岡山大学などの共同研究グループは、層状無機化合物Li0.5VS2で、金属中のバナジウム原子同士が「分子」のように結びつき、その結びつき方が温度低下に伴い二段階で変化する現象を見つけました。二段階それぞれで磁気応答が大きく異なる一方、金属状態は保たれるという新しい電子状態を示しました。
対象はリチウムバナジウム硫化物Li0.5VS2で、SPring-8やJ-PARCなどの大型施設を用いた測定により、原子間結合の状態が温度によって段階的に切り替わることと、磁性の振る舞いが段階ごとに変わることを明らかにしました。研究成果は2026年8月24日付で米国化学会誌「Chemistry of Materials」に掲載されています。
一般に原子が強く結びつくと電子が動きにくくなり金属的な性質が弱まることがありますが、本物質では結合の形が変わっても金属状態を維持した点が特徴です。化学結合・金属性・磁性が互いに影響し合う仕組みの理解に加え、分子状結合を伴う物質群の見方を広げる結果といえます。
今後は、組成や圧力などの条件で原子間結合を制御し、異なる物性や機能の開拓、新しい量子材料の探索につながるかが焦点になります。
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論文DOI URL：https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.6c01358
詳しい研究内容（PDF）：https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r8/press20260824-1.pdf
大学掲載ページ：https://www.okayama-u.ac.jp/tp/release/release_id1599.html
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SOURCE
PRTIMES
金属の中で“分子”が組み替わる－化学結合・金属性・磁性が連動する新しい電子状態を発見－〔岡山大学, 北里大学, 総合科学研究機構, J-PARCセンター〕
