武田和行 理学研究科准教授と王雨 同博士課程学生の研究チームは、核磁気共鳴（Nuclear Magnetic Resonance：NMR）の新手法として、原子核が持つ磁石（スピン）を、二軸まわりに同時に回転させて、スピン間で情報をやり取りさせる方策を考案し、実験による実証にも成功しました。
狈惭搁は分子の构造や运动性を调べることが可能な强力な化学分析の手法です。ナノスケールで隣接する二种类の原子核の间で、量子力学的状态を交换させることによって、原子间の距离を测ったり、测定の感度を上げたりすることができます。ただし、情报のやりとりのためには、それぞれの原子核スピンを高周波磁场によって回転させ、原子核スピンのエネルギーの违いを补偿してやる必要がありますが、エネルギー差が比较的大きい场合、この补偿は困难でした。
そこで本研究チームは、他方の、エネルギーが高い侧の原子核スピンに対して、二重の回転を施す変调高周波磁场を照射しました。回転する座标系の中でさらに别の轴で回転する「ねじれた」座标系の中で、二つの回転による周波数を混合（ミキシング）させてエネルギー差を补偿でき、水素原子核と窒素15原子核の间で効率的にスピン状态を交换させることができました。
本研究成果は、2023年4月17日に、国際学術誌「Physical Chemistry Chemical Physics」にオンライン掲載されました。
「原子核スピンという『磁石』が与えられた环境の中で时事刻々と方向を変えていく様子は、量子力学の运动方程式を积分して计算できます。一方この研究では、磁石の『踊らせ方』を先に决めておいて、运动方程式を微分して、逆にどのような操作をしたら望むように踊ってくれるかを求めて、実际に実行します。结果が役に立つとかはさておき（笑）、纯粋に面白いです。」（武田和行）
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【书誌情报】
Yu Wang, Kazuyuki Takeda (2023). Double nutation cross-polarization between heteronuclear spins in solids. Physical Chemistry Chemical Physics, 25(20), 13838-13845.
日刊工業新聞（5月11日 25面）に掲載されました。
