目次
第 42 号 2023 年 6 月

研究ノート
軽水と重水を分離可能な多孔性配位高分子…………………………………………………………… 大竹研一，北川 進 … 3
磁場と圧力が誘起するスピン三重項超伝導状態………………………………………………………………………… 金城克樹 … 11
運営状況
寒剤供給状況 吉田キャンパス・宇治キャンパス・桂キャンパス…………… 18
寒剤供給関係業務担当者，ヘリウムガス回収中継所責任者…………………… 20
環境安全保健機構低温物質管理部門併任教員…………………………………… 21
環境安全保健機構低温物質専門委員会委員……………………………………… 22
投稿案内……………………………………………………………………………………… 23
編集後記……………………………………………………………………………………… 24

1

Low Temperature and Materials Sciences (Kyoto University)
Number 42, JUNE 2023

Table of Contents

Research Reports

Separation of Water and Heavy water using
Porous Coordination Polymers/Metal-Organic Frameworks……………………………………………… Ken-ichi Otake and Susumu Kitagawa … 3
Spin-triplet superconductivity induced by magnetic ﬁeld and pressure………………………………………………………………………… Katsuki Kinjo …11

From Organizing Committee

Amounts of Cryogen Consumptions : Yoshida Campus, Uji Campus and Katsura Campus………………………………………………………………………………………………18
Staffs contributing to Cryogen Supply and Responsible Persons for He Gas
Recovery Stations………………………………………………………………………………………………20
Concurrent Staffs of the LTM ………………………………………………………………21
Member of the Committee …………………………………………………………………22

Call for Manuscript ………………………………………………………………………23
Editor’s Note …………………………………………………………………………………24

2

研究ノート

軽水と重水を分離可能な多孔性配位高分子
Separation of Water and Heavy water using
Porous Coordination Polymers/Metal-Organic Frameworks
大竹研一，北川 進
京都大学高等研究院物質―細胞統合システム拠点
Ken-ichi Otake and Susumu Kitagawa
Institute for Cell-Materials Integrated Systems (iCeMS), Kyoto University Institutefor Advanced Study (KUIAS), Kyoto University
Heavy water contains deuterium (D), an isotope of hydrogen (H) essential to modern society. Small amounts ofheavy water can also be found in the natural water we are familiar with. However, separating heavy water (HDO,
D2O) from its mixture with light water (H2O) is challenging. The production of heavy water requires enormous
energy and cost. This paper presents research on developing porous materials that separate isotopologue water
mixtures.

1. はじめに水素（H）の同位体である重水素（D）を含んだ水である重水は，現代社会には欠かせない重要な物質である．重水は，我々が身近に触れている水にも極微量に含まれている．一方で，軽水（H2O）と重水（HDO，D2O）とを分離するのは非常に困難であり，重水の製造には莫大なエネル
ギーやコストがかかっている．本稿では，軽水と重水を分離する性質を示す多孔性材料の開発
研究について紹介する．
2. 水の同位体置換体
同位体は，原子番号が同じでありながら，中性子数の違いにより質量数が異なる原子のことを指す．水素（H；プロチウム）の同位体には，重水素（D；デューテリウム）と三重水素（T；トリチウム）がある．水素は，電子 1 つと陽子 1 つから構成されているが，重水素は電子 1 つと陽
子 1 つに加えて中性子を 1 つ含んでいる．三重水素は，中性子を 2 つ含んでいる．天然存在比
でみると，水素が 99.985% を占めるのに対して，重水素は 0.015% だけであり，一方，半減期12.32 年の放射性原子でもある三重水素は自然にはほとんど存在しない（天然存在比 10－18）[1]．
地球上では重水素は殆どが“水”の形で存在している．
分子の一部が同位体に置き換わったものを同位体置換体（アイソトポログ）と呼ぶ．水のア
イソトポログが重水である．重水は，同位体を含んでいることが原因で，水（以下，重水と区別して“軽水”と呼ぶ）よりも比重が重い．軽水は，H 2O という組成式の表記からも分かるように，その分子は水素原子 2 個と酸素原子 1 個からできている．水素が重水素に置き換わった水分子のアイソトポログには，半重水（HDO）と重水（D2O）がある（図 1）．自然界の水には軽水

32含まれている.水分子は,他の水分子と水素を素早く交換をする性質があり,軽水と重水間での水素の交換反応は H2O + D2O ⇆ 2HDO のように書けるが,この交換反応における平衡定数は室温（298K）において[HDO]2/{[H2O]·[D2O]} = 3.85 である.こうした水素の交換反応のために, 水中の重水はほぼ半重水の形で存在している.1L の水には約 0.3 mL の半重水と約 0.00003 mL の重水が含まれる
ことが知られている.なお,酸素にも安16O
定な同位体があり,大部分を占めるだけでなく半重水と重水が含まれて（ 天 然 存 在 比 99.762% ） の 他 に ,17O
いる．水分子は，他の水分子と水素（天然存在比 0.038%）と 18O （天然存
在比 0.205%）がある.酸素の同位体をを素早く交換をする性質があり，軽含む水のアイソトポログも存在し,広義
水と重水間での水素の交換反応はにはそれらも“重水”である.特に自然界
18の氷中や海洋中のOうの同位体存在の16よに書けるH
2O + D2O ⇆ 2HDO O/
比率は,気候や環境の影響を反映していが， こ の 交 換 反 応 に お け る 平 衡 定ることが知られてため,過去の気候変動
数は 室 温（298 K）に お18い
[HDO]2/
Oてを含んだ“重に関する研究において18
O を含水”は重宝されている.これは,{[H
2O]·[D2O]} = 3.85 で あ る． こ う し
む水のアイソトポログが水よりも蒸発た水素の交換反応のために，水中のしにくいので,気候によって海洋中の18O の比率が変動するためである.但し, 図 1. 水分子のアイソトポログの分子構造と性質
重水はほぼ半重水の形で存在してい
る．1L の水に は約 0.3 mL の 半 重水

図 1 水分子のアイソトポログの分子構造と性質と約 0.00003 mL の重水が含まれることが知られている．なお，酸素にも安定な同位体があり，大部分を占める 16O（天然存在比 99.762%）の他に，17O（天然存在比 0.038%）と 18O（天然存在比
0.205%）がある．酸素の同位体を含む水のアイソトポログも存在し，広義にはそれらも“重水”である．特に自然界の氷中や海洋中の 18O/16O の同位体存在比率は，気候や環境の影響を反映していることが知られてため，過去の気候変動に関する研究において 18O を含んだ“重水”は重宝されている．これは，18O を含む水のアイソトポログが水よりも蒸発しにくいので，気候によって海洋中の 18O の比率が変動するためである．但し，狭義には，重水と言うと D2O のみのことを指すことが多い．本稿でも以下，酸素の同位体を含んだ水のアイソトポログについては考慮
せず，半重水（HDO）と重水（D2O）として，それらについてのみ述べる．
軽水，半重水，重水はどれも大きさを含めてほぼ同じであるが，物理的性質には極微小な差異がある．これは主に重水素原子による同位体効果であり，O－D 結合解離エネルギーは O－H
結合解離エネルギーと比べて，7.5 kJ mol－1 bond－1 ほど大きい（図 1）．これを反映して沸点も，軽水（100.0 ℃）と半重水（100.7 ℃）と重水（101.4 ℃）と，それぞれ小さな差があることが知られている [2]．
実は，重水は現代社会においては欠かせない重要な化学物質であり，原子炉，医療，宇宙開発，科学研究の現場において利用されている．特に原子力利用は重水の最大の用途である．中性子が重水中の重水素に吸収されずに衝突して速度を落とすことが出来るため，減速材として大量に使用され，原子炉や，減速中性子を用いる放射線治療において大量に使用されている [3,4]．
ニュートリノ検出器における利用といった研究の場でも重要であり，重水を用いた検出器を有するニュートリノ天文台（カナダ）はニュートリノ振動発見に貢献した（2015 年のノーベル物理学賞）．また，化学の研究で用いられる核磁気共鳴（NMR）測定では，試料の軽水素由来のシグナルを妨害しないために，重水もしくは重水を原料に合成される重溶媒が多用されている．しかしながら，重水は非常に高価である．次項で説明するように，重水の生産には非常に大がかりな設備が必要であり，莫大な消費エネルギーや電力消費を伴なっており，生産コストが大きいことが長年の課題となっている．
3. 重水生産の歴史
1931 年にアメリカの Harold C. Urey が分光学的手法から水素の同位体の重水素の存在を証明し，その酸化物である重水の存在が明らかとなった [5]．その後，Urey の博士課程学生時代の指4狭義には,重水と言うと D2O のみのことを指すことが多い.本稿でも以下,酸素の同位体を含んだ水のアイソトポログについては考慮せず,半重水（HDO）と重水（D2O）として,それらについてのみ述べる.
軽水,半重水,重水はどれも大きさを含めてほぼ同じであるが,物理的性質には極微小な差異があ導教官でもあった Gilbert N. Lewis が，重水が軽水よりも僅かに電気分解されにくいことを見出る.これは主に重水素原子による同位体効果であり,O－D 結合解離エネルギーは O－H 結合解離エ
して，大量の水の電気分解を繰り返すことで重水の作成に初めて成功した[6]．重水が原子力の℃）
ネルギーと比べて,7.5
kJ mol–1 bond–1 ほど大きい（図 1）.これを反映して沸点も,軽水（100.0と半重水（100.7℃）と重水（101.4℃）と,それぞれ小さな差があることが知られている[2].
利用に重要であることが知られていたため，Lewis の報告から間もなく重水の大規模な生産法の実は,重水は現代社会においては欠かせない重要な化学物質であり, 原子炉,医療,宇宙開発,科学
開発が当時の先進国間で盛んに行われた．商業的な重水生産は，1934 年に始まっている．ノル
研究の現場において利用されている.特に原子力利用は重水の最大の用途である.中性子が重水中の重水素に吸収されずに衝突して速度を落とすことが出来るため,減速材として大量に使用され,ウェーの企業ノルスク・ハイドロが電解法を用いた工場を建設し，年間約 2 トンの重水を製造を
原子炉や,減速中性子を用いる放射線治療において大量に使用されている[3,4].ニュートリノ検出
した [7]．電解法は，軽水と重水の電気分解のされやすさの差を利用した生産方法であるが，莫器における利用といった研究の場でも重要であり,重水を用いた検出器を有するニュートリノ天
大な電力の供給が必要であり，生産規模を拡大することが難しかった．1940
年中頃には，アメ
文台（カナダ）はニュートリノ振動発見に貢献した（2015年のノーベル物理学賞）.また,化学の研究で用いられる核磁気共鳴（NMR）測定では,試料の軽水素由来のシグナルを妨害しないため
リカで蒸留法による年間 10 トンを超える重水生産がされるようになった [7]．蒸留法は，軽水とに,重水もしくは重水を原料に合成される重溶媒が多用されている.しかしながら,重水は非常に高重水の沸点の微小な差を利用して，重水を生産する方法である．蒸留法では，蒸留工程を何度価である.次項で説明するように,重水の生産には非常に大がかりな設備が必要であり,莫大な消費
エネルギーや電力消費を伴なっており,生産コストが大きいことが長年の課題となっている.
も繰り返す必要があり，非常に大掛かりな設備が必要で，大量の燃料が必要であった．年間百トンを超す重水生産は，1943 年に Karl-Hermann Geib と Jerome S. Spevack がそれぞれ二重温度
3. 重水生産の歴史
交換硫化法（GS 法として知られる）[7,8]．GS 法は，H2O + HDS ⇄ HDO
1931 年にアメリカの
Harold C. Ureyを開発して可能となったが分光学的手法から水素の同位体の重水素の存在を証明し,その酸化物である重水の存在が明らかとなった[5].その後,Ureyの博士課程学生時代の指導教官でもあ（K）が温度により異なることを+ H2S という水と硫化水素間における重水素交換反応の平衡定数
った Gilbert N. Lewis が,重水が軽水よりも僅かに電気分解されにくいことを見出して,大量の水の電気利用した分離手法である．この重水素交換反応は K の値が、30 ℃で 2.33，130 ℃で 1.82 という分解を繰り返すで重水の作成に初めて成功した[6].重水が原子力の利用に重要であることが知られてように，低温では重水素が硫化水素から水に移りやすく，高温では重水素が水から硫化水素にいたため,Lewisの報告から間もなく重水の大規模な生産法の開発が当時の先進国間で盛んに行われ移りやすくなる．このサイクルを低温塔と高温塔を接続したプラントをいくつも経由することた.商業的な重水生産は,1934
年に始まっている.ノルウェーの企業ノルスク・ハイドロが電解法を用いた工場を建設し,年間約２トンの重水を製造をした[7].電解法は,軽水と重水の電気分解のされやすで，水に含まれる重水素の割合を高めることが出来る．実際の重水製造プラントでは，上記のさの差を利用した生産方法であるが,莫大な電力の供給が必要であり,生産規模を拡大することが難し
蒸留法や電解法と GS 法を組み合わせて使用されていることも多い [8]．しかし，これらの分離
かった.1940 年中頃には,アメリカで蒸留法による年間 10 トンを超える重水生産がされるようになっ
方法は，いずれも分離係数が低く，重水生産のための工程数は非常に多くなり（図 2），その結果，た[7].蒸留法は,軽水と重水の沸点の微小な差を利用して,重水を生産する方法である.蒸留法では,蒸留工程を何度も繰り返す必要があり,非常に大掛かりな設備が必要で,大量の燃料が必要であった.年間百大型の設備や大量の燃料・電力消費が必要となる．資源が豊富でない日本では独自の重水の生トンを超す重水生産は,1943 年に Karl-Hermann Geib と Jerome S. Spevack がそれぞれ二重温度交換硫化産がされておらず，完全に輸入に頼っている現状であり，安全保障上の課題ともなっている．
法（GS 法として知られる）を開発して可能となった[7,8].GS 法は, H2O + HDS ⇄ HDO + H2S という水
一般にエネルギー消費が小さな分離精製の手法として，物理吸着を用いた“吸着分離法”が知と硫化水素間における重水素交換反応の平衡定数（K）が温度により異なることを利用した分離手法
られている．物理吸着というのは，ゲスト分子と吸着剤の細孔表面との間に働く分子間力（ファである.この重水素交換反応はK の値が、30 ℃で 2.33, 130 ℃で 1.82 というように,低温では重水素が硫化水素から水に移りやすく,高温では重水素が水から硫化水素に移りやすくなる.このサイクルを低ンデルワールス力）により吸着する現象であり，加熱・減圧等の操作によって容易に脱着が出来温塔と高温塔を接続したプラントをいくつも経由することで,水に含まれる重水素の割合を高めるこるという特徴がある．この対比として，イオン結合や共有結合等の強い相互作用により生じる吸とが出来る.実際の重水製造プラントでは,上記の蒸留法や電解法と GS 法を組み合わせて使用されて着現象は化学吸着と呼ばれる．物理吸着による吸着分離法は，多孔性材料の細孔とゲスト分子いることも多い[8].しかし,これらの分離方法は,いずれも分離係数が低く,重水生産のための工程数は非常に多くなり（図 2）,その結果,大型の設備や大量の燃料・電力消費が必要となる.資源が豊富でなの親和性の違いを利用して，混合物から狙ったゲスト分子を吸着して分離する精製手法である．
い日本では独自の重水の生産がされておらず,完全に輸入に頼っている現状であり,安全保障上の課題
もしも軽水と重水を区別して吸着挙動に差が生じるような多孔性材料を開発することができれともなっている.

