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ポータブル装置による世界最強110テスラ磁場発生とX線実験に成功

2025/10/29

発表のポイント

  • 独自開発のポータブル装置「PINK-02」により、地磁気の約200万倍にあたる110テスラの超強磁場発生に成功。
  • 磁場中心にX線自由電子レーザーを照射し、X線実験の世界最強110テスラ磁場を記録。従来は77テスラ。
  • 110テスラX線回折実験により、磁石である固体酸素が1％にも及ぶ巨大かつ異方的な磁歪（じわい）を示すことを明らかにした。
  • 同手法は、今後、100テスラを超える極限環境で現れる新しい結晶構造や電子状態、機能性の探索に活用される。

概要　

東北大学金属材料研究所の赤木暢助教、電気通信大学大学院情報理工学研究科基盤理工学専攻の池田暁彦准教授と理化学研究所放射光科学研究センターの久保田雄也研究員らを中心とした共同研究グループは、110テスラという極限強磁場下でX線自由電子レーザー実験に成功しました。本研究では、固体酸素が異方的に1％もの巨大な磁歪を示すことを観測し、その成果が国際的な物理学の学術誌 Physical Review Letters に掲載され、注目論文（Editors’ Suggestion）に選ばれました。さらに、掲載号の表紙に選ばれました（2025年11月6日追記）。

詳細

  • プレスリリース本文 [PDF: 1.15MB]
  • Physical Review Letters, Editors’ Suggestion [DOI: 10.1103/r7br-qnrn]
 

図1　ポータブル110テスラ発生装置PINK-02の概要とXFEL施設SACLAでの破壊型パルス磁場実験の様子
(a)　PINK-02とXFELによる強磁場X線実験の模式図
(b)　その拡大図
(c)　PINK-02の回路図
(d)　一巻きコイル（磁場発生前）
(e)　SACLAビームラインにおける110テスラ磁場発生の瞬間
(f)　一巻きコイル（磁場発生後）
(g)　X線自由電子レーザーの照射タイミング
(h)　PINK-02による110テスラパルス磁場波形
(i)　PINK-02のパルス電流波形

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