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2017 年度 実績報告書

巨大空孔強磁性体の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15K13666
研究機関東京大学

研究代表者

中林 耕二  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80466797)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード分子磁性 / 分子認識 / ナノ空孔材料 / ネットワーク
研究実績の概要

本研究課題は、機能性ゲスト分子を取り込むことが可能な巨大な空孔を有する強磁性体の構築を目的としている。平成28年度までに、1 nm 径を超える巨大な空孔を有するCo-W金属錯体を合成し、キュリー温度29 K、保磁力5500 Oeを示す強磁性体であることを明らかにした。Co-W間に強磁性的相互作用が働き、Co(II)(S = 3/2)およびW(V)(S = 1/2)上の各スピンが平行に配列した強磁性相を有している。平成29年度は、合成手法改善により合成時間を短縮し、また、巨大空孔強磁性体の結晶溶媒の脱離に伴う構造および磁性変化を観測することに成功した。本錯体は、過剰の塩化ルビジウム存在下、八配位金属酸イオン水溶液とコバルト2価イオンアセトン-水混合溶媒を2層になるように静置し、茶色粉末生成を経て、通常2~3か月後に赤色板状結晶として得られるが、反応初期2層溶液をわずかにゆすることによって、反応が促進され、2-3週間程度で目的の赤色板状結晶が得られることを見出した。当該Co-W金属錯体が有する空孔は合成時に使用したアセトンおよび水で満たされているが、真空引きをおこなったところ、大部分の溶媒が離脱し構造変化することがわかった。本錯体の結晶は、真空引き後もその結晶性を保っており、単結晶X線構造解析が可能であった。溶媒脱離後の結晶構造は、脱離前のフレームワークと同様であったが、空孔がほぼ閉じたような構造を有していることが明らかになった。この構造変化した錯体の磁気測定をおこなったところ、強磁性転移温度が29 Kから20 K程度まで変化することが明らかになった。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 7件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Jagiellonian University(Poland)

    • 国名
      ポーランド
    • 外国機関名
      Jagiellonian University
  • [雑誌論文] Achieving white light emission and increased magnetic anisotropy by transition metal substitution in functional materials based on dinuclear DyIII(4-pyridone)[MIII(CN)6]3- (M = Co, Rh) molecules2018

    • 著者名/発表者名
      Wang Junhao、Chorazy Szymon、Nakabayashi Koji、Sieklucka Barbara、Ohkoshi Shin-ichi
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 6 ページ: 473~481

    • DOI

      10.1039/C7TC03963H

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Antiferromagnetic exchange and long-range magnetic ordering in supramolecular networks constructed of hexacyanido-bridged LnIII(3-pyridone)-CrIII (Ln = Gd, Tb) chains2018

    • 著者名/発表者名
      Chorazy Szymon、Rams Michal、Wyczesany Maciej、Nakabayashi Koji、Ohkoshi Shin-ichi、Sieklucka Barbara
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 20 ページ: 1271~1281

    • DOI

      10.1039/C7CE02077E

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Vanadium pentacyanonitrosylmolybdate-based magnet exhibiting a high magnetic ordering temperature of 200 K2018

    • 著者名/発表者名
      Ohkoshi Shin-ichi、Nakagawa Kosuke、Yamada Ryo、Takemura Miho、Ozaki Noriaki、Tomono Keisuke、Imoto Kenta、Nakabayashi Koji、Tokoro Hiroko、Taguchi Takeyoshi、Okamoto Kohei、Ogino Tomoya、Komine Masaya
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry Communications

      巻: 91 ページ: 20~23

    • DOI

      10.1016/j.inoche.2018.01.025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetization-Induced Second Harmonic Generation (MSHG) in a Pentacyanidonitrosylmolybdate-Based Piezoelectric Ferrimagnet2018

    • 著者名/発表者名
      Komine Masaya、Imoto Kenta、Miyamoto Yasuto、Nakabayashi Koji、Ohkoshi Shin-ichi
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 2018 ページ: 1367~1370

    • DOI

      10.1002/ejic.201701453

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral LnIII(tetramethylurea)-[WV(CN)8] Coordination Chains Showing Slow Magnetic Relaxation2018

    • 著者名/発表者名
      Stefanczyk Olaf、Majcher Anna M.、Nakabayashi Koji、Ohkoshi Shin-ichi
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 18 ページ: 1848~1856

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.7b01719

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnetic Lotus Root Based on a Cyanido-Bridged Co-W Metal Assembly2017

    • 著者名/発表者名
      Nakabayashi Koji、Chorazy Szymon、Komine Masaya、Miyamoto Yasuto、Takahashi Daisuke、Sieklucka Barbara、Ohkoshi Shin-ichi
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 17 ページ: 4511~4515

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.7b00794

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fine Tuning of Multicolored Photoluminescence in Crystalline Magnetic Materials Constructed of Trimetallic EuxTb1-x[Co(CN)6] Cyanido-Bridged Chains2017

    • 著者名/発表者名
      Chorazy Szymon、Kumar Kunal、Nakabayashi Koji、Sieklucka Barbara、Ohkoshi Shin-ichi
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 56 ページ: 5239~5252

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.7b00369

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Construction of Magnetic Metal Assemblies with Various Dimensions2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Nakabayashi, Szymon Chorazy, Yasuto Miyamoto, Masaya Komine, Barbara Sieklucka, Shin-ichi Ohkoshi
    • 学会等名
      The Third STEPS Symposium on Photon Science
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dual functionalities of color-tunable photoluminescence and single ion magnet behavior embedded in cyanido-bridged bimetallic framework2018

    • 著者名/発表者名
      Junhao Wang, Szymon Chorazy, Koji Nakabayashi, Barbara Sieklucka, Shin-ichi Ohkoshi
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会
  • [学会発表] Tunable Multicolored Emission and Slow Magnetic Relaxation in the series of EuxTb1-x[Co(CN)6] complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Kunal Kumar, Szymon Chorazy, Koji Nakabyashi, Barbara Sieklucka, Shin-ichi Ohkoshi
    • 学会等名
      The 98th CSJ Annual Meeting
  • [学会発表] Characteristic Structures and Magnetic Properties of Cyanido-Bridged Co-W Metal Assemblies2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Nakabayashi, Szymon Chorazy, Yasuto Miyamoto, Masaya Komine, Barbara Sieklucka, Shin-ichi Ohkoshi
    • 学会等名
      3rd International Conference on Functional Molecular Materials FUNMAT2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural Diversity and Magnetic Properties of Cyanido-bridged Co-W Metal Assemblies2017

    • 著者名/発表者名
      K. Nakabayashi, S. Chorazy, Y. Miyamoto, M. Komine, K. Imoto, B. Sieklucka, S. Ohkoshi
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
  • [学会発表] Chiral magnetic materials based on trivalent metal complexes and octacyanidotungstate(V)2017

    • 著者名/発表者名
      O. Stefanczyk, K. Imoto, K. Nakabayashi, S. Ohkoshi
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Functional Molecular Materials - FUNMAT2017
    • 国際学会
  • [備考] 所属研究室ホームページ

    • URL

      http://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/users/ssphys/thesis.html

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公開日: 2018-12-17  

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