北陸先端科学技術大学院大学 研究シーズ|
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研究分野：総合理工 に関係する研究一覧：15件
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発表日：2026年5月12日
1
生命の「代謝」を真似た機能性ハイドロゲル材料を開発
―自律運動や光エネルギー変換を実現する人工材料―
北陸先端科学技術大学院大学 物質化学フロンティア研究領域の桶葭興資准教授と、東京大学大学院工学系研究科の吉...
キーワード：オープンアクセス/光エネルギー/環境技術/水素生成/高エネルギー/相転移/太陽/自己組織/光エネルギー変換/高分子/高分子ゲル/振動反応/精密重合/電子移動/TCA回路/光合成/電子伝達/葉緑体/太陽光/電子輸送/材料科学/ハイドロゲル/可視光/人工光合成/水分解/カーボンニュートラル/スマート材料/材料設計/太陽電池/電池/カーボン/アクチュエータ/センサー/ソフトアクチュエータ/ポリマー/ロボット/ロボティクス/自励振動/人工筋肉/二酸化炭素/振動現象/生体内/機能材料/エネルギー変換/機能性/環境応答/炭水化物/組織化/ソフトロボティクス/筋肉/構造変化/刺激応答性/生体膜/分子設計
他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学生物学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2026年5月11日
2
電池材料の電極界面ごとの"イオンの流れ"を初めて分離
―電池材料の性能向上に新たな指針―
電池材料の電極界面ごとに、イオン（プロトン）の流れを分離・定量する手法を開発酸化物界面と金属・炭素界面の輸送特性を定量化することに初めて成功電池材料の性能向上に新たな設計指針を提示し、燃料電池や水電解などの性能向上に貢献 北陸先端科学技術大学院...
キーワード：最適化/人工知能（AI）/高周波/輸送特性/プロトン伝導/高分子電解質/高分子/電極界面/ボトルネック/イオン輸送/界面構造/電池/燃料電池/インピーダンス/高効率化/高分子材料/最適設計/酸化物/周波数/水素原子/電解質/電気化学/二次電池/エネルギー変換/プロトン
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発表日：2026年5月11日
3
多剤耐性がんを克服する新たなナノ粒子薬物送達システムの開発に成功
―アミノ酸由来のナノ粒子による逐次的薬物放出と光熱療法の融合ー
がん細胞が、複数の抗がん剤に対して同時に抵抗性を持つようになる現象「多剤耐性」は、がんに対する化学療法において大きな課題となっています。 東北大学 多元物質科学研究所の都英次郎教授（北陸先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科 客員教授）らの研究グループは、多剤耐...
キーワード：プロファイル/物質科学/軟体動物/近赤外/近赤外線/赤外線/高分子/自己集合/エッチング/レーザー照射/光熱変換/生体適合性/紫外線/コーティング/ナノメートル/ナノ粒子/モニタリング/レーザー/多孔質/ターゲティング/薬物送達システム/機能性/抵抗性/ビタミン/細胞膜/マウスモデル/臨床応用/ドーパミン/がん化/グルタチオン/in vitro/アミノ酸/イミン/がん細胞/ドキソルビシン/トリプトファン/マウス/ラット/血液/抗腫瘍効果/受容体/阻害剤/多剤耐性/糖タンパク質/白血病/不整脈/副作用/誘導体/胃がん/化学療法/抗がん剤/乳がん
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発表日：2026年3月6日
4
液滴を利用した二次元半導体の折り畳み手法の開拓
――液-液相分離による液滴を用いたひねり二層構造の大量形成――
東京大学大学院総合文化研究科の四谷祥太郎博士後期課程学生と桐谷乃輔准教授、北陸先端科学技術大学院大学のLimi Chen博士後期課程学生(研究当時)と大島義文教授、筑波大学の丸山実那助教と岡田晋教授らによる研究グループは、二次元物質である遷移金属ダイカルコゲナイド（TMDC）の単層材料に対して液-液相分離により形成された液滴を作用させることで、二次...
キーワード：セレン/結晶格子/二次元物質/テクトニクス/相分離/超伝導/ナノマテリアル/ホスフィン/モリブデン/細胞内小器官/二次元材料/エマルション/カルコゲナイド/有機分子/タングステン/遷移金属/遷移金属ダイカルコゲナイド/二硫化モリブデン/カーボンニュートラル/電子状態/カーボン/マイクロ/レーザー/形状制御/生産システム/積層構造/電子顕微鏡/透過電子顕微鏡/半導体/表面張力/光学顕微鏡/結晶構造/結晶性/層構造/アルコール/日常生活
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発表日：2026年2月19日
5
室温で高感度センシングを実現新規「ベルト状VO2(B)単結晶」ガスセンサー材料を創製
─実験と理論計算でVO2(B)の高度機能性の本質を解明─
一次元の五酸化バナジウム（V2O5）ナノファイバーを出発材料として、水熱還元法により、ベルト状VO2(B)単結晶の合成に成功しました。合成したVO2(B) 結晶は、合成前と比べて、揮発性有機化合物（VOC）の一種であるエタノールの検出感度が、室温で約19倍向上すると共に、他のガスに対する選択性も飛躍的に高まりました。密度汎関数理論（DFT）計算により、VO2(B)の特異な表面構造がエタノール分子を強く吸着させ、効率的な電荷移動を促進...
