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単一次元鎖磁石の構造秩序性と磁性制御(層状酸化物の選択的組成制御と新機能の開拓)

研究報告コード R070000253
整理番号 R070000253
掲載日 2008年4月11日
研究者
  • 宮坂 等
研究者所属機関
報告名称 単一次元鎖磁石の構造秩序性と磁性制御(層状酸化物の選択的組成制御と新機能の開拓)
報告概要 近未来のコンピューターデバイス、メモリーの材料として最も期待されるものが、「単分子磁石(Single-Molecule Magnet)」や「単一次元鎖磁石(Single-Chain Magnet)」と言われるナノスケール化合物(分子)である。前者は独立な分子、後者は一本の一次元鎖を意味するが、分子一つ一つがいわゆる“磁石”として振る舞うことができれば膨大な量の情報を蓄積できるだろうし、分子レベル(ナノスケール)で磁化の大きさが画一化されれば分子独自の量子性を使った信号情報としても有用である。しかし、分子や一本の一次元磁性鎖が磁石になるのだろうか?今までの“磁石”という概念(古典的バルク磁石)を考えれば常識的に不可能である。孤立した一次元鎖内で磁化がある方向に一義的に配列しても、三次元的なバルクの磁石にはなり得ない。しかし、強磁性的、或いはフェリ磁性的Ising chainは一次元的に配列したスピンが一軸異方性によって縛られるためにスピンの反転にエネルギー障壁が生じるため、準安定状態をもつ磁石としての性質が内在される可能性がある。これが「単一次元鎖磁石」である。1963年にR.J. GlauberのIsing理論により磁化反転の時間依存性が理論予想されたが、実験的に化合物レベルで解明されたのはようやく今世紀に入ってからである。本研究者は2例目、ヘテロ金属一次元磁性鎖を使った強磁性Ising-type鎖では世界で初めての単一次元鎖磁石を見出した。本研究では、Glauberの理論を実際の強磁性単一次元鎖磁石で検証し、さらに、単一次元鎖磁石の合理的な設計を模索しつつ、それを「バルクと量子ナノの狭間」としたときの物質の次元の変遷[孤立微小分子→ナノクラスター(量子的状態)→単一次元鎖→構造部分崩壊(グラス状態、量子?バルク?)→バルク]を構造と磁気的秩序の観点から一群のMnIII salen系金属錯体化合物を基にコントロールすることを本研究の目的とした。
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研究分野
  • 無機化合物の磁性
研究制度
  • 戦略的創造研究推進事業 さきがけタイプ(旧若手個人研究推進事業を含む)/秩序と物性
研究報告資料
  • 宮坂 等. 単一次元鎖磁石の構造秩序性と磁性制御(層状酸化物の選択的組成制御と新機能の開拓). さきがけライブ2004 ナノテクノロジー分野合同研究報告会 「秩序と物性」領域 講演要旨集(研究期間:2001-2004), 2005. p.66 - 73.

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