火山の地下にマグマがどのように蓄えられ、どこを上昇して噴火に至るのかは、火山の理解や、噴火予測の根幹に関わる重要課題です。　九州大学大学院理学研究院附属地震火山観測研究センターの相澤広記 准教授、および東京大学地震研究所の小山崇夫 准教授、上嶋誠 教授、京都大学の宇津木充 准教授、東京科学大学総合研究院多元レジリエンス研究センターの神田径 准教授らの研究グループは、活発な活動を続ける桜島火山、霧島火山においてMT法電磁探査*2を実施し、両火山の地下には共通して、巨大で長寿命な珪長質マグマ貯留領域に対応すると考えられる電気を流しやすい領域 (低比抵抗領域)が存在...

北海道大学大学院理学院博士後期課程の井上智裕氏（研究当時）、同大学大学院理学研究院附属地震火山研究観測センターの橋本武志教授、田中　良助教、九州大学大学院理学研究院附属地震火山観測研究センターの相澤広記准教授、名古屋大学大学院環境学研究科附属地震火山研究センターの市原　寛講師、産業技術総合研究所再生可能エネルギ―研究センターの山谷祐介研究チーム長らの研究グループは、北海道東部に位置する阿寒カルデラ*1でMT法*2電磁探査を実施し地下の比抵抗構造を明らかにしました。阿寒カルデラは阿寒湖を中心とし、活火山である雌阿寒岳と雄阿寒岳が分布する火山...

　国立極地研究所の吉村由多加特任研究員（研究当時）、国立極地研究所/総合研究大学院大学の藤井昌和助教、統計数理研究所/総合研究大学院大学の日野英逸教授、赤穗昭太郎特任教授、栗木哲特任教授らを中心とする研究グループは、過去1億5500万年間の地磁気逆転史を統計解析することで、「未発見の逆転」が潜んでいる証拠を発見しました。本成果によって、「未発見の逆転」が潜む可能性のある時代の海底や陸上露頭での高分解能な古地磁気観測が必要であることが示唆されました。今後は、地球磁場の長期的な振る舞いの理解や、地球内部変動の歴史を復元する精度の向上が期待されます。　本研究成果は2月23日に学術誌『Geo...

理化学研究所（理研）環境資源科学研究センターグリーンナノ触媒研究チームの山田陽一チームディレクター、アブヒジト・セン研究員、分子構造解析ユニットの村中厚哉専任研究員、九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所（I2CNER）の前田修孝准教授らの共同研究グループは、1種類の触媒を用いて同じ反応基質と反応試薬との反応で4種類の全く異なる有機反応を選択的に実現する「四重スイッチング触媒反応系」の開発に成功しました。これは、さまざまな条件を全て検討したところ思いがけず見つけたセレンディピティ（偶然の発見）的成果であり、有機合成プロセスの多機能化、創薬化学の大幅な効率化に新しい可能性...

地球の磁場は、過去に何度も「南北が入れ替わる」反転現象を起こしてきました。これまでの研究では、こうした磁場反転は一般的に1万年ほどの比較的短い期間で進行すると考えられていました。このたび、高知大学海洋コア国際研究所の山本裕二教授、フランス国立科学研究センターおよびソルボンヌ大学の BOULILA Slah 博士、九州大学大学院理学研究院の高橋太准教授、米国ユタ大学の LIPPERT C. Peter 准教授らによる国際研究チームは、約4,000万年前の深海堆積物に残された古地磁気記録を高精度で解析し、当時起きた2回の磁場反転を特定しました。解析の結果、これらの反転は約1万8千年と約...

