新規フェルダジルラジカル類の合成と純有機強磁性,弱強磁性の発現機構の解明

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08454225
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 向井 和男 愛媛大学, 理学部, 教授 (70036193)
• 研究分担者: 小原 敬士 愛媛大学, 理学部, 助手 (10284390)
• キーワード: 分子磁性 / 有機強磁性 / 有機弱強磁性 / フェルダジル / ラジカル結晶 / スピンパイエルス転移 / 磁化率 / 比熱

研究概要

30種を超える新規Verdazy1ラジカルやその電荷移動錯体を合成し、SQUID、ESR、X線、比熱などの測定を行い、以下に示すような興味ある結果を得た。
1) Verdazy1ラジカル結晶p-DaTPOVがT_c=0.28KのCurie温度を持つ準一次元有機強磁性体であることを見出した。
2) 弱強磁性体TOVラジカル結晶を非磁性還元体(TOV-H)で希釈した混晶(TOV)_<1-x>(TOV-H)_xを作り、その磁性の研究を行った。TOVにおける反強磁性的交換相互作用から、混晶x=0.03,0.05,0.09においては強磁性的交換相互作用が観測された。X線解析結果から、上記の磁性変化の原因を明らかにした。
3) スピンパイエルス転移化合物p-CyDOVについて、強磁場下における磁化測定を行い、p-CyDOVの磁気相図の完成に成功した。純有機中性ラジカル磁性体においては初めての例である。
4) 上記p-CyDOVラジカル結晶について、スピンパイエルス転移に対する非磁性および磁性不純物効果の研究を行い、磁気相図の作成や転移点(T_c)以下の磁気的性質について検討を行った。
5) Verdazy1ラジカルと電子受容体(TCNQ、TCNQF_4など)の分子性錯体を合成し、その磁性の研究を行った。
6) 一次元強磁性体と一次元反強磁性体のラジカル合金に関する研究を行い、ラジカル置換による磁性の変化に対ずる詳細な検討を行った。

研究成果

• [文献書誌] J. B. Jamili: "The Effect of Non-magnetic Impurities on the Spin-Peierls Transition of 3-(4-Cyanophenyl)-1,5-dimethyl-6-oxoverdazyl Radica" Chem. Phys. Letters. 292. 661-669 (1998)
• [文献書誌] K. Mukai: "Magnetic Properties of 3-(4-R-Phenyl)-1,5-diphenyl-6-oxo- and thioxoverdazyl Radical Crystals (R=OCH_3,CH_3,CN and NO_2)" J. Phys. Chem. B. 102. 782-787 (1998)
• [文献書誌] H. Hamamoto: "Phase Diagram of a New Spin-Peierls Compound; p-CyDOV" Physica B. 246-247. 36-39 (1998)
• [文献書誌] K. Takeda: "Magnetism of Some Genuine Organic Radical Crystals" J. Magn. Magn. Mater.177-181. 817-818 (1998)
• [文献書誌] J. B. Jamali: "Single-crystal Weak Ferromagnetism of 1,3,5-Triphenyl-6-oxo-verdazyl Free Radical and Ferromagnetic Behavior of (TOV) ...." J. Magn. Magn. Mater.177-181. 789-791 (1998)
• [文献書誌] S. Nagaoka: "Tunneling Effect in the Regeneration Reaction of Vitamin E by Ubiquinol" Chem. Phys. Letters. 287. 70-74 (1998)
• [文献書誌] K. Mukai: "Magnetic Properties of Organic Materials" Ed. P. M. Lahti (Marcel Dekker) in press, (1999)
• [文献書誌] K. Mukai: "Molecular Magnetism --- New Magnetic Materials" Eds. K. Itoh and M. Kinoshita (Kohdansya Scientific) in press, (1999)