Netsu Sokutei, 29 (3), p. 102, (2002)

講座

熱容量 3. 磁気熱容量

Heat Capacity 3. Magnetic Heat Capacity

電子スピンに関する磁気現象には電子のスピンと軌道の磁気モーメントが関与しているが,主役はスピンの方である。このような磁気現象がどのような形で熱容量に反映するかを解説した。スピンは量子化された物理量であり理論的取扱が明確なので,磁気熱容量は固体物理における理論やモデルの検証にも役立っている。本稿では分子磁性体と集積型金属錯体を取り上げ,低次元性の解析や次元クロスオーバー,単分子磁性体の磁場中での熱容量について解説した。スピン配向に関する秩序・無秩序転移ばかりではなく,スピン状態そのものが変化するスピンクロスオーバー現象や,電荷移動とスピン状態の変化が連動する珍しい系についても紹介した。
Magnetic contributions to heat capacities of molecule-based magnets and assembled-metal complexes are explained. Although magnetic moments of both spin and electron-orbitals are involved in the magnetic phenomena occurring in the solid state, primal role is usually played by spins. Since spin is a physical quantity definitely defined by quantum mechanics, magnetic heat capacities experimentally determined are often used as a diagnostic tool to check the validity of the theoretical treatments proposed in the field of solid state physics. Discussed in this paper are (1) low-dimensionality and dimensional-crossover encountered in molecule-based magnets and assembled-metal complexes, (2) heat capacity of single-molecule-magnet under magnetic field, (3) magnetic phase transitions due to order-disorder mechanism of spin orientation, (4) spin-crossover phenomena in which the electronic state itself is altered by temperature, (5) interplay between charge-transfer and spin-state conversion, and so on.