分子磁性体における新規な光磁性現象と磁気光学効果

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15685004
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 大越 慎一 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (10280801)
• Keywords: 分子磁性体 / シアノ架橋型金属錯体 / 光磁性

Research Abstract

CsCo(3-CNpy)_2[W(CN)_8]H_2Oの光誘起磁化に関しては、8配位型シアノ架橋金属錯体CsDo(3-cyanopyridine)_2[W(CN)_8]・H_2Oにおいて、光照射により、低温相のCo^<III>(LS,S=0)-W^<IV>(S=0)が電荷移動およびスピン転移を生じCo^<II><HS,S=3/2)-W^v(S=1/2)へ転移し、自発磁化が生じることがわかった。このときの磁気相転移温度(Tc)は30Kであり、光磁性を示す物質の中でもっとも高いTcであった。Rb^IMn^<II>[Fe^<III>(CN)_6]における相転移と光磁性に関しては、Rb^IMn^<II>[Fe^<III>(CN)_6]の磁化率の温度依存性を測定した結果、大きな温度ヒステリシスを伴ったスピン相転移現象が観測された。この転移の高温相はMn^<II>(S=5/2)-NC-Fe^<III>(S=1/2),低温相はMn^<III>(S=2)-NC-Fe^<II>(S=0)の電子状態をとっていることが分かった。また、低温相に光強度の強いパルスレーザー光を照射したところ、1ショットで磁化が消滅した。一方、弱いパルスレーザー光を多数ショットまたはCWレーザー光を照射した場合には、照射後一定時間経過した後、急激に磁化が回復するという時間発展型光磁性を示した。透明カラー磁性薄膜に関しては、金属錯体が様々な色を呈するという特徴を活かした透明カラー磁性薄膜の創製を目指し研究を行った結果、イオン交換法を用いてナフィオン膜上でM^<II>_1.5[Cr^<III>(CN)_6]・zH_2O(M=Co,Ni,Cu)を薄膜化することに成功した。これらの薄膜は、可視部でファラデースペクトルを示した。また、合成時に化学反応時間を変えることにより粒径を容易に制御でき、超常磁性などのナノスケール粒子が示す特異な磁気特性が観測された。湿度依存型磁気光学効果に関しては、Co^<II>_1.5[Fe^<III>(CN)_6]7.5H_2O錯体のCo^<II>イオンで、湿度により配位数が変化し吸収スペクトルが変化することを見出し、吸収帯の帰属を行った。

Research Products

• [Publications] S.Ohkoshi, Y.Arimoto, T.Hozumi, H.Seino, Y.Mizobe, K.Hashimoto: "Two-dimensional metamagnet composed of cyano-bridged Cu^<II>-W^V bimetallic assembly"Chem.Commun.. 2772 (2003)
• [Publications] M.Tozawa, S.Ohkoshi, N.Kojima, K.Hashimoto: "Ion-exchange synthesis and magneto-optical spectra of colored magnetic thin films composed of metal(II) hexacyanochromate(III)"Chem.Commun.. 1204 (2003)
• [Publications] K.Kato, Y.Moritomo, M.Takata, M.Sakata, M.Umekawa, N.Hamada, S.Ohkoshi, H.Tokoro, K.Hashimoto: "Direct Observation of Charge Transfer in Double-Perovskite-Like RbMn[Fe(CN)_6]"Phys.Rev.Lett.. 91. 255502 (2003)
• [Publications] H.Tokoro, S.Ohkoshi, K.Hashimoto: "One-shot-laser-pulse-induced demagnetization in rubidium manganese hexacyanoferrate"Appl.Phys.Lett.. 82. 1245 (2003)
• [Publications] K.Ikeda, S.Ohkoshi, K.Hashimoto: "Magnetization-induced second-harmonic generation in electrochemically synthesized magnetic films of ternary metal Prussian blue analogs"J.Appl.Phys.. 93. 1371 (2003)
• [Publications] Y.Moritomo, A.Kurik, K.Ohoyama, H.Tokoro, S.Ohkosh, K.Hashimoto, N.Hamada: "Ferromagnetic spin-ordering in photo-active RbMn Fe(CN)_6",J.Phys.Soc.Jpn."J.Phys.Soc.Jpn.. 72. 456 (2003)
• [Publications] H.Osawa, T.Iwazumi, H.Tokoro, S.Ohkoshi, K.Hashimoto, H.Shoji, E.Hirai, T.Nakamura, S.Nanao, Y.Isozumi: "Thermal phase transition of RbMnFe(CN)_6 observed by X-ray emission and absorption spectroscopy"Solid State Commun.. 125. 237 (2003)
• [Publications] T.Kanai, S.Ohkoshi, K.Hashimoto: "Magnetic, Electric, and Optical Functionalities of (PLZT)_x(BiFeO_3)_<1-x> Ferroelectric-Ferromagnetic Thin Films"J.Phys.Chem.Solids. 64. 391 (2003)
• [Publications] Y.song, S.Ohkoshi, Y.Arimoto, H.Seino, Y.Mizobe, K.Hashimoto: "Synthesis, crystal structures, and magnetic properties of two cyano-bridged tungstate(V)-manganese(II) bimetallic magnets"Inorg.Chem.. 42. 1848 (2003)
• [Publications] S.Ohkoshi, T.Hozumi, M.Utsunomiya, M.Abe, K.Hashimoto: "The observation of two compensation temperatures in a cobalt-manganese hexacyanochromate"Physica B. 329. 691 (2003)
• [Publications] J.Shimura, S.Ohkoshi, K.Hashimoto: "External magnetic field effect on third-harmonic generation in Bi, Al-doped yttrium iron garnet"Appl.Phys.Lett.. 82. 3290 (2003)
• [Publications] Y.Sato, S.Ohkoshi, K.Arai, M.tozawa, K.Hashimoto: "Solvatomagnetism-induced faraday effect in a cobalt hexacyanochromate-based magnet"J.Am.Chem.Soc.. 125. 14590 (2003)
• [Publications] Y.Moritomo, K.Kato, A.Kuriki, M.Takata, M.Sakata, H.Tokoro, S.Ohkoshi, K.Hashimoto: "Structural transition induced by charge-transfer in RbMn Fe(CN)_6"J.Phys.Soc.Jpn.. 72. 2698 (2003)
• [Publications] Y.Moritomo, M.Hanawa, Y.Ohishi, K.Kato, M.Takata, A.Kuriki, E.Nishibori, M.Sakata, S.Ohkoshi, H.Tokoro, K.Hashimoto: "Pressure- and photoinduced transformation into a metastable phase in RbMnFe(CN)_6"Phys.Rev.B. 68. 144106 (2003)
• [Publications] T.Hozumi, S.Ohkoshi, Y.Arimoto, H.Seino, Y.Mizobe, K.Hashimoto: "Cooling-rate Dependent Ferromagnetism in a Two-dimensional Cyano-bridged Sm(III)-W(V) Complex"J.Phys.Chem.B. 107. 11571 (2003)