発表のポイント
- 二酸化炭素ガスを吸着して磁石の性質を失い、二酸化炭素を排出すると磁石に戻る分子磁石の開発に成功。
- 二酸化炭素のような非磁性ガスにより消磁される磁石は世界初。
- 吸着した二酸化炭素が磁性を誘導する分子格子を変形させるとともに、分子格子と電子的に相互作用することで、材料が非磁性体の電子状態へと変化する機構。
- 二酸化炭素を感知する磁気デバイスの創製につながる結果。
概要
磁石は身の回りでありふれた材料ですが、「分子の持つ柔軟性」を利用することで、従来の磁性体では実現不可能であった機能性の発現や、磁石機能の活用が可能です。
東北大学金属材料研究所の張俊 博士、高坂亘 助教、宮坂等 教授の研究グループは、大阪大学基礎工学研究科の北河康隆 准教授と共に、二酸化炭素ガスを吸脱着することで、磁化のON–OFFが可能な新たな多孔性磁石の開発に成功しました。
本現象は、吸着された二酸化炭素が、磁性を誘導する層状分子格子を変形させるとともに、分子格子と電子的な相互作用をすることにより、分子格子の電子状態を変化させ、磁気秩序を持たない状態（常磁性状態）になることで生じたものです。二酸化炭素のような、ありふれた非磁性・不活性ガスの吸着を利用して磁性体―非磁性体を制御した例はこれまでになく、ガス吸着による物性制御の可能性を大きく広げる結果です。
本研究成果は、2020年11月30日付け（現地時間）で英オンライン科学誌「Nature Chemistry」にオンライン掲載されました。詳細
- プレスリリース本文 [PDF: 1.7MB]
- Nature Chemistry [DOI: 10.1038/s41557-020-00577-y]
