FTパルスEPR法による分子性低次元磁性体のスピン相関とスピン緩和の研究

利用 FT 脉冲 EPR 方法研究分子低维磁性材料中的自旋关联和自旋弛豫

基本信息

批准号：
07740553
负责人：
塩見大輔
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Osaka City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

遷移金属イオンや有機ラジカル分子からなる低次元スピン系のスピン相関・スピン緩和を、FTパルス電子スピン共鳴法(EPR)を用いて調べることを試みた。得られた知見は以下の通りである。1.取りあげたニトロニルニトロキシド系有機分子錯体の結晶中では、基底スピン量子数の異なる2種類の分子(スピン量子数S=1/2とS=1)が交互に並んで1次元鎖を形成しており、互いに反強磁性的に相互作用していることがわかっている。この化合物のスピン-スピン緩和時間(横緩和時間)を調べたところ、80Kと10Kの間で温度の低下とともに徐々に増大することがわかった。このような温度変化は、従来研究されていた遷移金属イオンの低次元スピン系とはまったく異なるものであり、特異なスピン-スピン緩和の存在を示唆する。磁化率の測定結果やスピン状態の数値計算を考え併せた結果、S=1分子内の2つの不対電子がそれぞれ別個に隣の分子のスピンと対を作って磁気モーメントを失うことがわかった。S=1分子内の磁気的自由度の存在が、分子間一重項対の形成を通してスピン-スピン緩和に反映されたものと解釈できる。有機フェリ磁性体の実現が困難である理由のひとつとして、磁気秩序が上記の分子間一重項対によって阻害されることを提案した。2.2次元系として(CnH2n+1)CuCl4を調べる予定だったが、実験の結果、緩和時間が極めて短く信号の検出が困難であることがわかった。そこで、より基本的な2-スピン系である酢酸銅(亜鉛をドープしたもの)を取りあげ、パルスEPRによるニューテーションスペクトルを調べた。その結果、S=1/2(ドープ部位)とS=1(非ドープ部位)との間で分子間スピン分極移動が起こっていることを明らかにした。この結果はパルスEPRの新たな活用法-より検出感度の高い共存スピン種を経由して微弱信号成分を観測する-を示唆するものである。

我们试图使用FT脉冲电子自旋谐振法（EPR）研究过渡金属离子和有机自由基分子的低维自旋相关性和旋转缓解。获得的知识如下。 1。在基于硝基氧化物的有机分子复合物的晶体中，具有不同基础自旋量子的两种类型的分子（自旋量子数s = 1/2和s = 1）知道它们在抗磁性特性中相互作用。检查该化合物的自旋旋转时间（水平松弛时间），发现温度将逐渐在80k和10k之间升高。这种温度变化与常规研究的过渡金属离子的低维自旋系统完全不同，这表明存在特定的自旋旋转缓解。考虑到磁化速率的计算和自旋状态的数值计算，发现S = 1分子中的两个非转移的电子与下一个分子自旋形成了一个单独的一对，并且丢失了磁矩。 S = 1分子中的磁自由的存在可以解释为通过形成单个分子的形成在自旋旋转中反映。有人提出实现有机铁质体的原因之一是磁序被上述分子之间抑制。尽管计划将CUCL4（CNH2N+1）视为2.2维系统，但实验表明，缓解时间非常短，很难检测到信号。因此，我们拾取了更碱性的2旋型醋酸铜（锌涂料），并检查了脉冲EPR Newtension Spectrum。结果，揭示了S = 1/2（涂料位点）和s = 1（非掺杂位点）之间的分子间自旋 - 极线转移。该结果表明，通过共同生产的旋转物种具有较高的检测灵敏度来利用脉冲EPR观察到弱信号成分的新方法。