キーワード：アスペクト/オープンアクセス/モノのインターネット（IoT）/最適化/環境モニタリング/揮発性有機化合物/クロスオーバー/準安定/水溶液/低次元/電子線回折/物質科学/X線回折/吸着構造/アンモニア/電子移動/反応場/電子線/材料科学/ファイバー/活性サイト/走査型電子顕微鏡/バナジウム/前駆体/分子吸着/DFT/酸化物半導体/選択性/表面反応/無機材料/還元反応/構造モデル/熱力学/ガスセンサー/ドーピング/ナノシート/ナノファイバー/ナノワイヤ/金属ナノ粒子/磁性材料/単結晶/電池/表面修飾/エタノール/センサー/センシング/ナノ材料/ナノ粒子/マイクロ/モニタリング/金属イオン/金属酸化物/構造制御/酸化物/自動車/水熱合成/低消費電力/添加剤/電荷移動/電子顕微鏡/熱処理/半導体/比表面積/微細構造/密度汎関数理論/有機物/SEM/機能性/結晶構造/表面構造/結晶性/APC/健康管理/大気汚染/日常生活
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発表日：2025年12月22日
6
光触媒性能を1日500サンプルで評価できる新手法を開発
～大規模探索のための基盤技術に～
1日に最大約500サンプルの光触媒性能評価を実現するハイスループット手法を開発光触媒反応の速度論解析にも利用できることを実証半導体 × 助触媒の膨大な組み合わせ空間に対し、全元素レベルの探索への道を拓く 光エネルギーを利用して種々の化学反応を駆...
キーワード：スループット/データ駆動/プロトコル/並列化/光エネルギー/時間分解/速度論/太陽/光触媒反応/触媒反応/太陽光/光吸収/表面反応/分光測定/光照射/反応速度/評価手法/光触媒/マイクロ/性能評価/体系化/半導体/ハイスループット/スクリーニング
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発表日：2025年10月29日
7
リチウムイオン電池の劣化原因をナノスケールで可視化
― 新手法「ケプストラム照合解析」で電池現象の解明に貢献 ―
スマートフォンや電気自動車にはリチウムイオン電池（LIB）が欠かせません。その正極として広く用いられている材料が、層状の結晶構造（原子の並び方）を有するリチウム遷移金属酸化物（以下、層状正極）です。LIBの長時間稼働を実現するには、より高電圧で動かすことが重要となります。一方、高電圧で充放電を繰り返すと、液体電解質と接する界面において、層状正極がスピネル構造や岩塩構造*2に変化して、LIBの劣化を引き起こします。界面を起点として数nm のスケールで進行する構造変化を理解するために、解析が求められてきました。 従来の光やX線を使った観察では、空間分解能が数十〜...
キーワード：信号処理/遷移金属酸化物/相関関数/ストロンチウム/周期性/多結晶/ナノマテリアル/電子線/チタン酸ストロンチウム/原子分解能/原子分解能電子顕微鏡/リチウムイオン電池/遷移金属/高電圧/蓄電池/低炭素/構造モデル/イオン伝導/エピタキシャル/エピタキシャル薄膜/スピネル/チタン/電子回折/電池/コーティング/コバルト/データ処理/ナノスケール/ナノメートル/ナノ空間/フーリエ変換/リチウム/環境材料/金属酸化物/結晶方位/酸化物/自動車/電解質/電気自動車/電子顕微鏡/分解能/結晶構造/空間分解能/スポーツ/ラット/構造変化/スマートフォン
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発表日：2025年9月27日
8
特殊なダイヤモンドの針を開発し超高速で変化する電場の局所計測に成功
NV中心と呼ばれる格子欠陥を導入したダイヤモンドを原子スケールの空間分解能を持つ原子間力顕微鏡（AFM）の探針（プローブ）に用い、二次元層状物質の表面近傍の電場をフェムト秒（1000兆分の１秒）・ナノメートル（10億分の１メートル）の時空間分解能で計測することに成功しました。...
