東北大学 研究シーズ|
検索したキーワードがページ内でハイライトします。
| RESET |
研究キーワード：東北大学における「加速器」 に関係する研究一覧：26件
概要表示
折りたたむ
発表日：2026年5月13日
1
地球の外核に大量の水素が存在する可能性
－世界初、液体鉄中の水素量をその場観察で直接決定－
地球の中心にある核は、主に鉄でできていますが、その密度は純粋な鉄よりも低いことが知られています。これは、核の中に鉄より軽い元素が混ざっているためであり、その候補のひとつとして「水素」が考えられています。これは、水素は宇宙に豊富に存在し、高圧下では鉄と結びつきやすい性質を持つためです。地球の核にどれだけ水素が含まれているかを知ることは、地球の成り立ちを理解するうえで非常に重要です。東北大学大学院理学研究科の高橋直生大学院生、坂巻竜也助教らの研究グループは、大強度陽子加速器施設J-PARC物質・生命科学実験施設（MLF）の超高圧中性子回折装置「PLANET」を用いた中性子実験により、高...
キーワード：陽子/J-PARC/加速器/高温高圧/相転移/中性子/中性子回折/超高圧/化学組成/アンモニア/その場測定/その場観察/水素化
他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学
概要表示
折りたたむ
発表日：2026年5月8日
この記事は2026年5月22日号以降に掲載されます。
2
超伝導でととのう電荷秩序の「しま模様」
― 銅酸化物超伝導体で「位相コヒーレンス」を強める 新たな関係を発見 ―
この記事は2026年5月22日号以降に掲載されます。
概要表示
折りたたむ
発表日：2026年4月20日
3
原子核を形作る力の理解に新展開
―ハイパー三重水素原子核を世界最高精度測定―
東京大学大学院理学系研究科の永尾翔助教（理研客員研究員兼務）、中村哲教授（東北大学委嘱教授、理研客員研究員兼務）、理化学研究所仁科加速器科学研究センターの木野量子基礎科学特別研究員（研究当時：東北大学大学院生）、ヨハネス・グーテンベルク大学マインツのJosef Pochodzalla教授、Patrick Achenbach教授らによる国際共同研究グループは、マインツ・マイクロトロンにおいて、ラムダハイパー原子核（以下、ハイパー核、注2）の崩壊パイ中間子分光を行い、ハイパー三重水素原子核（以下、ハイパー三重水素）のラムダ束縛エネルギーを世界最高精度で測定しました。ハイ...
キーワード：核構造/原子核/原子核構造/陽子/加速器/素粒子/素粒子実験/中性子/重水素/中性子星/マイクロ/水素原子/電子ビーム/SPECT/同時測定/寿命
他の関係分野：数物系科学工学
概要表示
折りたたむ
発表日：2026年4月15日
4
電子を操って原子核の半減期を大きく変える
－「電子架橋遷移」の存在を示す重要な証拠を発見－
理化学研究所（理研）仁科加速器科学研究センター核化学研究開発室の重河優大特別研究員（研究当時、現客員研究員、筑波大学数理物質系助教）、羽場宏光室長、光量子工学研究センター時空間エンジニアリング研究チームの山口敦史専任研究員、大阪大学大学院理学研究科の笠松良崇教授、東北大学先端量子ビーム科学研究センターの菊永英寿准教授、同金属材料研究所の白崎謙次講師（研究当時）、高エネルギー加速器研究機構素粒子原子核研究所の和田道治名誉教授らの共同研究グループは、原子核の周りにある電子の数を変えて、励起状態のトリウム229[1]原子核の半減期を大きく変化させることに成功しました。...
キーワード：原子核/高エネルギー/準安定/ノイズ/加速器/素粒子/同位体/γ線/励起状態/レーザー/金属材料/周波数/量子ビーム
他の関係分野：数物系科学化学工学
概要表示
折りたたむ
発表日：2026年4月14日
5
ナノサイズの「磁気の渦」の正体を解明
― 次世代・超省電力メモリ実現へ新たな設計指針 ―
スキルミオンは、電子のスピン（小さな磁石）が渦巻状に並んだ特殊な構造（図1a）で、一度できると壊れにくく、しかもごくわずかな電流で動かせるという優れた性質を持つことから、次世代の超低消費電力メモリや情報デバイスの切り札として注目されています。これまでスキルミオンの形成には、結晶構造に表と裏の区別がある特殊な環境が必要であると考えられていました。しかし近年、これまでの常識では説明できない材料から、直径わずか約2ナノメートルという「世界最小級」のスキルミオンが発見され、世界的な注目を集めています。特にEu（Ga,Al）...
