シリカガラスは、光ファイバやレンズなど現代社会を支える基幹材料ですが、その原子配置は不規則（アモルファス）であり、構造と性質（屈折率など）の関係には多くの謎が残されています。これまで、ガラスの性質を変えるには「熱」や「外部からの圧力」を加えるのが一般的でした。しかし、これらは材料全体に影響を与えてしまうため、特定の場所だけを狙って性質を書き換えることは困難でした。今回、化学理工学専攻 下間靖彦 准教授、関西学院大学理学部 河野義生 教授、日本原子力研究開発機構システム計算科学センター 小林恵太 研究副主幹らの研究グループは、フェムト秒レーザーを用いた「光加圧」により、従来の物理的な...

吉田鉄平 人間・環境学研究科教授、大槻太毅 岡山大学准教授と中埜彰俊 名古屋大学助教（現：同講師）、寺崎一郎 同教授、長谷川巧 広島大学准教授、有田将司 同技術専門職員、堀場弘司 高エネルギー加速器研究機構（KEK）物質構造科学研究所准教授（現：量子科学技術研究開発機構上席研究員）、北村未歩 同助教（現：量子科学技術研究開発機構主任研究員）らの研究グループは、半金属でありながら極めて高い熱電性能を示す準一次元物質Ta₂PdSe₆において、電子と集団的電荷振動が結合した新しい準粒子状態「プラズモニックポーラロン」を世界で初めて直接観測しました。　熱電材料は温度差から電気を取り出せるため、...

早川佳樹 人間・環境学研究科博士課程学生（兼：株式会社GSユアサ社員）、渡邊稔樹 同特定助教、内本喜晴 同教授らの研究グループと株式会社GSユアサは、共同研究で、鉛蓄電池の正極に微量添加されるアンチモンが、電池の寿命を延ばす仕組みを、放射光X線を用いた先端計測により原子レベルで解明しました。　鉛蓄電池は1859年の発明以来、160年以上にわたり社会インフラを支えてきた最も歴史ある二次電池です。その一方で、正極活物質が繰り返しの充放電により軟化・脱落することが寿命低下の主要因であることが古くから知られていました。この劣化を抑制するため、アンチモンを微量添加すると耐久性が向上することは、2...

三津川到 理学研究科博士課程学生、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た。本研究では、放...

現在、1秒の定義や衛星測位システムに用いられている原子時計をさらに超える高精度を目指し、「原子核時計」の実現に向けた研究が世界的に進展しています。トリウム229原子核は、レーザー光で直接励起できる特別な準安定な励起状態（アイソマー）を持ち、これを利用すれば、これまでにない安定な時間標準の構築が可能になると期待されています。　瀬戸誠 複合原子力科学研究所教授、北尾真司 同准教授、Ming Guan 岡山大学大学院生（研究当時）、吉村浩司 同教授、吉見彰洋 同准教授、依田芳卓 高輝度光科学研究センター（JASRI）特任研究員、永澤延元 同研究員、山口敦史 理化学研究所専任研究員、重河優大 ...

吉田鉄平 人間・環境学研究科教授、出田真一郎 広島大学准教授、有田将司 同技術専門職員、藤森淳 東京大学名誉教授、内田慎一 同名誉教授、藤井武則 同助教、渡辺孝夫 弘前大学教授（研究当時）、足立伸太郎 同博士課程学生（現：京都先端科学大学講師）、田中清尚 自然科学研究機構分子科学研究所准教授（兼：総合研究大学院大学准教授）、石田茂之 産業技術総合研究所主任研究員、野地尚 東北大学助教（研究当時）らと、台湾国立清華大学、米国スタンフォード大学（Stanford University）の国際共同研究チームは、銅酸化物高温超伝導体のなかでCuO2面を3枚もつ三層系銅酸化物の電子...

ゴムは、タイヤなど私たちの生活に欠かせない製品に使われています。これらの製品を長持ちさせるためには、「壊れにくさ」、つまり耐破壊特性を高めることが重要です。しかしながら、ゴムは複数の材料から構成された複雑な混合物であるが故に、その破壊メカニズムは完全に解明されておらず、どこで破壊が始まり、その破壊の原因となる内部構造がどのように関係しているのかを特定する事ができているわけではありません。　そこで、小川紘樹 化学研究所准教授、竹中幹人 同教授、住友ゴム工業株式会社らのグループは、大型放射光研究施設「SPring-8」を活用した放射光技術によりゴムが破壊に至る過程を観察した結果、「破壊に...

木材を大きく曲げると、肉眼では見えないナノからミクロスケールの構造にどのような変化が起きるのでしょうか。　この度、田中聡一 生存圏研究所助教、今井友也 同教授、神代圭輔 京都府立大学准教授、堀山彰亮 産業技術総合研究所研究員らの研究グループは、大型放射光施設「SPring-8」で行った小角X線散乱（SAXS）と広角X線回折（WAXD）による「その場観察」で、木材が曲がる瞬間のナノ・ミクロ構造の変化を世界で初めて捉えました。木材を曲げると、凸側（外側）は引っ張られて伸び、凹側（内側）は圧縮されて縮みます。得られたSAXSデータを、Paavo Penttilä フィンランド・アールト大学...

奥野友紀子 医学研究科特定准教授、北所健悟 京都工芸繊維大学准教授、神谷重樹 大阪公立大学教授、広川貴次 筑波大学教授、伊中浩治 株式会社丸和栄養食品代表取締役社長、古林直樹 同研究員、加茂昌之 同研究員、引間孝明 理化学研究所研究員（研究当時）、山本雅貴 同部門長、前仲勝実 北海道大学教授らの共同研究グループは、黄色ブドウ球菌が産生する病原因子の1つである「リパーゼ（SAL）」と抗精神病薬のペンフルリドール（PEN）との複合体の立体構造をX線構造解析の方法を用いて、世界で初めて解明しました。　インシリコスクリーニングを用いた手法で、約5万種類の既存薬の中から、PENが既存のSAL阻...