図 2.重水の製造方法（従来法）。分離係数とは、分離後の2 成分の比を分離前のもので割った数値で
図 2 重水の製造方法（従来法）．分離係数とは，分離後の2 成分の比を分離前のもので割っあり、分離が全く起きていない場合に分離係数は1となる。
た数値であり，分離が全く起きていない場合に分離係数は 1 となる．

5

一般にエネルギー消費が小さな分離精製の手法として,物理吸着を用いた“吸着分離法”が知られている.物理吸着というのは, ゲスト分子と吸着剤の細孔表面との間に働く分子間力（ファンデルワールス力）により吸着する現象であり, 加熱・減圧等の操作によって容易に脱着が出来るという特徴がある.この対比として, イオン結合や共有結合等の強い相互作用により生じる吸着現象は化学吸着と呼ばれる.物理吸着による吸着分離法は,多孔性材料の細孔とゲスト分子の親和性の違いを利用して,混合物から狙ったゲスト分子を吸着して分離する精製手法である.もしも軽水と重水を区別して吸着挙動にば，低いエネルギーコストで軽水と重水の分離が達成が可能となる．しかし，非常に性質が似通っ差が生じるような多孔性材料を開発することができれば,低いエネルギーコストで軽水と重水の分離た軽水と重水を分離する多孔性材料は知られておらず，それを目指した研究開発自体も報告がが達成が可能となる.しかし,非常に性質が似通った軽水と重水を分離する多孔性材料は知られておら無かった．著者らを含む研究グループは，誰も成しえなかった軽水と重水の分離が可能な多孔ず,それを目指した研究開発自体も報告が無かった.著者らを含む研究グループは,誰も成しえなかった
軽水と重水の分離が可能な多孔性材料の開発に挑んだ.
性材料の開発に挑んだ．
4. 多孔性配位高分子
4. 多孔性配位高分子
多孔性材料とは,ナノレベルの大多孔性材料とは，ナノレベルのきさの穴を数多く有する材料であ
大きさの穴を数多く有する材料でり,活性炭やシリカゲル,軽石,ゼオラ
あ り， 活 性 炭 や シ リ カ ゲ ル，
軽イトなどの例が挙げられる.
こうした多孔性材料自体は古くから知られ石，ゼオライトなどの例が挙げらた材料であり,身近なところで多くれる． こうした多孔性材料自体活用されている.そのナノサイズのは古くから知られた材料であり，細孔で外部物質を捕捉することが可
身近なところで多く活用されてい能であるため,浄水処理や,脱臭剤,乾燥剤,ガス分離材料,触媒の担体など,る．そのナノサイズの細孔で外部
図図
3.PCP/MOFの合成の模式図.PCP/MOF
は金属イオンと配位
3 PCP/MOFの合成の模式図．PCP/MOF
は金属イオンと様々な場面で幅広く利用されてい物質を捕捉することが可能である子が連結したネットワーク構造を持ち,その構成要素の組み合
配位子が連結したネットワーク構造を持ち，その構成要素
る.しかしながら,こうした従来の多わせから多様な構造を構築可能である.
ため，浄水処理や，脱臭剤，乾燥の組み合わせから多様な構造を構築可能である．
孔性材料の合成には,多くの場合で高温や高圧などが必要であり,細孔剤，ガス分離材料，触媒の担体な構造を分子レベルでデザインしたり制御することが困難であった.一方で,1990
年の後半より,細孔構
ど，様々な場面で幅広く利用されている．しかしながら，こうした従来の多孔性材料の合成に造や化学的な性質をデザインして合成することが可能な,多孔性配位高分子と呼ばれる新しい多孔性は，多くの場合で高温や高圧などが必要であり，細孔構造を分子レベルでデザインしたり制御材料が知られるようになった（図 3）[9,10].多孔性配位高分子は,“Porous Coordination Polymer”の頭文
年の後半より，細孔構造や化学的な性質をデザインしすることが困難であった．一方で，1990
字からPCP,もしくは,“Metal-Organic Framework”の頭文字から
MOF と呼称される.PCP/MOF は有機分子と金属イオンを構成要素とした繰り返し構造を持つ結晶性の化合物であり,無数のナノメートルサて合成することが可能な，多孔性配位高分子と呼ばれる新しい多孔性材料が知られるようになっ
イズの穴が規則正しく整然と並んだ構造を持っている.本稿の著者は,この PCP/MOF が気体を可逆的た（図 3）[9,10]．多孔性配位高分子は，“Porous Coordination Polymer”の頭文字から PCP，もしくに吸脱着を行う有用な材料であることを世界に先駆けて見出し[11],今や PCP/MOF はガスの分離・貯は，“Metal-Organic Framework”の頭文字から MOF と呼称される．PCP/MOF は有機分子と金属イ年
蔵を含む様々な応用において世界中から注目される材料として知られるようになった[10,12].1990後半までに合成・報告された配位結合ネットワークはゲストを抜くと構造が壊れる不安定なものでオンを構成要素とした繰り返し構造を持つ結晶性の化合物であり，無数のナノメートルサイズ
あった（第1 世代型）のに対して,吸着材としての応用が可能な剛直で強固な骨格を有する
PCP/MOF
の穴が規則正しく整然と並んだ構造を持っている．本稿の著者は，このPCP/MOF が気体を可逆（第 2 世代型）は,従来の活性炭やゼオライトなどの多孔性材料に対比して考えることができ的に吸脱着を行う有用な材料であることを世界に先駆けて見出し [11]，今や PCP/MOF はガスのる.PCP/MOF は,構成要素（金属イオン種や有機配位子など）や合成条件の調整で,細孔の構造やサイ
分離・貯蔵を含む様々な応用において世界中から注目される材料として知られるようになった
ズを分子レベルで設計して,ある程度自在に制御できるという強みがある.すなわち,ゲスト分子と細孔壁との間に働く分子間相互作用の制御が可能であるため,特定の分子に特化した吸着・分離特性を付[10,12]．1990 年後半までに合成・報告された配位結合ネットワークはゲストを抜くと構造が壊与させることも可能である.しかし,形状やサイズ,物理的性質が酷似した化学種同士の認識,分離にはれる不安定なものであった（第 1 世代型）のに対して，吸着材としての応用が可能な剛直で強固細孔構造が固い材料では限界があった.著者は,この PCP/MOF はゼオライトとは区別しうる,柔らかいな骨格を有する PCP/MOF（第 2 世代型）は，従来の活性炭やゼオライトなどの多孔性材料に対比
結晶としての新規な性質を持つことを早くから見出していた[13].こうした性質を持つ
PCP/MOF をソして考えることができる．PCP/MOF
は，構成要素（金属イオン種や有機配位子など）
や合成条件
フトな多孔性結晶（Soft
Porous Crystal）と名付け[14],第三世代型
PCP/MOF として開発を進めた.第三世代型
PCP/MOFはゲストの吸脱着に選択的に応答して構造を変化させる性質がある.これにより,一の調整で，細孔の構造やサイズを分子レベルで設計して，ある程度自在に制御できるという強酸化炭素と窒素のように極めて分離の困難な混合気体からも高い選択性を持って分離が可能であるみがある．すなわち，ゲスト分子と細孔壁との間に働く分子間相互作用の制御が可能であるたことを実証した[15].この成果を基盤として,さらに認識,分離が困難な混合系への挑戦に乗り出すこと
め，特定の分子に特化した吸着・分離特性を付与させることも可能である．しかし，形状やサになった.
イズ，物理的性質が酷似した化学種同士の認識，分離には細孔構造が固い材料では限界があった．
5. 分子ゲート機構の発見
著者は，この PCP/MOF はゼオライトとは区別しうる，柔らかい結晶としての新規な性質を持つ
著者（北川）の研究チームは, 第三世代型 PCP/MOF の概念を発展させて,局所的な柔軟性に着目しことを早くから見出していた[13]．こうした性質を持つ PCP/MOF をソフトな多孔性結晶（Softた.PCP/MOF 細孔内に「ゲート（扉）」となる分子を意図的に組み込むことで,細孔内を通過するガ
ス分子の速度や種類をコントロールできることを発見し,2019
年に発表すると大きな注目を集めた
Porous Crystal）と名付け [14]，第三世代型 PCP/MOF として開発を進めた．第三世代型
PCP/MOF[16].細孔内に組み込まれた分子ゲートは,その分子運動の緩急に対応し,温度によって開閉が制御されはゲストの吸脱着に選択的に応答して構造を変化させる性質がある．これにより，一酸化炭素と窒素のように極めて分離の困難な混合気体からも高い選択性を持って分離が可能であること

6

を実証した [15]．この成果を基盤として，さらに認識，分離が困難な混合系への挑戦に乗り出すことになった．
5. 分子ゲート機構の発見
著者（北川）の研究チームは，第三世代型 PCP/MOF の概念を発展させて，局所的な柔軟性に着目した．PCP/MOF 細孔内に「ゲート（扉）」となる分子を意図的に組み込むことで，細孔内を通過するガス分子の速度や種類をコントロールできることを発見し，2019 年に発表すると大きな注目を集めた [16]．細孔内に組み込まれた分子ゲートは，その分子運動の緩急に対応し，温度によって開閉が制御される．低温では分子運動が鈍くなるのでゲートが閉じるが，温度が高くなるにつれ分子運動が盛んになりゲートが開くことになる．一方で，一般に温度が高くなるにつれて，吸着は起こりにくくなる．このため，分子ゲートを組み込んだ PCP/MOF では吸着量が温度に対して山を描くようにして変化する．この際，この分子ゲートを通過しやすい温度帯がる.低温では分子運動が鈍くなるのでゲートが閉じるが,温度が高くなるにつれ分子運動が盛んになりゲートが開くことになる.一方で,一般に温度が高くなるにつれて,吸着は起こりにくくなる.このため,ガス種によって有意な差が生じることが分かった．これによって，細孔内を通過するガス分子
分子ゲートを組み込んだ
PCP/MOF では吸着量が温度に対して山を描くようにして変化する.この際,の流量（拡散速度）の調整や，ガスの種類の選別を可能となった．この新しい分離メカニズムをこの分子ゲートを通過しやすい温度帯がガス種によって有意な差が生じることが分かった.これによ利用すると，性質が非常に似通ったガス分子でさえも分離が出来る．実際に，分子サイズと沸って,細孔内を通過するガス分子の流量（拡散速度）の調整や,ガスの種類の選別を可能となった.この
点が似ていて分離が難しい組み合わせとして知られる，酸素とアルゴン，エチレンとエタンと新しい分離メカニズムを利用すると,性質が非常に似通ったガス分子でさえも分離が出来る.実際に,分子サイズと沸点が似ていて分離が難しい組み合わせとして知られる,酸素とアルゴン,エチレンとエタ
いったガスの組み合わせからも高効率な分離が達成されることが実証された．このゲートの仕ンといったガスの組み合わせからも高効率な分離が達成されることが実証された.このゲートの仕組
組みをさらに発展させることで（図 4），分離が最も困難とされる軽水と重水の分離を目指して，みをさらに発展させることで（図 4）,分離が最も困難とされる軽水と重水の分離を目指して,４年に4 年に渡る研究開発に取り組んだ．
渡る研究開発に取り組んだ.

