従来のコンピュータでは時間がかかりすぎて解けない問題を解けると期待される光量子コンピュータや、量子力学の原理を用いることで物理的に安全性が保証される量子暗号通信の長距離化（量子中継）の実現には、光の波長（色）がそろった高品質な光子をひとつひとつ発生させる単一光子源の開発が重要です。特に、直径が数十ナノメートルの微小なダイヤモンド（ナノダイヤモンド）中の単一シリコン（Si）空孔（Vacancy）中心（SiV 中心）が注目されています。しかし、高品質な光子発生を可能にする特性の観測は、従来は極めて低い温度（絶対温度で2.3ケルビン）でのみ行われており、単一光子源の実現に大きな課題となっていました。...

化学理工学専攻の山田孟 修士課程学生（研究当時）、篠塚智仁 博士課程学生（研究当時）、清水大貴 助教、松田建児 教授らの研究グループは、従来の定説では低スピン（一重項）状態が安定になると予想されるKekulé（ケクレ）型の分子構造を有する有機分子に高スピン（三重項）基底状態を実現する新しい分子設計戦略を発見しました。閉殻構造式が描けるKekulé型構造を有する有機分子は一般に電子が２つずつペアを組んで安定化するため、磁性を持たない低スピン（一重項）状態をとることが常識とされてきました。しかし本研究グループは、分子の構造ではなく、フロンティア軌道のエネルギーを精密に制御することでこの常識に収まら...

本研究成果は、2026年4月24日に国際学術誌「Angewandte Chemie International Edition」にオンライン掲載されました。　　京都大学化学研究所 水畑吉行 准教授、内田大地 大学院生、山田容子 教授らの研究グループは、ゲルマニウムを含む重元素環状分子において、従来の理論では説明できない新しい...

京都大学化学研究所 鈴木慎二郎 博士後期課程学生、山田容子 教授らの研究グループは、同研究所 廣瀬崇至 准教授、慶應義塾大学理工学部 羽曾部卓 教授、酒井隼人 専任講師、国立研究開発法人物質・材料研究機構 林宏暢 主幹研究員らとの共同研究により、炭素環が7つ連なった「ヘプタセン」の誘導体（TIPS-Hep）を新たに合成し、その光物理的性質の解明に成功しました。　ヘプタセンなどの高次アセンは、次世代の光電子材料として期待される一方、極めて不安定で溶解性が低く、その性質は謎に包まれていました。本研究では、光を利用して...

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...

京都大学化学研究所 水畑吉行 准教授、内田大地 博士後期課程学生、山田容子 教授らの研究グループは、炭素と同族で、より高周期に位置するゲルマニウムを用いて“中性ホモ芳香族アレン”という新しい分子構造を創出し、これまでにない電子構造的性質を実証しました。　アレン（R2C=C=CR2）は、中央の炭素原子が2つの二重結合で両側の炭素とつながった構造を持ち、反応性や立体構造の特徴から有機化学で重要な役割を果たしています。一方、近年ではこのアレンの炭素を高周期14族元素（Si, Ge, Sn, Pb）に置き換えた「重いアレン」の化学が盛んに開拓さ...

水畑吉行 化学研究所准教授、内田大地 同博士課程学生、行本万里子 同助教（研究当時）、時任宣博 名誉教授、山内光陽 同助教、山田容子 同教授らの研究グループは、水素や二酸化炭素といった小分子の活性化で注目されるゲルミレン（R2Ge:）の化学を拡張し、炭素原子（メチレン基）で2つのゲルミレン部位を直接つないだ新しい化合物「メチレン架橋1,3-ビスゲルミレン」の合成に世界で初めて成功しました。この分子は、固体では環状の構造（二量体）を形成し、溶液中では元の解離した構造へと可逆的に変化する“動的挙動”を示すという極めてユニークな性質を持ちます。　この化合物は、従来の安...