研究系及び研究施設の現状 107
加 藤 立 久（助教授）
A -1)専門領域：凝集系の分子分光学
A -2)研究課題：
a) フラーレン類のラジカルの磁気共鳴分光 b)連結した分子磁性系の磁気共鳴分光 c) 液晶系の振動ラマン分光
A -3)研究活動の概略と主な成果
a) フラーレン類のラジカルの磁気共鳴分光：金属内包フラーレンについて，E S R 測定から磁気的分子定数の大きさを 決め，分子構造・電子構造に関する新しい情報を得た。L a@ C82を包摂したポルフィリンダイマー，Gd金属を内包し 不対電子８個持つ Gd@ C82，E u金属を内包した不対電子７個持つ E u@ C82，異常に大きな超微細構造定数を持つ L a2
＠ C80アニオンなど，特徴的な電子状態やスピンダイナミクスを明らかにした。
b)L a@ C82を包摂したポルフィリンダイマー系，人工 D NA に包摂された銅イオンアレイ系，複数の金属を持つ拡張ポ ルフィリン系，を題材として複数の金属イオンを並べたときに現れる連結分子磁性を明らかにした。
c) 液晶系の振動ラマン分光：液晶系について，入射レーザー光偏光面と配向方向の角度に依存した振動ラマン強度を 測定し，液晶分子の配向状態を調べた。反強誘電性を示すMHPOB C 液晶に続いて，電圧応答において「Ｖ字応答」を する一連の液晶の配向オーダーパラメータを調べ，特殊な電圧応答のダイナミクス機構を明らかにした。
B -1) 学術論文
N. HAYASHI, T. KATO, T. AOKI, T. ANDO and A. FUKUDA, “Orientational Distributions in Smectic Liquid Crystals Showing V-Shaped Switching Investigated by Polarized Raman Scattering,” Phys. Rev. E 65, 041714 (2002).
N. HAYASHI, T. KATO, T. ANDO and A. FUKUDA, “Molecular Ordering Deformation Induced by Externally Applied Electronic Field in an Antiferroelectric Liquid Crystal,” Jpn. J. Appl. Phys. 41, 5292–5297 (2002).
T. WAKAHARA, S. OKUBO, M. KONDOU, Y. MAEDA, T. AKASAKA, M. WAELCHLI, M. KAKO, K. KOBAYASHI, S. NAGASE, T. KATO, K. YAMAMOTO, X. GAO, E. V. CAEMELBECKE and K. M. KADISH, “Ionization and Structural Determination of the Major Isomer of Pr@C82,” Chem. Phys. Lett. 360, 235–239 (2002).
M. KAMO, A. TSUDA, Y. NAKAMURA, N. ARATANI, K. FURUKAWA, T. KATO and A. OSUKA, “Metal-Dependent Regioselective Oxidative Coupling of 5,10,15-Triarylporphyrins with DDQ-Sc(OTf)3 and Formation of an Oxo-Quinoidal Pophyrin,” Org. Lett. 5, 2079–2082 (2003).
K. KOBAYASHI, H. OHTSU, T. WADA, T. KATO and K. TANAKA, “Characterization of a Stable Ruthenium Complex with an Oxyl Radical,” J. Am. Chem. Soc. 125, 6729–6739 (2003).
K. TANAKA, A. TENGEIJI, T. KATO, N. TOYAMA and M. SHIONOYA, “A Discrete Self-Assembled Metal Array in Artificial DNA,” Science 299, 1212–1213 (2003).
M. HIRAOKA, H. SAKAMOTO, K. MIZOGUCHI, T. KATO and R. KATO, “Charge Transport in the Insulating State of (DMe-DCNQI)2Li above TSP: A Possible Fractional Charge Soliton Conduction with ±1/2e,” Phys. Rev. Lett. 91, 056604 (2003).
108 研究系及び研究施設の現状
N. HAYASHI, T. KATO, T. ANDO and A. FUKUDA, “Intrinsic Aspect of V-Shaped Switching in Ferroelectric Liquid Crystals: Biaxial Anchoring Arising from Peculiar Short Axis Biasing in the Molecular Rotation around the Long Axis,” Phys. Rev. E 68, 011702 (2003).
T. IKOMA, S. OKADA, S. TERO-KUBOTA, H. NAKANISHI, T. KATO, P. HOEFER, A. KAMLOWSKI and K. AKIYAMA, “Angle-Selective Measurements of Spin Soliton in Ladder Polydiacetylene by Pulsed 94GHz EPR,” Appl. Magn. Reson. 23, 445–453 (2003).
B -2) 国際会議のプロシーディングス
T. KATO, K. FURUKAWA, N. TOYAMA, S. OKUBO, T. AKASAKA, H. KATO and H. SHINOHARA, “High-Field/ High-Frequency ESR Study of Metallofullerenes,” Proceedings of the International Symposium on Fullerenes, Nanotubes, and Carbon Nanoclusters, P. V. Kamat, D. M. Guldi and K. M. Kadish, Eds., The Electrochemical Society, Inc.; Pennington,
12 (2002).
H. MATSUOKA, T. YOSHIDA, K. KUBONO, K. SATO, D. SHIOMI, K. FURUKAWA, T. KATO, K. YOKOI and T. TAKUI, “Pseudo-octahedral high-spin Co(II) complexes with orbitally degenerate ground states as studied by SQUID and ESR spectroscopy,” Synth. Met. 137, 1213–1214 (2003).
T. KATO, S. OKUBO, H. MATSUOKA and K. -P. DINSE, “Study on the Electron Spin State of La2@C80 Anion,” Proceedings of the International Symposium on Fullerenes, Nanotubes, and Carbon Nanoclusters in 203rd ECS Meeting in Paris (2003), P.
V. Kamat, D. M. Guldi and K. M. Kadish, Eds., The Electrochemical Society, Inc.; Pennington, 13, 564–569 (2003). K. TANAKA, Y. YAMADA, A. TENGEIJI, T. KATO, N. TOYAMA, Y. TAKEZAWA, M. YORI, M. SHIRO and M. SHIONOYA, “Artificial metallo-DNA: structural control and discrete metal aseembly,” Nuclear Acids Research Supplement No. 3, 121–122 (2003).
T. KATO, “Cage Structure Distortion of Fullerenes,” Proceedings of the XVIth Jahn-Teller Conference, Arnout Ceulemans, Ed., Advances in Quantum Chemistry, Academic Press, Elsevier USA, 44, 313–317 (2003).
B -4) 招待講演
T. KATO, “Study on the Electron Spin state of La2@C80 Anion,” The Symposium on Endofullerenes and Carbon Nanocapsules in the Electrochemical Society Meeting, Paris (France), April-May 2003.
B -7) 学会および社会的活動 学会誌編集委員
日本化学会欧文誌（B C S J ）編集委員 (2002- ).
C ) 研究活動の課題と展望
研究所に導入された，W - バンド（95 GHz）パルスE S R 装置は，我々の金属内包フラーレン磁気共鳴分光研究に大きな新し い展開をもたらした。また複数の不対電子を持つ金属内包フラーレンの高スピン状態や，分子間相互作用して連結磁性を しめす分子間錯体系へと発展した。また，金属内包フラーレンとは異なる生体関連高分子が示す特徴的な磁性発現研究へ 展開している。液晶系の振動ラマン分光研究では，反強誘電液晶系に関する測定結果の蓄積ができ，また電圧に対し「Ｖ字 応答」する特殊な液晶系のダイナミクスに分子科学論的な検討を加えていきたい。
