| 研究概要 |
C,H,N,Oといったユビキタス元素から構成される有機ラジカルは、設計性・多様性に富み、新しい磁性材料として近年注目を集めている。申請者が世界に先駆けて発見した有機フェリ磁性体PNNBNOは、従来の遷移金属磁性体から成るフェリ磁性体とは本質的に異なる量子フェリ磁性体というカテゴリーを開拓するものであった。本研究は、有機ラジカルの量子特性を明らかにすると同時に、高温有機磁石の開発を行うものである。本年度の主な研究成果を以下に記す。
1)分子内にニトロキシドラジカルとフェルダジルラジカルの二種類のラジカル種を含むヘテロビラジカルの合成に成功し、結晶化および磁気測定を行った。溶液の磁気測定の結果、2つのラジカル種は強い分子内強磁性相互作用で結ばれ、この分子はS=1種を形成することが明らかとなった。さらに結晶状態の磁気測定から、結晶中でも、分子をS=1とみなすことができることが明らかとなった。結晶構造と磁気測定から、この物質が有機化合物としては世界最初のS=1のハルデン磁性体であることが明らかとなった。
(2)分子内に、ニトロキシドとフェルダジルを含むヘテロトリラジカルの合成に成功した。これは分子内にS=1種と、これと反強磁性的に相互作用するS=1/2種を含むフェリ磁性構成分子であり、結晶の磁気測定から、分子内磁気相互作用に匹敵する強い分子間相互作用が発現することを明らかにした。
(3)分子間磁気相互作用制御にむけて、一連のハロゲン原子置換フェニルニトロニルニトロキシドラジカルを合成し、分子積層様式の僅かな違いが、強磁性および反強磁性相互作用をもたらすことについて考察した。
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