九州大学 理学研究院 理学府 理学部

磁石に特定の周波数のマイクロ波をあてると、電子スピンの動力学的運動が継続的に誘起されて磁石の内部エネルギーが増大する、強磁性共鳴と呼ばれる現象が起こります。強磁性共鳴時の微小磁石の温度変化を測定する技術を開発し、強磁性共鳴によって増大した内部エネルギーが最終的に磁石自身の発熱を引き起こすことを明らかにしました。

まれに、上空から観測するとシータ（Θ）の形に見えるオーロラが発生します。惑星間空間磁場が急激に反転するときにできるタイプのシータオーロラを貫く磁力線にはある決まったパターンで電流が流れているはずだという理論予測のもと過去のシータオーロラ発生時の観測データを解析し、シミュレーション通りの電流の存在を確認しました。

鹿児島県の桜島火山で発生する雷（火山雷）を高速度ビデオカメラと高速度電磁場観測装置を用いて0.00002秒ごとに観測し、火山雷は通常の雷のミニチュアとして理解できること、火山噴煙中の電荷は雷雲中の電荷に比べてはるかに高密度で複雑に分布していることなどを明らかにしました。

がんは長年の間、日本人の死因第1位であり、医療費や早期死亡による経済的影響は数兆円（世界では100兆円）にも上ります。がんの対策には早期発見が最も有効であり、手軽に安価に高精度に早期がんを診断できる技術が期待されています。生物科学部門の広津崇亮助教らの研究グループは、線虫が尿によって高精度にがんの有無を識別できることをつきとめました。

フェムト秒光パルスを反強磁性体という特殊な磁石に当てることによって光の任意の偏光状態を磁石に写し込み、情報記録媒体として書き込む事に成功しました。また別の光パルスを磁石に当てることによってその情報を読み取ることにも成功しました。

脊椎動物の未受精卵は受精を待つために第二減数分裂中期で分裂を一時停止し、受精によって細胞分裂を再開します。脊椎動物受精卵の細胞分裂開始の仕組みを分子レベルで初めて解明しました。不妊の新しい診断や治療法の開発につながるものと期待されます。

大規模なグラフを処理するソフトウェアを独自に開発し、「京」コンピュータやTSUBAME2.5などの様々なスーパーコンピュータ上でビッグデータ処理性能を計測するGraph500及びGreen Graph500ベンチマークテストを実施した結果、両者において世界1位となりました。

人間はどのようにして1万種もの匂いを識別しているのでしょうか？それを知るためには、匂いとそれを受け取る受容体の対応関係を明らかにする必要があります。生体内における匂いと受容体の対応関係を網羅的に解析し、同じ匂いでも濃度によって異なる受容体が働いていることを突きとめました。

CO₂濃度が低くても気孔を開けないシロイヌナズナの変異体（patrol1変異体）を特定しました。この原因遺伝子は気孔開口に重要である事を突き止めました。PATROL1遺伝子の過剰発現体は野生株よりも大きく気孔を開くことができるため、光合成活性が上昇し、大きく成長します。

気相中に生成した溶媒和金属イオンのクラスターを解析すれば、金属イオン周辺の分子について分子レベルの情報が得られます。赤外分光法により気相中における水和Co⁺イオンの配位・溶媒和構造を研究し、水和初期過程においてCo⁺イオンが配位不飽和な構造をとることが明らかになりました。