松田　康弘

連携提案

当研究室では1000テスラ超強磁場における物質科学を推進している。磁場は電子の運動を制限し電子状態は量子化されるが、1000テスラでのスピンゼーマン分裂は1350ケルビンの温度に相当するため、化学結合や化学反応にも影響を与えると期待される。また有効質量近似が適当でなくなるため、特に多体効果が顕著な場合の電子の振る舞いは自明でなく興味深い。このような研究に関心のある企業との連携や施設共用などが可能である。

1000 T発生装置での磁場発生の瞬間画像。コイル周辺は破壊されるため、シングルショット実験である。最大電流8百万アンペア。
© 物性研究所

事業化プロポーザル

超強磁場における分子結晶のスピン制御分子立体配置

スピンをもつ分子からなる分子結晶ではスピン構造と結晶構造が強く関連する。磁場によってスピンを制御することで分子の立体配置を変化させることが可能であるが、一般にその実現には強い磁場が必要である。当研究室では100テスラを超える超強磁場を用いることで分子配置を変化させ、分子結晶の新しい性質を探索する研究を行っている。酸素分子はスピン量子数S=1をもつが、最近、120テスラ以上の超強磁場において、分子の立体配置が変化し、これまでに知られていない新規相に相転移することが明らかになった。新規相はθ相と名付けた。詳細については不明な点も多く現在も調査中であるが、結晶構造は立方晶、分子が互いにねじれた配置をとっていると現在のところ予想している。一酸化窒素分子などからなる比較的単純な分子結晶や、ラジカル基をもつ低次元分子磁性体についても研究を進めている。

連携への希望

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東京大学産学連携プロポーザル

SDGs

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事業化プロポーザル

関連情報

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