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外部刺激に応答して物質の状態変化が誘導され、異なる物性を発現しその現象を解明することは、新しい物質科学を展開していくうえで非常に重要なテーマである。今回の申請課題では、外部刺激である磁場をもちいて分子磁性体の磁気的性質を制御することを目的とした。前年度までの成果として、有機無機のスピンをもつヘテロスピン磁性体について以下の知見を明らかとした。一分子で磁石となる単分子磁石構築をヘテロスピン系で達成している。この際の有機スピンおよび有機スピンをもつπ電子系の役割も明らかとし、それぞれ、量子磁石である単分子磁石の量子トンネル速度を制御すること、π電子系をもちいて無機金属の電子スピンと有機スピンを磁気的相互作用させることであった。これらの知見をもとに、今年度外部磁場に応答する磁性体の構築に着手した。その結果、有機ラジカル前駆体有機物とニッケルを持つ配位子を混合することで、ゲル構造を有する一次元錯体を構築した。光照射を行い有機ラジカル前駆体から有機ラジカルを発生させた後、詳細に磁気的性質を検討した結果、外部磁場に応答した磁性の変化が観測された。しかしながら二つの問題点が新たに発生した。一つは有機ラジカルの不安定性に基づく再現性に関する問題であり、もう一つは外部磁場前後の磁化率の差が小さい、即ち感度に関する問題であった。前者の問題点に関しては、同様な機能を有する安定有機ラジカルを合成し結晶状態ではあるが構造と磁気的性質を明らかとし、論文による報告を行った(Inorganic Chemistry in press)。また、後者の問題点に関しては、磁気異方性の大きな金属を用いることで達成し、未報告結果ではあるが、外部磁場に応答するヘテロスピン系分子磁性体の構築を達成した。これらの研究成果の一部は、招待講演としてMDF International Workshopで発表した。
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