キーワード：セレン/グラファイト/トポロジカル絶縁体/パルス/時間分解/非線形/表面状態/量子もつれ/量子化/量子光学/近赤外/磁場/ケイ素/ナノマテリアル/NVセンター/カルコゲナイド/トポロジカル/プローブ顕微鏡/原子層/時間分解能/量子センシング/パルスレーザー/回折限界/タングステン/遷移金属/カンチレバー/キャリア/ファンデルワールス力/集束イオンビーム/絶縁体/遷移金属カルコゲナイド/層状物質/超短パルス/半導体材料/非線形光学/非線形光学効果/単結晶/点欠陥/電気抵抗/電池/燃料電池/AFM/SiC/イオンビーム/グラフェン/シリコン/スピン/センサー/センシング/ナノメートル/ピコ秒/ひずみ/フィードバック/フィードバック制御/フェムト秒/フェムト秒レーザー/マイクロ/モデル化/レーザー/格子欠陥/屈折率/原子間力顕微鏡/光センサー/周波数/走査プローブ顕微鏡/半導体/微細加工/分解能/量子効果/光学顕微鏡/超短パルスレーザー/ホウ素/緩和時間/表面構造/空間分解能
他の関係分野：環境学数物系科学化学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2025年5月12日
9
光強度と反応温度を制御するだけで、光触媒反応の律速過程を判別可能な新手法を開発
プロセス分離の難しい光触媒反応において、「励起キャリアの表面への供給」か「表面での酸化還元反応」のどちらが律速となっているかを簡便に判別できる手法を確立光照射強度と反応温度を系統的に変化させることで、光触媒表面に過剰な励起キャリアが存在し始める"しきい値"を捉え、律速段階を見極めることに成功ナノ粒子化や結晶性向上など、今後の光触媒材料設計における具体的な指針を提示...
キーワード：スループット/環境浄化/水素生成/太陽/光触媒反応/酸化還元反応/触媒反応/太陽光/ZnO/キャリア/酸化亜鉛/表面反応/持続可能/温度依存性/還元反応/光照射/反応速度/チタン/光触媒/材料設計/酸化チタン/ナノサイズ/ナノ粒子/レーザー/温度制御/酸化還元/二酸化炭素/ハイスループット/結晶性/スクリーニング
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発表日：2025年4月30日
10
ナノ粒子の三次元結晶構造を明らかにする格子相関解析を開発
― 欠陥を多く含むメタチタン酸ナノ粒子の構造決定に成功 ―
高分解能透過電子顕微鏡法とデータ科学手法を組み合わせた格子相関解析を開発欠陥を多く含むメタチタン酸ナノ粒子の三次元結晶構造の決定に成功多様な結晶構造をとり得る金属オキシ水酸化物ナノ粒子の構造解明に役立つと期待 北陸先端科学技術大学院大学(学長・...
キーワード：トラスト/プロファイル/画像処理/結晶格子/ラマン散乱/X線回折/周期性/ナノマテリアル/ラマン/電子線/原子分解能/STEM/チタン/原子配列/材料設計/酸化チタン/電子状態/ナノメートル/ナノ材料/ナノ粒子/フーリエ変換/レーザー/金属酸化物/酸化物/自動化/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/透過電子顕微鏡/分解能/密度汎関数理論/有機物/相関解析/光学顕微鏡/エネルギー変換/マッピング/結晶構造/構造決定/高分解能/ラマン分光/ラマン分光法
他の関係分野：情報学数物系科学化学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2025年3月28日
11
二次元格子をひねって重ねると一次元超格子が出現
――二次元原子層物質が一次元物性研究の新しいプラットフォームに――
シート状の原子層二枚を、特定の角度に向きをずらして重ねると、一方向に縞模様を持つ一次元モアレ超格子構造が形成できることを発見しました。従来のモアレ超格子は原子層の構造と類似の二次元の周期性を持ちますが、本研究では、一次元の周期性しか持たない新しいコンセプトのモアレ超格子を提案・実証しました。モアレ超格子による原子層の性質の人工制御物性変調や、一次元性ならではの異方性の高い新奇物性研究の新しいプラットフォームになることが期待されます。また、素子応用に向けた研究の発展にも寄与することが期待されます。...
キーワード：セレン/三角格子/対称性/低次元/二次元物質/物質科学/異方性/周期性/超伝導/ナノマテリアル/モリブデン/トポロジカル/原子層/原子層物質/光起電力/電子線/材料科学/生産技術/タングステン/h-BN/顕微分光/超格子/二硫化モリブデン/原子配列/単結晶/電子回折/カーボン/カーボンナノチューブ/グラフェン/シミュレーション/ナノメートル/マイクロ/結晶方位/積層構造/電子顕微鏡/透過型電子顕微鏡(TEM)/ナノチューブ/分子システム/結晶構造/層構造/ラット
他の関係分野：環境学数物系科学化学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2025年3月25日
12
手で粉砕するだけで相転移する超セラミックスを開発
～新規圧力・応力センサーの開発に期待～
カルボジイミド化合物の高圧相転移を初めて観察。乳鉢と乳棒を用いた粉砕でも相転移が進行することを実証。新規圧力・応力センサーの開発に期待。 北海道大学大学院工学研究院の鱒渕 友治准教授、樋口 幹雄准教授（研究当時）、同...
