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世界で第三番目の有機磁石
キラル(光学活性)な磁石
[M(pyrimidine)2X2] (M = Fe, Co; X = Cl, Br)
無限鎖らせんを含む三次元ネットワーク
← 無機物では不可能な キラリティと透明性
磁気転移温度Tc = 0.17 K
動作機序を解明し、多種多様な有機磁石を開発
世界最高の保磁力を誇る分子磁性材料
(1) 52 kOe (4.1 MA m-1) の保磁力(2) 硬い磁石と軟らかい磁石の 温度スイッチ(3) アルキル鎖長による多様性
NNO O
-OOF3C
F3C
Co2+
-OO
F3CCF3 O
n
Co-BPNN
World Record
!
磁気測定装置:SQUID
250 K 付近でS = 0からS = 1/2へ転移
‘‘有機スピンクロスオーバー’’:磁気記録材料/表示材料へ
120K
「単結晶-単結晶固相転移」 単結晶X線結晶構造解析
これまで無機化合物でしか知られていなかった現象を有機材料に拡張
293K
m-MeBPBN
磁性スイッチングデバイス&磁気検出型イオン分析試薬
ホストゲスト化学イオンを捕まえる分子
↓色調変化
ESRシグナル変化磁性変化
イオン選択性による分離/分析試薬へも
分子性磁性体の電子スピン状態の解明
ESR(電子スピン共鳴)
cyclenNN4
Ph3bNO
室温空気下で安定な有機ラジカルの超分子化学反応
Ba2+
side-view top-view
[Dy2Cu2]n(磁気的に一次元の鎖状錯体)
N
S
ナノスケール棒磁石
100 Tbits / cm2 (予想)プラッター1面につき 1 Pbits!
一本の鎖で磁気ヒステリシスを示す磁化容易軸は鎖方向
単分子磁石情報記録 超高密度記録媒体
分子・電子・光子、1個で動作・機能する素子は、究極のダウンサイジング
4f-3dヘテロ金属配位化合物を用いた単分子磁石
P(ペタ) は T (テラ) の1000倍
これをもしHDDに使ったら?
ナノテクノロジー
N S
ランタノイドの周期律を解明英国王立化学協会誌 Dalton Trans.の裏表紙になりました
単分子磁石&希土類イオンの交換相互作用評価
電導性磁性物質 有機電導体はある。有機磁石もある。 では、有機強磁性金属はあり得るか?
架橋性配位子ピリミジンを置換したTTF(テトラチアフルバレン)ドナー分子
→ π –d システムへ
例:(PM-TTF)2(CuBr4)
世界初! TOFテトラオキサフルバレン
新規な電子ドナー性分子の開発
アクリジンTTF
スピン量子状態の双安定性と相互変換
図1 Fe2+ (3d6) イオンの電子配置
t2g
eg 熱、光、
圧力
常磁性金属錯体では、配位子場が強くd軌道の分裂が大きくなると低スピン電子配置が有利となり、それが弱いとフント則が働いて高スピン配置が有利となる。境界領域では、熱、光、圧力などの外部刺激によりスピン状態を行き来できる「スピンクロスオーバー」(SCO) 現象を見せる物質が得られることがある(図1)。
長鎖アルキル置換した N-(ジ-2-ピリジルメチレン および モノ-2-ピリジルメチレン)アニリン は SCO 錯体を与えやすい配位子であり、長鎖アルキル基によってもたらされる中間相転移と組み合わせられる(図2)。室温付近にて双安定性が見出された。
情報記憶材料、表示材料やスイッチ素子、圧力センサー等への期待
図2 昇降温で転移温度の異なる2種のFe2+ 錯体の SCO
SVBLポスターより一部改編