北海道大学大学院理学研究院の野村昂亮准教授は、原子核の稀崩壊であるニュートリノレス二重ベータ崩壊の予言における原子核変形の効果を、新たな観点から明らかにしました。ニュートリノレス二重ベータ崩壊は自然界の基本相互作用が要請する対称性・保存則を破る核崩壊であり、実験的に検出された場合、それは既存のパラダイムを超えた新しい物理を示唆します。この核崩壊プロセスの半減期の決定には原子核模型による核行列要素の計算が必要ですが、これまでの理論研究では、模型によってその予言値が大きく異なるという問題が知られています。核行列要素は、崩壊の親核及び娘核における変形などの多体相関に大きく影響されます。特に、基底状...

北海道大学大学院理学研究院の野村昂亮准教授らの研究グループは、微視的な核構造理論に基づいて、奇数個の核子数を持つ原子核・奇核の分光学的性質を計算するための新しい理論的手法を提唱しました。現在知られている数千種類の原子核のうちの大半は奇核であるにも関わらず、理論的な取り扱いが非常に困難であることから、研究があまり進んでいませんでした。本研究では、核子多体系の密度汎関数理論を出発点とすることで、奇核の現象論的な模型である相互作用するボソン・フェルミオン模型（IBFM）のパラメータを決定する方法論を開発しました。原子核は、表面が変形することによって形を持ちます。原子核の形状は核子数の増減に伴って変...

北海道大学大学院農学院博士後期課程の曵地　究氏、岡田脩平氏と同大学大学院農学研究院の小出陽平准教授らの研究グループは、マイクロCTスキャンによる3次元構造を定量化し、イネ（Oryza sativa L.）の捻れ葉変異体において、葉に不規則なパターンの捻れが形成されるメカニズムを明らかにしました。植物は、根や葉をはじめとする複数の器官からなり、それらの器官は無数の細胞からできています。これら無数の細胞の伸長・分裂を制御することによって、器官の形が決定されることが知られています。細胞は常に同じ速度で成長するわけではなく、生育段階に応じて成長の速度や方向が細かく制御されてい...

北海道大学大学院理学研究院の竹内勇一准教授、富山大学医学部（研究当時）の丸林菜々子氏、福井県立大学海洋生物資源学部 先端増養殖科学科の八杉公基准教授からなる研究グループは、動物の右利き･左利きの教科書的な例として知られる、タンガニイカ湖産の鱗食性シクリッド科魚類Perissodus microlepis（鱗食魚）の利きが、他の魚のウロコをはぎ取って食べるという摂食経験によって顕著化されることを突き止めました。ヒトの利き手に代表される「利き」は、遺伝と生後環境の両方の影響を受けて形成されますが、その因果関係はいまだによく分かっていません。「利き」、すなわち左右性のモデル...

北海道大学大学院理学研究院の柳澤達也教授を中心とし、ドレスデン強磁場研究所・ドレスデン工科大学（ドイツ）、京都大学、新潟大学が協働した国際研究グループは、人工ダイヤモンドが極低温で軟らかくなる新現象を発見しました。この結果は、ダイヤモンド内に未知の量子状態が存在することを示唆しており、量子センサや量子計算といった次世代技術への応用が期待されます。ダイヤモンドはその美しさだけでなく、硬度や熱伝導率の高さなどの物理的性質から多方面で応用されています。中でも欠陥や不純物の少ない人工ダイヤモンドは、宝飾用用途や機械分野への応用だけでなく、量子情報分野のデバイス基板として期待されており、特に...