立方対称単一分子磁石のスピン基底状態の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23550076
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 中野 元裕 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00212093)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 単一分子磁石 / スピンハミルトニアン / 磁気異方性 / 高対称性分子 / 常磁性多核錯体 / トンネル分裂

研究概要

本研究では，極性をもつベクトル量である「分子スピン」が，立方対称のような高い対称性をもつ「単一分子磁石」分子にいかに収容されているのかを理解し，その磁気異方性の起源を解明するために，非弾性中性子散乱によって，スピン基底状態と励起状態のエネルギー準位を決定し，分子スピンの磁気異方性プロファイルに関する知見を得ることを最終的な目的とした．とくに，モデルハミルトニアンに基づくスピン準位のシミュレーションにおいては，磁気異方性ポテンシャル曲面上の等価な極小点と同数の擬縮重したスピン副準位からなるスピン基底準位が得られ，このスピン副準位群がスピン多重度の変化に伴う周期的な挙動を示すことを明らかにできた．

研究成果

• [雑誌論文] Ferromagnetic Interaction and Slow Magnetic Relaxation in a Co3 Cluster-Based Three-Dimensional Framework (2014)
  • 著者名/発表者名: B.-Y. Wu, C.-I Yang, M. Nakano, and G.-H. Lee
  • 雑誌名: Dalton Trans 巻: 43 ページ: 47-50
  • DOI: 10.1039/C3DT51997J
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Semi-Flexible Aminotriazine-Based Bis-methylpyridine Ligand for the Design of Nickel(II) Spin Clusters (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.-W. Tzeng, C.-J. Lin, M. Nakano, C.-I Yang, W.-L. Wan, and L.-L. Lai
  • 雑誌名: Dalton Trans 巻: 43 ページ: 3044-3047
  • DOI: 10.1039/C3DT52903G
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Luminescent Single-Molecule Magnet : Observation of Magnetic Anisotropy Using Emission as a Probe (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Yamashita, R. Miyazaki, Y. Kataoka, T. Nakanishi, Y. Hasegawa, M. Nakano, T. Yamamura, and T. Kajiwara
  • 雑誌名: Dalton Trans 巻: 42 ページ: 1987-1990
  • DOI: 10.1039/c2dt32785f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Copper Complexes of the Non-Innocent β-Diketiminate Ligand Containing Phenol Groups (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Takaichi, K. Ohkubo, H. Sugimoto, M. Nakano, D. Usa, H. Maekawa, N. Fujieda, N. Nishiwaki, S. Seki, S. Fukuzumi, and S. Itoh
  • 雑誌名: Dalton Trans 巻: 42 ページ: 2438-2444
  • DOI: 10.1039/c2dt32413j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Linear Trinuclear Zn(II)-Ce(III)-Zn(II) Complex Which Behaves as a Single-Molecule Magnet (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Hino, M. Maeda, K. Yamashita, Y. Kataoka, M. Nakano, T. Yamamura, H. Nojiri, M. Kofu, O. Yamamuro, and T. Kajiwara
  • 雑誌名: Dalton Trans 巻: 42 ページ: 2683-2686
  • DOI: 10.1039/c2dt32812g
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Field Optical Spectroscopy of the Spin-Crossover Complex [Mn^III(taa)] (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Sawada, S. Kimura, K. Watanabe, and M. Nakano
  • 雑誌名: J. Low Temp. Phys 巻: 170 ページ: 424-429
  • DOI: 10.1007/s10909-012-0750-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] SMM Behavior Observed in Ce(III)Zn(II)2 Linear Trinuclear Complex (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Hino, M. Maeda, Y. Kataoka, M. Nakano, T. Yamamura, and T. Kajiwara
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 42 ページ: 1276-1278
  • DOI: 10.1246/cl.130602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyperfine Structure of Magnetic Excitations in a Tb-Based Single-Molecule Magnet Studied by High-Resolution Neutron Spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Kofu, O. Yamamuro, T. Kajiwara, Y. Yoshimura, M. Nakano, K. Nakajima, S. Ohira-Kawamura, T. Kikuchi, and Y. Inamura
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 88 ページ: 064405
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.88.064405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Relaxations in a Tb-Based Single Molecule Magnet Studied by Quasielastic Neutron Scattering (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Kofu, T. Kajiwara, J. S. Gardner, G. G. Simeoni, M. Tyagi, A. Faraone, K. Nakajima, S. Ohira-Kawamura, M. Nakano, and O. Yamamuro
