| 研究概要 |
本課題は、多電子相関が関与する多スピン系有機分子の光学的励起状態の電子状態とスピン整列の支配的機構の解明を目的として行われた。その為の有力な測定手段として高感度の零磁場光検出磁気共鳴装置を制作する事に成功した。さらに、目的の研究を遂行する上で適当な系の合成も行った。零磁場光検出磁気共鳴と光学測定を用いて高スピン有機分子、有機磁性体の構成単位である安定ラジカルおよび磁性高分子の構成単位である安定ラジカルの基底状態と光学的励起状態の研究に取り組んだ。その結果、光学測定により、高スピン有機分子biphenyl-3,3'-bis(phenylmethylene)やnaphthalene-nitronyl-nitoroxide radical,pyrene-nitoronylnitroxide radical等では燐光の観測に成功し、励起高スピン状態の存在が明らかになった。また、pyrene-nitoronylnitroxide radical系では、励起四重項状態からの零磁場ODMR信号と思われるスペクトルが観測されたが、感度その他に問題があり、現在更なる検証を試みている。また、安定ラジカル等の不対電子スピンを導入したことに伴う無輻射遷移の増大と、励起二重項状態から励起四重項状態へ移る際の系間交差の低効率とスピンの量子性(ラジカルは半整数量子数である事)に由来すると考えられる強いスピン禁制の問題が明らかになった。この実験事実は励起状態のスピン科学の重要な研究課題となるものである。またモデル分子系への重原子Brの導入により、上記の系間交差の問題点の解決の糸口もつかむ事ができました。以上のように、励起状態でのスピン科学の構築にとって重要な問題点が明確になると共に、それらの解決の糸口となる方向性をつかむ事ができたことにより、「励起状態のスピン科学」の構築にたいする将来的展望を開く事ができた。
|
