　実験ではまず、電子を他分子に与えるカルボン酸架橋水車型ルテニウム二核（II、II）金属錯体と、電子を受け取るTCNQ（7,7,8,8-tetracyano-p-quinodimethane）誘導体からなる層状化合物を開発した。この化合物は、電子スピンを持つものの磁石としての性質は示さなかったが、二酸化炭素を吸着させると反強磁性体へと変化した。

層状化合物の模式図［クリックで拡大］出所：東北大学

　磁化－温度曲線を見ると、温度が62Kの時をピークに、電子スピンがバラバラの方向を向いている常磁性体から磁気秩序を示す反強磁性体に変化している。また、反強磁性状態の化合物に130エルステッド（Oe）以上の磁場を印加すると、フェリ磁性体となった。フェリ磁性体へ変換した化合物は、印加磁場を取り除いても磁石の状態を維持し続けた。この過程は、CO₂の吸脱着により何度でも変換できる。

二酸化炭素の吸脱着に併せて起こる電子状態変化の模式図［クリックで拡大］出所：東北大学

（左）二酸化炭素の吸着前後における磁化の温度依存性。（右）二酸化炭素の吸着前後における磁化の外部磁場依存性［クリックで拡大］出所：東北大学

　CO₂は、広い温度帯でガスとして扱え、圧力も自由に変えられる非磁性物質だ。物質への吸脱着も容易なため、ガス吸着による磁気制御や化学物質から情報を取り出す変換材料などへの応用が期待される。

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