高い電子機能を有する有機磁性分子種の精密構造制御

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19550139
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 藤田 渉 首都大学東京, 大学院・理工学研究科, 准教授 (50292719)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 有機ラジカル / 結晶構造 / 磁気的性質 / 相転移 / 構造変化

研究概要

分子性物質で様々な磁気特性を実現するため、環状チアジルラジカル誘導体と反磁性アニオンとの塩結晶を調製し、系統的に結晶構造解析並びに磁気測定を行った。環状チアジルラジカルBBDTA+はサイズの異なる様々な正四面体アニオンと組み合わせることで強磁性、メタ磁性や反強磁性等の秩序磁性やspin-Peierls転移等、多彩な磁気挙動を従来の分子磁性体と比べても高い磁気転移温度で実現することに成功した。本来二量化しやすい有機ラジカルをカチオンとして、適切な対アニオンと組み合わせる手法は高い機能を有する分子性磁性物質を合成する上で、単純かつ有効な方法であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Magneto-Structural Correlations in a 1,3,2-Dithiazolyl Radical Crystal, BBDTA・GaBr_4 : Structure and Magnetic Properties of its Three Polymorphs (2009)
  • 著者名/発表者名: W. Fujita, K. Kikuchi
  • 雑誌名: Chem. Asian J. 4 ページ: 400-405
• [雑誌論文] Structural Study on a Dimerization Process in an Organic Magnet, BBDTA・InBr_4 (2008)
  • 著者名/発表者名: W. Fujita, K. Kikuchi, and K. Awaga
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 47 ページ: 9480-9483
• [雑誌論文] Pressure-induced ferromagnetic to nonmagnetic transition of the thiazyl-based organic ferromagnet γ-BBDTA・GaCl_4 (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Mito, M. Fujino, Y. Komorida, H. Deguchi, S. Takagi, W. Fujita, K. Awaga
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 77 ページ: 124713/1-6
• [雑誌論文] Electronic structure of 1,3,5-trithia-2,4,6- triazapentalenyl on gold (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Iketaki, K. Kanai, W. Fujita, K. Awaga, J. Tsutsumi, H. Yoshida, N. Sato, M. Knupfer, Y. Ouchi, K. Seki
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 451 ページ: 58-62
• [雑誌論文] Diverse magnetic and electrical properties of molecular solids containing the thiazyl radical BDTA (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Awaga, Y. Umezono, W. Fujita, H. Yoshikawa, H.-B. Cui, H. Kobayashi, S.S. Staniland, N. Robertson
  • 雑誌名: Inorg. Chim. Acta 361 ページ: 3761-3770
• [雑誌論文] Charge ordering and nonlinear electrical transport in quasi-1D organic chains with strong electrostatic interchain interactions (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Okamoto, T. Tanaka, W. Fujita, K. Awaga, T. Inabe
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 76 ページ: 075328/1-/7
• [雑誌論文] Magnetic Properties and Crystal Structure of Solvent-Free Sc@C82 Metallofullerene Microcrystals (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Ito, W. Fujita, T. Okazaki, T. Sugai, K. Awaga, E. Nishibori, M. Takata, M. Sakata, H. Shinohara
  • 雑誌名: ChemPhysChem 8 ページ: 1019-24
• [雑誌論文] Pressure effect on spin-Peierls-like transition in quasi-1D spin systems [RBzPy][Ni(mnt)2] (2007)
  • 著者名/発表者名: X.M. Ren, S. Nishihara, T. Akutagawa, S. Noro, T. Nakamura, W. Fujita, K. Awaga
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 439 ページ: 318-22
• [雑誌論文] Spin, charge and lattice correlation in thiazyl radicals and their molecular compounds (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Awaga, T. Tanaka, T. Shirai, Y. Umezono, W. Fujita
  • 雑誌名: Comp. Rend. Chim. 10 ページ: 52-59
• [学会発表] 二次元正方格子磁性体BBDTA・AuBr_4における磁気相転移 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田渉, 笹森幸太, 菊地耕一, 高橋正
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 20090300
• [学会発表] 有機磁性分子が形成する二次元正方格子ネットワークにおける磁気相転移 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田渉, 笹森幸太, 菊地耕一, 高橋正