図 4.PCP/MOF の合成の模式図.PCP/MOF は金属イオンと配位子が連結したネットワーク構造を持
図 4 PCP/MOF の合成の模式図．PCP/MOF は金属イオンと配位子が連結したネットワーク構造
ち,その構成要素の組み合わせから多様な構造を構築可能である.
を持ち，その構成要素の組み合わせから多様な構造を構築可能である．

6. 軽水と重水を分離可能な PCP/MOF の開発
6. 軽水と重水を分離可能な PCP/MOF の開発
室温において分子運動を示す多数の分子ゲート候補を設計してPCP/MOFに組み込み，スク
室温において分子運動を示す多数の分子ゲート候補を設計してPCP/MOFに組み込み,スクリーニン
グを行なったところ,研究チームはついに軽水と重水の分離が可能な
PCP/MOF を見出した[17].このリーニングを行なったところ，研究チームはついに軽水と重水の分離が可能な
PCP/MOF を見出
PCP/MOF ではイソフタル酸（ipa）と 2,2-イミノジベンジル（IDB）から作成したトンボの様な形をした [17]．この PCP/MOF ではイソフタル酸（ipa）と 2,2- イミノジベンジル（IDB）から作成したした配位子（トンボ型配位子,IDB-ipa と示す）をゲート分子の構成要素として用いている.IDB-ipa をトンボの様な形をした配位子（トンボ型配位子，IDB-ipaと示す）をゲート分子の構成要素として銅イオンと反応させることによって,目的のPCP/MOF が緑色の微結晶として得られた（図5（a）真ん中）得られた単結晶を用いた
X
線回折測定の結果から,この試料の構造が詳細に決定できた.この用いている．IDB-ipa を銅イオンと反応させることによって，目的の PCP/MOF が緑色の微結晶
PCP/MOF は,1 nm くらいの大きさの穴同士が水分子の大きさよりも少し小さいチャネルによって連結として得られた（図 5（a）真ん中）得られた単結晶を用いた X 線回折測定の結果から，この試料したような細孔構造を持っている（図 5（a）右）.このチャネルの部分には,トンボ型配位子が分子ゲの構造が詳細に決定できた．この PCP/MOF は，1 nm くらいの大きさの穴同士が水分子の大きートとして位置している.この分子ゲートは室温で,トンボが羽根を動かすようにペコペコ振動（flipさよりも少し小さいチャネルによって連結したような細孔構造を持っている（図 5（a）右）．このflop
運動）していて,その振動に連動してチャネルの開口サイズが大きくなったり小さくなったりする性質がある.この開閉する分子ゲートにおいて,通過する分子と骨格との相互作用の強さの微妙な差
チャネルの部分には，トンボ型配位子が分子ゲートとして位置している．この分子ゲートは室が生じて,ゲートの通過速度に異なる分子間で変化を生じることが出来る.そのため,この PCP/MOF 中
では,軽水と重水が拡散する際の速度に差が生じ（図 5（b））,水分子の方が重水分子よりも 2 倍以上
早く拡散できることが実験的に分かった.同様の細孔径を有しているゼオライトや,ZIF-7（PCP/MOFの代表例）に対しても同じ実験を行ったところ,軽水と重水の吸着速度間に差が生じなかった.この結果も分子ゲートによる軽水と重水の分離機構を支持している.実際に,軽水と重水の混合物（H2O :HDO : D2O = 49.3 : 41.4 : 9.3）中にこの試料を 7 日間浸漬した後に,PCP/MOF に吸着された混合物の組

7

図(a) トンボ型分子
トンボ型分子 IDB-ipa
PCPの結晶の写真(真ん中),及びその結晶構造
図 55.（a）
IDB-ipa の分子構造(左)と得られたの分子構造（左）と得られた
PCPの結晶の写真（真ん中），及びそ(右), (b)開発した PCP や他の多孔性材料における軽水(黒丸)と重水(赤丸)の吸着量の時間変化.開発したの結晶構造（右），（b）開発した PCP や他の多孔性材料における軽水（黒丸）と重水（赤丸）の吸着
PCP では,軽水分子と重水分子で材料に取り込まれるまでの時間に大きな差が生じた.一方で,ゼオライ
量の時間変化．開発した PCP では，軽水分子と重水分子で材料に取り込まれるまでの時間に大ト,ZIF-7(PCP/MOF の代表例)においては,差が見られない.
きな差が生じた．一方で，ゼオライト，ZIF-7（PCP/MOF の代表例）においては，差が見られない．

7. まとめ
本稿では, 軽水と重水を分離することに初めて成功した多孔性材料の開発研究について紹介した.開温で，トンボが羽根を動かすようにペコペコ振動（ﬂip-ﬂop 運動）していて，その振動に連動して発した PCP/MOF は,結晶中で細孔の間を分子ゲートが繋いでおり,この分子ゲートが室温で分子運動
チャネルの開口サイズが大きくなったり小さくなったりする性質がある．
この開閉する分子ゲー（flip-flop 運動）によって開口サイズが変動しており,軽水と重水の細孔中での拡散速度に差を生じさトにおいて，通過する分子と骨格との相互作用の強さの微妙な差が生じて，ゲートの通過速度せている. 実験的な吸着測定や蒸気分離測定から,軽水と重水を分離できることを初めて実証することができた.また量子化学的な計算からも軽水と重水が分子ゲートを通過する速度に差が生じているこに異なる分子間で変化を生じることが出来る．そのため，このPCP/MOF 中では，軽水と重水がとを支持している. しかし,分子ゲートを用いた分離の機構については未だに未解明なところもあり,拡散する際の速度に差が生じ（図 5（b）），水分子の方が重水分子よりも 2 倍以上早く拡散できる
分子ゲートにおける軽水分子と重水分子で生じる速度差の詳細な起源は明らかに出来ていない.水分ことが実験的に分かった．同様の細孔径を有しているゼオライトや，
ZIF-7（PCP/MOF の代表例）
子は量子トンネル効果（微小な物体がある確率で障壁を通り抜けるという量子力学の現象）が生じるには重すぎる.また,D2O は H2O よりも拡散しやすいと考えられるため,量子ふるい分け効果といったに対しても同じ実験を行ったところ，軽水と重水の吸着速度間に差が生じなかった．この結果
点からも説明がつかない[18]. 分離性能のさらなる向上を目指すためには, より詳細な解析や検討を必も分子ゲートによる軽水と重水の分離機構を支持している．実際に，軽水と重水の混合物（H 2O
要としており,現在より詳細な機構解明に取り組んでいる.
: HDO: D2O = 49.3 : 41.4 : 9.3）中にこの試料を 7 日間浸漬した後に，PCP/MOF に吸着された混本研究は,従来不可能だと考えられていた多孔性材料による軽水と重水の分離を実現したもので,重合物の組成を分析すると吸着材中で軽水が濃縮されていることが分かった（H2O : HDO : D2O =水生産のための新たな方法を開拓できることが期待される.また分子ゲートを利用した分離機構は,細孔サイズや分子ゲートの調整によって,他の低分子化合物の分離にも応用できる可能性を大いに秘め
63.9: 32.2 : 3.9）．さらに，この多孔性材料に軽水と重水の両方を含む蒸気にさらすと，軽水分ており, エネルギー効率の良い分離技術の開発の実現のためにさらなる研究を進めている.
子が優先的に細孔中に入っていき，このときの分離係数を見積もると最大 212 にまで到達した．
軽水と重水を区別する吸着材の開発は，史上初であり，また従来法における分離係数に比べて謝辞
100本研究は,京都大学高等研究院物質－細胞統合システム拠点の堀毛悟史准教授（現・京都大学大学
倍近く大きな値となった．この成果により，非常に分離が困難で，従来法では精製のために
院理学研究科, 教授）,華南理工大学（中国）の博士課程学生の Su Yan 氏と Gu Chen 教授,及び国立ナ
莫大なエネルギーやコストがかかっていた分子を，エネルギー消費を抑えて効率よく分離する
ノ科学技術センター（中国）の Jiajia Zhen 助教らとの共同研究の成果である.また本研究は, JSPS 科学
ための技術開発の実現に大きく近づいた．
研究費補助金（JP18H05262, JP22H05005）の助成を受けて行った.また本研究における X 線 回 折 測
定 は,SPring-8 の BL02B1/02B2 において,高輝度光科学研究センター （JASRI）のご協力のもと行われた（課題番号
2020A0649, 2020A1469, 2020A0617,2021A1104）.
7. まとめ

8

参本稿では，
考 文 献 軽水と重水を分離することに初めて成功した多孔性材料の開発研究について紹介し[1] I. Friedman, Geochm. Cosmochim. Acta, 4, 89 (1953).
[2] F. Steckel, S. Szapiro, Trans. Faraday Soc., 59, 331 (1963).
[3] M. P. Malkov, Sov. At. Energy, 7, 613 (1961).
[4] S. Kawabata, S. Miyatake, N. Nonoguchi, et al., Appl. Radiat. Isot. 67, S15 (2009).

た．開発した PCP/MOF は，結晶中で細孔の間を分子ゲートが繋いでおり，この分子ゲートが室温で分子運動（ﬂip-ﬂop 運動）によって開口サイズが変動しており，軽水と重水の細孔中での拡散速度に差を生じさせている． 実験的な吸着測定や蒸気分離測定から，軽水と重水を分離できる
ことを初めて実証することができた．また量子化学的な計算からも軽水と重水が分子ゲートを通過する速度に差が生じていることを支持している． しかし，分子ゲートを用いた分離の機構については未だに未解明なところもあり，分子ゲートにおける軽水分子と重水分子で生じる速度差の詳細な起源は明らかに出来ていない．水分子は量子トンネル効果（微小な物体がある確率で障壁を通り抜けるという量子力学の現象）が生じるには重すぎる．また，D2O は H2O よりも拡散しやすいと考えられるため，量子ふるい分け効果といった点からも説明がつかない [18]．
分離性能のさらなる向上を目指すためには，より詳細な解析や検討を必要としており，現在より
詳細な機構解明に取り組んでいる．
本研究は，従来不可能だと考えられていた多孔性材料による軽水と重水の分離を実現したもので，重水生産のための新たな方法を開拓できることが期待される．また分子ゲートを利用した分離機構は，細孔サイズや分子ゲートの調整によって，他の低分子化合物の分離にも応用できる可能性を大いに秘めており，エネルギー効率の良い分離技術の開発の実現のためにさらなる研究を進めている．
謝辞
本研究は，京都大学高等研究院物質－細胞統合システム拠点の堀毛悟史准教授（現・京都大学大学院理学研究科，教授），華南理工大学（中国）の博士課程学生の Su Yan 氏と Gu Chen 教
授，及び国立ナノ科学技術センター（中国）の Jiajia Zhen 助教らとの共同研究の成果である．また本研究は，JSPS 科学研究費補助金（JP18H05262，JP22H05005）の助成を受けて行った．また本研究における X 線回折測定は，SPring-8 の BL02B1/02B2 において，高輝度光科学研究センター（JASRI）のご協力のもと行われた（課題番号 2020A0649，2020A1469，2020A0617，2021A1104）．
参 考 文 献[1] I. Friedman, Geochm. Cosmochim. Acta, 4, 89 (1953).
[2] F. Steckel, S. Szapiro, Trans. Faraday Soc., 59, 331 (1963).
[3] M. P. Malkov, Sov. At. Energy, 7, 613 (1961).
[4] S. Kawabata, S. Miyatake, N. Nonoguchi, et al., Appl. Radiat. Isot. 67, S15 (2009).
[5] H. C. Urey, F. G. Brickwedde, G. M. Murphy, Phys. Rev. 39, 164 (1932).
[6] G. N. Lewis, R. T. Macdonald, J. Chem. Phys. 1, 341 (1933).
[7] C. Waltham, Phys. Can. 49, 81 (1993).
[8] H. K. Rae, Sep. Hydro. Isotopes, 68, 1 (1978).
[9] S. Kitagawa , R. Kitaura, S. Noro, Angew. Chem. Int. Ed., 43, 2334 (2004).
[10] A. U. Czaja, N. Trukhan, U. Muller, Chem. Soc. Rev. 38, 1284 (2009).
[11] M. Kondo, T. Yoshitomi, K. Seki, H. Matsuzaka, S. Kitagawa, Angew. Chem. Int. Ed., 35, 1725 (1997).
[12] M. Yao, K. Otake, Z. Xue, S. Kitagawa, Faraday Discuss., 231, 397 (2021).
[13] S. Kitagawa and M. Kondo, Bull. Chem. Soc. Jpn. 71, 1739 (1998).
[14] S. Horike, S. Shimomura, S. Kitagawa, Nature Chem. 1, 695 (2009).
[15] Y. Sakata, S. Furukawa, M. Kondo, K. Hirai, N. Horike, Y. Takashima, H. Uehara, N. Louvain, M.
Meilikhov, T. Tsuruoka, S. Isoda, W. Kosaka, O. Sakata, S. Kitagawa, Science, 339, 193 (2013).

