ランタノイド－フタロシアニン系単分子磁石の多重機能化

镧系酞菁单分子磁体的多功能化

基本信息

批准号：
13J02441
负责人：
守田峻海
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、化学的に安定でスピン反転のエネルギー障壁が大きい、ランタノイド-フタロシアニン系単分子磁石に注目して研究を行っている。これまでに合成された様々なランタノイド（III）-フタロシアニン単分子磁石のNMRスペクトルから、本系における常磁性シフトの解析が確立されつつある。本系の常磁性シフトは、観測核とランタノイドイオンの相対位置(Gパラメーター)に大きく依存する擬コンタクトシフトが支配的である。すなわち、シグナルが正しく帰属できると、常磁性シフトの値と分子の構造から、磁化率異方性テンソルの成分を計算することができる。本研究では、テルビウム(III)-フタロシアニントリプルデッカー、テルビウム(III)-縮環フタロシアニントリプルデッカー型錯体の、二つの単分子磁石の磁化率異方性テンソルのアキシャル成分を比較した。同テンソルのアキシャル成分とスピン反転のエネルギー障壁の起源はランタノイドイオンの配位子場分裂によるものであるから、同テンソルのアキシャル成分は単分子磁石の一軸異方性の度合いを示す指標となり得る。この二つの単分子磁石には、同じGパラメーターを持ったプロトンがそれぞれ存在している。つまり、これらのプロトンの常磁性シフトを比較した場合、その度合いは分子の一軸性にのみに依存するということである。実際の化学シフトの値を比べると、縮環フタロシアニントリプルデッカーのプロトン方がより負の方向にシフトしていた。これは、この錯体の一軸磁気異方性がフタロシアニントリプルデッカーよりも大きいことを示している。つまり、この差は両者の一軸異方性の度合い、即ち、単分子磁石特性の差異を示していると考えられる。これは、単分子磁石特性を、室温付近の測定で評価できたことを示している。

在这项研究中，我们关注的是镧系元素-酞菁单分子磁体，它化学稳定，具有较大的自旋反转能垒。根据迄今为止合成的各种镧系元素 (III)-酞菁单分子磁体的 NMR 谱，对该系统中的顺磁位移进行了分析。该系统中的顺磁位移主要是赝接触位移，该位移在很大程度上取决于观察到的原子核和镧系元素离子之间的相对位置（G 参数）。也就是说，如果可以正确分配信号，则可以根据顺磁位移值和分子结构计算磁化率各向异性张量的分量。在这项研究中，我们比较了两种单分子磁体的磁化率各向异性张量的轴向分量：铽(III)-酞菁三层复合体和铽(III)-稠环酞菁三层复合体。由于张量的轴向分量和自旋反转的能垒的起源是由于镧系离子的配体场分裂，因此张量的轴向分量可以作为单分子单轴各向异性程度的指标磁铁。这两个单分子磁体各自具有具有相同 G 参数的质子。换句话说，当比较这些质子的顺磁位移时，其程度仅取决于分子的单轴性。比较实际的化学位移值，稠合酞菁三层的质子向更负的方向移动。这表明该配合物的单轴磁各向异性大于酞菁三层的单轴磁各向异性。换句话说，这种差异被认为表明了两者之间单轴各向异性的程度，即单分子磁体特性的差异。这表明单分子磁体特性可以通过接近室温的测量来评估。

项目成果

期刊论文数量（22）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

NMR Analysis of Terbium(III)-Phthalocyaninato Single Molecule Magnet

铽(III)-酞菁单分子磁体的核磁共振分析

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Marko Damjanovic;Takaumi Morita;Keiichi Katoh;Masahiro Yamashita;Markus Enders
通讯作者：
Markus Enders

Highest Reported Temperature for Hysteresis of the Magnetization of a Single-Molecule Magnet

单分子磁体磁化滞后的最高报告温度

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takaumi Morita;Keiichi Katoh;Brian K. Breedlove;Masahiro Yamashita
通讯作者：
Masahiro Yamashita

NMR Analysis of Terbium(III)-Phthalocyaninato Single Molecule Magnets

铽(III)-酞菁单分子磁体的核磁共振分析

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Marko Damjanovic;Takaumi Morita;Keiichi Katoh;Masahiro Yamashita and Markus Enders
通讯作者：
Masahiro Yamashita and Markus Enders

遅い磁化緩和挙動を示すテルビウム(III)-縮環フタロシアニン積層型錯体の合成

具有慢磁化弛豫行为的铽(III)稠环酞菁堆叠配合物的合成