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20090300
• [学会発表] 環状チアジルラジカル結晶の磁気的性質 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤田渉、菊地耕一
  • 学会等名: 有機典型元素化学討論会
  • 発表場所: 八王子
  • 年月日: 20081200
• [学会発表] Synthesis, structure and property of transition metal complexes of[1,2,5]thiadiazolo[3,4-f][1,10]phenanth roline ligand (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshiaki Shuku, Wataru Fujita, Kunio Awaga, Osamu Sato
  • 学会等名: IRTG(MS-NG) The 6th joint seminar University of Muenster-Nagoya University
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20080900
• [学会発表] β-(BDA-TTP)_2X(X=I_3,IBr_2)の超伝導臨界圧力の圧力印加方向依存性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小島正幸・磯野貴之・兒玉健・藤田渉・菊地耕一・改發敬之・圷広樹・山田順一
  • 学会等名: 第2回分子科学討論会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20080900
• [学会発表] 金ハロゲン化物アニオンを有する有機カチオンラジカル塩の結晶構造と磁気的性質 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤田渉、菊地耕一
  • 学会等名: 第2回分子科学会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20080900
• [学会発表] 有機磁性分子カチオン-金ハロゲン化物アニオン塩結晶の構造と磁気的性質 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤田渉, 菊地耕一
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 20080900
• [学会発表] Synthesis, structure and property of first-row transition metal complexes of [1,2,5]thiadiazolo[3,4-f][1,10]phenanth roline ligand (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshiaki Shuku, Wataru Fujita, Kunio Awaga, Osamu Sato
  • 学会等名: The 11th International Conference on Molecule-based Magnets (ICMM2008)
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 20080800
• [学会発表] A Structural Study on the Spin-Gap Formation Processes in Organic Radical Crystals (2008)
  • 著者名/発表者名: Wataru Fujita, Koichi Kikuchi
  • 学会等名: IUCr2008 Satellite Meeting 'Molecular Crystals Exhibiting Exotic Functions'
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20080800
• [学会発表] チアジアゾール環を有する1,10-フェナントロリン誘導体を配位子にもつ錯体の合成とその物性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 珠玖良昭、藤田渉、阿波賀邦夫、佐藤治
  • 学会等名: 日本化学会第88春季年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080300
• [学会発表] 伝導電子と局在スピンを併せ持つ[NT]_3[GaCl_4]_<1-x>[FeCl_4]_xの非線形伝導とEPR (2008)
  • 著者名/発表者名: 野村賢司、岡本健太郎、藤田渉、阿波賀邦夫、稲辺保
  • 学会等名: 日本化学会第88春季年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080300
• [学会発表] チアジアゾール環を有するフェナントロリンを配位子とした錯体の合成とその物性測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 珠玖良昭、藤田渉、阿波賀邦夫、佐藤治
  • 学会等名: 物質合成研究機関連携事業第3回物質合成シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20080300
• [学会発表] Chemical Bonds Formed in Organic Radical Crystals (2008)
  • 著者名/発表者名: Wataru Fujita
  • 学会等名: TMU/SNU Joint Seminar on Nano-Science and Related Topics
  • 発表場所: 八王子
  • 年月日: 20080200
• [学会発表] 有機磁性分子結晶が示すラジカルカップリング反応 (2007)
  • 著者名/発表者名: 藤田渉
  • 学会等名: 分子研研究会・先端的ESR手法による分子性物質の新機能性探索
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 20071200
• [学会発表] 有機磁性固体中に見られるラジカルカップリング反応 (2007)
  • 著者名/発表者名: 藤田渉
  • 学会等名: 第16回有機結晶シンポジウム
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] 一次元配位高分子磁性錯体BBDTA・InCl_4の低温結晶構造 (2007)
  • 著者名/発表者名: 池田光晴・笹森幸太・兒玉健・藤田渉・菊地耕一
  • 学会等名: 日本物理学会2007年秋季大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20070900
• [学会発表] 局在スピンと伝導電子が共存する[NT]_3[GaCl_4]_<1-x>[FeCl_4]_xの非線形伝導と磁気的基底状態 (2007)
  • 著者名/発表者名: 野村賢司・岡本健太郎・藤田渉・阿波賀邦夫・稲辺保
  • 学会等名: 第1回分子科学討論会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20070900