有機超高スピン分子及び有機超常磁性体のCW及びパルスFT-ESRによる研究

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我々のグループはπ共役系をもつ有機分子のトポロジー的対称性に着眼し、相互のスピン相関をもつ平行電子スピンの集合系(有機高スピン分子)を高分子化・高次元化・集積化するアプローチにより有機磁性体実現を最終目的として研究を進めてきた。この発想を用いた高分子化の研究では、すでに分子内に12個の平行電子スピンを有する二次元型の有機磁性体モデル分子ヘキサキスカルベンオリゴマー(スピン13重項)の合成・ESR検出に成功した。現在、ヘキサキスカルベンオリゴマー(S=6)よりもスピン多重度の大きい有機分子の合成・検出を目指し研究を進めている。当面の目標としているドデカキスカルベンオリゴマー(S=12)のジアゾ前駆体の合成は目下最終段階に入りつつあるが、なお単離上の困難除去に時間を要する見通しである。その他、有機超高スピンオリゴマー・有機超常磁性体を検出するための新しい手段として、フーリエ変換(FT)パルスESRを利用した方法論の確率を目指している。この方法は、測定系のスピン量子数(S)とスピン磁気量子数(M_S)に依存する過渡的量子スピン減衰運動をFTパルスESRにより検出するものである。この方法を利用すれば複数の常磁性種によりなる系から目的とする常磁性種を選択的に検出することが時間領域において可能となる。本研究では、科学的に安定な系(Mn^<2+>,DPPH)をモデル系としてとりあげ、この方法論が様々なスピン多重度を持った常磁性種の混在する系の中から目的とする成分だけを検出することが可能なことを明らかとした。今後、この方法論を零磁場分裂常数の大小vs.励起パルスマイクロ波の強度の関係を厳密に解く方法論に拡張して、本来の目的分子である二次元型有機強磁性体モデル分子であるドデカキスカルベンオリゴマー等の分子の検出に適用する予定である。