静岡大学理学部の 野村 肇宏講師の研究グループは、Loughborough大学のIoannis Rousochatzakis博士、IFWドレスデンのOleg Janson博士、東京大学先端科学技術研究センターの 関 真一郎教授(当時 同大学大学院工学系研究科教授)、東京大学物性研究所の 厳 正輝助教・周 旭光リサーチフェロー(当時)・石井 裕人助教・小濱 芳允准教授・松田 康弘教授と共同で、スキルミオン物質とåして知られるCu2OSeO3が超強磁場領域でマグノンのボース−アインシュタイン凝縮(BEC)を示すことを発見しました。

【研究のポイント】
・Cu2OSeO3は絶縁体で最初に磁気スキルミオンが発見された物質
・これまで数多くの研究が弱磁場領域で行われてきたが、強磁場領域の物性は未知だった
・磁化飽和直前という超強磁場領域で、新しいマグノン凝縮相を発見

本研究では、絶縁体で最初に磁気スキルミオンが発見されたCu2OSeO3という物質に着目しました。磁気スキルミオンは数ミリテスラという弱磁場で出現するため、これまで大半の研究者が弱磁場領域での研究を行ってきました。研究グループは東京大学物性研究所の破壊型超強磁場発生装置を用いて、Cu2OSeO3の磁化が飽和するまでの過程を調べました。その結果、磁化が飽和する直前でドーム状の異常が観測され、これがマグノンのBECに対応することを理論チームと共同で明らかにしました。
マグノンのBECはこれまでスピン二量体を持つ物質群で研究が行われてきました。対して、Cu2OSeO3では4つの銅イオンが結合したスピン四量体がBECの舞台になっています。今回の発見はマグノンのBECという概念の普遍性を示唆しており、今後新たな物質群での研究を発展させる可能性があります。

なお、本研究成果は、2026年2月19日に、アメリカ物理学会の発行する国際雑誌「Physical Review Letters」に掲載され、注目論文としてEditors’Suggestionに選ばれました。