キーワード：化学物質/トポロジー/フェルミ面/角度分解光電子分光/光電子分光/加速器/軟X線/放射光/γ線/磁場/赤外線/超伝導/スキルミオン/磁性体/材料科学/電子分光/メモリ/可視光/強磁性/持続可能/紫外線/持続可能な開発/強磁性体/電子状態/アルミニウム/スピン/ナノサイズ/ナノメートル/低消費電力/電磁波/結晶構造/スキル
他の関係分野：環境学数物系科学総合理工工学農学
概要表示
折りたたむ
発表日：2026年3月18日
6
情報の安定性と信号強度の両立を実現
―保磁力最大約10倍を達成、次世代省エネ磁気メモリへ―
デジタル社会の進展に伴い消費電力の増大が課題となる中、待機電力を大幅に削減できる次世代磁気メモリの開発が注目されています。磁気メモリの性能を高めつつ待機電力を削減するためには、読み出し信号を強化するとともに情報の保持能力を高める必要があります。しかし一般に、情報の保持能力（安定性）を高めると、読み出し信号の強さが低下するというトレードオフがあり、長年の課題でした。こうしたメモリ性能は、材料の保磁力と磁化という物性によって決まります。東北大学らの研究グループは、材料の成分をナノメートル単位で膜厚方向に連続制御する「ナノ傾斜設計」により、磁化を高水準で維持したまま保磁力を従来比約10倍...
キーワード：パートナーシップ/陽子/量子スピン/J-PARC/加速器/中性子/放射光/磁場/太陽/円二色性/トレードオフ/磁気円二色性/マンガン/スピンデバイス/メモリ/持続可能/省エネ/持続可能な開発/材料設計/スピン/ナノスケール/ナノメートル/原子力/ルテニウム
他の関係分野：複合領域数物系科学化学生物学工学
概要表示
折りたたむ
発表日：2026年3月12日
7
電子のふるまいを1マイクロメートルの細かさで見る顕微鏡の開発に成功
～量子材料・次世代情報処理デバイス開発の加速に期待～
量子科学技術研究開発機構（QST）の山本航平研究員、宮脇淳主幹研究員、東北大学学際科学フロンティア研究所の鈴木博人助教らの研究グループは、ナノテラスに設置した電子状態のわずかなエネルギー差を見分ける超高エネルギー分解能をもつQSTの共鳴非弾性X線散乱（RIXS：注２）装置「2D-RIXS」において、物質中の電子のふるまいを1マイクロメートル以下の精度で可視化することに世界で初めて成功しました。本装置は、ナノテラスの高輝度X線と独自の光学設計を組み合わせることで、これまで困難だった「材料内部の量子状態の空間分布」を、顕微鏡のように直接観測することを可能にします。本成果は、量子材料やスピ...
キーワード：位置情報/空間分布/分析技術/高エネルギー/超高エネルギー/加速器/軟X線/非弾性/放射光/太陽/太陽光/磁性体/ナノデバイス/半導体デバイス/微細化/持続可能/空間情報/持続可能な開発/電子状態/シリコン/スピン/スピントロニクス/ナノメートル/マイクロ/半導体/微細構造/分解能/量子力学/マッピング/空間分解能/不均一性
他の関係分野：情報学環境学数物系科学総合理工工学農学
概要表示
折りたたむ
発表日：2026年3月2日
8
次世代「ナトリウムイオン電池」の充電メカニズムを世界で初めて直接観測！
-- 中性子散乱を用いたマルチスケール観測で、ハードカーボンの謎を特定 --
東北大学金属材料研究所 梅本 好日古 博士研究員（現 オークリッジ国立研究所 博士研究員）、総合科学研究機構（CROSS）中性子科学センター研究開発部 大石 一城 次長、河村 幸彦 技師、東京理科大学理学部第一部応用化学科 五十嵐 大輔 プロジェクト研究員、中本 康介 助教、駒場 慎一 教授、横浜国立大学大学院工学研究院 多々良 涼一 准教授、東京科学大学（Science Tokyo）総合研究院化学生命科学研究所LIN Che-an研究員、館山 佳尚 教授、日本原子力研究開発機構J-PARCセンター 廣井 孝介 研究副主幹、高田 慎一 研究副主幹、及び京都大学複合原子力科学研究所 南部 雄亮...
