理化学研究所（理研）創発物性科学研究センター動的創発物性研究チームの野本哲也特別研究員、賀川史敬チームディレクター、強相関物質研究グループの吉川明子上級技師、量子コンピュータ研究センター半導体量子情報デバイス理論研究チームの仲澤一輝研究員、神戸大学大学院理学研究科物理学専攻の山口皓史特命助教（理研創発物性科学研究センタースピン物性理論研究チーム客員研究員）の共同研究グループは、キラル物質[1]において電場と温度勾配の共存によって生じる新しいホール効果（電流の向きが曲がる現象）を発見しました。本研究成果は、熱の流れの制御や廃熱を使った発電などに役立つ新たな熱電効果の...

今回、神戸大学と電気通信大学の研究チームは、量子力学に基づく理論計算（第一原理計算と原子軌道線形結合法）を用いて、ビスマスの結晶構造と電子のふるまいを詳細に調べました。その結果、ビスマスの表面近くでは、原子の並ぶ間隔がごくわずかに拡がっている（=表面緩和）ことが分かりました。さらに、このわずかな変化が局所的にトポロジーの性質を反転させてしまうことを明らかにしました。つまり、物質の中身のトポロジーとは異なる性質を持つ“表面の層”が自然に形成され、本来表面に現れるはずの中身の性質が隠されてしまうという現象が起こっていたのです。これまでトポロジカル物質を見分けるためには、「バルク・エ...

紅藻の一種、カギケノリAsparagopsis taxiformis（カギノリ目）が、藻体の成長部位である先端付近では青い構造色を示すことを発見し、光学顕微鏡と電子顕微鏡による解析から、この構造色が腺細胞内の光屈折小体（refractile body）と呼ばれる小胞に含まれる微小な顆粒が、密にかつ均質に配置することにより生じていることを明らかにしました。このメカニズムは、系統上は遠く離れた褐藻類のクジャクケヤリSporochnus dotyi（ケヤリ目）やEricariasp.（ヒバマタ目）の構造色の場合と共通しており、ま...

本研究では、次世代太陽電池材料として注目されている有機無機ペロブスカイト（CH3NH3PbX3（X = Cl, Br, I）など）をモデル材料として用いました。水素イオンやハロゲン化物イオンを含む水溶液中にペロブスカイトが飽和した条件下において、外部刺激を必要としない自己修復反応を実現しました。さらに、この反応が、水素生成光触媒反応に適用可能であることを実証しました（図２）。有機無機ペロブスカイトは、水素生成光触媒としての応用が注目されていることから、本研究ではまず光照射が結晶の損傷に及ぼす影響を評価しました。蛍光顕微鏡...

ココスプレートの沈み込みに伴う3次元熱対流数値シミュレーションを行い、メキシコ沈み込み帯における3次元温度構造モデルを構築しました。本研究では、以下の３つの未知パラメターについて、複数のそれらの値の組み合わせで数値計算を実行しました。その中でキュリー点深度※9分布の観測値と計算値の残差の2乗和の平方根の値が最も小さいものを最適モデルとしました。未知パラメター及びそれぞれの最適モデルでの値は以下の通りとなりました(図2)。・プレート境界での有効摩擦係数 (最適値：0.0085)・マントルウェッジコーナーの粘性率 (最適値: 1025 ...