2003 Fiscal Year Annual Research Report
分子磁性体における強磁性相互作用と伝導-磁性間相互作用
Project/Area Number |
03J03433
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
西條 純一 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | 分子性磁性体 / 弱強磁性 / 分子性導体 / π-d相互作用 / 負の磁気抵抗 |
Research Abstract |
1.分子磁性体[M(9S3)_2]Ni(bdt)_2]_2(M=Ni, Co)における弱強磁性の発現機構を解明した.磁気的には本物質は[M(9S3)_2]^<2+>と[Ni(bdt)_2]^-の二種類の分子からなる1次元鎖と(#1),[Ni(bdt)_2]^-分子のみからなる1次元鎖(#2)の二種類が緩やかに結合したものであるとみなせる.磁性鎖#1は同#2に反強磁性相互作用で結び付けられているが,同時に#1間にも弱い反強磁性相互作用が働いている.磁性鎖#1からなる層がずれて重なるというこの結晶の構造的特長により,この二種類の反強磁性相互作用は競合することとなり,そのエネルギーの上昇分を抑えるために磁性鎖#1上のスピンが傾き,弱強磁性が発生していることが予測された.そこでこのモデルに基づき分子場近似による計算を行ったところ,本物質の特徴である非常に大きな自発磁化が発生することが確認された。 2.分子磁性導体における磁性-伝導相互作用(π-d相互作用)を強化するため,d電子系(アニオン)を引き付ける特徴を持つπ系分子(ドナー)を用いた新規磁性導体(EDT-TTFBr_2)_2FeBr_4を作成,その物性を調べた.アニオンがドナーに引き寄せられることにより両者の間に非常に近い接触が存在し,アニオンはこの接触を通したπ-d相互作用により11Kという高い温度で反強磁性に転移することが分かった.この磁性は強いπ-d相互作用により伝導にも影響を与え,反強磁性転移温度以下で大きな負の磁気抵抗が観測された.この負の磁気抵抗はアニオンの作る磁気ポテンシャルが伝導電子の絶縁化状態を安定化していることに起因していると考え,そのモデルを検証するためにπ-d相互作用を取り入れた強結合近似による計算を行った.この計算結果は実験結果を定性的に説明でき,モデルが正しいことが示された.
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Junichi Nishijo, Akira Miyazaki, Toshiaki Enoki: "Structure and Physical Properties of Molecular Magnets Based on Transition Metal Complexes of Crown Thioether"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 77(4)(in press). (2004)
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[Publications] J.Nishijo, A.Miyazaki, T.Enoki, R.Watanabe, Y.Kuwatani, M.Iyoda: "Strong π-d Interaction Based on Brominated TTF-type Donor EDT-TTFBr_2"Journal de Physique IV. (in press). (2004)
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[Publications] J.Nishijo, A.Miyazaki, T.Enoki: "Weak-ferromagnetism in molecular magnets based on transition metal complexes of crown thioether"Polyhedron. 22. 1755-1758 (2003)
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[Publications] T.Enoki, H.Yamazaki, J.Nishijo, A.Miyazaki, K.Ugawa, E.Ogura, Y.Kuwatani M.Iyoda, Y.V.Sushko: "Novel Magnietism of EDO-TTFX_2 Salts (XBr, I)"Synthetic Metals. 137. 1173-1174 (2003)
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[Publications] A.Miyazaki, K.Okabe, K.Enomoto, J.Nishijo, T.Enoki, F.Setifi, S.Golhen, L.Ouahab, T.Toita, J.Yamada: "π-d Interaction-based Molecular Magnets"Polyhedron. 22. 2227-2234 (2003)
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[Publications] T.Enoki, M.Aimatsu, H.Yamazaki, K.Okabe, J.Nishijo, K.Enomoto, A.Miyazaki, K.Ugawa, E.Ogura, Y.Kuwatani, M.Iyoda, 0.Naumenko, Y.V.Sushko: "Unconventional Properties of TTF-Based Organic Magnetic Conductors"NATO ASI series. (in press). (2004)