キーワード：陽子ビーム/パルス/高エネルギー/中性子散乱/物質科学/陽子/J-PARC/パルス中性子/ミュオン/加速器/素粒子/中性子/検出器/素粒子物理/持続可能/持続可能な開発/電池/カーボン/ナノサイズ/マイクロ/マルチスケール/リチウム/金属材料/原子力/黒鉛/炭素材料/ナトリウム
他の関係分野：複合領域数物系科学工学
概要表示
折りたたむ
発表日：2026年2月24日
9
岩石と水の反応による水素生成プロセスの秘密に迫る
〜岩石を詳細解析、地下の水素資源探索の手がかりにも～
海洋底のマントルや下部地殻に含まれるかんらん石と水の反応、すなわち蛇紋岩化反応は、自然界における水素生成の主要なメカニズムとして知られています（図1）。この反応によって生まれる水素は、地下深部に生きる微生物のエネルギー源となるだけでなく、人類が利用可能な新たなエネルギー資源としても関心が高まっています。この反応では、岩石中の2価の鉄が3価の鉄へと酸化されると同時に水が還元され、その結果として水素が生成されます（式1）。しかし、水素発生の鍵を握る鉄の分布や化学状態が、反応の進行にともなってどのように変化するのかこれまで十分に分かっておらず、天然水素の生成プロセスの理解を難しくしていました。...
キーワード：極地/海洋/水素生成/高エネルギー/IODP/XAFS/マントル/下部地殻/加速器/海洋地殻/高温高圧/上部マントル/放射光/スペクトル/ケイ素/吸収スペクトル/X線吸収微細構造/持続可能/持続可能な開発/水素発生/微細構造解析/マグネシウム/微細構造/分解能/微生物/空間分解能
他の関係分野：環境学数物系科学化学工学農学
概要表示
折りたたむ
発表日：2026年2月16日
10
タンパク質の動きを捉える新しい試料導入システムを開発
－テープ搬送による試料導入で試料消費量を低減－
理化学研究所（理研）放射光科学研究センタービームライン開発チームの姜正敏研究員、同SACLAビームライン基盤グループの矢橋牧名グループディレクター、高輝度光科学研究センターXFEL利用研究推進室の登野健介チームリーダー、東北大学多元物質科学研究所の南後恵理子教授、京都大学大学院医学研究科の岩田想教授らの国際共同研究グループは、X線自由電子レーザー（XFEL）施設「SACLA注1」において、タンパク質の動きを捉える連続フェムト秒結晶構造解析（SFX）注2のための試料を導入する新たなシステムを開発しました。本研究成果により、わずかな量の試料で...
キーワード：X線自由電子レーザー/パルス/自由電子レーザー/物質科学/SPring-8/加速器/放射光/結晶構造解析/微小液滴/光励起/持続可能/光照射/持続可能な開発/ナノメートル/フェムト秒/レーザー/結晶構造/構造変化/動的構造
他の関係分野：数物系科学生物学総合理工工学農学
概要表示
折りたたむ
発表日：2026年1月19日
11
室温固体材料で世界最高水準の核スピン偏極率61%を達成
―次世代量子技術への応用に期待―
理化学研究所（理研）開拓研究所上坂スピン・アイソスピン研究室の立石健一郎研究員（仁科加速器科学研究センター核反応研究部研究員）、上坂友洋主任研究員（仁科加速器科学研究センター核反応研究部部長、埼玉大学大学院理工学研究科連携教授）、埼玉大学大学院理工学研究科の大塚脩司大学院生（研究当時）、東京大学大学院工学系研究科附属ナノシステム集積センターの黒澤俊介特任准教授（東北大学ニュートリノ科学研究センター客員准教授）、東北大学ニュートリノ科学研究センターの山路晃広学術研究員の共同研究グループは、室温（293ケルビン、約20℃）における比較的弱い磁場（0.64テスラ[1]）条件下...
