ポータブル装置による世界最強110テスラ磁場発生とX線実験に成功

【注目の成果：共同研究・産学連携のためのチェックポイント】

日本が世界に先駆けて110テスラでのX線実験を実現したことにより、磁場強度においては日本が大きくリードしました。本成果は、世界中の研究者を日本に引き寄せる大きな契機となり、今後の学術交流や共同研究の拡大につながることが期待

【産学連携対象全学共通分野 Discovery Saga】

情報学数物系科学工学総合生物農学医歯薬学

【持続可能な開発目標（SDGs）】

【Sagaキーワード】

2025年10月29日 10:00

研究者情報

〇金属材料研究所　助教　赤木暢
研究室ウェブサイト

発表のポイント

独自開発のポータブル装置「PINK-02」により、地磁気の約200万倍にあたる110テスラの超強磁場発生に成功。
磁場中心にX線自由電子レーザーを照射し、X線実験の世界最強110テスラ磁場を記録。従来は77テスラ。
110テスラX線回折実験により、磁石である固体酸素が1％にも及ぶ巨大かつ異方的な磁歪（じわい）を示すことを明らかにした。
同手法は、今後、100テスラを超える極限環境で現れる新しい結晶構造や電子状態、機能性の探索に活用される。

発表概要

電気通信大学大学院情報理工学研究科基盤理工学専攻の池田暁彦准教授と理化学研究所放射光科学研究センターの久保田雄也研究員らを中心とした共同研究グループは、110テスラという極限強磁場下でX線自由電子レーザー実験に成功しました。本研究では、固体酸素が異方的に1％もの巨大な磁歪を示すことを観測し、その成果が国際的な物理学の学術誌Physical Review Letters に掲載され、注目論文（Editors' Suggestion）に選ばれました。

図1 ポータブル110テスラ発生装置PINK-02の概要とXFEL施設SACLAでの破壊型パルス磁場実験の様子
(a)　PINK-02とXFELによる強磁場X線実験の模式図
(b)　その拡大図
(c)　PINK-02の回路図
(d)　一巻きコイル（磁場発生前）
(e)　SACLAビームラインにおける110テスラ磁場発生の瞬間
(f)　一巻きコイル（磁場発生後）
(g)　X線自由電子レーザーの照射タイミング
(h)　PINK-02による110テスラパルス磁場波形
(i)　PINK-02のパルス電流波形

論文情報

タイトル：X-ray free-electron laser observation of giant and anisotropic magnetostriction in β-O₂ at 110 Tesla
著者： A. Ikeda(*), Y. Kubota(*), Y. Ishii, X. Zhou, S. Peng, H. Hayashi, Y. H. Matsuda,
K. Noda, T. Tanaka, K. Shimbori, K. Seki, H. Kobayashi, D. Bhoi, M. Gen,
K. Gautam, M. Akaki, S. Kawachi, S. Kasamatsu, T. Nomura,
Y. Inubushi, M. Yabashi　(*) Equal contribution
掲載誌：Physical Review Letters, Editors' Suggestion
DOI：10.1103/r7br-qnrn

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

（研究に関すること）
東北大学金属材料研究所
助教　赤木　暢
TEL： 022-215-2017
E-mail: mitsuru.akaki.e2*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）
（報道に関すること）
東北大学金属材料研究所
情報企画室広報班
Tel：022-215-2144
Fax：022-215-2482
E-Mail：press.imr*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

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