―量子応用に向けた超偏極電子スピン材料の設計指針を提案―
未来社会デザイン統括本部、脱炭素ユニット/光化学技術創成グループ グループリーダー、宮田潔志准教授
（理学研究院）の研究グループの研究成果についてお知らせいたします。
ポイント
- 色素-ラジカル連結分子を用いた電子スピンの光誘起スピン超偏極は量子技術への応用に向けて重要である
が、電子スピンの位置を制御しつつ効果的に偏極することが困難であった。 - 色素から構成される金属錯体骨格（MOF）にラジカル電子スピンを配置し、MOFの光捕集能を利用するこ
とで材料中の電子スピンが効果的に偏極されることを明らかにした。 - MOF中の配置が制御された超偏極電子スピンを用いることで、量子センシングなどの量子技術への応用が
期待される。
概要
東京大学大学院理学系研究科の濱地智之大学院生、井上魅紅大学院生、楊井伸浩教授らの研究グループは、九州
大学大学院理学研究院の宮田潔志准教授、恩田健教授、神戸大学分子フォトサイエンス研究センターの婦木正明
特命助手、小堀康博教授、京都大学理学研究科の伊藤琢磨特任助教、倉重佑輝准教授らと共同して、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。