9

[16] C. Gu, N. Hosono, J. Zheng, Y. Sato, S. Kusaka, S. Sakaki, S. Kitagawa, Science, 363, 387 (2019).
[17] Y. Su, K. Otake, J. Zhang, S. Horike, S. Kitagawa, C. Gu, Nature, 611, 289 (2022).
[18] T. Heine, R. Q. Snurr, Nature, 611, 243 (2022).

著者略歴

大竹研一（Ken-ichi Otake）
2011 年 3 月

京都大学理学部卒業

2012 年 1―3 月

カルガリー大学（カナダ） 化学専攻

2016 年 9 月

京都大学理学研究科

博士課程

訪問研究員

修了

2016 年 10 月 ノースウェスタン大学（アメリカ）化学専攻
2018 年 8 月

博士研究員

京都大学 高等研究院 物質―細胞統合システム拠点
特定助教

北川

進（Susumu Kitagawa）

1974 年 3 月

京都大学工学部卒業

1979 年 3 月

京都大学工学研究科

1979 年 4 月

近畿大学

助教授

1983 年 4 月

近畿大学

講師

博士課程

修了

1986―1987 年 テキサス A ＆ M 大学（アメリカ）化学専攻

訪問研究員

1988 年 4 月

近畿大学

1992 年 4 月

東京都立大学

1998 年 4 月

京都大学

2007 年 4 月

京都大学 高等研究院 物質―細胞統合システム拠点

准教授
教授

工学研究科

合成生物化学専攻教授

副拠点長
2013 年 4 月

京都大学 高等研究院 物質―細胞統合システム拠点拠点長2017 年 4 月

10京都大学 高等研究院 特別教授

磁場と圧力が誘起するスピン三重項超伝導状態
Spin-triplet superconductivity induced bymagnetic ﬁeld and pressure
磁場と圧力が誘起するスピン三重項超伝導状態

Spin-triplet superconductivity induced by
金城克樹
magnetic field and pressure
京都大学大学院理学研究科
金城克樹
Katsuki
Kinjo
京都大学大学院理学研究科
Departmentof Physics, Kyoto University

Katsuki Kinjo
Department
Physics, Kyoto
University
In spin-triplet superconducting (SC)states, the ofwavefunctionof the Cooper
pair has nontrivial spin degrees
of freedom. Under such a situation, SC multiple phases, which consist of SC states with different characters,
can be realized with tuning parameters. In this article, we show the results of nuclear magnetic resonanceIn spin-triplet superconducting (SC) states, the wavefunction of the Cooper pair has nontrivial spin
(NMR)
measurements
investigatedkind SC
of superconductivity
realizedin theof
SCSC
multipleindegreesof freedom.that
Undersuch a whatsituation,
multiple phases,iswhich
consiststates phaseswith different
characters,
be realizedwith spin-triplet
tuning parameters.
In this Itarticle,
we showof nuclear
magnetic
UTe
a recently
discovered
superconductor.
was reported
thatthetheresultstransition
temperature
2. UTe2 is canresonance(NMR)
measurements
that
investigated
what
kind
of
superconductivity
isrealized
intheSC
multiplebecomes minimum at about 15 T for the ﬁeld along the b axis and that ﬁeld-enhanced superconductivity occurs.
phases in UTe2. UTe2 is a recently discovered spin-triplet superconductor. It was reported that the transition
In addition, it was also reported that pressure changes the SC character in UTe2. We have performed NMR
temperature becomes minimum at about 15 T for the field along the b axis and that field-enhanced
measurementsin the multiple
SCaddition,phases induced
and pressure.
We unveiled
thatthetheSC
high-ﬁeld(pressuresuperconductivity
occurs. In
it was by
alsoﬁeld
reported
that pressurechangescharacterin UTe2. We
have performed
NMR
in SC
the state
multiple
phases induced
fieldthat
andatpressure.
We(ambient
unveiled thatinduced)SC state of
UTemeasurements
withSCa different
spin statebyfrom
zero ﬁelds
2 is a spin-triplet
is ahigh-fieldspin-triplet
SChigh-pressurestate with a different
spinfrom thatthe high-field(pressure-induced)
SC charactersstate of UTepressure).
We pointed
out that the SCof 2theandSC phases
arestate
similar.
at zero fields (ambient pressure). We pointed out that the SC characters of the high-field and high-pressure SC
Furthermore, at lower-temperature SC phase under pressure, we found that superconductivity is intrinsicallyphases are similar. Furthermore, at lower-temperature SC phase under pressure, we found that superconductivity
inhomogeneous.
the origin
is still unclear,
we isconsiderthat thisweinhomogeneity
inducedby theis intrinsically Although
inhomogeneous.
Althoughthe origin
still unclear,consider that isthis
inhomogeneityiscompetitioninterferenceand/orof twointerference
distinct orderparameters.
ﬁndings suggest
UTe2 issuggest
a valuable
induced byand/or
the competitionof twodistinct Theseorder parameters.
Thesethatfindings
that UTe2
is a valuable
platform
studying
the physics
of spin-triplet
multiple SC phases.
platformfor studying
the forphysicsof spin-triplet
multiple
SC phases.

超伝導のスピン状態
超伝導のスピン状態
超伝導は電気抵抗ゼロと完全反磁性(マイスナー効果)を示す巨視的な量子現象です．超伝導は電子（マイスナー効果）を示す巨視的な量子現象です．超伝導
2超伝導は電気抵抗ゼロと完全反磁性つのペアであるクーパー対が凝縮することで実現します．クーパー対は，軌道とスピンの自由度を持ちます．クーパー対のスピンは，もともとの電子がスピン1/2 でしたので，S = 0 のスピン一重項は電子 2 つのペアであるクーパー対が凝縮することで実現します．クーパー対は，軌道とスピ状態と，S = 1 のスピン三重項状態の 2 つに分けられます(図 1)．スピン自由度が 2S + 1 で書けること
ンの自由度を持ちます．クーパー対のスピンは，もともとの電子がスピン 1/2 でしたので，S =を思い出すと，スピン一重項超伝導状態は名の通り，スピン自由度を持たず，スピン三重項超伝導
0 のスピン一重項状態と，S= 1 のスピン三重項状態の 2 つに分けられます（図 1）．スピン自由状態では三重のスピン自由度を持つことが分かります．超伝導波動関数のスピン自由度は，超伝導状態の磁場効果が特異的になるなど，スピン一重項では見られなかった様々な現象が理論的に予測度が2S + 1 で書けることを思い出すと，スピン一重項超伝導状態は名の通り，スピン自由度をされており，基礎研究として非常に魅力的な研究対象です．しかし，このスピン三重項対はヘリウ
持たず，スピン三重項超伝導状態では三重のスピン自由度を持つことが分かります．超伝導波
ム３の超流動状態では実現していることが知られているものの，固体における超伝導では実現例が動関数のスピン自由度は，超伝導状
ほとんどなかった．これまでに態の磁場効果が特異的になるなど，
スピン三重項超伝導の実現が期待されている物質は手で数えら
スピン一重項では見られなかったれる程度であり，例えば，トポ
様々な現象が理論的に予測されておロジカル超伝導候補物質
り，基礎研究として非常に魅力的な
CuxBi2Se3[1]や U 系の超伝導体
UPt3[2]などが挙げられますが，研究対象です．しかし，このスピン次に述べる強磁性超伝導体はま
図
図 1:
1 スピン一重項状態とスピン三重項状態のイメージ図．
スピン一重項状態とスピン三重項状態のイメージ図．
三重項対はヘリウム3 の超流動状態
さにスピン三重項が実現していると考えられています．
強磁性超伝導体
強磁性超伝導体とは，名の通り強磁性状態と超伝導状態が共存する，不思議な超伝導物質のことです．強磁性状態ではスピンがそろっており，その状態のまま超伝導になるので，スピンの方向がそろった超伝導状態が実現している，つまり，強磁性超伝導体ではスピン三重項が実現していると

11

では実現していることが知られているものの，固体における超伝導では実現例がほとんどなかった．これまでにスピン三重項超伝導の実現が期待されている物質は手で数えられる程度であり，例えば，トポロジカル超伝導候補物質 CuxBi2Se3 [1] や U 系の超伝導体 UPt3 [2] などが挙げられますが，次に述べる強磁性超伝導体はまさにスピン三重項が実現していると考えられています．
強磁性超伝導体
強磁性超伝導体とは，名の通り強磁性状態と超伝導状態が共存する，不思議な超伝導物質のことです．強磁性状態ではスピンがそろっており，その状態のまま超伝導になるので，スピンの方向がそろった超伝導状態が実現している，つまり，強磁性超伝導体ではスピン三重項が実現していると強く期待できます．さらに，超伝導は磁場によって破壊されますが，強磁性超伝導体では磁場に対する超伝導転移温度の振る舞いも特異的です．図 2(a) に示す通り，スピン一重項超伝導体 U6Co では，磁場をかけると超伝導転移温度は単調に減少します [3] が，強磁性超伝導体 UCoGe [4] では磁場によって超伝導は増強され（図 2(b)），URhGe [5] においては磁場中に超伝導が誘起される（図 2(c)）など，スピン一重項超伝導では説明できないような興味深い現象が発見されています．
このように，非常に興味深い物性を示す強磁性超伝導体ですが，スピン三重項超伝導を研究する上で困難な点がありました．1 点目は超伝導転移温度が低い点です．発見されている中でこのように，非常に興味深い物性を示す強磁性超伝導体ですが，スピン三重項超伝導を研究する
最高の転移温度を持つ
UCoGe でさえ，超伝導転移温度は 0.6 K 程度であり，様々な測定をする上で困難な点がありました．1 点目は超伝導転移温度が低い点です．発見されている中で最高の転移
うえで非常に厳しい転移温度です．もう 1 点は強磁性と共存する点です．強磁性との共存はス温度を持つ UCoGe でさえ，超伝導転移温度は 0.6 K 程度であり，様々な測定をするうえで非常に厳
ピン三重項超伝導を確約するという点では非常にありがたい特徴ですが，強磁性の存在のため，しい転移温度です．もう1 点は強磁性と共存する点です．強磁性との共存はスピン三重項超伝導を確約するという点では非常にありがたい特徴ですが，強磁性の存在のため，物性のうちどの現象が物性のうちどの現象が強磁性由来なのか，超伝導由来なのか，はたまた 2 つが共存するために強磁性由来なのか，超伝導由来なのか，はたまた 2 つが共存するために発現する特異な現象なのか発現する特異な現象なのかという分類が非常に煩雑になってしまいます．そのため，転移温度という分類が非常に煩雑になってしまいます．そのため，転移温度の高い，“Pure”なスピン三重項の高い，“Pure”なスピン三重項超伝導体が望まれていました．
超伝導体が望まれていました．

