携帯電話などに使われるギガヘルツ（GHz）帯の電磁波はガラスを透過しますが、テラヘルツ（THz）帯では、ある特定の周波数域を超えると透過しにくくなります。しかし、このような透過率低下を、ガラス内部の不規則な原子・分子運動と結びつけて説明するモデルは、これまでありませんでした。本研究では、テラヘルツ帯の電磁波（テラヘルツ光）とガラス内部の振動がどのように結びつくかを説明するための、ガラス内部における弾性と原子・分子スケールで生じる電荷のゆらぎを取り入れた新しい連続体モデルを構築しました。このモデルをグリセロールガラスに適用したところ、テラヘルツ帯の誘電率と誘電損失を同時に再現する...

北海道大学総合イノベーション創発機構化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）・同大学電子科学研究所の小松崎民樹教授らの研究グループは、徳島大学先端研究推進センターの堀川一樹教授、東京大学大学院総合文化研究科の澤井　哲教授、大阪大学産業科学研究所の永井健治教授らとの共同研究により、細胞性粘菌キイロタマホコリカビ（Dictyostelium discoideum）が飢餓状態で形成する化学シグナル（cyclic-AMP、cAMPと略記）の波と細胞集団の運動との関係を新しい画像解析技術によって明らかにしました。この生物は、餌がなくなると単独で動いていた細胞が互いに「cAMP」と呼...

大阪大学D3センター Sucharita Niyogi特任研究員、川﨑猛史准教授らの研究グループは、産業技術総合研究所 マテリアルDX研究センターの中村壮伸主任研究員、理化学研究所開拓研究所の小林玄器主任研究員、東京科学大学総合研究院化学生命科学研究所の安藤康伸准教授らとの共同研究を通して、結晶構造を保ったまま一部のイオンだけが液体のように協同的に運動する「超イオン伝導」が、どのような物理機構によって生じるのかを明らかにしました。超イオン伝導体は、固体でありながら内部でイオンが高速に移動できる特殊な物質であり、...

原子核は、陽子と中性子からできていますが、陽子と中性子が運動していることや、原子核が必ずしも球対称でないことなど構造は複雑です。こうした構造を深く理解するには、原子核が最も安定な状態(基底状態)からエネルギーが少し高い状態(励起状態)にして観測すると、さまざまな情報が得られることが分かっています。中でも「0⁻」(スピン0、パリティ負)という状態は、原子核を理解するための重要な手掛かりになりますが、実験で効率よく観測することは困難でした。京都大学大学院理学研究科の堂園昌伯助教(研究当時：東京大学大学院理学系研究科附属原子核科学研究センター特任助教)、理化学研究所仁科加速器科学研究センター...

大阪大学大学院工学研究科の吉川洋史教授、埼玉大学大学院理工学研究科の川村隆三准教授らの研究グループは、レーザーの力学的作用により、狙った場所・時間にタンパク質を集合・配列させ、細胞内に存在するようなタンパク質の動的な繊維状ネットワークを人為的に作製することに成功しました。細胞内ではタンパク質が繊維状ネットワーク（細胞骨格）を形成し、それが集団的に動くことで、細胞の運動や増殖などに重要な役割を果たしています。これまでも、生体外でタンパク質の繊維状ネットワークを作製し、その構造と機能との相関を詳細に調べる研究が盛んに行われてきました。しかし従来の方法は、タンパク質分子任せで繊維状ネットワー...