・量子ホール状態において異方的なスピン励起を観測・スピン軌道相互作用の強いディラック半金属に特有の準粒子 静岡大学理学部の清水康弘教授の研究グループは、名古屋大学大学院理学研究科の小林義明准教授・松下琢講師の研究グループと共同で、相対論的な運動方程式に従うディラック電子の量子化に伴う特異な磁気励起の観測に成功しました。本研究は、核磁気共鳴法(NMR)を用いて、量子ホール状態のバルク磁気励起を初めて明らかにしました。グラフェンなどの電子の有効質量がゼロに近いディラック半金属では、弱い磁場で電子の軌道運動のランダウ量子化が起きますが、相対論的な...

・次世代量子エレクトロニクスの重要材料「キラル分子」の新たな原理を発見。・これまで電流を流さなければ磁石の性質を持たないと考えられてきたキラル分子が、熱による分子の振動によって自ら磁石の性質を持つ仕組みを発見。・物理学で培われたスピン科学の概念が化学・生物学へと拡張し、学際的応用が期待される。 東京大学物性研究所の三輪真嗣准教授、産業技術総合研究所ハイブリッド機能集積研究部門の山本竜也主任研究員、名古屋大学大学院工学研究科の大戸達彦准教授らによる研究グループは、大阪公立大学の木村健太准教授、分子科学研究所の山本浩史教授と共同で、未解明であった...

名古屋大学素粒子宇宙起源研究所（KMI）、名古屋大学宇宙地球環境研究所（ISEE）、東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構（Kavli IPMU, WPI）、東京大学宇宙線研究所、神戸大学が参加する国際共同研究「XENONnT実験」は、イタリアのグランサッソ国立研究所（LNGS）の地下深部に設置された世界最大級の液体キセノン検出器を用い、宇宙の未知物質である暗黒物質の探索を進めています。XENONnTは、暗黒物質がキセノン原子核と稀に起こす相互作用の痕跡を測定することを目的とした検出器であり、厚い岩盤により宇宙線によるバックグラウンドを遮蔽し、約−95 ℃で液体状態を保...

・歯や骨に含まれるリン酸注1）の三種類の酸素同位体（三酸素同位体組成）注2）の精密定量に成功した。・リン酸の三酸素同位体組成を指標として活用することで、体液に対する代謝水注3）の寄与の有無を判定できることが明らかになった。・ジュラ紀〜白亜紀に生息していたプレシオサウルスとモササウルスの歯化石に含まれるリン酸と海水の酸素同位体比の差から体温を推定した結果、体温は23℃〜25℃であった。これは、従来の推定体温（35℃〜39℃）よりも低く、これらの海棲爬虫類の生理・生態を推定する上で新たな知見をもたらすものである...

・持続可能社会の実現に向け、これまで利用されてこなかったエネルギー源を有効活用することが重要。光アップコンバージョンと呼ばれる長波長光を短波長光に変換する現象を活用し、超高効率光エネルギー変換システムの実現が期待される。・光アップコンバージョンの光エネルギー変換効率は改良されてきているが、この反応のメカニズムが十分に理解されておらず、材料開発のボトルネックとなっていた。・今回、アントラセン三つをホウ素で架橋させた分子内において生成する三重項励起子によるアップコンバージョン発光と電子スピンのホッピング運動の両者を観測した。この中間体が分子内部において回転しながらホッピン...

・素粒子標準模型注1)の前提のひとつに「レプトンフレーバー普遍性」があり、電子などの電荷をもつ「レプトン」3種は、質量の違いはあるものの、同じように素粒子反応すると考えられている。しかし近年、この前提に反する兆候が一部の粒子の崩壊過程で観測されており、その動向が注目を集めている。・素粒子反応ではさまざまなパターンの崩壊が起こるが、その崩壊の割合の間には「和則（sum rule）」とよばれる経験則が知られている。本研究では、この和則の背景に重いクォークの対称性注2）が潜んでいることを突き止め、異なる崩壊の和則の間に成り立つ厳密な関係式をは...

理化学研究所（理研）開拓研究所伊丹分子創造研究室の伊丹健一郎主任研究員（環境資源科学研究センター拡張ケミカルスペース研究チームチームディレクター、名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所（WPI-ITbM）主任研究者）、名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所の八木亜樹子特任准教授、名古屋大学大学院理学研究科の甲斐恒成博士前期課程学生（研究当時）、河野英也博士後期課程学生（研究当時、現理研開拓研究所伊丹分子創造研究室特別研究員）らの国際共同研究グループは、カチオン（陽イオン）性炭化水素ナノベルト[1]であり、空気中で固体状態および溶液状態の双方で高い安定性を持...

一般相対性理論と量子力学との統一的な理解は現代物理学の大きな課題です。しかし、扱うスケールが大きく異なる一般相対性理論と量子力学の両方を同時に検証するのは難しく、実験の例は限られていました。その中で、中性子を用いた実験、干渉計や超冷中性子の重力による束縛状態の観測などは、重力と量子力学が同時に現れる中性子のユニークな物理系として、数十年に渡って大きな関心を集めてきました。 凹面鏡に冷中性子ビームを沿わせると遠心加速度によって表面を這うような量子状態が現れます。ここで、等価原理（※1）、つまり重力と加速度が等価であることを使うと、遠心加速度によって束縛さ...