(レーザー関連)理化学研究所他/水素分子の超流動の確認に成功

-ナノサイズと分子「こま」の選択が実現の鍵-


2025年2月22日
理化学研究所
金沢大学

理化学研究所(理研)開拓研究本部 東原子分子物理研究室の久間 晋 専任研究員、金沢大学 理工研究域数物科学系の三浦 伸一 教授らの国際共同研究グループは、ナノサイズの液体水素が低温で超流動[1]になることを液体水素中の分子の回転を利用して発見しました。

本研究成果により、超流動という量子力学に由来する現象への理解は、非常によく研究されてきたヘリウム「原子」から、水素「分子」の世界へと広がります。

国際共同研究グループは、水素分子[2]ヘリウム液滴[3]という絶対温度0.4Kのナノサイズ環境に閉じ込め、メタン分子をさらに液体水素に埋め込むことに成功しました。メタン分子[4]の回転運動をレーザーにより検出し、分子が「こま」として回転する様子から、水素の超流動性を決定しました。

本研究は、科学雑誌『Science Advances』オンライン版(2月21日付:日本時間2月22日)に掲載されました。

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