It is important to manipulate the through-space spin-spin interaction in order to develop molecular-based magnetic materials and devices which have flexible designs. A self-assembled spin cage enables us to manipulate the spin-spin interaction. The coordination cage readily encapsulates stable organic radicals in solution, which brings the spin centers of the radicals closer to each other. In the presence of the cage, through-space spin-spin interaction is induced through cage encapsulation effects in solution as well as in the solid state, resulting in the triplet state of the complex. These results were confirmed by ESR spectroscopy and X-ray crystallography.
空間を介したスピン間の相互作用を制御することは柔軟なスピン材料を設計する上で重要である。自己集合かご状錯体を用いることで有機安定ラジカル分子間でのスピン-スピン相互作用が制御可能になった。複数個のラジカル分子はお互いのスピン中心を近付づける形でかご状錯体内に複数個取り込まれる。それにより錯体内のラジカル分子は相互作用し、三重項状態が誘起される。水溶液中でもラジカル分子はかご状錯体内に包接されているため、固体状態のみならず水溶液中でも三重項状態は観測された。以上の結果はESRスペクトル、X線結晶構造解析およびUV-visスペクトルにより確認された。