
名古屋大学 研究シーズ
Discovery Saga
研究分野:
数物系科学 に関係する研究一覧:174件
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1
会話中の脳は「伝える」と「思い浮かべる」を切り替えていた
~脳ネットワークの連携は役割に応じて変化する~
・2台のMRI装置を用いて対話中の2者の脳活動を同時に計測する「ハイパースキャニングfMRI注1)」を用い、「話し手」と「聞き手」という二つの役割における脳内メカニズムを調べた。・脳活動の解析により、話し手と聞き手に共通して活動するコアネットワークを同定するとともに、話し手・聞き手の役割ごとに特徴的に活動する領域を明らかにした。・さらに、コア領域間の影響関係を解析した結果、脳領域間の連携の仕方が話し手と聞き手で動的に切り替わっていることが示された。また、こうした領域間の連携は、伝達する情報量によっても変化した。・本研究は、「見たものを言...
キーワード:情報量/情報学/脳活動/ブレイン/社会的相互作用/脳神経科学/MRI/神経科学/コミュニケーション/生理学
他の関係分野:情報学複合領域工学医歯薬学
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発表日:2026年5月28日 この記事は2026年6月11日号以降に掲載されます。
2
光電極における結晶面選択的な反応メカニズムを解明
― 合理的な光電極設計指針の確立に期待 ―
この記事は2026年6月11日号以降に掲載されます。
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3
AIで自然界を超す新たな微細構造の生成に成功
「ありうる」植物の表面構造を生成、撥水性など新素材の創造へ
・限られた現生生物のみを手本とする従来の生物模倣技術注1)と異なり、「ありうる」植物種の微細構造を生成する手法を提案した。・より優れた機能構造を生成するために、現生種にはない新しい特徴を持つ「ありうる」植物種の葉表面の微細構造を生成した。・「ありうる」植物種の生成には、現生種データよりも多様な新規構造を生成する必要があり、学習データには現生種データに加え性質の異なるチューリング・パターンを加えた。・異なる性質を持つ二つのデータ群から、安定して学習・生成する新たな生成アプローチを開発し、現生植物にはない特徴を持つ「ありうる」植物の微細構造...
キーワード:確率モデル/生成モデル/アルゴリズム/ニューラルネットワーク/人工知能(AI)/反応拡散/ノイズ/パターン形成/逆問題/太陽/太陽光/生物模倣/ニューラルネット/微細構造/表面構造
他の関係分野:情報学総合理工工学農学
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発表日:2026年5月25日 この記事は2026年6月8日号以降に掲載されます。
4
透明ナノシートで高感度・超小型光センサーを実現
宇宙・車載向け応用に期待、スマホカメラもさらに進化へ
この記事は2026年6月8日号以降に掲載されます。
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発表日:2026年5月20日 この記事は2026年6月3日号以降に掲載されます。
5
室温で波長1.55~3μmまで見える赤外光センサーを開発
家庭・医療・環境・食品産業など生活に近い場面への展開に期待
この記事は2026年6月3日号以降に掲載されます。
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発表日:2026年5月20日 この記事は2026年6月3日号以降に掲載されます。
6
原子の整列か、膜の崩壊か
― FePd磁性薄膜の相転移と形態進化を支配する結晶成長の法則を解明―
この記事は2026年6月3日号以降に掲載されます。
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発表日:2026年5月19日 この記事は2026年6月2日号以降に掲載されます。
7
植物が過酸化水素シグナルを感知する仕組みを解明
~銅イオンに依存した新たな酸化還元状態の感知機構~
この記事は2026年6月2日号以降に掲載されます。
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8
単一の蛍光体微粒子で陽子マイクロビームを可視化~マイクロメートル精度で線量分布を直接評価する新手法~
・単一の蛍光体微粒子注1)を用いて陽子マイクロビーム注2)の空間線量分布を可視化。・マイクロメートルスケールでの高分解能プロファイル測定に成功。・従来困難であった局所線量構造の直接評価を実現。 名古屋大学大学院医学系研究科 総合保健学専攻の余語 克紀 助教の研究グループは、同大学院工学研究科、量子科学技術研究開発機構(QST)、広島大学、早稲田大学、東北大学などとの共同研究で、単一の蛍光体(シンチレータ)微粒子を用いて、陽子マイクロビームの空間線量分布を高分解能で可視化する新しい手法を開発しました...
