2005 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
05J07342
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Research Institution | University of Tsukuba |
Principal Investigator |
小泉 智史 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | 単分子磁石 / 異核金属多核錯体 / 混合原子価錯体 / 量子スピントンネリング / 極低温磁化測定 / パルス磁場測定 / 分子磁性 / マンガンイオン |
Research Abstract |
一軸性の負の磁気異方性を有する基底高スピン多核錯体は分子でありながら磁気ヒステリシスを示す単分子磁石となる。単分子磁石は分子メモリとしての利用が期待されるほか、メゾスコピック系特有の量子物性を示すことから注目を集めている。本研究においては、単分子磁石の系統的合成及び、物性制御を目的とした。 第一に、クラスター構築に有用な新規有機配位子を合成し、各種金属イオンとの反応による異核単分子磁石の合成を試みた。具体的には、アルコキソ基をもつ配位子と各種金属イオンとの錯形成反応速度の違いを利用した反応から、Mn(III)イオンとNi(II)イオンからなる異核4核錯体を合成した。この錯体は極低温における磁化測定において量子スピントンネリングによりステップをもつ磁気ヒステリシスを観測し、単分子磁石であることを明らかにした。また、同様の手法により、Mn(III)イオンと大きな磁気異方性が期待されるDy(III)あるいはTb(III)イオンからなる新規異核8核錯体及び、異核4核錯体を合成した。 さらに、多数の配位部位をもつ新規有機配位子を合成し、Mn(III)イオンとの錯体合成を行った。その結果、特定の配位部位のみにMn(II/III/IV)イオンが配位した11核錯体を合成した。この錯体は段階的な異核金属錯体の合成に有用な前駆体となりうる。 第二に、単分子磁石の量子スピントンネリングのダイナミクスについて研究を行った。具体的にはMn(II/III)7核単分子磁石を合成し、単結晶をもちいた磁化測定及び、高磁場EPR測定により磁気異方性パラメータを明らかにした。さらに極低温において静磁場及びパルス磁場下で磁化測定を行った。その結果、量子スピントンネリングの確率は磁場掃引速度に依存することを結論づけた。
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Research Products
(2 results)