伊藤琢磨 理学研究科特任助教、倉重佑輝 同准教授、濱地智之 東京大学博士課程学生、井上魅紅 同修士課程学生、楊井伸浩 同教授、宮田潔志 九州大学准教授、恩田健 同教授、婦木正明 神戸大学特命助手、小堀康博 同教授らの研究グループは、光捕集アンテナとして機能する金属錯体骨格(MOF)を用い、電子スピンを効果的に超偏極できることを明らかにしました。
光励起によって電子スピンのスピン偏極率を向上させる光誘起スピン超偏極は、量子センシングや動的核偏極法(Dynamic Nuclear Polarization:DNP)といった量子技術に重要です。本研究では色素で構成されたMOF骨格における励起子拡散を用いることで電子スピンを効果的に超偏極する「光捕集超偏極」というコンセプトを初めて実証しました。今回の成果により、超偏極電子スピン材料を用いた複雑な量子計算、分析物の量子センシングやDNPといった量子技術への応用が期待されます。
本研究成果は、2025年1月23日に、国際学術誌「Journal of the American Chemical Society」に掲載されました。

【DOI】
https://doi.org/10.1021/jacs.4c14916
【書誌情報】
Tomoyuki Hamachi, Miku Inoue, Masaaki Fuki, Teruyuki Honda, Reiya Yabuki, Bhavesh Parmar, Kiyoshi Miyata, Ken Onda, Takuma Ito, Yuki Kurashige, Yasuhiro Kobori, Nobuhiro Yanai (2025). Light-Harvesting Spin Hyperpolarization of Organic Radicals in a Metal–Organic Framework. Journal of the American Chemical Society.