キーワード:プロファイル/粒子線治療/陽子/シンチレータ/マイクロビーム/検出器/放射線計測/蛍光体/マイクロ/微粒子/分解能/医学物理学/空間分解能/高分解能/細胞核/放射線
他の関係分野:情報学複合領域工学医歯薬学
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9
不確かな状況への不安は、"感情を言葉にしようとする傾向"とも関連
― 自閉傾向が高い一般成人にみられた「言語化のジレンマ」―
・自閉傾向注1)が高い人は、不確かな状況で不安を感じやすい。・一方で、自分の気持ちを言葉にすることに困難を抱えやすい。・本研究では、不確実さ不耐性注2)が「感情を言語化しようとする傾向」と関連することが示された。・支援においては、「言語化の困難さ」だけでなく「言語化しようとする傾向」や、その背後にある動機づけの可能性にも注目することが重要である。 名古屋大学大学院情報学研究科の藤井亮孝博士後期課程学生と平井真洋准教授は、20〜39歳の日本の一般成人505人を対象とした質問紙調査により、...
キーワード:情報学/動機づけ/因果関係/DSM/神経発達/日常生活/コミュニケーション/自閉スペクトラム症
他の関係分野:情報学複合領域工学総合生物医歯薬学
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10
酸素極小層から深海まで続くマンガン酸化の実態を解明
――セリウム同位体が明らかにする海洋中の新しい物質循環モデル――
・海水およびマンガンクラスト中のセリウム(Ce)安定同位体比の鉛直分布を初めて明らかにした。・酸素極小層(OMZ)内部を含め、深海に至るまで連続的にマンガン酸化物が形成されることを実証した。・海洋中のマンガン循環と希土類元素の挙動を統合的に理解する新しいモデルを提案した。 東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻のLi Wenshuai博士研究員(研究当時、現中国地質大学(武漢)教授)、高橋嘉夫教授(兼:同大学アイソトープ総合センター センター長)、海洋研究開発機構の中田亮一主任研究員、柏原輝彦主任研究員、高知大学海洋コア国際研究所の臼井...
キーワード:酸素濃度/安定同位体比/海洋/高エネルギー/SPring-8/XAFS/マンガン酸化物/安定同位体/加速器/希土類元素/地球化学/同位体/同位体分別/放射光/北西太平洋/スペクトル/同位体比/惑星/惑星科学/吸収スペクトル/西太平洋/X線吸収微細構造/マンガン/希土類/局所構造/レアアース/海底鉱物資源/海洋環境/酸化物/微細構造/トレーサ/物質循環/アイソトープ/ナノテクノロジー/バイオテクノロジー/ランタノイド
他の関係分野:環境学化学生物学工学農学医歯薬学
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11
コイルなしで発振する電子回路を実現
-巨大インダクタンスを分子材料で発見-
理化学研究所(理研)開拓研究所上野核分光研究室の大島勇吾専任研究員、名古屋大学大学院工学研究科の竹延大志教授、東北大学大学院理学研究科の高石慎也准教授らの共同研究グループは、分子性物質[1]に基づくメモリスタ[2]においてコイルを用いずに発振する電子回路を発見しました。本研究により、従来はコイル[3]によって実現されてきたインダクター[3]機能を、物質の内部ダイナミクスによって代替できることが示され、コイル不要の発振回路が可能となりました。これにより、低周波回路設計の自由度向上や小型・集積化への...