キーワード：スピン偏極/原子核/磁気共鳴/磁気秩序/加速器/ニュートリノ/磁場/励起状態/アントラセン/核スピン/レーザー照射/光励起/持続可能/持続可能な開発/有機結晶/スピン/マイクロ/マイクロ波/レーザー/永久磁石/水素原子/放射線耐性/核磁気共鳴/放射線
他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学
概要表示
折りたたむ
発表日：2026年1月15日
12
海洋下のマントルに由来する岩石中に有機物を発見
―上部マントル中での生物が関与しない有機物合成の証拠―
京都大学大学院理学研究科 三津川到 博士課程学生、三宅亮 同教授、伊神洋平 同准教授を中心とし、京都大学、広島大学、立命館大学、東北大学、高輝度光科学研究センター（JASRI）、早稲田大学、東京大学、高エネルギー加速器研究機構（KEK）物質構造科学研究所のメンバーで構成される共同研究チームは、南太平洋タヒチ島で採取されたマントル捕獲岩中の包有物から、多環芳香族炭化水素を主体とする有機物を発見しました。地球のマントル内部で生物とは無関係に有機物が合成されている可能性は古くから指摘されてきましたが、海洋下のマントルに由来する天然のマントル物質からそのような有機物を検出した例は極めて限られていまし...
キーワード：多環芳香族炭化水素/海洋/高エネルギー/マグマ/マントル/マントル捕獲岩/加速器/上部マントル/放射光/放射光X線/硫化鉱物/芳香族/芳香族炭化水素/ラマン/X線CT/二酸化炭素/二酸化炭素/有機物/炭化水素/ラマン分光/ラマン分光法/CT画像
他の関係分野：環境学数物系科学化学総合理工工学農学
概要表示
折りたたむ
発表日：2025年12月23日
13
東北大学と富士通、「NanoTerasu（ナノテラス）」の測定データに因果発見AIを適用し、超伝導発現メカニズム解明に繋がる因果関係を自動抽出 地球環境問題を解決する新規機能性材料の研究開発を加速
国立大学法人東北大学（以下、東北大学）と富士通株式会社（以下、富士通）は、「3GeV高輝度放射光施設NanoTerasu（以下、ナノテラス）」の測定データに因果関係を自動抽出するAI技術を適用し、物性発現メカニズムの全容解明が期待されるカゴメ格子超伝導材料（注4）において、超伝導発現メカニズムの解明に繋がる新しい知見の導出に成功しました。本成果は2025年12月22日付けで科学誌Scientific Reportsに掲載されました。両者は、富士通のAIプラットフォーム「Fujitsu Kozuchi」のコア技術である因果発見技術をベースに、信頼性が高い因果関...
キーワード：コンピューティング/人工知能（AI）/パートナーシップ/空間分布/化学物質/カゴメ格子/コヒーレント/角度分解光電子分光/光電子分光/因果関係/加速器/放射光/γ線/磁場/赤外線/超伝導/光電子分光法/材料科学/電子分光/新物質/可視光/高温超伝導/超伝導材料/電子デバイス/持続可能/地球環境問題/紫外線/持続可能な開発/地球環境/電気抵抗/電子構造/電子状態/ダイナミクス/環境問題/機能性材料/自動化/低消費電力/電磁波/分解能/機能性/結晶構造/SPECT/空間分解能/ラット/創薬
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学工学農学
概要表示
折りたたむ
発表日：2025年12月20日
14
働く酵素の姿をミリ秒で捉える
―SACLAが拓く新しい時分割タンパク質構造決定法の可能性―
大阪医科薬科大学，大阪大学，東北大学，龍谷大学，大阪公立大学，量子科学技術研究開発機構，神戸大学，理化学研究所，高輝度光科学研究センター，京都大学，兵庫県立大学などから構成される研究グループは，X線自由電子レーザー（XFEL）※1施設「SACLA※2」を用いた連続フェムト秒結晶構造解析（SFX）※3により，銅含有アミン酸化酵素の触媒過程の可視化に成功しました。本研究では，SACLAが開発を主導した二液混合装置※4が提供されました。本装置を用いることにより，酵素と基質が反応を開始してから数十から数百ミリ秒経過後の，反応時間軸に沿った様々な中間体の構造を決定しました。得られた構造情報から，本酵素...
