マイクロ波応用計測MICRO
電子スピンをプローグにミクロ分子環境をさぐる
マイクロ波応用計測のために電子スピン共鳴(ESR)法の新しい測定法やデバイスの開発をめざす。
素材（機能性素材やバイオ素材）の研究に電子スピン共鳴法がいかに有効で有用性があるかを、企業、大学、国公立の研究間の交流を盛んにし、互いの利点を活用できるようなネットワークを構築したいと考えています。
マイクロ波計測・電子スピン共鳴(ESR)法
ESRとは、電子スピンを検出する磁気共鳴法である。
電子は物質の構造・性質・反応の鍵となるので物質科学は電子科学であるともいえる。
電子は電荷とスピンを有する粒子であり、前者が電気的性質を、後者が磁気的性質を生み出している。
スピンとは電子の自転運動に相当する。
原子を太陽系になぞらえると、核にあたるのが太陽であり、電子に当たるのが地球である。
原子での電子の運動状態－軌道とスピン
地球は一方向にしか回転しないが、原子の自転(スピン)運動は２通りある。
即ち、右回りないし、左回りである。
これらの運動により電子は、NとSの方向が異なる２種類の磁石となる。
外部磁場中では、これらの２つのスピン状態はエネルギーが異なり、電磁波を吸収させることができる。
これが、ESRの原理あるいは、ESRスペクトルである。
ESRスペクトルの例
ナフタレン陰イオンラジカルのESR
メタノールラジカルのESR
ESRスペクトルは、物質の構造・性質・反応に関する情報を含んでいる。
したがって、機能性素材や、バイオ関連の研究で有益な知見が得られる。
電子スピン共鳴(ESR)法で用いられるマイクロ波
汎用的なスペクトロメータでは「Ｘバンド（8.2～12.4GHz）のマイクロ波」 を使用する。
波長は約2cmであり、ｇ値が2であるスピン種では約320mTの磁場でマイクロ波の吸収が起こる。
これより長い波長のマイクロ波『 Lバンド（1～2.6GHz）・Sバンド（2.6～4GHz）』や、短い波長のマイクロ波『Qバンド（33～50GHz）・Wバンド（75～100GHz）』なども用いられる。