キーワード:モット絶縁体/電子相関/非線形/分子性物質/ニューロモルフィック/メモリ/絶縁体/電子デバイス/電子回路/電気抵抗/電気伝導/ヒステリシス/インピーダンス/ダイナミクス/周波数/低消費電力/半導体/機能性/ニューロン/神経回路/神経細胞
他の関係分野:工学農学医歯薬学
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12
強誘電体のドメイン構造を原子レベルで解明
ペロブスカイト層数の「偶数・奇数」が支配する新たな設計原理を発見
・走査透過電子顕微鏡(STEM)注1)を用いて、層状ペロブスカイト注2)強誘電体注3)のドメイン構造注4)を原子レベルで直接観察。・ペロブスカイト層の層数nと偶奇性に応じてドメイン構造が本質的に異なることを発見。・n = 4のハイブリッド間接型強誘電体注5)では、中性および帯電したドメイン壁注6)が共存する新しいドメイン構造を発見し、原子レベルで形成機構を解明。・次世代メモリやナノ電子デバイス設計に新たな指針を提示。&...
キーワード:アルカリ金属/ビスマス/対称性/電気分極/誘電性/ジルコン/圧電性/ナノ電子デバイス/強誘電性/電子線/ペロブスカイト/メモリ/メモリ素子/絶縁体/電子デバイス/分極反転/誘電体/ICカード/STEM/チタン/チタン酸バリウム/ドメイン構造/強誘電体/電気伝導/電気伝導性/PZT/アクチュエータ/マイクロ/金属イオン/低消費電力/電子顕微鏡/透過電子顕微鏡/分解能/結晶構造/マイクロデバイス/構造変化
他の関係分野:化学総合理工工学農学医歯薬学
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13
廃PETからMOFを直接合成する新技術を開発
高収率81.7%を達成、CO2吸着の産業応用へ大きく前進
・廃PET(ポリエチレンテレフタレート)注1)ボトルを分解・精製せずに直接「有機金属構造体(MOF)」注2)へ変換する手法を開発。・短時間で最大81.7%の高収率合成を達成。・アミン修飾注3)によりCO2吸着注4)性能を向上。 名古屋大学大学院環境学研究科のKayee Chan(カイー チャン)博士(現:香港理工大学)、ジンチェンコ アナトーリ准教授、名古屋大学大学院工学研究科の川尻 喜章 教授、Frantisek Miksik(フランティシェク ミクシ...
キーワード:温室効果ガス/温室効果/ポリエチレンテレフタレート/有機金属/クロム/アミン/金属有機構造体/ポリエチレン/細孔構造/プラスチック/金属イオン/二酸化炭素/二酸化炭素/比表面積/エチレン/配位子
他の関係分野:環境学化学総合理工工学農学医歯薬学
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14
噴火に至らなかった2024-2025年冬の御嶽山活動期にも噴火時と同様の流体圧変化が起きていた
~地震活動から流体挙動を読み解く~
・2024年12月~2025年1月に御嶽山の活動が活発化した際、1月21日の火山性微動発生前後で、火山性地震注1)の断層運動タイプ(メカニズム解注2))が急激に変化したことを捉えた。・この変化は、2014年の噴火前後に観測された特徴的な変化と類似していた。・観測された地震のメカニズム解の時間変化を基に、地下の熱水循環システムの形成と、火山性流体の圧力上昇に伴う応力変動を説明する概念モデルを提示した。・今回は噴火には至らなかったものの、地下では噴火準備過程に関連する可能性のある火山性流体の活動が進行していた可能性を示...