図 2: (a) スピン一重項超伝導体 U6Co の転移温度の磁場依存性．強磁性超伝導体 UCoGe(b) URhGe(c)の
図
2 (a) スピン一重項超伝導体 U6Co の転移温度の磁場依存性．強磁性超伝導体 UCoGe(b) URhGe(c) の転移温度の磁場依存性．データはそれぞれ共著者の方々からいただきました．
転移温度の磁場依存性．データはそれぞれ共著者の方々からいただきました．

UTe2: 強磁性ではない強磁性超伝導体
UTe
2: 強磁性ではない強磁性超伝導体
そうした背景の中，UTe
2 の超伝導が 2018 年の末に報告されました[6]．UTe2 の超伝導転移温度は[6]．UTe2 の超伝導転移温
2 の超伝導が 2018 年の末に報告されました
当初そうした背景の中，UTe
1.6 K でしたが，最近では結晶育成方法の改善によって
2.1 K まで上昇しています[7]．UTe
2 は磁化率の異方性や，超伝導転移温度の磁場依存性(図3(a))など，強磁性超伝導体と非常に似た性質を持度は当初 1.6 K でしたが，最近では結晶育成方法の改善によって 2.1 K まで上昇しています [7]．
ちます．しかしながら，UTe2 は常圧では磁性を示しません．これらの事実は，UTe2 においてスピン
UTe2 は磁化率の異方性や，超伝導転移温度の磁場依存性（図 3(a)）など，強磁性超伝導体と非常
三重項超伝導が実現しており，強磁性超伝導体群の中で最も高い超伝導転移温度を持ち，かつ常圧に似た性質を持ちます．しかしながら，UTe2 は常圧では磁性を示しません．これらの事実は，では磁性を示さないという，まさに理想的な物質が見つかったということになります．

12

UTe22においてスピン三重項超伝導が実現しており，強磁性超伝導体群の中で最も高い超伝導転の魅力はこれだけにとどまりません．スピン三重項超伝導状態ではスピンの自由度があるとUTeいうことを上で述べましたが，そうした自由度がある系では理論的に超伝導多重相の実現が予言されます．超伝導多重相は，名の通り，異なる超伝導状態が隣接する特異な状態であり，わずかなチューニングパラメータの違いによって超伝導のキャラクターが切り替わることが期待されまでは磁性を示さないという，まさに理想的な物質が見つかったということになります．
UTe2 の魅力はこれだけにとどまりません．スピン三重項超伝導状態ではスピンの自由度があるということを上で述べましたが，そうした自由度がある系では理論的に超伝導多重相の実現が予言されます．超伝導多重相は，名の通り，異なる超伝導状態が隣接する特異な状態であり，わずかなチューニングパラメータの違いに移温度を持ち，かつ常圧ではよって超伝導のキャラクターが切磁性を示さないという，まさり替わることが期待されます．現在までにこのような現象に理想的な物質が見つかっを示すモデル物質は無かったた
たということになります．
め，実験的な進展があまりありませんでしたが，UTe
2 はその性UTe2 の魅力はこれだけに質も併せ持つことが近年の研究
とどまりません．スピン三によって明らかになってきました重項超伝導状態ではスピン[ 図 3(b)][8, 9] ． 以 下 で は ，
図 3: UTe2 で観測された超伝導多重相図．それぞれ 磁場(a)，圧の自由度があるということ
UTe
2 における磁場と圧力の効果
図 3 UTe2 で観測された超伝導多重相図．それぞれ 磁場 (a)，圧力下の相図(b)．データは共著者の方々より頂きました[8,9]．
に分けて，核磁気共鳴法からみを上で述べましたが，そう
力下の相図 (b)．データは共著者の方々より頂きました [8,9]．
た超伝導状態について議論してした自由度がある系では理いきます．
論的に超伝導多重相の実現が予言されます．超伝導多重相は，名の通り，異なる超伝導状態が隣接する特異な状態であり，わずかなチューニングパラメータの違いによって超伝導のキャラ
核磁気共鳴法：NMR ナイトシフト
クターが切り替わることが期待されます．現在までにこのような現象を示すモデル物質は無かっ
ここで，我々の測定手法である核磁気共鳴法(NMR)，及び測定量である NMR ナイトシフトについたため，実験的な進展があまりありませんでしたが，UTe
2 はその性質も併せ持つことが近年のて説明します．NMR では，核スピンの共鳴現象を用い原子核位置の微小な磁場を検出します．NMRを測定する際，対象物質に外部磁場を加えます．その際，核スピンはその磁場に対して
Zeeman 効果
研究によって明らかになってきました［図 3(b)］[8, 9]．以下では，UTe2 における磁場と圧力の効によってエネルギーが分裂し，そのエネルギーに対応する周波数の電磁波の共鳴吸収を見るのが果に分けて，核磁気共鳴法からみた超伝導状態について議論していきます．
NMR です．孤立した原子核だと，その周波数は外部磁場に比例するのですが，固体中など，電子がある状態だと電子のスピンによって原子核位置に微小な磁場が作られます．この磁場による周波数のずれをナイトシフトと呼びます．超伝導状態では，ナイトシフトによって超伝導状態における局核磁気共鳴法 : NMR ナイトシフト
ここで，我々の測定手法である核磁気共鳴法（NMR），及び測定量である NMR ナイトシフトについて説明します．NMR では，核スピンの共鳴現象を用い原子核位置の微小な磁場を検出します．NMR を測定する際，対象物質に外部磁場を加えます．その際，核スピンはその磁場に対して Zeeman 効果によってエネルギーが分裂し，そのエネルギーに対応する周波数の電磁波の共鳴吸収を見るのが NMR です．孤立した原子核だと，その周波数は外部磁場に比例するのですが，固体中など，電子がある状態だと電子のスピンによって原子核位置に微小な磁場が作られます．
この磁場による周波数のずれをナイトシフトと呼びます．超伝導状態では，ナイトシフトによって超伝導状態における局所スピン磁化率を観測できるため，現状スピン三重項を研究する上で非常に重要な測定量となっています．ここで，スピン三重項超伝導のスピンと磁場が平行な場合，
ナイトシフトは減少せず，平行でない場合，ナイトシフトが減少することに注意してください．
このように，NMR ナイトシフトの測定から超伝導対のスピンの方向を知ることが出来ます．
UTe2 の超伝導に対する b 軸磁場の効果
b 軸磁場によって UTe2 の超伝導性がどのように変化していくのかを明らかにするため，b 軸磁
場下の NMR 測定を行いました [10]．図 3(a) に示す通り，UTe2 では b 軸の Hc2 が非常に特異的な振る舞いを示します．このような強い超伝導の増強は，低磁場と高磁場で超伝導のキャラクター
が異なることに由来すると考えられてきました．それをあらわにするために，従来よりも高磁場での NMR 測定を行いました． 15 T 以上の高磁場は研究室レベルでは到達するのが難しいため，測定は東北大学金属材料研究所にある 25T 無冷媒超伝導磁石と 3He 冷凍機を用いて行いました．
磁場方向は 2 軸回転装置を用いて合わせました．上で述べたように，ナイトシフトは磁化率に比例します．非磁性の物質では，磁化率は結晶軸方向に対して極小・極大を取りますが，UTe2
においても例にもれず，b 軸では極小を取ります．そこで，NMR スペクトルの角度変化を測定し，

13明らかにするため，b 軸磁場下のいます．ここで，スピン三重項超伝導のスピンと磁場が平行な場合，ナイトシフトは減少せず，平NMR 測定を行いました[10]．図 3(a)行でない場合，ナイトシフトが減少することに注意してください．このように，NMR
ナイトシフトに示す通り，UTe2 では b 軸の Hc2 がの測定から超伝導対のスピンの方向を知ることが出来ます．
非常に特異的な振る舞いを示します．このような強い超伝導の増強
UTe
2 の超伝導に対する b 軸磁場の効果
は，低磁場と高磁場で超伝導のキb 軸磁場によって UTe2 の超伝導性
その共鳴周波数が極小となるャラクターが異なることに由来すがどのように変化していくのかをると考えられてきました．それを磁場方向を b 軸としました．
明らかにするため，b
軸磁場下のあらわにするために，従来よりもNMR測定を行いました[10]．図3(a)図 4 に我々が測定した様々
図 4: 高磁場の NMR 測定の結果．(a) 比較のための低磁場の測
高磁場での
NMR
測定を行いまし
に示す通り，UTe2 では b 軸の Hc2 が定結果．(b)24 T でのスペクトル．それぞれピーク位置をナイな磁場とK 以下での NMR
た．
15 T 2.5以上の高磁場は研究室レ非常に特異的な振る舞いを示しまトシフトとして解析しています．(c) それぞれの磁場でのナイスペクトル，またナイトシフト
ベ
ルでは到達するのが難しいた
す．このような強い超伝導の増強
トシフトの温度依存性．挿入図は超伝導転移による変化を取め，測定は東北大学金属材料研究は，低磁場と高磁場で超伝導のキの温度依存性を示します．図
り出したもの．図は Ref. [10]より引用．
所にある 25T 無冷媒超伝導磁石とャラクターが異なることに由来す
4(a) は低磁場での測定であり，3He 冷凍機を用いて行いました．
ると考えられてきました．それを明確に超伝導転移によってス
磁場方向は 2 軸回転装置を用いて合わせました．上で述べたように，ナイトシフトは磁化率に比
あらわにするために，従来よりも図 4: 高磁場の NMR 測定の結果．(a) 比較のための低磁場の測例します．非磁性の物質では，磁化率は結晶軸方向に対して極小・極大を取りますが，UTe
ペクトルの位置，つまりナイト
高磁場での NMR 測定を行いまし 図 4 高磁場の NMR 測定の結果．(a) 比較のための低磁場の測
2 におい定結果．(b) 24 T でのスペクトル．それぞれピーク位置をナイても例にもれず，b軸では極小を取ります．そこで，NMR
スペクトルの角度変化を測定し，その共た．
15 T 以上の高磁場は研究室レ定結果．(b)24 T でのスペクトル．それぞれピーク位置をナイ
シフトが減少していることがトシフトとして解析しています．(c)それぞれの磁場でのナイ
ベ鳴周波数が極小となる磁場方向を
ル で は 到 達 す る の が 難 し い た b 軸としました．
トシフトとして解析しています．(c)それぞれの磁場でのナイ
トシフトの温度依存性．挿入図は超伝導転移による変化を取分図かります．一方，図4(b)で4 に我々が測定した様々な磁場と 2.5K 以下での NMR スペクトル，またナイトシフトの温度依
め，測定は東北大学金属材料研究り出したもの．図は Ref. [10]より引用．
トシフトの温度依存性．挿入図は超伝導転移による変化を取り
は 2 ピーク構造が見えるもの
存性を示します．図4(a)は低磁場での測定であり，明確に超伝導転移によってスペクトルの位置，つ所にある
25T 無冷媒超伝導磁石と出したもの．図は Ref. [10] より引用．
3He
まりナイトシフトが減少していることが分かります．一方，図4(b)では 2 ピーク構造が見えるもの
冷凍機を用いて行いました．
の，メインピークのナイトシフの，メインピークのナイトシフトに明確な異常は見られません．図4(c)はそれぞれの得られたスペク
磁場方向は 2 軸回転装置を用いて合わせました．上で述べたように，ナイトシフトは磁化率に比トに明確な異常は見られません．図 4(c) はそれぞれの得られたスペクトルからピーク位置のナイ
トルからピーク位置のナイトシフトをプロットしたものです．これにより，低磁場領域では明確な例します．非磁性の物質では，磁化率は結晶軸方向に対して極小・極大を取りますが，UTe
2 におい
トシフトをプロットしたものです．これにより，低磁場領域では明確なナイトシフトの減少が見
ナイトシフトの減少が見られる一方で，高磁場領域ではこのような減少が見られていないことが分ても例にもれず，b軸では極小を取ります．そこで，NMR スペクトルの角度変化を測定し，その共かります．これらの結果は，b軸の強磁場によって超伝導のスピンがb 方向に揃った状態になったこられる一方で，高磁場領域ではこのような減少が見られていないことが分かります．これらの結鳴周波数が極小となる磁場方向をb 軸としました．
とを示しています．
図 4 に我々が測定した様々な磁場と2.5K 以下での
NMR スペクトル，またナイトシフトの温度依
b 方向に揃った状態になったことを示しています．
果は，b軸の強磁場によって超伝導のスピンが存性を示します．図 4(a)は低磁場での測定であり，明確に超伝導転移によってスペクトルの位置，つ超伝導に対する圧力効果
まりナイトシフトが減少していることが分かります．一方，図4(b)では 2 ピーク構造が見えるもの
続いて，圧力効果について見ていきます
超伝導に対する圧力効果の，メインピークのナイトシフトに明確な異常は見られません．図 4(c)はそれぞれの得られたスペク[11]．常圧では1.6 K の超伝導転移温度は，圧トルからピーク位置のナイトシフトをプロットしたものです．これにより，低磁場領域では明確な
続いて，圧力効果について見ていきます
力印加によって3 Kまで上昇します．また，比ナイトシフトの減少が見られる一方で，高磁場領域ではこのような減少が見られていないことが分[11]．常圧では 1.6 K の超伝導転移温度は，熱や上部臨界磁場の振る舞いから，1.6
K の超かります．これらの結果は，b 軸の強磁場によって超伝導のスピンがb 方向に揃った状態になったこ
3
Kまで上昇します．ま圧力印加によって伝導と，圧力下の 3 Kの超伝導は異なるキャラとを示しています．
クターを持つことが指摘されています[8]．今
た，比熱や上部臨界磁場の振る舞いから，1.6
回は，圧力下で超伝導転移温度が最大とな
超伝導に対する圧力効果
K の超伝導と，圧力下の 3 K の超伝導は異る，1.2
GPa(1.2万気圧)での測定に着目しま
続いて，圧力効果について見ていきます
なるキャラクターを持つことが指摘されてす．高磁場相との関連も研究対象であるた[11]．常圧では 1.6 K の超伝導転移温度は，圧め，bNMR 測定を行いましいます軸磁場を用いた[8]．今回は，圧力下で超伝導転移温
力印加によって3 Kまで上昇します．また，比
た．1.2
GPa
での
NMR
スペクトルの温度依存
熱や上部臨界磁場の振る舞いから，1.6
K でのの超度が最大となる，1.2 GPa（1.2 万気圧）性を図 5(a)に示します．常圧でも僅かに見ら伝導と，圧力下の3 Kの超伝導は異なるキャラ測定に着目します．高磁場相との関連も研れましたが，転移温度直上で非常に強い温度クターを持つことが指摘されています[8]．今究対象であるため，b 軸磁場を用いた NMR
依存性を示します．このままでは，ナイトシ
回は，圧力下で超伝導転移温度が最大とな
図 55: (a)2 の圧力下の NMR スペクトル．(b) 上
図(a) UTeUTe2の圧力下の NMR スペクトル．(b)フトの温度依存性が分かりにくいため，図る，1.2
GPa(1.2 万気圧)での測定に着目しま測定を行いました．1.2
GPa での NMR スペ
から，スペクトルの半値全幅，ナイトシフト，交5(b)中央に NMR ナイトシフトの温度依存性を 上から，スペクトルの半値全幅，ナイトシフト，
す．高磁場相との関連も研究対象であるた
流磁化率の温度依存性．図は Ref. [11]より引用．
クトルの温度依存性を図 5(a) に示します．
交流磁化率の温度依存性．図は Ref. [11] より引用．
示しています．常伝導状態の温度依存性を考
め，b
軸磁場を用いた NMR 測定を行いまし
常圧でも僅かに見られましたが，転移温度
えると，超伝導転移によりナイトシフトは減少していないことが分かります．一方で，スペクトル
た．1.2
GPa での NMR スペクトルの温度依存直上で非常に強い温度依存性を示します．このままでは，ナイトシフトの温度依存性が分かり性を図 5(a)に示します．常圧でも僅かに見られましたが，転移温度直上で非常に強い温度にくいため，図 5(b) 中央に NMR ナイトシフトの温度依存性を示しています．常伝導状態の温度依存性を示します．このままでは，ナイトシ
図 5: (a) UTe2 の圧力下の NMR スペクトル．(b) 上
依存性を考えると，超伝導転移によりナイトシフトは減少していないことが分かります．一方で，フトの温度依存性が分かりにくいため，図から，スペクトルの半値全幅，ナイトシフト，交スペクトルの半値全幅（FWHM）は明瞭に 3 K から増大を示しており，確かに超伝導転移してい5(b)中央に
NMR ナイトシフトの温度依存性を
流磁化率の温度依存性．図は Ref. [11]より引用．

