近年來，實驗中已能夠使用超過1000T（特士拉）的超強磁場，並且發現超強磁場會使物質的晶體結構趨於不穩定，且誘發新的晶體結構出現。然而，調查晶體結構時，必需要向物質照射X射線，並對其繞射圖像進行分析。由於產生超強磁場和X射線都需要設施級大型裝置，因此將二者結合開展實驗一直較為困難。
日本電氣通信大學研究生院資訊理工學研究科的池田曉彥副教授等人的研究團隊，開發了一種破壞型脈衝磁場發生裝置「PINK-02」，通過在單匝線圈中通入約100萬安培的電流，在爆炸的瞬間產生超強磁場。PINK-02為邊長約1.5米、重量約1.1噸的立方體結構，可移動，研究團隊藉助該裝置成功產生了相當於地磁約200萬倍的110特士拉磁場。研究團隊將PINK-02運入日本可產生全球第二強X射線的「SACLA」自由電子雷射設施，在110特士拉磁場條件下獲取了固體氧的X射線繞射圖像數據，並確認固體氧的晶體結構出現了高達1%的各向異性較大畸變。
在單匝線圈瞬時產生超強磁場的同時，照射X射線脈衝，並通過X射線繞射圖像對晶體結構進行分析。
研究極限環境下產生的現象，有助於發現物質尚未被認識的性質，並推動新型功能性材料的開發。池田副教授等人今後將進一步研究各種晶體在超強磁場作用下結構發生變化的方式，同時還計畫闡明預測在約120特士拉條件下出現在固體氧中的全新晶體結構。（TEXT：中條將典）
原文：JSTnews 2026年1月號
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Physical Review Letters, Editors' Suggestion
論文：X-ray free-electron laser observation of giant and anisotropic magnetostriction in β-O2 at 110 Tesla
DOI：10.1103/r7br-qnrn