キーワード:固有値/応力場/火山活動/火山性地震/火山性微動/地震活動/地震波/水循環
他の関係分野:農学
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15
局所的な電気化学反応とラマン分光情報の同時計測が可能なオペランド顕微鏡の開発に成功
-リチウムイオン電池の長寿命化などに必要な固液界面の理解を後押しする新手法-
[発表者]・熊谷 明哉(千葉工業大学 工学部電気電子工学科 教授/東北大学 材料科学高等研究所 (WPI-AIMR) 特任教授(客員))・大学院工学研究科 客員教授)・立崎 瑛太(千葉工業大学 大学院工学研究科 修士課程1年)・石毛 亮之介(千葉工業大学 大学院工学研究科 修士課程1年)・井田 大貴(名古屋大学 大学院工学研究科 講師)・高橋 康史(名古屋大学大学院工学研究科(兼 未来社会創造機構 量子化学イノベーション研究所)教授/金沢大学NanoLSI 特任教授)・白木 将(日本工業大学 基幹工学部環境生命化学科 教授)...
キーワード:ラマン散乱/量子化/分子構造/量子化学/反応場/ラマン/微小液滴/電極触媒/材料科学/リチウムイオン電池/電気化学反応/オペランド計測/電解液/分光計測/分光測定/計測技術/界面反応/電池/ナノスケール/マイクロ/リチウム/レーザー/固液界面/光計測/耐久性/長寿命化/電気化学/同時計測/リン酸/SPECT/ラマン分光/ラマン分光法/寿命/不均一性/構造変化
他の関係分野:化学総合理工工学農学医歯薬学
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16
星のゆりかごに広がる放射状ガス構造の起源を解明
大質量星や星団が生まれる環境を読み解く鍵に
・大質量星や星団が生まれる現場として、ハブ・フィラメント系分子雲(分子雲, ※1)が知られている。この天体では、複数の細長いフィラメント状ガス構造が、中心領域から放射状に並ぶことが観測で見つかっている。しかし、この特徴的な構造がどのように形成されるかはよく分かっていない。・磁場がくびれた形をもつ分子雲に、高速の星間衝撃波(※2)が入射する状況を3次元シミュレーションで調べた。その結果、放射状に整列したフィラメント構造が形成される新たなメカニズムを明らかにした。・本成果は、ハブ・フィラメント系分子雲の形成を統一的に理解する手がかりを与えるものである。今後、観測や理論研究を...
キーワード:スーパーコンピュータ/銀河/磁気流体/磁場/衝撃波/数値シミュレーション/星形成/大質量星/天文学/分子雲/水素分子/メモリ/シミュレーション
他の関係分野:情報学総合理工工学
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17
世界初、スターバースト銀河の高温ガスの運動を直接測定!
~XRISMが解明する超新星爆発エネルギーのゆくえ~
・X線分光撮像衛星(XRISM:クリズム)注1)の高分解能X線分光観測により、スターバースト銀河注2)M82の中心領域に存在する高温ガスの速度の広がりを、世界で初めて直接測定した。・その結果、この速度の広がりは従来の予測よりも大きく、超新星爆発注3)のエネルギーの大部分が高温ガスとして熱化している可能性が示された。・さらに、この高温ガスは周囲の物質を巻き込みながら高速で運動し、その一部は銀河の重力を振り切って銀河外へ到達する可能性が示された。・これにより、スターバースト銀河において物質が銀河内...
キーワード:X線分光/衛星/銀河/銀河進化/銀河中心/新星/星形成/大質量星/超新星/超新星爆発/分光観測/分解能/物質循環/高分解能
他の関係分野:工学農学医歯薬学
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18
北極の温暖化を加速する「水蒸気の連鎖」を発見
―ユーラシア大陸からの水蒸気が海氷の減少を促す可能性―
北極の温暖化の一因と考えられている水蒸気量の増加について、その起源を解析した結果、夏はユーラシア大陸からの、秋は北極海からの水蒸気が長期的に増えていることが分かりました。このうち、特に夏は、陸域から北極へ運ばれる水蒸気が持つ温室効果によって海氷が溶けやすくなった結果、水蒸気の流れがさらに強まるという連鎖的な仕組みを見出しました。北極の温暖化は偏西風の流れを変え、日本の気候にも影響すると考えられています。本研究は、夏の豪雨、冬の寒波などの異常気象を理解するための手がかりになります。 北極域*1は地球全体の平均よりも速いペ...
