岡山大学と北海道大学などの国際研究グループは、ナノメートル厚の2次元結晶「MoOCl2」を使い、結晶の「向き」と「ねじれ積層」によって光の共鳴波長や強さを大きく変えられると報告しました。円形ナノ構造でも直線偏光の向きを変えるだけで応答が劇的に変化し、ねじれ積層では巨大な円二色性(右回り・左回りの円偏光への応答差)も確認したとしています。

対象は、シリカガラス基板上に作製したMoOCl2の円形ナノ構造で、代表例として半径87nm、高さ50nm、構造間距離500nmの条件が示されています。円形で空間的に等方的な形状でも、入射光の振動方向(直線偏光)により共鳴波長や強度が変わる点が成果です。

背景には、従来の光のナノ集光・偏光応答制御が金や銀などの金属ナノ構造に依存し、円偏光の差を得るには「鏡像と重ならない形(キラル形状)」を作る手法が中心だったことがあります。本研究は、MoOCl2が方向によって金属的・絶縁体的に振る舞う異方性を設計要素として利用し、形状依存を減らす発想を提示しました。

研究成果は学術誌Nature Communicationsに2026年2月24日、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ています。今後、鏡像異性体(右手型・左手型など)の分子識別に用いる高感度センサーなど、偏光を利用する光デバイス応用への展開が期待されます。

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PRTIMES

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