自然科学研究機構研究Discovery Saga

　東京大学物性研究所の三輪真嗣准教授、産業技術総合研究所ハイブリッド機能集積研究部門の山本竜也主任研究員、名古屋大学大学院工学研究科の大戸達彦准教授らによる研究グループは、大阪公立大学の木村健太准教授、分子科学研究所の山本浩史教授と共同で、未解明であった「らせん状の形をしたキラル分子が磁石と相互作用する原理」を発見しました。　本研究により、キラル分子が分子振動を通じて自らスピンを獲得し、その結果、キラル分子と磁石の間に層間交換相互作用がはたらくことで、キラル分子が磁石に吸着することが明らかになりました。これまでにも、キラル分子が磁石のような振る舞いを示すこと...

キーワード：原子核/磁気抵抗/準粒子/水溶液/磁場/キラル/不斉合成/光合成/磁気モーメント/磁気抵抗効果/MRAM/メモリ/巨大磁気抵抗効果/交換相互作用/選択性/分子振動/理論解析/量子エレクトロニクス/巨大磁気抵抗/電気抵抗/不揮発性メモリ/コーティング/コバルト/スピン/スピントロニクス/センサー/ナノサイズ/ナノメートル/バイオセンサー/金属材料/第一原理/第一原理計算/電解質/電気化学/量子力学/分子システム/生体内/キメラ/スルホン酸/創薬/分子生物学

他の関係分野：数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学

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発表日：2025年10月14日

銀ナノクラスターにおける「1原子の違い」で室温発光効率が77倍向上

高効率発光材料の開発に道（江原正博グループら）

　銀ナノクラスター（Ag NC）は原子レベルで構造が決定されたナノ物質であり、量子化された電子状態に起因する独自の光学特性を示します。特に発光特性（フォトルミネッセンス、PL）は、センサーや光デバイス応用への展開が期待されますが、室温での発光効率が低いことが大きな課題となっていました。　東北大学多元物質科学研究所の根岸雄一教授、Biswas Sourav 助教、自然科学研究機構計算科学研究センター／総合研究大学院大学の江原正博教授、東京理科大学理学部第一部の湯浅順平教授らの研究グループは、アニオン鋳型合成法（注４）を用いて、原子数78と79の2種類の...

キーワード：光物性/対称性/物質科学/揺らぎ/量子化/スペクトル/発光スペクトル/励起状態/アニオン/ナノクラスター/金属クラスター/ナノ物質/光機能性材料/材料科学/光機能/DFT/光デバイス/光励起/発光材料/理論解析/ドーピング/電子状態/光学特性/センサー/センシング/ナノ粒子/マイクロ/機構総合/機能性材料/密度汎関数理論/機能性/寿命/バイオイメージング/リガンド/構造変化/配位子

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2025年10月1日

ハエトリソウの"触覚"センサーを解明

－植物の感覚の解明に向けて大きく前進－

埼玉大学大学院理工学研究科の須田啓助教、浅川裕紀大学院生、萩原拓真研究員、豊田正嗣教授（サントリー生命科学財団・SunRiSE Fellow）らは、基礎生物学研究所の長谷部光泰教授の研究グループと共同で、食虫植物のハエトリソウ（Dionaea muscipula）1において、機械刺激で活性化するタンパク質DmMSL102が虫に触れられたことを感知する“触覚”のセンサーとして働いていることを明らかにしました。本研究グループはカルシウムイオンのバイオセンサー（GCaMP）3を組...

キーワード：センサー/バイオセンサー/カルシウムイオン/一細胞/生態系/カルシウムシグナル/カルシウム

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発表日：2025年7月31日

超極小サイズに閉じ込めた光によって物質表面を原子スケールで観察

―散乱型近接場光顕微鏡で１ナノメートルの分解能を実現―（熊谷崇グループら）

　マックス・プランク協会フリッツ・ハーバー研究所（ドイツ、以下FHI）の塩足亮隼博士を中心とした国際的な研究チームは、分子科学研究所／総合研究大学院大学の熊谷崇准教授、西田純助教、FHIのMelanie Müller博士、Martin Wolf教授、Adnan Hammud研究員、およびスペインCIC NanoGUNEのFabian Schulz博士との共同研究成果として、散乱型近接場光顕微鏡として、世界最良となる1ナノメートル（1 nm＝10億分の1メートル）の細かさで物質表面の局所的な光学応答を観察できる新しい技術を開発しました。物質表面の構造と光学特性を原...

キーワード：閉じ込め/磁場/ナノマテリアル/局在表面プラズモン共鳴/近接場光学顕微鏡/物理化学/振動子/表面プラズモン共鳴/回折限界/ナノサイエンス/超高真空/カンチレバー/ナノデバイス/フォノン/プラズモン/金属ナノ構造/単一分子/半導体デバイス/表面プラズモン/誘電率/光学特性/AFM/シリコン/センサー/ナノスケール/ナノメートル/ナノ加工/ナノ構造/共振周波数/近接場光/近接場光学/屈折率/原子間力顕微鏡/周波数/振動制御/電磁波/半導体/非接触/微細構造/分解能/水晶振動子/光学顕微鏡/近接場/空間分解能/高分解能/ナノテクノロジー

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発表日：2025年7月31日

励起状態における対称性の破れが光物理特性を制御

～ヤーン・テラー歪みによる励起状態の局在化を10フェムト秒の超高速分光で観測～
（倉持光グループら）

　分子材料の光機能は、分子の構造や対称性と密接に関係しています。中でも、光励起によって分子の対称性が変化する現象が、光物理特性にどのような影響を与えるのかは、近年注目されつつある重要な課題です。しかしこのような励起状態における対称性変化と光機能の関係は、主に遷移金属錯体を対象とした研究例に限られており、持続可能な社会を実現するために重要な典型元素錯体ではこれまで十分に解明されていませんでした。　今回、九州大学大学院理学研究院の江原巧大学院生、宮田潔志准教授、恩田健教授らは、分子科学研究所／総合研究大学院大学の倉持光准教授（現：大阪大学教授）のグループ、九州大学大学院工学研究院の小...

キーワード：パワースペクトル/コヒーレント/パルス/強い相互作用/光物性/時間分解/時間分解分光/対称性/量子化/スペクトル/振動分光/典型元素/発光スペクトル/量子化学/励起状態/量子化学計算/らせん構造/吸収スペクトル/金属錯体/光機能性材料/遷移金属錯体/有機分子/パルスレーザー/光機能/対称性の破れ/電子励起/遷移金属/DFT/光励起/超高速分光/超短パルス/発光材料/分子振動/有機EL/持続可能/分光計測/光機能材料/光電変換/構造緩和/材料設計/電子構造/電子状態/アルミニウム/センサー/フーリエ変換/フェムト秒/レーザー/環境負荷/機能性材料/光計測/振動モード/超短パルスレーザー/機能材料/機能性/SPECT/レドックス/プローブ/構造変化/動的構造/配位子/分子設計

他の関係分野：複合領域数物系科学化学総合理工工学総合生物農学