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【岡山大学】紙よりはるかに薄い結晶で、光のふるまいをデザイン-ナノメートル厚の結晶の「向き」と「ねじれ」による新しい光制御-

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国立大学法人岡山大学

[画像1: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/72793/3860/72793-3860-b93f1fa4e95ba1037500c03056ec4439-1962x1120.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]


岡山大学と北海道大学の共同研究成果プレスリリースです。


2026（令和8）年 3月 8日
国立大学法人岡山大学
https://www.okayama-u.ac.jp/


＜発表のポイント＞
- 円形ナノ構造でも、光の振動方向を変えることで光共鳴波長や強さを劇的に制御できることを解明しました。- 結晶薄片を角度をつけて積層した円形ナノ構造でも巨大な円二色性が発現することを確認しました。- 鏡に映すと重ならない形の分子を見分ける高感度センサーなどの光技術の進展に貢献することが期待されます。


◆概 要
　国立大学法人岡山大学（本部：岡山市北区、学長：那須保友）の学術研究院先鋭研究領域（異分野基礎科学研究所）の三澤弘明教授（特任）と北海道大学電子科学研究所のYaolong Li博士研究員、松尾保孝教授および総合イノベーション創発機構の石旭准教授の研究グループ、および中国北京大学物理学科のQihuang Gong教授らの国際共同研究グループは、紙よりはるかに薄いナノメートル厚の2次元結晶 MoOCl2（ジクロロオキソモリブデン（IV））を用い、結晶の「向き」と「ねじれ」を設計要素として光のふるまいを制御できることを示しました。

　光をナノメートルの空間に集める技術は、これまで金や銀などの金属ナノ構造で実現されてきました。特に右回り、左回りの円偏光に対する応答差を得るためには、それら金属を鏡に映すと重ならない形のナノ形状にすることが主に行われてきました。

　本研究では、金属の形に頼るのではなく、薄膜 MoOCl2結晶の「向き」が、入射光に対して大きく異なる性質（ある方向は金属的、その垂直方向は絶縁体的）を積極的に使って光を操るという新しい発想に基づき実施しました。

　実際に、形が円形で空間的に等方的なナノ構造であっても、光の振動方向（直線偏光の向き）を変えることで共鳴波長や強さを劇的に制御できることを明らかにしました。さらに、MoOCl2の結晶薄片を角度をつけて積層（ねじれ積層）すると、円形ナノ構造でも巨大な円二色性（CD：右回り／左回りの円偏光に対する応答の差）が発現することを確認しました。

　これらの成果は、鏡に映すと重ならない形の分子を見分ける高感度センサーなど、新しい光技術の進展につながると期待されます。

　なお、本研究成果は、2026年2月24日に学術誌「Nature Communications」にArticle in Press（査読・受理済み原稿の先行公開版）としてオンライン掲載されました。


[画像2: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/72793/3860/72793-3860-a7f76c7a79a8db702a0caa7c29a19ffb-821x543.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
右図A:シリカガラス基板上のMoOCl2のナノ構造の模式図、B:代表的なMoOCl2の円形ナノ構造の電子顕微鏡写真（半径：87 ナノメーター（nm）、高さ：50 nm、構造間距離：500 nm）、C:反射顕微鏡で測定した構造全体の光学イメージ。上図はMoOCl2の金属的性質を持つ方向の直線偏光を照射、下図は絶縁体的性質を持つ方向の直線偏光を照射。



◆三澤弘明教授からのひとこと
　岡山大学、北海道大学、中国北京大学の国際的な共同研究、特に最先端のナノ加工装置および計測装置、そして人的資源の絶妙な調整によって本研究成果が得られました。

[画像3: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/72793/3860/72793-3860-a01be11d1d81b15d10b56ab150ea43e0-208x241.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]




◆論文情報
　論 文 名：Hyperbolic localized plasmons and twist-induced chirality in an anisotropic 2D material
　掲 載 誌：Nature Communications
　著 　者：Yaolong Li, Xu Shi, Yuxin Zhang, Yen-En Liu, Hong Yang, Guowei Lyu, Yasutaka Matsuo, Xiaoyong Hu, Qihuang Gong, Hiroaki Misawa
　D O I：10.1038/s41467-026-69435-8
　U R L：https://www.nature.com/articles/s41467-026-69435-8


◆研究資金
　本研究は、以下の助成を受けて推進されました。
　科学研究費補助金: Grant Nos. JP23H05464, JP23K04902;
　JSPS Program for Forming Japan's Peak Research Universities (J-PEAKS) Grant No. JPJS00420230010;
　Advanced Research Infrastructure for Materials and Nanotechnology in Japan (ARIM) of the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT) (Grant Nos. JPMXP1224HK0165, JPMXP1225HK0063).


