?鉱物中に闭じ込められた単层の水分子(単层氷)が研究の舞台
?ハニカム格子上に并んだ水分子は室温で定まった方向を向かずに回転
?低温で水分子が涡状に并んだ、フェロアキシャル秩序状态の新しい氷を発见
静冈大学理学部の野村肇宏讲师の研究グループは、东京大学大学院新领域创成科学研究科の鬼头俊介助教?有马孝尚教授、冈山大学の小松寿弐千大学院生(当时)?木村纯大学院生?甲贺研一郎教授、広岛大学の长谷川巧准教授?荻田典男教授、高辉度光科学研究センターの中村唯我研究员、东京理科大学の石川孟讲师、杏Mapの矢岛健准教授、东京大学物性研究所の松尾晶技术専门职员?古府麻衣子教授?广井善二教授、芝浦工业大学の富田裕介教授、大阪大学の松尾隆祐名誉教授と共同で、2次元に闭じ込められた単层の水分子が涡状の秩序构造(フェロアキシャル秩序)を示すことを発见しました。&苍产蝉辫;
本研究では、2次元に闭じ込められた水分子の秩序构造を、放射光齿线回折と分子动力学计算によって调べました。マーティアイトという鉱物中で、水分子はハニカム格子上に并んでおり、単层氷とみなすことができます。研究グループはこの単层氷が低温で涡状のモチーフを形成し、フェロアキシャル秩序と呼ばれる特异な秩序を示すことを明らかにしました。
この2次元氷の秩序构造は过去に予言されておらず、水という身近な研究対象がいかに复雑で谜に包まれた存在かを物语っています。2次元氷に関する知见は3次元氷を研究する础となるものであり、今后人类が水に関する研究を进める上で重要なマイルストーンとなることが期待されます。
なお、本研究成果は、2026年2月13日に、アメリカ化学会の発行する国際雑誌「Journal of the American Chemical Society」に掲載されました。
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掲載誌名: Journal of the American Chemical Society
論文タイトル: Ferroaxial order of the monolayer ice in martyite
著者: T. Nomura, S. Kitou, J. Komatsu, J. Kimura, K. Koga, T. Hasegawa, N. Ogita, Y. Nakamura,H. Ishikawa, T. Yajima, A. Matsuo, M. Kofu, O. Yamamuro, Z. Hiroi, Y. Tomita, T. Arima, T. Matsuo
DOI: 10.1021/jacs.5c19407
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