分子磁性

分子磁性は電子スピンの性質と機能を探究する学問である。人類と電子スピンとの関わりは古く，紀元前600年頃発見された磁石であるマグネタイトまで遡る。しかし，磁石がいわゆる強磁性体として機能するには物質中の多くの電子スピンが同じ方向を向く必要があり，20世紀中頃まで磁石は金属や酸化物など固体としての性質であると考えられてきた。分子の特徴はその高い設計性にあり，分子だけでなくその集合体である固体の電子状態をも設計することが可能である。分子磁性は「電子スピンを活性化し，それらが演じる舞台をつくる」ことで，金属錯体磁性体や有機ラジカル磁性体をはじめ分子スイッチ，分子メモリー，量子磁石を実現し，さらに電子スピンと電荷を活用するスピントロニクスや単一分子デバイスなど基礎から応用まで研究対象は広い。

本書では，磁性の起源から自由イオンと遷移金属イオンの電子状態，結晶場理論，磁気的相互作用と物理測定を網羅することで，分子磁性の理解に必要な基礎理論をわかりやすく解説する。さらに，後半では分子磁性の重要な成果である分子磁性体や量子磁石，熱や光によるスピン状態変換をはじめスピントロニクスなど最前線の研究を紹介する。