10.1038/ncomms1875軌道は、スピン、電荷、格子とともに、固体における4つの基本的な自由度の1つである。遷移金属化合物においては、d軌道が結晶学的性質と物理的性質を決めるのに決定的な役割を果たす。今回我々は、スピン1/2擬カゴメ格子反強磁性体ボルボサイトCu3V2O7(OH)2・2H2Oの単結晶において、特異な構造相転移を発見したことを報告する。この相転移では、不対電子の占有する軌道が、あるd軌道から別のd軌道へ「スイッチ」する。なく、これまで観測された事のない軌道スイッチング転移である。この構造相転移はボルボサイトの磁気的性質に大きな影響を与えることがわかった。これは、カゴメ格子のCuスピン間の磁気的相互作用が、軌道スイッチングによって大きく変化するためである。今回の知見は、フラストレート磁性体における軌道自由度と、競合する磁気的相互作用の密接で興味深い相関を示している。