静岡大学理学部の野村肇宏講師の研究グループは、東京大学大学院新領域創成科学研究科の鬼頭 俊介助教・有馬孝尚教授、岡山大学の小松寿弐千大学院生(当時)・木村純大学院生・甲賀研一郎教 授、広島大学の長谷川巧准教授・荻田典男教授、高輝度光科学研究センターの中村唯我研究員、東 京理科大学の石川孟講師、名古屋大学の矢島健准教授、東京大学物性研究所の松尾晶技術専門職員・ 古府麻衣子教授・廣井善二教授、芝浦工業大学の富田裕介教授、大阪大学の松尾隆祐名誉教授と共 同で、2 次元に閉じ込められた単層の水分子が渦状の秩序構造(フェロアキシャル秩序)を示すこと を発見しました。
【研究のポイント】
・鉱物中に閉じ込められた単層の水分子(単層氷)が研究の舞台
・ハニカム格子上に並んだ水分子は室温で定まった方向を向かずに回転
・低温で水分子が渦状に並んだ、フェロアキシャル秩序状態の新しい氷を発見

　本研究では、2 次元に閉じ込められた水分子の秩序構造を、放射光 X 線回折と分子動力学計算に よって調べました。マーティアイトという鉱物中で、水分子はハニカム格子上に並んでおり、単層 氷とみなすことができます。研究グループはこの単層氷が低温で渦状のモチーフを形成し、フェロ アキシャル秩序と呼ばれる特異な秩序を示すことを明らかにしました。
　この2次元氷の秩序構造は過去に予言されておらず、水という身近な研究対象がいかに複雑で謎 に包まれた存在かを物語っています。2次元氷に関する知見は3次元氷を研究する礎となるものであり、今後人類が水に関する研究を進める上で重要なマイルストーンとなることが期待されます。
　なお、本研究成果は、2026年2月13日に、アメリカ化学会の発行する国際雑誌「Journal of the American Chemical Society」に掲載されました。

■論文情報
掲載誌名: Journal of the American Chemical Society
論文タイトル: Ferroaxial order of the monolayer ice in martyite
著者: T. Nomura, S. Kitou, J. Komatsu, J. Kimura, K. Koga, T. Hasegawa, N. Ogita, Y. Nakamura,H. Ishikawa, T. Yajima, A. Matsuo, M. Kofu, O. Yamamuro, Z. Hiroi, Y. Tomita, T. Arima, T. Matsuo
DOI: 10.1021/jacs.5c19407

■【研究助成】
本研究は日本学術振興会 科学研究費助成事業 (22K14010, 23H04861, 24K06944, 24H01644, 24H01650, 25K00969)による助成を受けたものです。

＜詳しい研究内容について＞
単層の氷の構造を初めて可視化―渦状に並んだ水分子がつくるフェロアキシャル秩序を実証―


【問い合わせ先】
(研究に関すること)
静岡大学理学部
講師・野村肇宏 (のむら としひろ)
TEL : 054-238-4961
(報道に関すること)
静岡大学 総務部 広報・基金課
TEL : 054-238-5179
東京大学 大学院新領域創成科学研究科 広報室
TEL : 04-7136-5450
岡山大学 総務部 広報課
TEL : 086-251-7292
広島大学 広報室
TEL : 082-424-3749
公益財団法人高輝度光科学研究センター 利用推進部 普及情報課 TEL： 0791-58-2785
東京理科大学 経営企画部 広報課
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名古屋大学 総務部 広報課
TEL：052-558-9735
東京大学 物性研究所 広報室
TEL : 04-7136-3207
芝浦工業大学 入試・広報部 企画広報課
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