  • 雑誌名: Chem. Phys 巻: 427(12) ページ: 147-152
  • DOI: 10.1016/j.chemphys.2013.10.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Syntheses, Structures, and Magnetic Properties of Discrete Cyano-Bridged Heterodinuclear Complexes Composed of Mn^III(salen)-Type Complex and M^III(CN)_6 Anion (M^III = Fe, Mn, and Cr) (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Ishikawa, M. Nakano, B. K. Breedlove, and M. Yamashita
  • 雑誌名: Polyhedron 巻: 64(12) ページ: 346-351
  • DOI: 10.1016/j.poly.2013.06.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Update 1 of : Calorimetric Investigation of Phase Transitions Occurring in Molecule-based Magnets (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Sorai, Y. Nakazawa, M. Nakano, and Y. Miyazaki
  • 雑誌名: Chem. Rev 巻: 113 ページ: PR41-PR122
  • DOI: 10.1021/cr300156s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic and Spectroscopic Characterizations of High-Spin Cobalt(II) Complex with Soft-Scorpionate Ligand (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Baba and M. Nakano
  • 雑誌名: Inorg. Chem. Commun 巻: 17 ページ: 177-179
  • DOI: 10.1016/j.inoche.2012.01.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Field-Induced Spin-Crossover Transition in [Mn^III(taa)] Studied by X-Ray Absorption Spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Spectroscopy, J. L. Her, Y. H. Matsuda, M. Nakano, Y. Niwa, and Y. Inada
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 111 ページ: 053921
  • DOI: 10.1063/1.3691608
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation between Slow Magnetic Relaxation and the Coordination Structures of a Family of Linear Trinuclear Zn(II)-Ln(III)-Zn(II) Complexes (Ln = Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Yb) (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Maeda, S. Hino, K. Yamashita, Y. Kataoka, M. Nakano, T. Yamamura, and T. Kajiwara
  • 雑誌名: Dalton Trans 巻: 41 ページ: 13640-13648
  • DOI: 10.1039/c2dt31399e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Two Types of Magnetization Relaxation in a Weakly Correlated Antiferromagnetic Chain of Mn^III _2 Single-Molecule Magnets (2012)
  • 著者名/発表者名: Observation of Two Types of Magnetization Relaxation in a Weakly Correlated Antiferromagnetic Chain of MnIII 2 Single-Molecule Magnets
  • 雑誌名: Dalton Trans 巻: 41 ページ: 13691-13696
  • DOI: 10.1039/c2dt31444d
  • 査読あり
• [雑誌論文] 誘電応答と磁場応答でみたマンガン(III)スピンクロスオーバー錯体の相転移挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野 元裕
  • 雑誌名: Bull. Jpn. Soc. Coord. Chem 巻: 58 ページ: 6-19
  • DOI: 10.4019/bjscc.58.6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Properties of Cobalt(II / III) Complexes with Sulfur-Scorpionate Ligands (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Baba and M. Nakano
  • 雑誌名: Polyhedron 巻: 30(18) ページ: 3182-3185
  • DOI: 10.1016/j.poly.2011.03.037
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Packing Effects within [Mn^III _3O]^<7+> Single-Molecule Magnets : Controlling Intermolecular Antiferromagnetic Interactions (2011)
  • 著者名/発表者名: C.-I. Yang, K.-H. Cheng, S.-P. Hung, M. Nakano, and H.-L. Tsai
  • 雑誌名: Polyhedron 巻: 30(18) ページ: 3272-3278
  • DOI: 10.1016/j.poly.2011.05.030
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Anisotropies in Paramagnetic Polynuclear Metal Complexes (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakano and H. Oshio
  • 雑誌名: Chem. Soc. Rev 巻: 40(6) ページ: 3239-3248
  • DOI: 10.1039/c0cs00223b
  • 査読あり
• [学会発表] Degeneracy Lifting of Spin Ground States in Cubic-Symmetry Single-Molecule Magnets (2012)
  • 著者名/発表者名: Motohiro Nakano
  • 学会等名: The 13th International Conference on Molecule-based Magnets (ICMM2012)
  • 発表場所: Orlando, U.S.A
  • 年月日: 20121007-11
• [図書] 「金属錯体の機器分析(下)」錯体化学会選書 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大塩寛紀編
  • 出版者: 三共出版