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Anisotropic and inhomogeneous magnetic interactions observed in all-organic nitroxide radical liquid crystals

純有機ニトロキシドラジカル液晶において観測された異方的かつ不均一な磁気的相互作用

内田 幸明*; 鈴木 克明*; 田村 類*; 伊熊 直彦*; 下野 智史*; 能田 洋平; 山内 淳*

Uchida, Yoshiaki*; Suzuki, Katsuaki*; Tamura, Rui*; Ikuma, Naohiko*; Shimono, Satoshi*; Noda, Yohei; Yamauchi, Jun*

ラセミ体及び非ラセミ体の純有機ラジカル液晶化合物が示す各種の液晶相において、異方的かつ不均一な磁気的相互作用が観測された。温度可変ESR測定の結果から、液晶の示す超構造が、いかにしてスピン双極子相互作用及び交換相互作用といった磁気的相互作用を誘起するのかという点について考察を行った。磁気的相互作用の大きさは液晶相の種類及びその構造に依存して変化した。一方で、これらのラジカル液滴は液晶状態において、水面上で永久磁石によって引きつけられた(結晶状態では、そのような応答は起こらなかった)。このような液晶液滴の永久磁石の接近による振る舞いは、ESR測定によって決められた磁気的相互作用とつじつまの合うものであった。

An anisotropic and inhomogeneous magnetic interaction (the average spin-spin interaction constant, ($bar{J}$) $$>$$ 0) was observed in the various liquid crystalline (LC) phases of racemic and nonracemic all-organic radical LC compounds. We discussed how the LC superstructures induced the magnetic interaction to operate in the LC phases in terms of spin-spin dipole and exchange interactions by means of VT-EPR spectroscopy. The magnitude of the magnetic interaction depended on the type of LC phase, or the superstructure. Furthermore, these radical LC droplets floating on water were commonly attracted to a permanent magnet and moved freely under the influence of this magnet, whereas the crystallized particles of the same compounds never responded to the magnet. The response of the LC droplets to the magnet also varied depending on the type of LC phase, that is, the extent of the magnetic interaction.

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パーセンタイル:24.54

分野:Chemistry, Multidisciplinary

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