示しています．常伝導状態の温度依存性を考ることが分かります．これらの結果は，圧力下において，常圧のものとは性質の異なるスピン三
えると，超伝導転移によりナイトシフトは減少していないことが分かります．一方で，スペクトル
重項超伝導の発現を強く示唆しています．
さらに温度を下げると，0.5 K 以下でナイトシフトと線幅に異常が見られました．0.5 K は比熱で見られた超伝導 - 超伝導転移の温度と一致しており，この結果は超伝導 - 超伝導転移を微視14の半値全幅(FWHM)は明瞭に 3 K から増大を示しており，確かに超伝導転移していることが分かります．これらの結果は，圧力下において，常圧のものとは性質の異なるスピン三重項超伝導の発現を強く示唆しています．
さらに温度を下げると，0.5 K 以下でナイトシフトと線幅に異常が見られました．0.5 K は比熱で見られた超伝導-超伝導転移の温度と一致しており，この結果は超伝導-超伝導転移を微視的測定からも的測定からも観測したことを示唆します．特に，超伝導相内でのナイトシフトの減少は異なる
観測したことを示唆します．特に，超伝導相内でのナイトシフトの減少は異なる性質をもつ超伝導性質をもつ超伝導状態の実現を示唆しており，b軸でナイトシフトが減少する振る舞いは，常圧状態の実現を示唆しており，b軸でナイトシフトが減少する振る舞いは，常圧のものと一致します．
の半値全幅(FWHM)は明瞭に
3 K から増大を示しており，確かに超伝導転移していることが分かりま
これらの結果は，超伝導-超伝導転移を世界で初めて
NMR 測定から明らかにした結果となっています．これらの結果は，圧力下において，常圧のものとは性質の異なるスピン三重項超伝導の発現をのものと一致します．これらの結果は，超伝導- 超伝導転移を世界で初めて
NMR 測定から明らす．
強く示唆しています．
かにした結果となっています．
次 に ， 共 鳴 線 の 半 値K幅以下でナイトシフトと線幅に異常が見られました．0.5 K は比熱で見さらに温度を下げると，0.5
次 に， 共 鳴 線 の 半 値 幅(FWHM)の振る舞いについてられた超伝導-超伝導転移の温度と一致しており，この結果は超伝導-超伝導転移を微視的測定からも（FWHM）の振る
い FWHMにつ議論します．3
K舞での観測したことを示唆します．特に，超伝導相内でのナイトシフトの減少は異なる性質をもつ超伝導状態の実現を示唆しており，bいの上昇は通常の超伝導転移て 議 論 し ま す．3 K で の軸でナイトシフトが減少する振る舞いは，常圧のものと一致します．
で見られる現象です．一方
これらの結果は，超伝導-超伝導転移を世界で初めて
NMR 測定から明らかにした結果となっていま
FWHM の上昇は通常の超伝
す．で，0.5 K 以下の線幅の広が導転移で見られる現象です．
りは通常の超伝導では説明
次に，共鳴線の半値幅できません．この線幅の起(FWHM)の振る舞いについて
一方で，0.5 K 以下の線幅の源に迫るために，磁場を変議論します．3
K での FWHM
広がりは通常の超伝導ではえて測定した結果が図 6 での上昇は通常の超伝導転移
説明できません．この線幅
す．図 6(a)下から明らかなよで見られる現象です．一方の起源に迫るために，磁場
うに，ナイトシフトには磁で，0.5K 以下の線幅の広が
図 6: (a) 0.8 T, 1.0 T, 2.5 T での FWHM/µ0H とナイトシフトの変化分
場の影響がほとんどありまりは通常の超伝導では説明を変えて測定した結果が図 6
図 6 (a) 0.8 T, 1.0 T, 2.5 T での FWHM/µ0 H とナイトシフトの変化の温度依存性．ナイトシフトには大きな影響はないが，FWHM/µ0H
せん．一方で，磁化率の分できません．この線幅の起分の温度依存性．ナイトシフトには大きな影響はないが，FWHM/
で す． 図 6(a) 下 か ら 明 ら かは非常に大きく磁場依存があることが分かる．(b)SC2 に由来する布に相当する線幅を磁場で源に迫るために，磁場を変Hµ
は非常に大きく磁場依存があることが分かる．(b)SC2 に由来0
FWHM/µ0H の増大を取り出したもの．磁場によって増大は抑制されなように，ナイトシフトに割 っ た も の FWHM/µ
えて測定した結果が図
6 で
0H は
る．(c)
SC3 による
FWHM/µ0H の増大の磁場依存性．こちらはほとする FWHM/µ
0 H の増大を取り出したもの．磁場によって増大はSC26(a)下から明らかなよでは磁場に依存することす．図は磁場の影響がほとんどあんど磁場に依存しない．図はRef. [11]より引用．
抑制される．(c) SC3 による FWHM/µ
0 H の増大の磁場依存性．こが分かりました．図 6 (b)でうに，ナイトシフトには磁り ま せ ん． 一 方 で， 磁 化 率
図
6:
(a)
0.8
T,
1.0
T,
2.5
T
での
FWHM/µHとナイトシフトの変化分
ちらはほとんど磁場に依存しない．図はRef. [11] より引用．
0は SC2 に由来する磁化率の分布，図6 (c)では SC3 に由来する磁化率の分布を取り出しています．図
場の影響がほとんどありまの分布に相当する線幅を磁の温度依存性．ナイトシフトには大きな影響はないが，FWHM/µ0H
6 (b)では明確に磁場によって増大が抑制されていることが分かります．これは，通常の超伝導に見せん．一方で，磁化率の分SC2 に由来するSC2 では磁場に依存することが分かりました．図6(b) では
SC2場で割ったもの
FWHM/µ0 H はは非常に大きく磁場依存があることが分かる．(b)られる超伝導反磁性効果による線幅の広がりとコンシステントな結果です．一方，図6 (c)では磁化布に相当する線幅を磁場でFWHM/µHの増大を取り出したもの．磁場によって増大は抑制され
0SC3ではスピン磁化率は減少するも割に由来する磁化率の分布，図
っ率の分布は磁場に依存しないことが分かりました．この結果はた も の FWHM/µ0H は6 (c) では SC3 に由来する磁化率の分布を取り出しています．図る．(c) SC3 による FWHM/µ0H の増大の磁場依存性．こちらはほとSC2 のの，磁化率に分布を持った異常なスピン状態を持つ超伝導状態が実現していると考えられます．
では磁場に依存すること
6(b) では明確に磁場によって増大が抑制されていることが分かります．これは，通常の超伝導
んど磁場に依存しない．図は Ref. [11]より引用．
超伝導状態の線幅の上昇のが分かりました．図6 (b)で6(c)由来を考えるために，より詳はに見られる超伝導反磁性効果による線幅の広がりとコンシステントな結果です．一方，図SC2に由来する磁化率の分布，図 6 (c)では SC3 に由来する磁化率の分布を取り出しています．図しく NMR スペクトルを見て6 (b)では明確に磁場によって増大が抑制されていることが分かります．これは，通常の超伝導に見では磁化率の分布は磁場に依存しないことが分かりました．この結果はSC3 ではスピン磁化率いきます．超伝導状態におけられる超伝導反磁性効果による線幅の広がりとコンシステントな結果です．一方，図6 (c)では磁化は減少するものの，磁化率に分布を持った異常なスピン状態を持つ超伝導状態が実現している
る線幅の広がりとして，試料率の分布は磁場に依存しないことが分かりました．この結果はSC3 ではスピン磁化率は減少するもと考えられます．
内の不均一性や磁束の影響がのの，磁化率に分布を持った異常なスピン状態を持つ超伝導状態が実現していると考えられます．
超伝導状態の線幅の考えられます．しかし，温度
超伝導状態の線幅の上昇の由来を考えるために，より詳
上磁場相図から期待される軌道
昇の由来を考えるた
70 T 程度と非常
しく対破壊磁場は
NMR スペクトルを見てめに，より詳しく NMRに大きく，今回の測定の場合いきます．超伝導状態におけ
図 7: (a) 0 GPa での SC1 と Normal のスペクトルの比較．(b) 1.2 GPa
ス磁束の占める割合は
ペ ク ト ル を 見 て い き1%程度る線幅の広がりとして，試料での SC3 と SC2 のスペクトルの比較．SC1 とは異なり，SC3 では大となり，磁束の線幅への影響
内の不均一性や磁束の影響がます．超伝導状態におけきく広がっており，一部 SC2 よりも高シフト側へ広がっている．
は小さいと考えられます．ま
考えられます．しかし，温度る線幅の広がりとして，た，磁束の影響だと磁場依存性が見えることも期待されますが，実験的には SC3 の広がりは磁場に磁場相図から期待される軌道
試
料 内 の 不70
均T一程度と非常性や磁依存しません(図6(c))．よって，磁束の影響とは考えにくいです．図
7 に SC1 と SC3 におけるスペク
対破壊磁場は束トルの比較を示します．SC1の影響が考えられま
相ではスペクトルがすべて低シフト側へと移動しています．一方，SC3に大きく，今回の測定の場合
図 7: (a) 0 GPa での SC1 と Normal のスペクトルの比較．(b) 1.2 GPa相では有意に高シフト側の信号が残っていることがわかります．試料の不均一性によって線幅が広磁束の占める割合は
図
7 (a)
0 GPa
での
SC1 と Normal のスペクトルの比較．(b)1.2では大GPa です．
し か し， 温 度 1%程度
磁場
での
SC3
と SC2
のスペクトルの比較．SC1とは異なり，SC3
がる場合，線幅の原因は SC3の相内に残留する
SC2相の信号と考えられるため，スペクトルは低シフとなり，磁束の線幅への影響
SC3 と SC2 のスペクトルの比較．SC1とは異なり，SC3 では大ききく広がっており，一部
SC2 よりも高シフト側へ広がっている．
相図から期待される軌
ト側のみに広がることが期待できます．しかし，実際は SC2 相での信号よりも高シフト側にシグナは小さいと考えられます．まく広がっており，一部 SC2 よりも高シフト側へ広がっている．
道対破壊磁場は
70 T 程ルが観測されたため，SC3相の異常な広がりは SC2 相の信号によるものではなく，SC3相の本質的た，磁束の影響だと磁場依存性が見えることも期待されますが，実験的には
SC3 の広がりは磁場にな性質と考えられます．このことより，SC3相では磁気的に不均一な超伝導相が実現していること
依存しません(図6(c))．よって，磁束の影響とは考えにくいです．図
7 に SC1 と SC3 におけるスペク度と非常に大きく，今回の測定の場合磁束の占める割合は1% 程度となり，磁束の線幅への影がわかります．SC3 相で新たな相転移を伴う超伝導の変化を示唆する比熱の結果を考慮すると、SC3トルの比較を示します．SC1
相ではスペクトルがすべて低シフト側へと移動しています．一方，SC3
響は小さいと考えられます．また，磁束の影響だと磁場依存性が見えることも期待されますが，相では 2 つの異なる超伝導秩序変数の共存状態が実現し、この共存によって上記の異常な空間不均相では有意に高シフト側の信号が残っていることがわかります．試料の不均一性によって線幅が広実験的には SC3 の広がりは磁場に依存しません
6(c)）．よって，磁束の影響とは考えにくいがる場合，線幅の原因はSC3 相内に残留する SC2（図相の信号と考えられるため，スペクトルは低シフ
ト側のみに広がることが期待できます．しかし，実際は SC2 相での信号よりも高シフト側にシグナ
ルが観測されたため，SC3 相の異常な広がりは SC2 相の信号によるものではなく，SC3 相の本質的な性質と考えられます．このことより，SC3 相では磁気的に不均一な超伝導相が実現していることがわかります．SC3 相で新たな相転移を伴う超伝導の変化を示唆する比熱の結果を考慮すると、SC3
相では 2 つの異なる超伝導秩序変数の共存状態が実現し、この共存によって上記の異常な空間不均

