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• 色素-ラジカル连结分子を用いた电子スピンの光诱起スピン超偏极は量子技术への応用に向けて重要であるが、电子スピンの位置を制御しつつ効果的に偏极することが困难であった。
• 色素から构成される金属错体骨格（惭翱贵）にラジカル电子スピンを配置し、惭翱贵の光捕集能を利用することで材料中の电子スピンが効果的に偏极されることを明らかにした。
• 惭翱贵中の配置が制御された超偏极电子スピンを用いることで、量子センシングなどの量子技术への応用が期待される。

东京大学大学院理学系研究科の滨地智之大学院生、井上魅红大学院生、杨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宫田洁志准教授、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妇木正明特命助手、小堀康博教授、京都大学理学研究科の伊藤琢磨特任助教、仓重佑辉准教授らと共同して、光捕集アンテナ（注1）として机能する金属错体骨格（惭翱贵）を用い、电子スピンを効果的に超偏极できることを明らかにしました。

光励起によって电子スピンのスピン偏极率（注2）を向上させる光诱起スピン超偏极は、量子センシング（注3）や動的核偏極法（Dynamic Nuclear Polarization；DNP）（注4）といった量子技术に重要です。本研究では色素で构成された惭翱贵骨格における励起子拡散を用いることで电子スピンを効果的に超偏极する「光捕集超偏极」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、超偏极电子スピン材料を用いた复雑な量子计算、分析物の量子センシングや顿狈笔といった量子技术への応用が期待されます。

（注1）光捕集アンテナ
分子集合体において、分子が光励起された后、分子间でエネルギーを伝达することで反応中心へ効率的にエネルギーを受け渡すシステムです。

（注2）スピン偏极率
スピンが有する复数の量子状态のうち、スピンが特定の状态に多く占有されていることをスピン偏极状态といいます。この占有率を定量したものをスピン偏极率といいます。スピン偏极率が高いほど磁気共鸣の感度は向上し、量子操作を行うにあたって纯粋な初期状态を生成できるため、量子技术への応用には高いスピン偏极率を得ることが重要です（図3）。

（注3）量子センシング
量子ビットの重ね合わせ状态（図4）を用いたセンシング技术を量子センシングといいます。重ね合わせ状态は外场に対して非常に敏感であることから、従来よりも高感度で高分解能なセンシングが可能になると期待されています。

（注4）動的核偏極法（Dynamic Nuclear Polarization；DNP）
核スピンはスピン偏極率が非常に低いため、核磁気共鳴分光法（NMR）や磁気共鳴イメージング （MRI）の感度は低くなります。DNPは、電子スピンの高い偏極状態を核スピンへと移行することで、高感度なNMR/MRIを実現する技術です。

雑誌名：Journal of the American Chemical Society
題　名：Light-Harvesting Spin Hyperpolarization of Organic Radicals in a Metal-Organic Framework
著者名：濱地智之、井上魅紅、婦木正明、本田瑛之、矢吹怜也、Bhavesh Parmar、宮田潔志、伊藤琢磨、倉重佑輝、小堀康博、恩田健、楊井伸浩*
顿翱滨：

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