キーワード：X線自由電子レーザー/コヒーレンス/パルス/フェムト秒パルス/時間分解/自由電子レーザー/物質科学/SPring-8/加速器/放射光/タンパク質構造/結晶構造解析/原子分解能/アミン/持続可能/持続可能な開発/フェムト秒/マイクロ/レーザー/分解能/酸化酵素/結晶構造/構造決定/空間分解能/反応時間/構造変化/立体構造
他の関係分野：数物系科学化学生物学工学農学
概要表示
折りたたむ
発表日：2025年11月27日
15
多様な元素置換が可能な歪んだ三角格子反強磁性体を開発
―「複合アニオン化合物」で磁性の一次元化の謎に迫る―
東京大学物性研究所の厳正輝助教、小濱芳允准教授、河村光晶助教（研究当時）、廣井善二教授、名古屋大学大学院工学研究科の平井大悟郎准教授、矢島健准教授、東北大学大学院理学研究科の森田克洋助教、同大学多元物質科学研究所の那波和宏准教授、佐藤卓教授、高エネルギー加速器研究機構の幸田章宏教授、日本原子力研究開発機構J-PARCセンターの古府麻衣子研究副主幹（研究当時）らの共同研究グループは、磁性を持つレニウム原子が異方的に歪んだ三角形格子のネットワークを持つ複合アニオン化合物の開発に成功し、非磁性元素の置換によって磁気的性質を自在に制御できることを明らかにしました。本研究では全7種類...
キーワード：フラストレーション/高エネルギー/三角格子/三角格子反強磁性体/磁気相転移/反強磁性/反強磁性体/物質科学/揺らぎ/J-PARC/ハロゲン/加速器/相転移/アニオン/磁性体/レニウム/複合アニオン/新物質/強磁性/持続可能/持続可能な開発/強磁性体/スピン/極低温/原子力/酸化物/結晶構造
他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学
概要表示
折りたたむ
発表日：2025年10月1日
16
単純な酸化処理で層状クロム酸化物薄膜の電気抵抗が20万分の1に！
ー次世代メモリデバイス開発への新たな一歩ー
遷移金属酸化物には結晶構造や化学組成の違いによって性質が大きく変わる材料が多く存在します。なかでも、酸素の出入り（脱挿入）によって電気抵抗率が大きく変化する材料は、次世代メモリーや高感度センサーなどへの応用が期待されています。東京都立大学大学院理学研究科の岡大地准教授、大阪大学大学院基礎工学研究科のZhaochen Maさん（大学院生）、東北大学大学院理学研究科の福村知昭教授（東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）兼務）、同大学多元物質科学研究所の組頭広志教授（高エネルギー加速器研究機構（KEK）兼務）らの研究グループは、単純な酸化処理によって室温での電気抵抗率が約20万分...
キーワード：高エネルギー/遷移金属酸化物/物質科学/加速器/化学組成/材料科学/クロム/遷移金属/メモリ/持続可能/持続可能な開発/材料設計/酸化物薄膜/電気抵抗/電子状態/センサー/金属酸化物/酸化物/結晶構造
他の関係分野：数物系科学工学農学
概要表示
折りたたむ
発表日：2025年9月25日
17
磁場を味方にするウラン超伝導の機構を解明
―自らを柔軟に変化させ、耐えられる磁場の限界を2倍に―
超伝導はある温度以下で物質の電気抵抗がゼロになる現象です。この時、超伝導体（物質）では２つの電子が1組の電子対となり、自ら持つスピン（磁力の最小単位）を打ち消しあっています。このため、磁場は超伝導と相性が悪く、超伝導を抑制する外的要因としてのみ取り扱われてきました。応用上においても、磁場に強い超伝導状態をどのように作り出すかは、重要な課題となっています。一方、近年ウラン化合物で発見された「スピン三重項超伝導」は、従来の超伝導状態とは電子スピンの状態が異なるため、本質的に磁場に強く、高い磁場の中でも超伝導状態を保つことが知られていました。今回、原子力機構が開発したスピン三重項超伝導体...
