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2022 年度 実績報告書

ナノ磁場空間における分子挙動の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K05366
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) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード分子磁性体 / ホスト‐ゲスト化学
研究実績の概要

本研究課題において合成した、コバルトイオンとオクタシアノタングステン酸イオンから構成されるナノチャンネル強磁性体の磁気特性に関して、単結晶を用いた磁化測定を行い、その磁気異方性を明らかにした。ナノチャンネル強磁性体は、ナノチャンネル中にアセトンを含んだ状態ではナノチャンネルが開いた構造をとるが、大気下もしくは湿潤大気下に曝すと、アセトン分子の放出に伴いナノチャンネルが閉じたような構造となる。まずはじめに、ナノチャンネルが開いた状態の単結晶を用いて、磁化測定を行ったところ、磁場に対する結晶の角度に依存して、磁気ヒステリシス、保磁力、飽和磁化が変化した。結晶軸と磁化容易方向との関係から、結晶構造のab平面(ナノチャンネルに対して垂直方向)が磁化容易方向であり、c軸方向(ナノチャンネルに対して同方向)が磁化困難軸であることが明らかになった。一方、ナノチャンネルが閉じた状態の結晶では、磁気ヒステリシスはほとんど消失しており、結晶角度に依存した磁化の変化もほとんど見られなかった。したがって、ナノチャンネルが開いた状態から閉じた状態に結晶構造変化することによって、磁気異方性が変化することが明らかになった。CASSCF計算を各コバルトイオンサイトについて行い、g値から推定される各コバルトイオンの主磁気軸を結晶構造に対応させた結果、結晶構造のab平面方向に主磁気軸が向いていることが確認された。
本研究課題において、アセトンを含有するナノチャンネル強磁性体を合成し、アセトン脱離によるナノチャンネルの大きな構造変化に伴って、磁気ヒステリシスも大きく変化する新しい分子磁性体を見出した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ヤゲロニア大学(ポーランド)

    • 国名
      ポーランド
    • 外国機関名
      ヤゲロニア大学
  • [雑誌論文] Room-temperature bistability in a cobalt-octacyanidotungstate framework showing a charge-transfer phase transition with a red-blue color change2023

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Kazuki、Nakabayashi Koji、Imoto Kenta、Ohkoshi Shin-ichi
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry Frontiers

      巻: 10 ページ: 850~859

    • DOI

      10.1039/D2QI02321K

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Slow magnetic relaxation in Nd(iii) and Sm(iii) complexes formed in three-dimensional lanthanide-dicyanidometallate(i) frameworks exhibiting luminescent properties2023

    • 著者名/発表者名
      Kumar Kunal、Li Guanping、Stefanczyk Olaf、Chorazy Szymon、Nakabayashi Koji、Ohkoshi Shin-ichi
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 11 ページ: 1008~1020

    • DOI

      10.1039/D2TC04198G

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of Nd (III)-Based Terahertz Absorbers Revealing Temperature Dependent Near-Infrared Luminescence2022

    • 著者名/発表者名
      Kumar Kunal、Stefanczyk Olaf、Nakabayashi Koji、Mineo Yuuki、Ohkoshi Shin-ichi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 ページ: 6051~6051

    • DOI

      10.3390/ijms23116051

    • 査読あり
  • [学会発表] Functional cyanido-bridged Co-W assemblies showing charge transfer phase transition2023

    • 著者名/発表者名
      Koji Nakabayashi, Kazuki Nakamura, Takaya Yoshida, Kenta Imoto, Shin-ichi Ohkoshi
    • 学会等名
      Dynamical Control of Materials 2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optical functionalities of cyanido-bridged bimetallic assemblies showing charge transfer or spin crossover2023

    • 著者名/発表者名
      Koji Nakabayashi, Kazuki Nakamura, Kenta Imoto, Shin-ichi Ohkoshi
    • 学会等名
      5th International Conference on Functional Molecular Materials
    • 国際学会
  • [学会発表] Photo- and magnetic-functional materials based on cyanidometallate complexes2022

    • 著者名/発表者名
      Koji Nakabayashi, Shintaro Kawabata, Takefumi Kanno, Takaya Yoshida, Kenta Imoto, Shin-ichi Ohkoshi
    • 学会等名
      第72回錯体化学討論会
  • [備考] Researche map

    • URL

      https://researchmap.jp/k-n

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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