巨大スピンを有するMn12系単一次元鎖磁石の開発とその物性

Mn12基单维巨自旋链磁体的研制及其物理性能

基本信息

批准号：
17036066
负责人：
黒田孝義
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kinki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)Mn12-ac-dppに対して、架橋配位子として、種々の架橋配位子を用いて、合成することにより、溶解度の低いポリマーが得られたが、単結晶化には現在のところ成功していない。磁気測定を行ったところ、いずれもMn12核錯体より劣るものの、単一分子磁性を示した。(2)平面性配位子としてSchiff塩基系配位子H_2L1およびH_2L2を選び、Mn(III)との錯体を形成し一次元鎖磁石の形成を目指して実験をおこなった。用いたMn原料の違いや操作の違いにより1-3(L1^<2->)および4,5(L2^<2->)の結晶性固体が得られ、1-4について構造解析に成功した。これらはいずれも平面性の配位子がMnイオンを取り囲み、その上下から対アニオン(PhCO_2^-、あるいはN_3^-)と水が配位した単核錯体であった。拡張π系を通した相互作用により一次元的なつながりを持つ構造を有することが明らかとなった。磁気測定の結果、1,3,4では反強磁性的な相互作用が観測されたが、2,5において、50K以下の低温域でχ_MT値が上昇する強磁性的な相互作用が観測された。磁化率の解析から、2は二量体を形成し、二量体内では強磁性的な相互作用を有することがわかった。3K以下で、複素成分の立ち上がりが観測され、これは単一分子磁石であることを強く示唆するものである。5でも同様に交流磁化率の周波数依存性が確認できた。これらは、単核錯体の強磁性二量体が単一分子磁石の性質を示した最初の例である。平面性単核錯体を積層させて単一次元鎖磁石を形成するには、新たな配位子設計が必要であると考えられる。

(1)利用各种交联配体合成Mn12-ac-dpp得到了低溶解度的聚合物，但目前单晶化的方法尚未成功。当进行磁性测量时，它们都显示出单分子磁性，尽管它不如 Mn12 核络合物。 (2)选择席夫碱配体H_2L1和H_2L2作为平面配体,并进行实验,旨在通过与Mn(III)形成络合物形成一维链状磁体。由于所用Mn原料的不同以及操作的不同，得到了1-3（L1^<2->）和4,5（L2^<2->）的结晶固体，并成功进行了结构分析1-4。所有这些都是单核配合物，其中平面配体围绕Mn离子，抗衡阴离子（PhCO_2^-或N_3^-）和水从上到下配位。结果表明，由于通过扩展 π 系统的相互作用，该结构具有一维连接。磁性测量的结果是，在 1、3 和 4 处观察到反铁磁相互作用，但在 2、5 处观察到铁磁相互作用，其中 χ_MT 值在低于 50 K 的低温下增加。磁化率分析表明2形成二聚体并且在二聚体内具有铁磁相互作用。低于 3K 时，观察到复杂成分的增加，这强烈表明它是单分子磁体。图5还证实了交流磁化率的频率依赖性。这些是单核复合物中铁磁二聚体表现出单分子磁性的第一个例子。可能需要新的配体设计来堆叠平面单核复合物以形成单维链磁体。