ヘテロスピン系を用いたモノメタリック単分子磁石の研究

利用异自旋系统研究单金属单分子磁体

基本信息

批准号：
05J06224
负责人：
金川慎治
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

2p-3dヘテロスピン系において磁気ネットワークの次元性を拡張することを目的とし、2つのピリジル基を持つ架橋型アミノキシル(N, N-bis-4-pyridyl aminoxyl; bpNO)とCo(X)_2(X=NCS,NCO,Br)の錯体を合成し、X線結晶構造解析及び磁気測定をおこなうことで以下の結果を得た。1.4-Nitrosobenzene(1)の合成法の開発:これまで報告例の無かった化合物1の合成法の開発によりbpNO合成の簡略化に成功した。また、化合物1は有機スピン配位子の合成において鍵となる化合物であることから、今回の発見により有機スピン配位子の設計・合成の自由度が大きく拡張した。2.Co(X)_2(X=NCS,NCO)錯体:bpNOとCo(X)_2(X=NCS,NCO)との錯体は、これまでのモノメタリック単分子磁石が二次元に連結したシート構造をしていた。磁気測定により、NCO錯体は20K以下で長距離秩序を形成し、2Kで0.48Tの保磁力を有する磁石であることがわかった。このような磁気挙動は大きな磁気異方性を有する単分子磁石を連結し、高次の磁気ネットワークを形成することで発現したと考えられる。3.CoBr_2錯体:bpNOとCoBr_2との錯体は1:1の一次元らせん構造の鎖状錯体であった。この一次元鎖中のCo(II)は四配位正四面体構造で、モノメタリック単分子磁石の六配位八面体構造とは異なる配位形式であった。磁気測定ではフェリ鎖的な温度依存性が観測されたことから正四面体構造Co(II)-アミノキシル間には反強磁性的な相互作用が働いていると考えられる。一方、交流磁化の測定ではスピングラス様挙動が観測された。1から3の結果は単分子磁石を構成単位とした新規分子磁性体の分子設計及び合成において有用な知見であると考えられる。

为了扩展2p-3d异自旋系统中磁网络的维数，我们开发了具有两个吡啶基和Co(X)_2(以下结果是通过合成X=NCS,NCO,Br)的配合物并进行X射线晶体结构分析和磁测量而获得。开发1,4-亚硝基苯(1)的合成方法：我们通过开发化合物1的合成方法，成功简化了bpNO的合成，该方法迄今为止尚未报道。此外，由于化合物1是有机自旋配体合成中的关键化合物，这一发现大大扩展了有机自旋配体设计和合成的自由度。 2.Co(X)_2(X=NCS,NCO)络合物：bpNO和Co(X)_2(X=NCS,NCO)的络合物是传统单金属单分子磁体二维连接而成的片材。有一个结构。磁测量表明，NCO配合物在20K以下形成长程有序，是2K时矫顽力为0.48T的磁体。这种磁行为被认为是通过将具有大磁各向异性的单分子磁体连接形成高阶磁网络而产生的。 3.CoBr_2配合物：bpNO与CoBr_2的配合物是具有1:1一维螺旋结构的链状配合物。该一维链中的Co(II)具有四配位正四面体结构，与单金属单分子磁体的六配位八面体结构是不同的配位形式。由于在磁测量中观察到铁链状温度依赖性，因此认为反铁磁相互作用在四面体结构 Co(II) 和氨氧基之间起作用。另一方面，在交流磁化测量中观察到类似自旋玻璃的行为。结果1至3被认为是在使用单分子磁体作为构成单元的新型分子磁性材料的分子设计和合成中有用的发现。