固体酸素の8つ目の颜 超强磁场中で発见した新しい固体酸素
东京大学物性研究所の松田康弘准教授、东京大学大学院新领域创成科学研究科の野村肇宏(としひろ)博士课程2年生は、冈山大学大学院自然科学研究科の小林达生教授らと共同で、酸素分子の新规な固体相を超强磁场下で発见しました。

© 2014 Yasuhiro H. Matsuda.
固体酸素&补濒辫丑补;相(大圧下、低温で3种类存在する固体酸素のうちの一つ)の磁気光透过スペクトルの2次元画像と最高193テスラのパルス磁场波形。强磁场领域において、新しい相の出现に伴って酸素由来の2分子吸収强度の激减と透过光强度の急激な増大が観测された。
酸素は低温や高圧力下で固相になり、これまでに7种类の相が见つかっています。固体酸素の结晶构造はその磁気的性质と深く関连することが知られていますが、酸素の性质が强い磁场中でどのように変化するのかは分かっていませんでした。今回、破壊型パルス磁场発生技术の1つである“一巻きコイル法”と呼ばれる世界的にもユニークな技术を用いて最大193テスラの超强磁场を発生させ、それにより酸素の相転移を起こすことに成功しました。今回発见された8番目の相は、固体酸素でこれまで知られていた7つの相とは异なった结晶构造(高い対称性を持つ立方晶)をもち、磁気的にも强磁性の特性をもつ酸素であると予测されます。
酸素は身近でかつ重要な元素であり、今回の発见は酸素の理解を深める上で重要な知见であることは间违いないでしょう。今后、酸素分子の有する机能への磁场効果を理解する上で、今回の発见が重要な役割を果たすと期待されます。
以上の成果は、Physical Review Letters誌(6月16日付け)に掲載され、注目論文(Editors’ suggestion)にも選ばれました。またPhysics誌(6月16日付け)において痴颈别飞辫辞颈苍迟记事に論文が紹介されました。
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论文情报
T. Nomura, Y.?H. Matsuda, S. Takeyama, A. Matsuo, K. Kindo, J.?L. Her, and T.?C. Kobayashi,
“Novel Phase of Solid Oxygen Induced by Ultrahigh Magnetic Fields”,
Physical Review Letters Online Edition: 2014/6/16, doi: 10.1103/PhysRevLett.112.247201.
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