Development of open-shell molecular materials with spin-luminescence correlated functions by assembling luminescent radicals

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02759
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
• Research Institution: Institute for Molecular Science
• Principal Investigator: Kusamoto Tetsuro 分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域, 教授(兼任) (90585192)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ラジカル / 発光特性 / スピン

Outline of Final Research Achievements

I have developed several highly stable luminescent radicals, and prepared molecular materials in which the luminescent radicals are assembled by means of doping into molecular crystals or metal complex formation via coordination to metal ions. I have succeeded in establishing the experimental methods and elucidating the factors that enable magnetoluminescence as one of the spin-luminescence cooperative functions, by investigating the structure-property-electronic states correlations and thermal- and magnetic field-dependent luminescence properties of the materials.

Free Research Field

物性化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ラジカルはその特異なスピン多重度ならではのユニークな発光機能を示すことが近年徐々に明らかになり、基礎科学からデバイス科学に渡る領域に新たな知見とインパクトをもたらしている。しかしながら研究分野は黎明期にあり、発光ラジカルの新物質・新材料開発が更なる研究深化・発展のための重要課題であった。本研究では発光ラジカルの新規開発を通して、物質のスピン状態と発光特性が協奏する新しい分子光機能である磁場応答発光機能を様々なラジカル分子材料で実現した。本研究は、これまで明らかでなかった、これら機能を発現するための物質設計指針や機能発現の鍵要素を明らかにした、という点において高い学術的意義がある。