多孔性金属錯体（MOF）中の電子スピンの光検出を初めて実証

東京大学 大学院理学系研究科の井上 魅紅 大学院生、石井 航 大学院生、楊井 伸浩 教授らの研究グループは、グラスゴー大学の Alistair Inglis 博士研究員、Sam L. Bayliss 准教授、シェフィールド大学の Thomas W. Bradbury 博士課程学生、Jenny Clark 教授、埼玉大学 大学院理工学研究科の長嶋 宏樹 助教（量子科学技術研究開発機構 協力研究員）、前田 公憲 准教授、日本電子株式会社の青山 佳敬 博士、西山 裕介 博士、分子科学研究所の浅田 瑞枝 主任技術員、中村 敏和 チームリーダー、神戸大学 ライフ光学イノベーション研究センターの小堀 康博 教授らと共同で、光検出磁気共鳴測定によるMOF中の電子スピンの光検出を初めて実証しました。

光検出磁気共鳴（Optically detected magnetic resonance；ODMR）法は、量子センシングにおける有用なスピン量子ビットの読み出し法として注目されています。本研究では、ポルフィリン誘導体を配位子としたMOFを合成し、光照射によって生成する配位子由来の励起三重項スピンの光検出に初めて成功しました。MOFは量子センシング応用に向けた有望な材料として期待されていましたが、量子センシングの実現に向けて鍵となるスピンの光検出はMOF中において達成されていませんでした。本研究により、MOFとODMRを組み合わせた高感度な化学物質の量子センシングに向けた重要な一歩が示されました。

本研究成果は、2026年10月9日（米国東部夏時間）付で、科学誌「Journal of the American Chemical Society」に掲載されました。