◆詳しい研究内容について
　紙よりはるかに薄い結晶で、光のふるまいをデザイン-ナノメートル厚の結晶の「向き」と「ねじれ」による新しい光制御-
　https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r7/press20260302-1.pdf


◆参 考
・岡山大学異分野基礎科学研究所
　http://www.riis.okayama-u.ac.jp/
・北海道大学電子科学研究所
　https://www.es.hokudai.ac.jp/


[画像4: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/72793/3860/72793-3860-2e62b57ed846cdbe22ef7763a043f422-933x423.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]


[画像5: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/72793/3860/72793-3860-ba8f78438bed1ad56f34b65c5238ba9b-1486x220.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]


[画像6: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/72793/3860/72793-3860-a77f844cc5f93d420d3e20f8fa8c420c-3900x2643.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
岡山大学津島キャンパスに所在する岡山大学異分野基礎科学研究所（岡山市北区）



◆本件お問い合わせ先
　岡山大学異分野基礎科学研究所 教授（特任） 三澤弘明
　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中2-1-1　岡山大学津島キャンパス
　TEL：086-251-7874
　https://www.okayama-u.ac.jp/tp/release/release_id1506.html

　北海道大学 社会共創部 広報課
　TEL：011-706-2610

＜岡山大学病院との連携等に関する件（製薬・医療機器企業関係者の方）＞
　岡山大学病院 新医療研究開発センター
　〒700-8558 岡山県岡山市北区鹿田町2-5-1
　下記URLより該当する案件についてお問い合わせください
　http://shin-iryo.hospital.okayama-u.ac.jp/ph_company/

＜岡山大学病院との連携等に関する件（医療関係者・研究者の方）＞
　岡山大学病院 研究推進課 産学官連携推進担当
　〒700-8558 岡山県岡山市北区鹿田町2-5-1
　TEL：086-235-7983
　E-mail：ouh-csnw◎adm.okayama-u.ac.jp
　　　　　※ ◎を@に置き換えて下さい
　http://shin-iryo.hospital.okayama-u.ac.jp/medical/

＜岡山大学の産学官連携などに関するお問い合わせ先＞
　岡山大学研究・イノベーション共創機構 産学官連携本部
　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1　岡山大学津島キャンパス 本部棟1階
　TEL：086-251-8463
　E-mail：sangaku◎okayama-u.ac.jp
　　　　　※ ◎を@に置き換えて下さい
　https://www.orsd.okayama-u.ac.jp/

＜岡山大学の研究機器共用（コアファシリティ）などに関するお問い合わせ先＞
　岡山大学研究機器の共用の体制・整備等の強化促進に関するタスクフォース（略称：チーム共用）
　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1 岡山大学津島キャンパス 本部棟1階
　TEL：086-251-8705
　FAX：086-251-7114
　E-mail：cfp◎okayama-u.ac.jp
　　　　　※ ◎を@に置き換えて下さい
　https://corefacility-potal.fsp.okayama-u.ac.jp/

＜岡山大学のスタートアップ・ベンチャーなどに関するお問い合わせ先＞
　岡山大学研究・イノベーション共創機構 スタートアップ・ベンチャー創出本部
　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1 岡山大学津島キャンパス 本部棟1階
　E-mail：start-up1◎adm.okayama-u.ac.jp
　　　　　※ ◎を@に置き換えて下さい
　https://venture.okayama-u.ac.jp/

　岡山大学メディア「OTD」（アプリ）：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000011.000072793.html
　岡山大学メディア「OTD」（ウェブ）：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000215.000072793.html
　岡山大学オリジナルグッズ Online Shop：https://okadaigoods.official.ec/
　岡山大学統合報告書2025：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000003715.000072793.html
　岡山大学SDGsホームページ：https://sdgs.okayama-u.ac.jp/
　岡山大学SDGs～地域社会の持続可能性を考える（YouTube）：https://youtu.be/Qdqjy4mw4ik
　岡山大学Image Movie (YouTube)：https://youtu.be/pKMHm4XJLtw
　岡山大学地域中核・特色ある研究大学強化促進事業（J-PEAKS）：https://j-peaks.orsd.okayama-u.ac.jp/
　産学共創活動「岡山大学オープンイノベーションチャレンジ」2026年1月期共創活動パートナー募集中：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000003714.000072793.html
　設置費・保守費・修理費・撤去費が不要なお得な研究機器レンタル・リース『SXプラットフォーム』
　https://sxplatform.jp/
[画像7: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/72793/3860/72793-3860-2ffb8969fead7439b4a2818f66bd6fbb-1902x1064.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]


[画像8: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/72793/3860/72793-3860-79a73f3810921975a9c6045f6c3182a5-1792x711.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]


国立大学法人岡山大学は、国連の「持続可能な開発目標（SDGs）」を支援しています。また、政府の第1回「ジャパンSDGsアワード」特別賞を受賞しています。地域中核・特色ある研究大学として共育共創を進める岡山大学にご期待ください
- 岡山大学 文部科学省「地域中核・特色ある研究大学強化促進事業（J-PEAKS）」に採択～地域と地球の未来を共創し、世界の革新の中核となる研究大学：岡山大学の実現を加速とともに世界に誇れる我が国の研究大学の山脈を築く～https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000001935.000072793.html
[画像9: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/72793/3860/72793-3860-e37bcd7778ffb0c86b27d5335fd8c5f8-2348x2700.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]



プレスリリース提供：PR TIMES

記事提供：PRTimes