東京大学大学院総合文化研究科の水野英如助教、筑波大学数理物質系物質工学域の森龍也助教、大阪大学産業科学研究所の南谷英美教授、イタリア・トレント大学のGiacomo Baldi准教授らによる国際共同研究チームは、窓ガラスの硬さと脆さの起源が「砂の詰まり（ジャミング転移）」の物理によって説明できることを示しました。これにより、窓ガラスと砂団子が剛性を獲得する仕組みが、共通の物理機構に基づくことが明らかになりました。砂場の砂を手でぎゅっと握ると砂団子ができる現象は、多くの人にとって身近なものでしょう。この現象は、物質が「硬さ（剛性）」を獲得する仕組みを理解するうえで、基本的な物理現象です。粒...

大阪大学大学院工学研究科白井光雲 非常勤講師（研究当時：同産業科学研究所 招へい教授）は、熱平衡状態の厳密な定義を探ることにより、従来、熱力学的には記述できないと考えられてきた固体のヒステリシスの記述を可能にしました。ヒステリシスとは図１に示すように入力Xに対し物質の応答Yに複数の値が現れることです。X、Yを状態変数と考える限りこの関係は説明できないため、従来ヒステリシスは非平衡状態として扱われており、理論的な矛盾を抱えていたものの、根本的な解決は長年できないままとなっていました。実験で観測される複数値を持つY=Y(X)の関係式の背後には、実は内部変数という隠れた変数Zがあり、...

大阪大学大学院基礎工学研究科の岡田武蔵さん（博士前期課程2年）、桶谷龍成助教、久木一朗教授、同大学院工学研究科の髙司健太郎さん（博士前期課程2年）、重光孟講師、木田敏之教授、大阪公立大学大学院理学研究科の中嶋琢也教授らの研究グループは、キラルなフェノチアジン誘導体のアキラル結晶が、分子のキラリティを反転しつつ単結晶性を維持したままキラル結晶へ構造転移する現象を発見しました(図1)。この現象は溶媒を必要とせず、完全に結晶中で進行する新たなキラル対称性の破れ現象となります。これまで化学分野における非平衡開放系のキラル対称性の破れ現象は、...

大阪大学大学院基礎工学研究科 満留敬人 准教授と平山雄麻さん（博士前期課程２年）らの研究グループは、鉄と炭素で構成される準安定物質“ε（イプシロン）-炭化鉄”を常圧で簡便に合成できる新たな非平衡合成手法を開発しました。また、合成したε-炭化鉄のナノ粒子はアミンの合成に重要なカルボニル化合物の還元的アミノ化反応を高効率に促進させる触媒機能を持つことを発見しました。本研究成果は、学術誌「Small」に、４月２４日（木）１９時（日本時間）に公開されました。研究の背景ε-炭化鉄（ε‐FexC...

分子科学研究所／総合研究大学院大学の米田勇祐助教、倉持光准教授、大阪大学大学院理学研究科の齊藤尚平教授、京都大学理学研究科の須賀健介大学院生、小西智暉大学院生（研究当時）らの研究グループは、励起状態芳香族性を示す分子が光照射後に構造変化を起こす過程を、フェムト秒（10-15秒）過渡吸収分光と時間分解インパルシブ誘導ラマン分光法（TR-ISRS）を用いて詳細に調べました。その結果、数百フェムト秒以内に大きな電子状態の変化が生じた後、ピコ秒（10-12秒）の時間スケールで平面化が段階的に進むことを初めて直接観測しました。さらに量子化学計算を組み合...