2003 年度実績報告書

単一分子磁石を目指した遷移金属多核錯体の分子設計とその磁気的性質の研究

研究課題

研究課題/領域番号	14540533
研究機関	大阪大学
研究代表者	中野元裕大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (00212093)
キーワード	単一分子磁石 / 多核錯体 / 磁化率 / 磁気異方性 / ノンコリニア磁性 / スピンクロスオーバー錯体 / 誘電率 / ヤーン・テラー効果
研究概要	1.単一分子磁石の発展型である単一次元鎖磁石の緩和過程について、鎖内の交換相互作用Jに加えて金属イオン自身の磁気異方性Dをも考慮したスピンベクトル模型を提案し、分子磁化が反転する際のエネルギー障壁がどのように表現されるのかを検討した。この模型は上記のパラメーター比J/Dを調整することにより、純粋な一次元イジング模型の示すグラウバーダイナミクス極限から孤立した分子の示す単一分子磁石極限まで連続的に記述することが可能で、シングルスピンフリップ過程および2スピンフリップ過程がそれぞれ異なるエネルギー障壁をもつこと、またある温度を境に支配的な緩和機構が交替する緩和のクロスオーバーが期待されることを示すことができた。 2.分子磁性体の一種として注目されているスピンクロスオーバー錯体[Mn(taa)]の相転移メカニズムの解明を目的に、結晶学的同型な反磁性錯体[Ga(taa)]による希釈固溶体をいくつか調製し、磁化率および誘電率を測定して温度-組成相図の作成を試みた。希釈に伴う転移温度の降下は低濃度域でゆるやかになり、一次相転移からスピン平衡挙動へと移行する、臨界現象の存在が明らかになった。さらに、複素誘電率から動的ヤーン・テラー効果に伴う錯体分子の擬回転のエネルギー障壁を見積もることができた。 3.いくつかの単一分子磁石の磁化曲線および高周波電子スピン共鳴スペクトルの解析用プログラムを開発した。磁性は金属錯体の基底状態の性質であるが、励起状態の情報を取り込むことでより原理的な電子状態の理解が可能となる。そこで配位子場理論に基づく磁性解析プログラムを試作し、従来のスピンオンリーの取り扱いでは解析の難しかった基底状態に縮退をもつ金属イオン(コバルト(II)など)を含む単一分子磁石系への適用を検討した。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] M.Nakano et al.: "Dynamic Jahn-Teller character of mananese(III) spin-crossover complex [Mn(taa)] (H_3taa = tris(1-(2-azolyl)-2-azabuten4-yl)amine)"ADVANCES IN QUANTUM CHEMISTRY. 44. 617-630 (2003)
[文献書誌] K.Kawabata et al.: "Crystal structures of [Rh(η^5-C_5H_5)(C_3S_5)] and [Rh(η^5-C_5Me_5)(C_3S_5)]_2 and properties of their oxidized species"JOURNAL OF ORGANOMETALLIC CHEMISTRY. 689(2). 405-410 (2004)
[文献書誌] K.Kubo et al.: "X-ray crystal structure and electrical conductivity of [Au(ppy)(C_8H_4S_8)]_2[PF_6]"EUROPEAN JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY. 2003(22). 4093-4098 (2003)
[文献書誌] T.Hashiguchi et al.: "Heat capacities of quasi-two-dimensional hetero-spin honeycomb magnets {NBu_4[(CuCr^<III>)-Cr^<II>(ox)_3]}_n and {PPh_4[(MnCr^<III>)-Cr^<II>(ox)_3]}_n : High-temperature series ex"JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS. 119(13). 6856-6867 (2003)
[文献書誌] A.Yamaguchi et al.: "Nonexponential magnetization relaxation in a manganese single-molecule magnet"PHYSICA B-CONDENSED MATTER. 329(2). 1174-1175 (2003)
[文献書誌] H.Oshio et al.: "High-spin wheel of a heptanuclear mixed-valent Fe-II, Fe-III complex"ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION. 42(2). 223 (2003)

2003 年度 実績報告書

単一分子磁石を目指した遷移金属多核錯体の分子設計とその磁気的性質の研究

研究代表者

中野 元裕 大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (00212093)

研究成果

[文献書誌] M.Nakano et al.: "Dynamic Jahn-Teller character of mananese(III) spin-crossover complex [Mn(taa)] (H_3taa = tris(1-(2-azolyl)-2-azabuten4-yl)amine)"ADVANCES IN QUANTUM CHEMISTRY. 44. 617-630 (2003)

[文献書誌] K.Kawabata et al.: "Crystal structures of [Rh(η^5-C_5H_5)(C_3S_5)] and [Rh(η^5-C_5Me_5)(C_3S_5)]_2 and properties of their oxidized species"JOURNAL OF ORGANOMETALLIC CHEMISTRY. 689(2). 405-410 (2004)

[文献書誌] K.Kubo et al.: "X-ray crystal structure and electrical conductivity of [Au(ppy)(C_8H_4S_8)]_2[PF_6]"EUROPEAN JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY. 2003(22). 4093-4098 (2003)

[文献書誌] T.Hashiguchi et al.: "Heat capacities of quasi-two-dimensional hetero-spin honeycomb magnets {NBu_4[(CuCr^<III>)-Cr^<II>(ox)_3]}_n and {PPh_4[(MnCr^<III>)-Cr^<II>(ox)_3]}_n : High-temperature series ex"JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS. 119(13). 6856-6867 (2003)

[文献書誌] A.Yamaguchi et al.: "Nonexponential magnetization relaxation in a manganese single-molecule magnet"PHYSICA B-CONDENSED MATTER. 329(2). 1174-1175 (2003)

[文献書誌] H.Oshio et al.: "High-spin wheel of a heptanuclear mixed-valent Fe-II, Fe-III complex"ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION. 42(2). 223 (2003)

2003 年度実績報告書

中野元裕大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (00212093)