キーワード：高磁場/超伝導体/加速器/磁場/超伝導/強相関/持続可能/持続可能な開発/単結晶/電気抵抗/アクチノイド/ウラン/スピン/金属材料/原子力/MRI
他の関係分野：数物系科学総合理工工学
概要表示
折りたたむ
発表日：2025年8月30日
18
ガラスは温度の上下を繰り返すと若返る？
―電子状態の変化―
島根大学材料エネルギー学部の細川伸也研究員、小林健太郎研究員、尾原幸治教授は、広島大学、弘前大学、高エネルギー加速器研究機構、および東北大学の研究者と協力して、金属ガラスを対象として、液体窒素温度（およそ摂氏マイナス１９６度）と室温の間を繰り返し上下させることによる若返り効果によって、ガラスの電子状態が大きく変化することを、放射光を用いて明らかにしました。放射光を用いると、物質中に詰まった電子や空いている電子の状態を、元素やその電子軌道を区別して観測できます。研究に用いた金属ガラスは重い希土類元素のガドリニウム（Gd）と軽い遷移金属元素であるコバルト（Co）からできており、以前私たちが報告し...
キーワード：金属元素/光エネルギー/X線吸収分光/光電子分光/高エネルギー/ガドリニウム/加速器/希土類元素/軟X線/放射光/スペクトル/発光スペクトル/電子分光/遷移金属/発光分光/持続可能/持続可能な開発/希土類/金属ガラス/原子配列/電子構造/電子状態/コバルト/極低温/金属材料/若返り
他の関係分野：環境学数物系科学化学工学
概要表示
折りたたむ
発表日：2025年8月9日
19
トポロジカル物質の「端」と「内部」を走る電子の波の動画撮影に成功
～量子宇宙のシミュレーション実験への扉が開く～
東北大学 大学院理学研究科の遊佐剛教授、堀田昌寛助教、Quentin France 留学生（仏ソルボンヌ大学大学院生）、Yunhyon Jeong大学院生、神山晃範博士は、NTT株式会社（以下、NTT）、物質・材料研究機構（以下NIMS）との共同研究により、極低温、強磁場環境で動作する走査型偏光選択蛍光分光顕微鏡を用いて、分数量子ホール液体と呼ばれる電子の特殊な状態のエッジとバルクを走る電子の波の動画を撮影することに成功しました。この成果は極限宇宙の新しい検証実験において、ブレーンワールド仮説やホログラフィック原理...
キーワード：2次元電子系/トポロジカル絶縁体/ブレーン/強磁場/重力理論/閉じ込め/余剰次元/量子ホール効果/量子重力/量子重力理論/量子論/ホール効果/加速器/ブラックホール/一般相対性理論/磁場/フィルム/2次元物質/トポロジカル/トポロジカル物質/ホログラム/絶縁体/電気抵抗/シミュレーション/シミュレータ/レーザー/極低温/半導体/膜構造/量子井戸
他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学
概要表示
折りたたむ
発表日：2025年8月7日
20
応力発光半導体でスピンドープ強磁性を発見エネルギー関連材料の機能革新に大きく寄与
固体中の電子の電荷と、電子が持つ小さな磁石のような性質「スピン」の両方を工学的に利用、応用する「スピントロニクス」と呼ばれる分野において「希薄磁性半導体」が注目されています。一般的に、強磁性などをもたらす交換相互作用（注4）は隣接原子間距離程度の近接作用に限定されています（金属では伝導電子を媒介した別機構の磁性体の例外が存在する）。一方、相転移のユニバーサル理論であるパーコレーション理論（注5）は隣とのパス（磁気転移の場合は隣の磁性原子との結合に相当）が高密度...
