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2021 年度 実績報告書

希土類有機ラジカルフレームワーク(RERF)と室温動作機能性磁石の創製

研究課題

研究課題/領域番号 20K21170
研究機関電気通信大学

研究代表者

石田 尚行  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (00232306)

研究分担者 畑中 信一  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (40334578)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
キーワード有機ラジカル / 希土類イオン / 磁性材料 / 分子磁性
研究実績の概要

本研究課題は、単分子磁石研究で培った合成開発指針を、高次元配位高分子の磁性体“RERF”(希土類-ラジカルフレームワーク)へ適用するものである。
室温においても三重項分子としてふるまうビスニトロキシドを架橋配位子として用いる検討を進めた。無限ポリマー状錯体として2例を実際に得ることができ、日本化学会春季年会(2022年3月)において報告した。本科研は萌芽的研究課題であったため、論文出版とするには少し時間が足りなかったが、速報向けの投稿を済ませた段階にある。重希土類イオン Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb の置換体が全て同形結晶を与え、そのうちTbイオンのものが磁気ヒステリシスを描くことを明らかにした。また、4f イオンだけを含む「光る磁石」の開発を進め、Crystals 誌へ発表した。
ヘテロスピン自動集積型錯体の開発の一環として、希土類と遷移金属イオンを1対3で含有し、なおかつ事前組織化を不要とする錯体を得た。その構造と磁性を明らかにし、特に遷移金属イオンとして銅(II)、ニッケル(II)を用いた物質は強磁性的カップリングを示した。ここにはまだ 2p スピンは導入されていないが、合成原理としては今後の研究の一助となるものである。一連の研究はニュージーランドのマッセイ大学との国際共同研究として実施され、成果は Dalton Trans., ACS Omega, および RSC Adv. に発表された。
2p-3d-4f ヘテロスピンを一気に自動集積させる企画では、予期に反してキュバン型構造を与えた。この成果はCrystals に発表された。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Calcutta(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      University of Calcutta
  • [国際共同研究] Massey University(ニュージーランド)

    • 国名
      ニュージーランド
    • 外国機関名
      Massey University
  • [国際共同研究] Cukurova University(トルコ)

    • 国名
      トルコ
    • 外国機関名
      Cukurova University
  • [雑誌論文] Self-Assembly of Non-Macrocyclic Triangular Ni3Ln Clusters2022

    • 著者名/発表者名
      T. N. Dais, R. Takano, T. Ishida, and P. G. Plieger
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 51 ページ: 1446-1453

    • DOI

      10.1039/D1DT03742K

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Metallocyclic CuII-LnIII Single-Molecule Magnets from the Self-Assembly of 1,4-Diformylnaphthalene-2,3-diol2022

    • 著者名/発表者名
      T. N. Dais, R. Takano, Y. Yamaguchi, T. Ishida, and P. G. Plieger
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 7 ページ: 5537-5546

    • DOI

      10.1021/acsomega.1c07001

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Lanthanide Induced Variability in Localised CoII Geometries of Four Triangular L3Co3IILnIII Complexes2022

    • 著者名/発表者名
      T. N. Dais, R. Takano, T. Ishida, and P. G. Plieger
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 12 ページ: 4828-4835

    • DOI

      10.1039/d1ra08797e

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] [Tb4(OH)4]-Cuboid Complex Dianion Stabilized with Six Carboxylate Bridges and Four Diketonate Caps2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamaguchi and T. Ishida
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 12 ページ: 402/1-7

    • DOI

      10.3390/cryst12030402

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pincer-type Bisnitroxide Radicals Involving Tetramethylenedioxy and o-Xylylenedioxy Bridges2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamaguchi, R. Takano, and T. Ishida
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 97 ページ: 153841/1-5

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2022.153841

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymeric Terbium(III) Squarate Hydrate as a Luminescent Magnet2021

    • 著者名/発表者名
      R. Takano and T. Ishida
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 11 ページ: 1221/1-9

    • DOI

      10.3390/cryst11101221

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 三重項配位子を含む希土類マクロサイクルLn2L2の構造と磁気的性質2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤沙紀・吉武 徹・石田尚行
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] 四角酸を用いた二層ポリマー構造を有する希土類錯体の磁気的性質2022

    • 著者名/発表者名
      高野莉奈・石田尚行
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] 基底三重項配位子が架橋したLn/L比2/2の環状錯体の磁気的性質2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤沙紀、吉武 徹、石田尚行
    • 学会等名
      錯体化学会第71回討論会
  • [学会発表] ジイミン系配位子のもたらす結晶場と鉄(II)スピンクロスオーバー転移温度の関係2021

    • 著者名/発表者名
      高野莉奈、石田尚行
    • 学会等名
      錯体化学会第71回討論会
  • [備考] 電通大・石田研

    • URL

      http://ttf.pc.uec.ac.jp/achi.html

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公開日: 2022-12-28  

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