Creation of Itinerant Molecule Materials for Organic Spin Photonics

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本研究では、遍歴分子仮説に基づいて、液晶性の有機ラジカル化合物の設計を行い、室温付近での磁気秩序化を実現することを目的としている。本年度は、①有機ラジカル部位と三重項励起色素部位を分子内に共存させた化合物のラジカル-三重項対機構による光磁気効果を利用する戦略と、②分子内に二つのラジカル部位を持つ化合物の分子内磁気相互作用の光による誘起を利用する戦略について、検討を行った。①有機ラジカル部位として、化学的安定性に優れ、液晶性を阻害しない実績を有するジフェニルPROXYLを用い、三重項励起色素部位として、スピン偏極率が高い1,2-ジケトンの中でも、液晶性化合物と親和性の高い形状を持つベンジルを用いた、化合物の設計を行い、その一つが液晶性を示すことを確認した（論文執筆中）。次年度以降では別の液晶性有機ラジカルとの混合等により、光誘起磁気秩序化が起こる条件を探る。②アゾベンゼンで架橋された2つのキラルPROXYL基を持つ化合物を合成した。液晶性を示さないことが判明したが、アゾベンゼン部分のトランス-シス光異性化によって磁気特性が変化することを見出した。光異性化によりラジカル同士が接近し、交換相互作用が増加した。種々の検討を行い、Through-space分子内磁気相互作用を光学的に制御したと言えることがわかった（雑誌論文として出版済み）。光磁気効果の一種として、本研究で目指す磁気秩序化した液晶とともに用いることで、光スイッチ機能を付与できると考えられる。