名古屋大学学際統合物質科学研究機構(IRCCS※)の森 達哉 特任助教、同大学トランスフォーマティブ生命分子研究所（WPI-ITbM※）の山口 茂弘 教授、同大学工学研究科の井改 知幸 教授、九州大学先導物質化学研究所の友岡 克彦 教授らの研究グループは、可逆的に解離する分子内配位結合を有するキラルホウ素π共役分子を開発し、高い量子収率と長波長領域発光を兼ね備えた二重の円偏光発光（CPL）注7）の実現に成功しました。CPLは、電場と磁場がらせんを描くように伝搬する光であり、3Dディスプレイや暗号通信などの先端技術において注目が高まっていま...

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...

人工知能をはじめとして私達は情報社会の恩恵を受けていますが、情報量が爆発的に増え、処理に必要な電力が全地球上の発電量に迫っています。これを解決するには、これまでにないレベルで消費電力を抑え込む技術が必要でした。候補の一つに磁気スキルミオンの活用があります。磁気スキルミオンは磁性体中のスピンが捻じれた準粒子の構造で、トポロジカル的に安定なだけでなく、ナノスケールという微小サイズ、GHzという高速駆動、さらに低い電流で転送可能という、情報端末に求められる3大要素を持つとして、期待されています。ところが、これら3つの特長を同時に実現する事が難しく、トリレンマである事が課題でした。これに対...

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...

二次元層状物質（※1）は、高い電気伝導性、柔軟性、透明性などの優れた特性を備えており、多彩な応用が提案されています。中でも、次世代エレクトロニクスにおける新材料として、近年特に大きな注目を集めています。さらに、近年では強磁性を示す二次元層状物質も発見され、「二次元磁石」として磁気記録やスピントロニクス（※2）への応用が期待されています。中でも Fe₃GaTe₂ は、室温で磁性を維持するだけでなく、強い磁気異方性と優れた熱電特性を併せ持つことから、熱電デバイス（※3）への応用も有望視されています。通常、強磁性体の磁気特性は磁場やスピン流によって制御されますが、磁気異方性の増加に伴い、より大きな...

京都大学大学院人間・環境学研究科Neha Thakur博士研究員、内本喜晴 同教授らの研究グループは、田中貴金属工業株式会社、技術研究組合FC-Cubic、横浜国立大学、九州大学、奈良女子大学、島根大学、立命館大学と共同で、水を電気分解して水素を製造する水電解#1の鍵となる酸素発生反応（OER）において、酸化イリジウム触媒の高い活性の起源を解明しました。再生可能エネルギー由来の電力を利用した水電解によるグリーン水素の製造は、カーボンニュートラルへ向けたエネルギーシステムの中で重要な役割を果たします。固体高分子水電解は高効率で高純度な水素製造法であり、酸素発生反...

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...

金属ナノ粒子触媒は、持続可能なエネルギー変換技術や脱炭素社会の実現に貢献する重要な材料です。これらの触媒における反応活性は、その表面構造や帯電状態に大きく依存することが知られていましたが、実際の反応環境下におけるナノスケールでの挙動についての理解は依然として不十分でした。九州大学大学院工学研究院の麻生亮太郎准教授、村上恭和教授、佐野弘貴氏（博士前期課程）、九州大学超顕微解析研究センターの玉岡武泰助教（現：株式会社東レリサーチセンター）、大阪大学産業科学研究所の吉田秀人准教授、九州大学大学院総合理工学研究院の永長久寛教授、北條元准教授、大阪大学大学院情報科学研究科の御堂義博特任准教授...

ドイツにあるグライフスヴァルト大学のプラズマ物理研究チーム（Prof. Peterグループ）と九州大学の極限プラズマ研究連携センターの国際共同研究によって行われた本研究は、直線装置PANTA（※1）を用いて実施されました。本研究チームは、プラズマ内で発生する「パフ」と呼ばれる小さな渦の動きを詳細に解析し、その渦がどのようにして乱流へと発展するのかを解明しました。研究の結果、磁場強度が強くなることで「パフ」の数が増加し、それらが相互干渉することにより乱流がより強く広がる現象が確認されました。特に、「パフ・ジャミング」という現象では、渦が狭い空間に圧縮されることにより、乱流が急速に発展...