| 研究実績の概要 |
研究課題名「ナノサイズ反応容器・内包フラーレン内での化学反応追跡」に沿った実績を目的として，外科手術的有機化学合成法で酸素分子O2とNOラジカルがフラーレンケージC60に内包された分子(O2@openC60，NO@openC60)を得て，電子スピン共鳴(ESR)測定と1H-NMR信号を観測することに成功した．O2@openC60では，フラーレンケージ内においても気体酸素での基底三重項状態が保存され，固体粉末状態でのSQUID測定とESR測定が可能であった．特にESR測定により基底三重項状態がフラーレンケージにより対称性低下の摂動を受けることを確認した．NO@openC60では，溶液状態で明瞭な1H-NMR信号とESR信号を観測出来たが，室温と極低温条件下で二つの測定結果は相補的なものになった．つまり，室温では1H-NMR信号のみが，低温ではESR信号のみが観測され，その分子磁性が大きく温度依存して，スピン状態の緩和過程が分子磁性を特徴付けている．特に，一酸化窒素NOラジカルは、軸対称な パイ軌道上に不対電子を持つため、電子スピン軌道相互作用が強く影響して、気相状態（無摂動状態）では明瞭なESR信号が得られないが，NO@openC60ではフラーレンケージからの摂動により極低温になると強いESR信号が得られたことは注目される．
NO@openC60のスピン状態の詳細な追跡のため，極低温5KでのパルスESR測定を行った，電子スピンエコー磁場掃引(ESEFS)スペクトルは，CWスペクトルと良い対応関係を示した．各共鳴磁場での電子スピンエコー信号減衰変調(ESEEM)スペクトルには，13Cと1Hの核スピンZeeman周波数が観測され，二次元HYSCOREスペクトルに対応する対角ピークが観測されたことから，電子スピン緩和時間T1, T2はサブミリ秒あることが確かめられた．
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