著しく進歩する研究の一断面を編者のPhilosophyをもって截る!!固体物理特集号〈新しい水素の科学〉

摘要

宇宙に存在する水素の量(水素の宇宙存在度)は,ヘリウムの15倍,酸素の1500倍と,他の主要元素に比べても桁違いに大きいことが知られている.水素は水や有機物を構成し,水素結合という特別な分子間結合を担うほか,さまざまな物質に不純物として入り,金属の水素脆性や不純物水素による半導体の不活性化といった興味深い現象を引き起こす.こういった水素が関係する現象の多くで,軽い水素原子核の量子揺らぎによる同位体効果が見つかっている.一方,実験的研究を進める上で,内殻電子を持たず電子密度の小さい水素は,構造(位置)決定が非常に困難な,厄介な元素である.近年,X線回折,中性子回折,核反応など,水素の実験手法に大きな進展が見られ,数年後のJPARC稼働を前に,水素の物性研究が広く展開しつつある.本特集号では,水素の新しい観測手法を軸に,さまざまな研究分野の境界領域にある水素の科学を概観する.