15

です．図 7 に SC1 と SC3 におけるスペクトルの比較を示します．SC1 相ではスペクトルがすべて低シフト側へと移動しています．一方，SC3 相では有意に高シフト側の信号が残っていることが分かります．試料の不均一性によって線幅が広がる場合，線幅の原因は SC3 相内に残留す
る SC2 相の信号と考えられるため，スペクトルは低シフト側のみに広がることが期待できます．
しかし，実際は SC2 相での信号よりも高シフト側にシグナルが観測されたため，SC3 相の異常な広がりは SC2 相の信号によるものではなく，SC3 相の本質的な性質と考えられます．このことより，SC3 相では磁気的に不均一な超伝導相が実現していることが分かります．SC3 相で新たな相転移を伴う超伝導の変化を示唆する比熱の結果を考慮すると，SC3 相では 2 つの異なる
超伝導秩序変数の共存状態が実現し，この共存によって上記の異常な空間不均一性が引き起こされたのではないかと考えています．事実，理論研究から異なる超伝導状態の共存によるスピ
ン密度波 (SDW) 状態の出現は指摘されていますが [12]，この同定にはさらなる研究が必要です．

一性が引き起こされたのではないかと考えています．事実，理論研究から異なる超伝導状態の共存
最後に，磁場と圧力の類似点を考察します．高磁場超伝導，圧力下超伝導共に b 軸のナイトによるスピン密度波(SDW)状態の出現は指摘されていますが[12]，この同定にはさらなる研究が必要
シフトが減少しないという振る舞いが明らかになりました．さらに圧力下の b 軸磁場下の超伝です．
導相図が図 8 のようになっていることが報告されています．0.2 GPa では，くの字型の上部臨界最後に，磁場と圧力の類似点を考察します．高磁場超伝導，圧力下超伝導共に b 軸のナイトシフト
磁場が観測されていますが，これは 0.7 GPa 程度では消え，圧力下超伝導が現れます．このようが減少しないという振る舞いが明らかになりました．さらに圧力下のb 軸磁場下の超伝導相図が図 8に，相図の圧力・磁場依存性を見ると，磁場誘起超伝導と圧力誘起超伝導がスムーズにつながっのようになっていることが報告されています．0.2 GPa では，くの字型の上部臨界磁場が観測されていますが，これは0.7 GPa 程度では消え，圧力下超伝導が現れます．このように，相図の圧力・磁場ているとみることが出来ます．実際，これら
2 つの超伝導状態は b 軸のナイトシフトが減らな依存性を見ると，磁場誘起超伝導と圧力誘起超伝導がスムーズにつながっているとみることが出来いという共通点がありました．また超伝導直上の b 軸方向の磁化率には，磁場・圧力印加に伴ます．実際，これら 2 つの超伝導状態は b 軸のナイトシフトが減らないという共通点がありました．
軸方向のスピン磁化率の増大が UTe2
い増大する傾向にあることも知られています．我々は，b
また超伝導直上のb 軸方向の磁化率には，磁場・圧力印加に伴い増大する傾向にあることも知られています．我々は，b軸方向のスピン磁化率の増大がUTe2 の超伝導を研究する上で 1 つの重要なキの超伝導を研究する上で1 つの重要なキーパラメータだと考えています．
ーパラメータだと考えています．

図 8: 様々な圧力での UTe2 の b 軸磁場下の相図．
図 8 様々な圧力での UTe2 の b 軸磁場下の相図．

まとめ
まとめ
スピン三重項超伝導の研究は長らく行われてきていますが，近年のUTeの発見によってその理解
2 の発見によってそのスピン三重項超伝導の研究は長らく行われてきていますが，近年のUTe
2
理解は著しく進みつつあります．その中でも今回は，複数の超伝導が近いチューニングパラメー
は著しく進みつつあります．その中でも今回は，複数の超伝導が近いチューニングパラメータで発現する，超伝導多重相というテーマに絞って研究を行ってきました．UTe
2 においては高磁場，高圧タで発現する，超伝導多重相というテーマに絞って研究を行ってきました．UTe
2 においては高で超伝導特性が変化することが期待されていましたが，今回は実験的にそれを明らかにしました．
磁場，高圧で超伝導特性が変化することが期待されていましたが，今回は実験的にそれを明らさらに，SC3 相において異常な NMR スペクトルの線幅の上昇を確認しました．このことから，異なかにしました．さらに，SC3 相において異常な NMR スペクトルの線幅の上昇を確認しました．
る超伝導相の混成という全く新たな超伝導状態の実現を提案しました．これらの結果は，スピン三重項超伝導，超伝導多重相の理解につながるだけでなく，新奇な超伝導の発現として，より注目さこのことから，異なる超伝導相の混成という全く新たな超伝導状態の実現を提案しました．これていくこととなると期待しています．
れらの結果は，スピン三重項超伝導，超伝導多重相の理解につながるだけでなく，新奇な超伝謝辞
16

本研究に用いた単結晶試料は東北大学金属材料研究所の仲村愛助教，清水悠晴助教，本間佳哉助
教，Dexin Li 助教，および青木大教授，また，九州大学アイソトープセンターの本多史憲教授から提供を受けました．また，NMR 測定を行うにあたって，日本原子力研究機構先端基礎研究センターの導の発現として，より注目されていくこととなると期待しています．
謝辞
本研究に用いた単結晶試料は東北大学金属材料研究所の仲村愛助教，清水悠晴助教，本間佳
哉助教，Dexin Li 助教，および青木大教授，また，九州大学アイソトープセンターの本多史憲教授から提供を受けました．また，NMR 測定を行うにあたって，日本原子力研究機構先端基礎
研究センターの酒井宏典氏，神戸振作氏，徳永陽氏，京都大学理学研究科の修士学生松村拓輝氏，藤林裕己氏，北川俊作助教，石田憲二教授に協力していただきました．高磁場の測定では，東北大学金属材料研究所の木俣基准教授，佐々木孝彦教授，福島県立医科大学の開康一教授にお世話になりました．共同研究者の方々に感謝申し上げます．
当研究室の米澤進吾准教授，前野悦輝豊田理研－京都大学連携拠点教授とは日ごろの議論から有益なコメントをいただいております．京都大学理学研究科の笠原裕一准教授，松田祐司教授，
柳瀬陽一教授には非常に有意義な議論を交わさせていただきました．感謝申し上げます．
本研究は，JSPS 科研費 JP19K03726，JP19K14657，JP19H04696，JP19H00646，JP20H00130，
JP20KK0061，and JP21K18600 の 助 成 を 受 け た も の で す． 東 北 大 学 で の 共 同 研 究 で は，No.
202012-HMKPB-0012，No. 202112-IRKAC-0023，and No. 202112-HMKPB-0008 の助成をいただきました．著者は JST SPRING（JPMJSP2110），および湯川記念財団望月基金の助成を受けました．
最後に，すべての実験で不可欠な寒剤供給においてご尽力いただいた LTM センターの方々にこの場を借りて厚く御礼申し上げます．
参 考 文 献[1] K. Matano, et al., Nat. Phys. 12, 852 (2016).
[2] R. Joynt and L. Taillefer, Rev. Mod. Phys. 74, 235 (2002).
[3] D. Aoki et al., J. Phys. Soc. Jpn. 85, 073713 (2016).
[4] N. T. Huy et al., Phys. Rev. Lett. 99, 067006 (2007).
[5] D. Aoki et al., Nature 413, 613-616 (2001).
[6] S. Ran et al., Science 365, 684-687 (2019).
[7] H. Sakai et al., Phys. Rev. Materials, 6, 073401 (2022).
[8] D. Aoki et al., J. Phys.: Condens. Matter 34, 243002 (2022).
[9] K. Kinjo et al., Phys. Rev. B 105, L140502 (2022).
[10] K. Kinjo et al., Phys. Rev. B 107, L060502 (2023).
[11] K. Kinjo et al., in preparation.
[12] G. E. Volvik and L. P. Gor’kov, JETP Lett., 39 677 (1984).
著者略歴

金城克樹（Katsuki Kinjo）
2018 年

京都大学理学部卒

2020 年

京都大学大学院理学研究科 修士課程修了

2023 年

京都大学大学院理学研究科 博士後期課程修了

2023 年－

東北大学多元物質科学研究所 助教17運 営 状 況

寒剤供給状況
吉田キャンパス
液体ヘリウム供給量
令和 4 年度
理学研究科・物理学第一理学研究科・化学
理学研究科・その他
医学研究科
医学部附属病院
薬学研究科
工学研究科
農学研究科
人間・環境学研究科
高等研究院
環境安全保健機構・低温物質管理部門
合計

単位：リットル

10 月
5,060
704
59
86
392
0
58
59
177
88
1,423
8,106

11 月
4,760
150
0
0
292
0
56
0
664
179
1,526
7,627

12 月
4,546
380
0
0
600
167
0
0
474
73
2,065
8,305

1月
4,807
422
0
85
400
0
0
0
0
103
2,113
7,930

2月
5,047
279
0
0
293
0
0
0
0
0
1,514
7,133

3月
5,548
89
64
0
400
55
0
0
0
0
2,153
8,309

12 月
2,000
5,090
756
771
250
580
2,706
556
607
798
32
2,364
207
65
6
0
668
10
393
17,859

1月
2,189
3,461
650
772
168
277
2,263
244
376
825
30
1,847
177
0
0
0
600
11
616
14,506

2月
1,714
4,105
619
588
230
402
2,195
477
199
697
42
1,735
176
0
0
8
649
17
507
14,360