キーワード：スピン系/高エネルギー/物性物理/量子スピン/量子スピン系/臨界現象/ミュオン/加速器/相転移/磁場/波動関数/磁気モーメント/磁性体/クロム/マンガン/スピン緩和/希薄磁性半導体/強磁性/交換相互作用/磁性半導体/持続可能/持続可能な開発/強磁性体/システム工学/スピン/スピントロニクス/パーコレーション/化合物半導体/浸透率/半導体/伝染病/カップリング
他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学
概要表示
折りたたむ
発表日：2025年7月10日
21
チューブ内でロケットにねじれた光ビームを照射して加速に成功
─ロケット費用削減や宇宙エレベーターへの活用に期待─
ミリ波ビームをロケットに照射して無燃料で打ち上げる「マイクロ波（注4）ロケット」は、次世代の低コスト宇宙輸送手段として注目されています。しかし、姿勢制御の困難さや、ビームの発散、大気密度の低下、さらにはビームを繰り返し照射した際の推力低下などの課題がありました。東北大学大学院工学研究科の高橋聖幸准教授と山田峻大大学院生（研究当時）、筑波大学 数理物質系 / プラズマ研究センターの南龍太郎准教授と假家強教授、東京都立大学大学院システムデザイン研究科の嶋村耕平准教授らは、独自に開発した「マイクロ波駆動管内加速器」による推...
キーワード：導波管/無線通信/ミリ波/システムデザイン/高エネルギー/加速器/観測装置/磁場/電波望遠鏡/望遠鏡/樹脂/持続可能/持続可能な開発/マイクロ/マイクロ波/レーザー/ロケット/宇宙工学/航空宇宙工学/姿勢制御/周波数/電磁波/複合材
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学工学
概要表示
折りたたむ
発表日：2025年6月19日
22
新たな原子系「多価ミュオンイオン」の観測に成功
―宇宙観測検出器が捉えるエキゾチック原子の世界―
東京都立大学大学院理学研究科 化学専攻の奥村拓馬 准教授、理化学研究所開拓研究所の東俊行 主任研究員（高エネルギー加速器研究機構量子場計測システム国際拠点特任教授）、同開拓研究所の橋本直 理研ECL研究チームリーダー（仁科加速器科学研究センター理研ECL研究チームリーダー）、高エネルギー加速器研究機構量子場計測システム国際拠点の早川亮大 研究員、同物質構造科学研究所の下村浩一郎 特別教授、自然科学研究機構核融合科学研究所研究部 プラズマ量子プロセスユニットの加藤太治 教授、東北大学大学院理学研究科 化学専攻の木野康志 教授、同研究科天文学専攻の野田博文 准教授、立教大学理学部物理学科の山田真...
キーワード：カロリメータ/核融合/原子核/高エネルギー/超伝導体/陽子/J-PARC/ミュオン/加速器/素粒子/中性子/X線分光/ニュートリノ/検出器/超伝導/天文学/温度センサー/温度応答性/電気抵抗/X線検出器/センサー/マイクロ/計測システム/分解能/量子力学/寿命/プローブ
他の関係分野：数物系科学工学
概要表示
折りたたむ
発表日：2025年5月19日
23
＼「隠れた色素」の働きを解読／ クリプトクロム光受容タンパク質による光応答シグナル伝達の中間体構造を解明
台湾大学のManuel Maestre-Reyna助理教授、ドイツ・フィリップ大マールブルグのLars-Oliver Essen教授、大阪大学大学院基礎工学研究科の山元淳平准教授、台湾中央研究院・生物化學研究所の蔡明道特聘研究員らは、理化学研究所の別所義隆客員研究員、公益財団法人高輝度光科学研究センターの大和田成起主幹研究員、東北大学の南後恵理子教授、京都大学の岩田想教授、兵庫県立大学の當舎武彦教授、名古屋大学の梅名泰史准教授、およびグルノーブル・アルプ大学、欧州シンクロトロン放射光研究所の研究者らとの国際共同研究にて、緑藻類をはじめとした植物やハエの内に存在する青色光受容タンパク質であるク...