キーワード:海氷/気候変化/極域/北極海/異常気象/温室効果/気候変動/水蒸気/蒸発散/地球環境/フィードバック/数値モデル/ユーラシア/水循環/温暖化
他の関係分野:環境学工学農学
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19
【北極域研究】長期データが解き明かす北極圏の環境変化 永久凍土融解により河川水の風化由来イオン濃度が上昇
名古屋大学宇宙地球環境研究所の檜山 哲哉 教授、秋田県立大学 生物資源科学部 生物環境科学科の田代 悠人 助教[専門:生物地球化学](自然生態管理学研究室)らの共同研究チームは、地球温暖化による永久凍土融解によって、北東シベリアのコリマ川におけるCa2+、Mg2+、SO42-濃度が長期的上昇傾向にあることを解明し、その成果が国際学術誌「Global Biogeochemical Cycles」に掲載されました。 ・北極圏は世界で最も温暖化が著しい地域です。温暖化に伴う永久凍土の...
キーワード:環境変化/極域/生物地球化学/北極海/化学物質/地球温暖化/異常気象/地球化学/地球環境/モニタリング/シベリア/土壌/温暖化/生物資源/物質循環/Ca2+
他の関係分野:複合領域環境学工学農学医歯薬学
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20
海洋が大気中のCO₂を吸収・固定する能力を解明
~深海へ沈む「マリンスノー」の特性と季節変動がカギ~
・沈降粒子注1) (マリンスノー)の窒素同位体比注2)を用いて、海洋の基礎生産力注3)の季節変動を高い時間分解能で復元した。・深さ500mでの炭素隔離効率注4)は、亜寒帯域ではほぼ一定である一方、亜熱帯域では季節によって大きく変動することが明らかになった。・鉱物成分注5)が粒子の沈降速度や壊れにくさを左右し、粒子凝集体の破砕を通じて炭素フラックスの鉛直減衰注6)を制御する新たな仕組みを提案した。 名古屋大学宇宙...
キーワード:フラックス/海洋/食物連鎖/時間分解/季節変動/同位体/北太平洋/太陽/同位体比/光合成/太陽光/時間分解能/地球環境/シリカ/トラップ/栄養塩/炭酸カルシウム/二酸化炭素/二酸化炭素/分解能/有機物/生態系/プランクトン/植物プランクトン/カルシウム/凝集体
他の関係分野:環境学生物学総合理工工学農学医歯薬学
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21
34億年前の海洋に生物的硫黄代謝の痕跡
――太古の浅瀬は生命にとっての"硫黄のオアシス"だった?――
・約34億年前の岩石の中に発見した直径0.01mmほどの珍しい多層構造の黄鉄鉱から地球史初期の生命活動の痕跡を見出しました。・当時の浅瀬ではこれまで考えられていた以上に硫酸の多い環境が局所的にあり、そこでは硫酸を利用する生態系がすでに成立していたことが分かりました。・地球史初期の生命がどのような環境でエネルギーを獲得し生きていたのかを理解する手掛かりとなるだけでなく、その方法論は「地球外生命探査」への応用も期待されます。 東京大学大気海洋研究所の笹木晃平特任研究員および高畑直人助教、千葉大学大学院理学研究院の石田章純准教授、東北大学大学院理...
