2016 Fiscal Year Research-status Report
T項を基底項とする遷移金属多核錯体の磁気解析と磁気異方性制御
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15K05445
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
崎山 博史 山形大学, 理学部, 准教授 (20253396)
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2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | スピン軌道相互作用 / 五核コバルト(II)錯体 / 磁気解析ソフトウェア / 四核コバルト(II)錯体 / 高スピン鉄(II)錯体 / 二核コバルト(II)錯体 / ヘテロ構造 / 磁化率理論式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２８年度は，四核コバルト(II)錯体の磁化率解析ソフトウェアの開発に関する論文，二核マンガン(II)錯体や二核ニッケル(II)錯体の磁気的相互作用ならびに零磁場分裂に関する論文に加えて，正八面体型錯体の配座解析に関する論文を発表した。磁化率解析ソフトウェアは今後，コバルト(II)イオン周りのひずみとスピン軌道相互作用を考慮した金属間相互作用の解析に有用である。二核マンガン(II)錯体や二核ニッケル(II)錯体は，T項を基底項とする二核コバルト(II)錯体や二核鉄(II)錯体との比較において，スピン軌道相互作用の影響を精査するうえで役立つ。正八面体型錯体の配座解析は，スピン軌道相互作用を介して磁気異方性に与える金属周りのひずみの原因解明とひずみ制御に役立つ。国際学会では，これまでの成果をまとめる形で単核コバルト(II)錯体の構造ひずみと磁気異方性の関係や二核コバルト(II)錯体の磁性について発表をおこなった。これらの研究は，結晶磁気異方性の基となる原子の磁気異方性について解明した点が特徴である。その他，五核コバルト(II)錯体二種の磁気解析を実施するとともに，単核高スピン鉄(II)錯体の構造ひずみと磁気異方性の関係についても解明した。さらに，鉄(III)低スピン単核錯体の磁化率解析ソフトウェアならびに二次元高スピンコバルト(II)錯体の磁化率解析ソフトウェアを開発した。
以上のとおり28年度は，T項を基底項とする正八面体型高スピンコバルト(II)錯体を多核化した場合の解析ソフトウェア開発と実際の解析を進めるとともに，その他のT項基底錯体である正八面体型高スピン鉄(II)錯体や正八面体型低スピン鉄(III)錯体について解析準備と解析を進めた。また金属周りのひずみ制御を目的として正八面体型錯体の配座解析を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成２８年度の研究実施計画（１～５）の進捗状況は以下の通りであり，１，２，４，５については予定通り，３については計画以上に進展している。
１．「五核コバルト(II)錯体」については，まず前年度に開発した磁気解析用ソフトウェアMagSaki(Penta)を用いて既存の五核コバルト(II)錯体の磁気解析に成功した。また更に，新規に得られた五核コバルト(II)錯体について，二つのコバルト(II)イオンのスピン軌道角運動量が消失した場合について磁化率の式を導出し，解析ソフトウェアに追加することで磁化率ならびに磁化の解析に成功した。
２．「一次元コバルト錯体」については，結晶中で正八面体型高スピンコバルト(II)錯体が一次元に配列した錯体を見いだした。
３．「高スピン鉄(II)錯体」については，新規に合成・構造決定した高スピン鉄(II)錯体について，前年度開発した磁気解析ソフトウェアMagSaki(FeII)を用いて，磁化率ならびに磁化の解析に成功した。また更に配位構造のひずみと磁気異方性の関係を解明することもできた。
４．「低スピン鉄(III)錯体」については，当初の予定通り四回軸方向のひずみとスピン軌道相互作用を考慮した磁化率の理論式の導出に成功し，磁気解析ソフトウェアMagSaki(FeIII)の開発にも成功した。
５．「ヘテロ構造を持つ高スピンコバルト(II)二核錯体」については，前年度合成・構造決定した二つの化合物について磁化率ならびに磁化の解析に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り，新しいパターンのT項基底錯体について，錯体合成と磁気解析を進めていく。またこれまでに，磁気相転移の可能性がある錯体が見いだされたため，構造と相転移温度の関係についてシミュレーションを通して調べていく。
１．二核高スピン鉄(II)錯体については，新しく錯体を合成するとともに，磁化率の理論式の導出をおこない，プログラミングと磁気解析ソフトウェアの開発をおこなう。また磁化曲線のシミュレーション機能も実装する。
２．低スピン鉄(III)錯体については，新しく錯体を合成し，平成２８年度に開発した磁気解析ソフトウェアを用いて磁気解析をおこなう。また現時点で実装されていない磁化曲線のシミュレーション機能を実装する。
３．一次元コバルト錯体については，磁気相転移の可能性も考慮して理論式を導出し，これまでに得られたデータについて，特に極低温領域の磁気挙動を解析する。
４．二次元コバルト錯体については，新しい錯体を合成し磁気測定に適した試料を準備するとともに，多様な構造に対応した解析プログラムを準備する。
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| Causes of Carryover |
使用額の千円未満の端数のため、完全には0円にすることができなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
薬品購入に充てる。
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[Journal Article] Syntheses, Structures, and Magnetic Properties of Cubane-Based Cobalt and Nickel Complexes with ONO-Tridentate Ligands2017
Author(s)
Megumi Yoshitake, Momoko Nishihashi, Yasumasa Ogata, Ko Yoneda, Yasunori Yamada, Hiroshi Sakiyama, Akio Mishima, Masaaki Ohba, Masayuki Koikawa
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Journal Title
Polyhedron
Volume: 136
Pages: 136-142
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Hydrostable coordination polymers of a methyl-functionalized 4,40-bipyridine ligand: structure, stability, magnetic and luminescent properties2016
Author(s)
Fenglan Liang, Kuan Lu, Jingjing Yan, Weijie Lin, Wanqiu Ding, Husheng Lu, Dongting Lin, Hiroshi Sakiyama, Deyun Ma, Liang Qin
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Journal Title
Transition Metal Chemistry
Volume: 41
Pages: 489-498
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Synthesis, Characterization, and Magnetic Properties of Two Transition Metal Coordination Polymers Based on 2,5-Furandicarboxylic Acid and N-Donor Ligands2016
Author(s)
Deyun Ma, Peng Hu, Liang Qin, Jingjing Yan, Weijie Lin, Wanqiu Ding, Husheng Lu, Dongting Lin, Hiroshi Sakiyama, Fenglan Liang
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Journal Title
Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials
Volume: 26
Pages: 1053-1060
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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