キーワード：X線自由電子レーザー/コヒーレンス/パルス/自由電子レーザー/非線形/物質科学/SPring-8/加速器/酸化還元状態/放射光/分子構造/芳香族/励起状態/アニオン/酸化還元酵素/X線結晶構造解析/結晶構造解析/光応答/光受容/光受容タンパク質/青色光/シンクロトロン放射/シンクロトロン放射光/パルスレーザー/クロム/原子分解能/光励起/非線形光学/持続可能/還元反応/持続可能な開発/フェムト秒/マイクロ/レーザー/酸化還元/電子ビーム/半導体/分解能/X線結晶構造/リン酸/結晶構造/立体化学/クリプトクロム/ビタミン/空間分解能/アデノシン/分子機構/光遺伝学/アミノ酸/ラジカル/構造変化/立体構造/ツール開発/遺伝学/概日リズム
他の関係分野：数物系科学化学生物学総合理工工学農学
概要表示
折りたたむ
発表日：2025年5月16日
24
新しい「核分裂」の発見！ 99番元素アインスタイニウムが導く元素の世界
―超重元素の存在限界と宇宙での元素合成の理解へ―
原子核の核分裂は、原子力エネルギー利用を支える基本的な現象であり、また基礎科学においては超重元素の存在限界を決め、天体において、鉄より重い元素が作られる核反応過程に影響を与えるなど、重要な現象です。そのため、核分裂は原子力エネルギー利用と科学的重要性から80年以上研究されています。原子核を「電荷を帯びた液滴」と考える古典モデル（液滴模型）では、核分裂によって２つの等しい質量の核分裂片が生成します。一方、原子核の中では、中性子や陽子の運動に由来する殻構造のため、原子核は大小２つの質量の異なる核分裂片に分裂する経路（モード [1]）が発達していることがウラン（236...
キーワード：原子核/高エネルギー/中性子過剰核/陽子/ヘリウム/加速器/中性子/同位体/内部構造/元素合成/エネルギー利用/ウラン/核分裂/原子力/原子力エネルギー/量子ビーム
他の関係分野：数物系科学工学
概要表示
折りたたむ
発表日：2025年4月30日
25
高輝度放射光を用いて高温超伝導体中の電子の振動を解明 超伝導発現機構の解明や転移温度を高める手がかりになると期待
超伝導とは、ある特定の温度以下で金属の電気抵抗がゼロになり、電気がスムーズに流れるようになる現象です。多くの超伝導体はおよそ−200℃以下という非常に低い温度でしかこの性質を示さないため、より高い温度で超伝導を示す物質が望まれる一方、超伝導の発現機構と超伝導転移温度を高める指針は解明されていません。電気の流れや振動を詳しく調べることで、これらの課題を解決する手がかりが得られる可能性があります。東北大学学際科学フロンティア研究所の鈴木博人助教らの研究グループは、量子科学技術研究開発機構（QST）NanoTerasuセンター、兵庫県立大学、産業技術総合研究所、物質・材料研究機構などとの...
キーワード：パートナーシップ/分析技術/コヒーレント/高温超伝導体/酸化物超伝導体/超伝導体/銅酸化物/銅酸化物高温超伝導体/加速器/軟X線/非弾性/放射光/超伝導/高温超伝導/酸化物高温超伝導体/持続可能/持続可能な開発/磁性材料/電気抵抗/電子状態/ダイナミクス/ナノメートル/酸化物/分解能/結晶構造
他の関係分野：複合領域環境学数物系科学工学農学
概要表示
折りたたむ
発表日：2025年4月21日
26
バルクでは磁石につかない物質を原子層厚の薄膜で磁石に変換
─次世代スピントロニクスへの応用に期待─
電子がもつミクロな磁石の性質である「スピン」が物質中で揃うと強磁性(注5)が発現します。もし原子レベルの薄さをもつ二次元物質で強磁性が実現すれば、次世代スピントロニクスへの応用が期待できます。しかし、理論的には二次元物質では磁気秩序が消失すると予測されていました。東北大学、高エネルギー加速器研究機構、量子科学技術研究開発機構からなる研究グループは、クロムを含む反強磁性体(注6)Cr2Se3に着目し、分子線エピ...
キーワード：セレン/グラファイト/角度分解光電子分光/光電子分光/高エネルギー/磁気秩序/二次元物質/反強磁性/反強磁性体/加速器/放射光/放射光X線/γ線/磁場/赤外線/分子構造/二次元材料/原子層/磁気モーメント/磁性体/材料科学/クロム/超高真空/電子分光/可視光/強磁性/電子デバイス/持続可能/省エネ/紫外線/持続可能な開発/エピタキシー/強磁性体/単結晶/電子状態/グラフェン/スピン/スピントロニクス/マイクロ/黒鉛/集積回路/省エネルギー/低消費電力/電磁波/分解能/空間分解能/ゆらぎ
他の関係分野：環境学数物系科学化学総合理工工学