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NISTEP注目科学技術 - 2020_E230

マルチタイムスケールにわたる物質（原子・分子）の動きに注目した計測基盤技術の確立。

エレクトロニクス及びスピントロにクスからトポロジカル物質に関する研究が物性分野では注目されているが、これは電子運動に注目した研究分野である。電子運動に注目するということは、フェムト秒～アト秒の現象の理解が必要となり、そのような先端計測研究が進められている。
一方で、原子や分子の運動に基づく現象やデバイスも存在し、マルチタイムスケールにわたる原子や分子の運動の理解も重要である。これらの理解は、非常にきれいな結晶、孤立系や表面などに限定されていることが現在の課題だと考えている。例えば、タンパク質や酵素の反応にしても、液晶デバイス中の分子運動にしても、燃料電池中の酸素原子や水素原子の運動にしても比較的理想な状態から外れた乱雑の状態において、原子や分子がどのように動いているのかを理解することが重要である。しかし、それにも関わらず、この乱雑な系でのマルチタイムスケールにわたる原子分子の動きに注目した計測技術は手つかずとなっており、ブレイクスルーが必要であると考えている。