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2022 年度 実績報告書

ヘテロ金属錯体による分子磁石の創生 ーランタノイド・白金相互作用と磁性の相関―

研究課題

研究課題/領域番号 20K15293
研究機関電気通信大学

研究代表者

吉田 健文  電気通信大学, 燃料電池・水素イノベーション研究センター, 特任准教授 (40866472)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード錯体化学 / 分子磁性 / ランタノイド / 白金 / ヘテロ金属錯体 / RIXS
研究実績の概要

本研究では、Ln-Ptヘテロ金属錯体のLn-Ptイオン間のドナーアクセプター相互作用の物性への影響を調査し、今後の磁性材料開発に向けた重要な知見を得ることを目的に研究を行った(Ln:ランタノイド、Pt:白金)。以下成果の概要を示す。
1.新規Ln-Pt錯体の合成に成功し、Gd錯体においては45 Kまでの遅い磁化緩和を実現した。また、Tb錯体においては、室温ではPt由来の燐光、低温ではPtからTbへのエネルギー移動により、Tbのf-f発光が観測された。このように物性からLn-Pt相互作用の存在を示唆することができた。
2.Pt L3端におけるX線非弾性散乱(RIXS)の測定により、LnイオンとPtイオンの相互作用があることが実験的に直接可視化することに成功した。従来の金属間距離やDFT計算などによる相互作用の推定ではこの相互作用はないもしくは非常に弱いと判断されるため、この結果は従来の評価方法が相互作用を過小評価することを示した。また、新たにTb L3端におけるRIXSの測定によりTb側からも同様の相互作用を可視化することにも成功した。
本研究では、Ln-Pt相互作用により、磁性、発光などの物性が発現することを明らかにした。また、RIXS測定により、従来の相互作用の評価方法では、金属間相互作用が過小評価されている可能性が示唆された。この結果から従来の評価方法がどの金属間距離でも絶対値として過小評価なのか、ある一定距離以上で閾値があるかについても、調査する必要性があると考えられる。今後は、実験系と理論系のギャップを埋め一般化していくべく、系統的な調査が必要となる。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

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

  • [雑誌論文] Data Mining from XANES Spectra of Nickel Complexes for Structure Estimation2023

    • 著者名/発表者名
      Fuku Kentaro、Yoshida Takefumi、Sato Tetsu、Iguchi Hiroaki、Takaishi Shinya、Sakamoto Ryota、Abe Hitoshi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: asap ページ: asap

    • DOI

      10.1246/cl.230028

  • [雑誌論文] Hydrogen Bonding Propagated Phase Separation in Quasi-Epitaxial Single Crystals: A Pd?Br Molecular Insulator2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Takefumi、Takaishi Shinya、Gu?rin Laurent、Kojima Tatsuhiro、Ohtsu Hiroyoshi、Kawano Masaki、Miyamoto Tatsuya、Okamoto Hiroshi、Kato Kenichi、Takata Masaki、Hosomi Yuka、Yoshida Shoji、Shigekawa Hidemi、Tanaka Hisaaki、Kuroda Shin-ichi、Iguchi Hiroaki、Breedlove Brian K.、Li Zhao-Yang、Yamashita Masahiro
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 61 ページ: 14067~14074

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.2c02078

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Porous Mn <sup>2+</sup> Magnet with a Pt?Cl Framework: Correlation between Water Vapor Adsorption/Desorption and Slow Magnetic Relaxation2022

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Hirotaka、Uchida Kaiji、Yoshida Takefumi、Horii Yoji、Sato Tetsu、Luming Zhang、Yamashita Satoshi、Nakazawa Yasuhiro、Agulto Verdad C.、Nakajima Makoto、Breedlove Brian K.、Yamashita Masahiro、Iguchi Hiroaki、Takaishi Shinya
    • 雑誌名

      ChemPhysChem

      巻: 24 ページ: asap

    • DOI

      10.1002/cphc.202200618

    • 査読あり
  • [学会発表] Heterometallic interaction emerges from resonant inelastic X-ray scattering in lmagnetic Gd-Pt molecules.2022

    • 著者名/発表者名
      Takefumi Yoshida, Yasuhiro Iwasawa, Masahiro Yamashita
    • 学会等名
      The 8th Asian Conference on Coordination Chemistry
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hidden heterometallic interaction emerges from resonant inelastic X-ray scattering in luminescent Ln-Pt Molecule2022

    • 著者名/発表者名
      Takefumi Yoshida, Yasuhiro Iwasawa, Masahiro Yamashita
    • 学会等名
      The 73rd Yamada Conference
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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