高い強磁性体転移温度をもつ共役有機ラジカル系の開発

具有高铁磁转变温度的共轭有机自由基体系的开发

基本信息

批准号：
10146217
负责人：
野上隆
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1 π共役有機NOラジカルの分子間強磁性的相互作用各種π共役安定有機NOラジカルを合成し、磁気測定を行った結果、強磁性的相互作用を示す系をいくつか見つけた。π共役骨格としてはアクリジン、フェナンスレン、ベンズイミダゾール等を用いた。結晶構造解析結果をもとに強磁性的相互作用の原因を調べた結果、2種類の相互作用を見つけた。1つはMcConnellモデルによるものであり、π電子系の重なりでは、分子間で最近接原子同士は反平行のスピンを誘起しあうという原理に基づく。もう1つは、ある分子のSOMOが隣原子のSOMOと直交していることに基づく。またアルキル基を有するビス(ジフェニル)ニトロキシドは、アルキル基が長くなるにつれて強磁性的相互作用が強くなった。分子間アルキル鎖同士のファスナー効果が原因と思われる。2 TEMPO系強磁性体の強磁性的相互作用TEMPO系強磁性体ではNOラジカル部位は2次元ジグザグ面を形成し、面内の磁気的相互作用は既に解明された。面間相互作用に関して、偏極中性子回折およびμSR測定などから、面間に存在するフェニル環同士の重なりによる磁気的相互作用の伝達経路を明らかにした。3 ピリミジン・遷移金属錯体の磁性メタ配位子であるピリミジン(PM)とCu(II)、Co(II)などの錯体を各種合成し、構造と磁性の関係を調べた。その結果、PMの2つの窒素上での配位が、axial/equatorial配位の時は強磁性的相互作用が、equatorial/equatorial配位の時は反強磁性的相互作用が働くことを明らかにした。これは隣同士の磁性軌道が重なりをもつか直交するかに起因する。また、PM_2CoX_2(X=Cl,Br)はキラルな結晶構造をもち、5Kで弱強磁性体に転移した。

1 π-共轭有机NO自由基的分子间铁磁相互作用通过合成各种π-共轭稳定有机NO自由基并进行磁性测量，我们发现了几个表现出铁磁相互作用的系统。使用吖啶、菲、苯并咪唑等作为π共轭骨架。根据晶体结构分析的结果对铁磁相互作用的原因进行了调查，结果发现了两种类型的相互作用。一种基于麦康奈尔模型，该模型基于以下原理：在重叠的 π 电子系统中，分子中彼此最接近的原子会引发反平行自旋。另一个是基于分子的 SOMO 与其相邻原子的 SOMO 正交的事实。此外，在具有烷基的双(二苯基)硝基氧中，随着烷基变长，铁磁相互作用变得更强。这似乎是由分子间烷基链之间的紧固件效应引起的。 2 TEMPO基铁磁体中的铁磁相互作用在TEMPO基铁磁体中，NO自由基位点形成二维之字形平面，并且面内磁相互作用已经被阐明。关于面间相互作用，我们利用偏振中子衍射和μSR测量阐明了由于面之间存在苯环重叠而导致的磁相互作用的传输路径。 3 我们合成了嘧啶-过渡金属配合物的磁性金属配体嘧啶(PM)与Cu(II)、Co(II)等的各种配合物，并研究了结构与磁性之间的关系。结果表明，当PM的两个氮上的配位为轴向/赤道时，发生铁磁相互作用，而当赤道/赤道时，则发生反铁磁相互作用。这是由于相邻磁轨道是否重叠或彼此正交造成的。此外，PM_2CoX_2 (X=Cl,Br) 具有手性晶体结构，在 5K 时转变为弱铁磁材料。