キーワード：超並列計算機/並列計算機/計算機システム/情報学/産学連携/グラファイト/静水圧/物質科学/X線回折/ダイヤモンドアンビル/ダイヤモンドアンビルセル/ハロゲン/相転移/超高圧/スペクトル/化学組成/アニオン/ラマン/複合アニオン/圧力センサー/蛍光体/発光材料/せん断/塩化物イオン/社会基盤/構造相転移/磁気特性/窒化物/光学特性/セシウム/センサー/せん断応力/金属酸化物/酸化物/超並列計算/並列計算/力センサー/超並列/結晶構造/ラマン分光/構造変化/刺激応答性
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2025年3月21日
13
LiNMC電極を高安定化するホウ素系電解液の開発
リチウムイオン二次電池の汎用電解液にメシチルジメトキシボラン（MDMB）を加えた３成分系電解液は非常に高いリチウムイオン輸率を示した（エチレンカーボネート（EC）：ジエチレンカーボネート（DEC）：メシチルジメトキシボラン（MDMB）＝１：１：１（v/v/v））。ホウ素を含む電解液の使用により正極上にホウ素を含む安定性の高い正極電解質界面（CEI）が形成され、正極の大幅な安定化につながった。XPS測定により正極電解質界面（CEI）へのホウ素導入が確認された。ホウ素導入の結果、電荷移動界面抵抗の顕著な低減及び電極反応の活性化エネルギーの低下につな...
キーワード：プロトコル/プロファイル/情報学/産学連携/高エネルギー/スペクトル/アニオン/溶媒和/リチウムイオン二次電池/電極界面/XPS/高電圧/電解液/温度依存性/イオン伝導/活性化エネルギー/電気伝導/電極反応/電池/インピーダンス/サイクリックボルタンメトリー/トラップ/リチウム/環境対応/自動車/添加剤/電荷移動/電解質/電気化学/二次電池/エチレン/ホウ素
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学工学農学
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発表日：2025年3月14日
14
物理法則・計測原理を組み込んだ深層学習による画期的な動的コヒーレントX線回折イメージング解析法の開発に成功
物理法則と計測原理を組み込んだ深層学習による新たな位相回復手法を開発：X線回折像の時間的な連続性を活用し、高精度な試料構造の再構成を実現。これにより、従来の手法では困難だった動的コヒーレントX線回折イメージング（動的CXDI）データからの高精度な動画像の再構成が可能に。ナノスケールの動的構造変化を高精度に可視化：動的CXDIデータを活用し、ナノスケールの試料構造の変化をリアルタイムで解析。マイクロメートルスケール領域におけるナノスケールの構造変化を、従来よりも高い空間・時間分解能で観察・解析を可能に。実証実験の成功：動いている標準試料や水溶液中...
キーワード：データ駆動/教師なし学習/動画像/AI/インテリジェンス/ニューラルネットワーク/画像処理/情報学/深層学習/人工知能（AI）/産学連携/複雑性/コヒーレント/時間分解/水溶液/正則化/X線回折/ノイズ/内部構造/放射光/数値シミュレーション/高分子/トレードオフ/時間分解能/材料科学/位相回復/可視光/半導体デバイス/持続可能/計測技術/材料設計/コロイド/シミュレーション/ナノスケール/ナノメートル/ナノ構造/ニューラルネット/マイクロ/計測システム/光学素子/実証実験/半導体/微粒子/分解能/機能材料/生体組織/画像再構成/空間分解能/動態解析/ナノテクノロジー/構造変化/動的構造
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学生物学工学農学医歯薬学
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発表日：2025年2月25日
15
光電極の反応メカニズムを解明
～光の強度変化で見えた新たな課題と可能性～
周波数データの先進的解析により、水分解反応中の電子の動きを時間領域で可視化電子と正孔の再結合過程を3種に分類し、電場と光の強さで変化するメカニズムを解明反応のボトルネックとなる遅い反応過程を発見し、水分解反応の効率低下要因を特定...
キーワード：測定誤差/情報学/産学連携/光エネルギー/バンド構造/太陽/電子移動/光合成/水素エネルギー/太陽光/光電気化学/光電流/人工光合成/水分解/カーボンニュートラル/ボトルネック/光照射/都市環境/反応速度/チタン/光触媒/材料設計/酸化チタン/カーボン/その場観察/高効率化/周波数/電解質/電気化学/半導体/エネルギー変換/緩和時間/SPECT
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学生物学工学農学医歯薬学