地球深部に沈み込む海洋プレートでは、深さ400～700 km付近で「深発地震」と「プレートの弱化」という２つの相反する現象が起きていることが知られています。しかし、超高圧下の固いプレートが割れて地震を起こす仕組みや、同時に弱くなる理由は十分に解明されていませんでした。本研究は、これら2つの現象が、鉱物の相転移に伴って形成されるナノ粒子の面状構造とその変形によって統一的に説明できることを、世界で初めて実験的に明らかにしました。　九州大学大学院理学府博士課程（研究当時、現在は京都大学地球熱学研究施設非常勤研究員）の本田陸人氏と理学研究院の久保友明教授らの研究グループは、広島大学大学院先...

理化学研究所（理研）仁科加速器科学研究センター核反応研究部の上坂友洋部長、久保田悠樹研究員、京都大学大学院理学研究科の銭廣十三准教授、辻崚太郎大学院生（研究当時）、大阪大学核物理研究センターの田中純貴助教、九州大学大学院理学研究院の緒方一介教授らの国際共同研究グループは、炭素12および酸素16という原子核の中に、陽子1個と中性子1個のペアが固まりになった重陽子クラスター[1]が、従来考えられていた以上に高い確率で存在することを発見しました。原子核の内部では陽子と中性子がバラバラで一様に配置された液滴のような構造と考えられてきましたが、その一方、小さな固まり（クラスター）が存在する可能...

東京大学大学院理学系研究科の坂本啓太大学院生、濱地智之大学院生（現 九州大学先導物質化学研究所 助教）、楊井伸浩教授らの研究グループは、京都大学大学院理学研究科の御代川克輝博士課程学生、倉重佑輝准教授、京都大学大学院工学研究科の今堀博教授、理化学研究所開拓研究所および仁科加速器科学研究センターの立石健一郎研究員、上坂友洋主任研究員・兼部長、神戸大学分子フォトサイエンス研究センターの小堀康博教授らと共同で、トリプレットDNPの新規偏極源分子としてフラーレン誘導体の開発を行うことで、高効率なトリプレットDNPを実現しました。光励起三重項電子の高いスピン偏極率を利...

核融合発電の実現を目指し、自然科学研究機構 核融合科学研究所の大型ヘリカル装置（LHD）※1では磁場で高温のプラズマを閉じ込める研究を行っています。核融合科学研究所、東京大学、九州大学、Brookhaven National Laboratoryの共同研究グループは、LHDの高温プラズマ中の電位変化をこれまでにない高精度で計測することに成功しました。この成果により、プラズマ中の閉じ込め状態をその場で評価できる新しい手法が確立され、将来の核融合炉の運転制御や発電に向けた性能向上に寄与する重要な基盤が得られました。プラズマ内部の電位は、エネルギーが外に逃げにくい状...

位相回転空胴によるイオン速度制御の装置概要図量子科学技術研究開発機構（理事長　小安重夫、以下「QST2）」）関西光量子科学研究所（以下「関西研」）量子応用光学研究部、QST革新プロジェクト・量子メスプロジェクト...

固体中の電子の電荷と、電子が持つ小さな磁石のような性質「スピン」の両方を工学的に利用、応用する「スピントロニクス」と呼ばれる分野において「希薄磁性半導体」が注目されています。一般的に、強磁性などをもたらす交換相互作用（注4）は隣接原子間距離程度の近接作用に限定されています（金属では伝導電子を媒介した別機構の磁性体の例外が存在する）。一方、相転移のユニバーサル理論であるパーコレーション理論（注5）は隣とのパス（磁気転移の場合は隣の磁性原子との結合に相当）が高密度に存在しなければ相転移しないと予測しており、量子スピン系の磁気転移でもこのパーコレーション理論が厳密に成立する...

転移RNA（tRNA）の機能には前駆体の5’・3’両末端の正確な切断が不可欠だが、一部細菌がどのように高精度な切断を実現しているかは不明であった。5’端の切断を担うと考えられていた小型サイズのリボヌクレアーゼ P (RNase P) （※1）酵素が12個集まり6つの突起をもつ星型構造を形成し、突起間に前駆体tRNAを収容することで、前駆体tRNAの5’末端のみならず3’末端の切断にも関わる“二刀流”機能を世界で初めて解明。小型酵素が多量体化を通して、必須機能（5’末端切断）への適応と新機能（3’末端切断）の獲得を果たしたタンパク質の分子進化戦略の一端を解明。...

原子核の核分裂は、原子力エネルギー利用を支える基本的な現象であり、また基礎科学においては超重元素の存在限界を決め、天体において、鉄より重い元素が作られる核反応過程に影響を与えるなど、重要な現象です。そのため、核分裂は原子力エネルギー利用と科学的重要性から80年以上研究されています。原子核を「電荷を帯びた液滴」と考える古典モデル（液滴模型）では、核分裂によって２つの等しい質量の核分裂片が生成します。一方、原子核の中では、中性子や陽子の運動に由来する殻構造のため、原子核は大小２つの質量の異なる核分裂片に分裂する経路（モード[1]）が発達していることがウラン（236U）などで知られていま...