3月
1,583
3,846
937
910
77
407
2,246
357
164
824
86
1,996
216
0
0
5
294
18
621
14,587

合計
29,768
2,024
123
171
2,377
222
114
59
1,315
443
10,79447,410液体窒素供給量
令和 4 年度
理学研究科・物理学第一理学研究科・化学（含窒素ガス利用分）
理学研究科・その他
医学研究科
医学部附属病院
工学研究科
農学研究科
人間・環境学研究科
エネルギー科学研究科
生命科学研究科
地球環境学堂ウイルス・再生医科学研究所
放射性同位元素総合センター
国際高等教育院
高等研究院
フィールド科学教育研究センター
物質－細胞統合システム拠点
環境安全保健機構・低温物質管理部門
総合生存学館合計

18

単位：リットル

10 月
2,107
4,405
721
810
205
765
2,548
726
525
912
77
2,158
195
63
0
0
858
0
498
17,573

11 月
2,050
4,365
687
809
208
479
2,305
340
277
930
38
1,752
208
33
57
0
634
0
428
15,600

合計
11,64325,272
4,370
4,660
1,138
2,910
14,263
2,700
2,148
4,986
305
11,852
1,179
161
63
13
3,703
56
3,063
94,485

宇治キャンパス
液体ヘリウム供給量
令和 4 年度

単位：リットル

10 月
121
81
1,417
0
1,619

部局
エネルギー理工学研究所
産官学連携本部
化学研究所
生存圏研究所
合
計

11 月
156
138
1,355
69
1,718

12 月
341
90
1,445
0
1,876

1月
211
143
1,307
138
1,799

2月
361
62
1,301
81
1805

3月
225
122
1,296
0
1643

12 月
437
174
1,529
42
2,080
205
4,467

1月
195
27
1,145
39
1,718
139
3263

2月
465
185
1,120
108
1,686
130
3,694

3月
559
179
1,530
74
1,755
178
4,275

合計
1,415
636
8,121
288
10460

液体窒素供給量
令和 4 年度

単位：リットル

10 月
379
664
1,787
60
2,021
188
5,099

部局
農学研究科・農学部
工学研究科・工学部
エネルギー理工学研究所
産官学連携本部
化学研究所
生存圏研究所
合

計

11 月
424
139
1,554
120
2,203
166
4,606

合計
2,459
1,368
8,665
443
11,463
1,006
25,404

桂キャンパス
液体ヘリウム供給量
令和 4 年度

単位：リットル

10 月
工学研究科・電気工学
工学研究科・電子工学
工学研究科・材料化学
工学研究科・物質エネルギー化学
工学研究科・分子工学
工学研究科・高分子化学
工学研究科・合成・生物化学
合
計

0
661
275
398
85
45
92
1,556

11 月

0
626
237
475
121
19
59
1,537

12 月

0
874
367
449
260
38
79
2,067

1月
160
853
471
400
276
17
91
2,268

2月
100
687
454
350
228
35
55
1,909

3月

12 月
47
85
57
509
17,069
1,474
934
444
197
1,150
252
207
22,425

1月
36
37
28
445
14,436
1,417
908
575
266
1,057
289
302
19,796

2月

3月
合計
46
231
8
202
67
337
624
5,448
14,152 89,776
1,215
8,522
857
5,638
363
2,816
126
1,214
935
6,082
128
1,421
161
1,309
18,682 122,996

0
698
68
417
179
21
77
1,460

合計
260
4,399
1,872
2,489
1,149
175
453
10,797

液体窒素供給量
令和 4 年度
工学研究科・都市環境工学
工学研究科・機械理工学専攻
工学研究科・マイクロエンジニアリング専攻
工学研究科・電気工学
工学研究科・電子工学
工学研究科・材料化学
工学研究科・物質エネルギー化学
工学研究科・分子工学
工学研究科・高分子化学
工学研究科・合成・生物化学
工学研究科・化学工学
地球環境学堂合計

単位：リットル

10 月
23
22
41
1,353
15,349
1,051
964
447
213
1,027
296
158
20,944

11 月
70
44
93
426
14,248
1,711
1,153
424
207
1,137
201
208
19,922

9
6
51
2,091
14,522
1,654
822
563
205
776
255
273
21,22719

寒剤供給関係業務 担当者
キャンパス

吉

田

施

設

設

置

場

所

担

当

者

(電

話)

佐々木 豊(3755)、大塚 晃弘(4062, 4055, 4058)
石川 学、五十嵐 聡、伊藤 薫、横山 幸治(4055, 4058)
寒剤配送トラック 090-5128-6769

北部構内・極低温寒剤
供給施設

北部構内・理学部６号館 CE 化学専攻事務室(3965)、中濱 治和(7664)
宇治

桂

極低温物性化学実験室

玉野 健一(宇治 17-4551)、市川 能也(宇治 17-4550)

A クラスター・液体窒素 CE

西崎 修司(桂 14-7407, 15-2136)
多田 康平(桂 14-2881, 15-2136)、掛谷 一弘(桂 15-2265)
中村 武恒(桂 14-7353)、高津 浩(桂 15-2513）

B クラスター・極低温施設
C クラスター・液体窒素 CE

№

部

局

１ 大学院理学研究科
２

放射性同位元素総合センター

３ 大学院農学研究科

Ｒ Ｉ セ ン タ ー
農学部

ＲＩセンター
分館地階

稼働休止中

環境安全保健機構

農学部総合館地階
Ｓ－０１４室

寺本 好邦

森林科学
６２５７

低温物質管理部門 4055

４ 大学院理学研究科

理 学 部 ６ 号 館

６号館南校舎地階Ｂ０８室

道岡 千城

化学
３９９１

５ 大学院理学研究科

総合研究５号館

総合研究５号館
地下Ｂ０４室佐々木 豊

物理学・宇宙物理学
３７５５

６ 大学院理学研究科

構 造 生 理 学

電気第一分館地階
Ａ－００２室稼働休止中

工学部総合校舎地階
００８号室

稼働休止中

７ 大学院工学研究科
８ 大学院工学研究科
９

工

学

部

材 料 工 学物 理 工 学物理系校舎
地階０１５室

環境安全保健機構
低温物質管理部門 4055

環境安全保健機構
低温物質管理部門 4055

和氣 剛

材料工学
５４８６

工 学 部 ＲＩ 研 究 １階ヘリウム回収室
実 験 棟

稼働休止中

環境安全保健機構
低温物質管理部門 4055

10

大学院人間・
環境学研究科吉 田 南 ３ 号 館

地階南端階段下

渡邊 雅之

物質科学
６７９７

11

総合人間学部

総合人間学部棟

地階１Ｂ０２室

大槻 太毅

物質科学
６７９５

12

大学院人間・
環境学研究科

人間・環境学研究科棟

地階東端階段下

小山田 明

物質科学
２９１６

脳機能総合研究センター

第３臨床研究棟
１階ガスバッグ室

稼働休止中

iCeMS 研究棟
Complex2

iCeMS 研究棟
地階００９号室

辻本 将彦

iCeMS 解析センター
９７７２

15 大学院薬学研究科

医薬系総合研究棟

地下１階Ｂ１１６
ヘリウム回収室井貫 晋輔

医薬創成情報科学
９２６８

16 大学院医学研究科

ＭＥＧ検査室

中央診療棟
地下１階ＭＥＧ室

松橋 眞生

てんかん・運動異常
生理学講座(病)3320

13 大学院医学研究科
1420

吉田キャンパス ヘリウムガス回収中継所責任者 （２０２３年４月現在）
所
属
中 継 所 名設 置 場 所
責 任 者
電話
理 学 部 ５ 号 館
５号館地階
北川 俊作
物理学・宇宙物理学
南西隅
３７５２

物質－細胞統合システム拠点環境安全保健機構
低温物質管理部門 4055

環境安全保健機構 低温物質管理部門 併任教員名簿
令和 5 年 4 月 1 日

氏

名

佐々木
孝

職

部屋番号

豊

教

授

仁

教

授

明

准教授

寺

嶋

松

原

大

塚

晃

弘

准教授

中

野

義

明

助

教

北

川

俊

作

助

教

所属・連絡先TEL 3755
sasaki@scphys.kyoto-u.ac.jp
TEL 9521
総合研究 5 号館 407
terashim@scl.kyoto-u.ac.jp
TEL 3787
総合研究 5 号館 311
akira@scphys.kyoto-u.ac.jp
TEL 4062
総合研究 5 号館 403
otsuka@kuchem.kyoto-u.ac.jp
TEL 4061
総合研究 5 号館 310
nakano@kuchem.kyoto-u.ac.jp
TEL 3752
理学研究科 5 号館 140
kitagawa.shunsaku.8u@kyoto-u.ac.jp
総合研究 5 号館 307

21環境安全保健機構 低温物質専門委員会委員名簿
令和 5 年 4 月 1 日

委員名
佐々木
孝

所

属

ＴＥＬ

絡

先

豊

理学／ LTM

１号委員

3755

sasaki@scphys.kyoto-u.ac.jp

仁

理学／ LTM

２号委員

9521

terashim@scl.kyoto-u.ac.jp

明理学／ LTM

２号委員

3787

akira@scphys.kyoto-u.ac.jp

２号委員

4062

otsuka@kuchem.kyoto-u.ac.jp

寺

嶋

松

原

大

塚

晃

弘

理学／ LTM

松

田

祐

司

理学

３号委員

3790

matsuda@scphys.kyoto-u.ac.jp

石

田

憲

二

理学

３号委員

3752

kishida@scphys.kyoto-u.ac.jp

奥

山

弘

理学

３号委員

3977

hokuyama@kuchem.kyoto-u.ac.jp

植

田

浩

明

理学

３号委員

3991

weda@kuchem.kyoto-u.ac.jp

杤

尾

豪

人

理学

３号委員

4215

tochio@mb.biophys.kyoto-u.ac.jp

渡

邊

一

也

理学

３号委員

4047

kw@kuchem.kyoto-u.ac.jp

武

田

和

行

理学

３号委員

4011

takezo@kuchem.kyoto-u.ac.jp

松

橋

眞

生

医学

３号委員

19-4346

matuhasi@kuhp.kyoto-u.ac.jp

白

石

誠

司

工学

３号委員

15-2272

mshiraishi@kuee.kyoto-u.ac.jp

陰

山

洋

工学

３号委員

15-2506

kage@scl.kyoto-u.ac.jp

中

村

裕

之

工学

３号委員

5440

nakamura.hiroyuki.2w@kyoto-u.ac.jp

掛

谷

一

弘

工学

３号委員

15-2265

kakeya@kuee.kyoto-u.ac.jp

谷

口

幸

雄

農学

３号委員

6331

tyukio@kais.kyoto-u.ac.jp

藤

原

直

樹

人環

３号委員

6786

naoki@fujiwara.h.kyoto-u.ac.jp

土

井

俊

哉

エネ科

３号委員

4725

doi@energy.kyoto-u.ac.jp

小

野

輝

男

化研

３号委員

17-3103

ono@scl.kyoto-u.ac.jp

島

川

祐

一

化研

３号委員

17-3110shimak@scl.kyoto-u.ac.jp

新

保

昌

人

施設部長

2301

shimbo.masato.3v@kyoto-u.ac.jp

４号委員

令和 5 年 4 月 1 日～令和 6 年 3 月 31 日

22

連

23

編集後記
本誌は現在の寒剤供給を担っている環境安全保健機構・低温物質管理部門の前身の低温物質科学研究センターが発足した 2002 年度に創刊され，以来本学における低温科学，物質科学の最前線の成果を発信してきました．この間，桂，宇治，吉田の各キャンパスでヘリウム液化装置が新設あるいは更新され，寒剤供給のための環境が整備されてきました．本誌もその情報提供の一端を担ってこられたかと思います．
本誌が創刊された当時から寒剤供給に関わってきたメンバーの多くは順に停年を迎えています．
今後，次の世代で，中核になって学内の寒剤供給，低温物質科学研究の発展に寄与していただけ
る方々の活躍を期待しています．
T. T.

京都大学低温物質科学 ( LTM 誌 )Low Temperature and Materials Sciences(Kyoto University)
第42号 2023年6月 Volume 42, June 2023
編集委員会：寺嶋 孝仁（編集委員長），石田 憲二，
中村 裕之，笠原 裕一，藤原 直樹，
前里 光彦，藤田 晃司
事務

局：〒 606-8501 京都市左京区吉田本町
京都大学環境安全保健機構 低温物質管理部門
Tel:075-753-9521 Fax:075-753-9521
E-mail: terashim@scl.kyoto-u.ac.jp（寺嶋孝仁）

印

刷：創文堂印刷株式会社