2026年01月15日

北大、酸素分子「スピン」の歪みを可視化

【カテゴリー】：ファインケミカル 【関連企業・団体】：北海道大学

北海道大学大学院の國貞雄治准教授らの研究グループは15日、東京大学の杉本宣昭教授らと共同で非接触原子間力顕微鏡（ AFM ）を用いて、固体表面に吸着した酸素分子の単分子層で、分子が持つ「スピン」の相互作用によって分子配列（格子）が歪む様子を実空間で観察することに成功したと発表した。 　これまで、酸素分子のような絶縁性で結合の弱い「物理吸着系」で磁気構造と相関した微小な格子歪みを直接観察することは極めて困難だった。今回、高解像度でのAFM観察と、密度汎関数理論（ DFT ）計算およびモンテカルロシミュレーションを組み合わせることで、「磁気的な秩序化がどのように分子の位置を動かすのか」という物理現象を詳細に解明した。 　同成果は、ナノスケールの磁性体研究に新しい解析手法を提供するとともに、将来の量子コンピューティングや高密度磁気ストレージ技術の基礎となる低次元磁性体の理解を大きく進展させるものとなる。 ＜用語の解説＞ ◆スピンとは：電子などが持つ小さな磁石のような性質。このスピンの並び方が、物質の磁性（磁石になるかどうか）を決定する。 ニュースリリース参照 https://www.hokudai.ac.jp/news/pdf/260115_pr.pdf