キーワード:海洋/古環境/古環境復元/質量分析装置/太古代/同位体/硫黄同位体/同位体比/惑星/惑星科学/質量分析/地球環境/ナノスケール/ナノメートル/質量分析計/分解能/有機物/生態系/生態学/微生物/層構造/空間分解能
他の関係分野:環境学総合理工工学農学医歯薬学
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22
電気を一瞬流すだけで金属が強くしなやかに
~数ミリ秒でチタン合金の限界を超える新加工法~
・パルス電流を用いた高速・低エネルギー材料処理法を開発・結晶組織を非平衡的に制御※1し,チタン合金の靭性※2を大幅に向上・電流の非熱的効果※3を活用した新しい材料設計戦略に期待 熊本大学 先進マグネシウム国際研究センターの顧 少杰(グ シャオジェ)助教、同大学 大学院先端科学研究部の徳 悠葵教授および森田 康之教授、九州大学 大学院工学研究院の木村 康裕准教授、名古屋大学 大学院工学研究科の崔 羿(スイ イ)准教授、浙江大学の巨 陽(ジュ ヤン)主幹教授(熊本大学客員教授)ら...
キーワード:パルス/非平衡/微細化/エネルギー消費/省エネ/熱力学/じん性/チタン/材料設計/相変態/チタン合金/マグネシウム/金属材料/航空機/自動車/省エネルギー/熱処理/関節/人工関節
他の関係分野:工学医歯薬学
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23
自然界には存在しない構造を持つ2次元酸化鉄の作製に成功
~グラフェン/SiC界面が生み出す新物質~
・自然界には安定に存在しない構造を持つ2次元酸化鉄の作製に成功しました。・2次元物質のグラフェンと3次元物質のSiCの界面に鉄と酸素を導入する新たな手法により、この2次元酸化鉄作製を実現しました。・スピントロニクスデバイスなどへの応用が期待され、さらに他の2次元遷移金属酸化物に展開することによって新たな量子物性の開拓につながる可能性があります。 早稲田大学の乗松航(のりまつ わたる)教授、物質・材料研究機構(NIMS)の榊原涼太郎(さかきばら りょうたろう)博士(研究当時名古屋大学所属)、日本原子力研究開発機構の寺澤知潮(てらさわ ともお)...
キーワード:遷移金属酸化物/対称性/六方晶窒化ホウ素/ケイ素/2次元物質/カルコゲナイド/原子層/新物質/遷移金属/遷移金属ダイカルコゲナイド/酸化鉄/スピネル/原子配列/SiC/グラフェン/スピン/スピントロニクス/マグネタイト/金属酸化物/結晶成長/原子力/構造制御/酸化物/ホウ素/結晶構造/ヘモグロビン
他の関係分野:化学総合理工工学農学医歯薬学
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24
世界初、トリチウムのレーザー分析技術を開発
~迅速・高精度に定量評価、原子力施設等における応用に期待~
・トリチウム水(HTO)の赤外吸収を高感度観測:トリチウム水(HTO)の非常に強い吸収波長帯(4.3μm帯)を標的とした、光共振器強化型吸収分光(CRDS)注1)装置を開発した。従来の光学的手法と比較して、大幅な性能向上を実現し、世界最高のトリチウム分光感度を達成した。・光学的手法による定量的な直線性と再現性の証明: 試料中のトリチウム放射能濃度と得られた信号の間に、高い線形性があることを実験により世界で初めて明らかにした。また、同一条件での繰り返し測定により、本手法の高い再現性を確認した。・微量液体サンプルの測定:微量の液体試料(数 &mi...
キーワード:原子力発電所/分析技術/核融合/核融合炉/水分子/分光学/放射線計測/中赤外/定量評価/反射率/共振器/光吸収/トリチウム/リチウム/レーザー/レーザー分光/原子力/原子力発電/光共振器/放射能/SPECT/創薬/放射線
他の関係分野:複合領域環境学総合理工工学医歯薬学
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25
藤原定家の日記と埋没樹木が明かす800年以上前の「宇宙の嵐」の痕跡
歴史文献と最高レベルの精度の炭素14分析を組み合わせることで、予測が難しく危険な太陽プロトン現象を効率的に探索する新たなアプローチが構築され、より多くの事象の特性を理解するための基盤が築かれました。本研究は、名古屋大学宇宙地球環境研究所の堀田 英之教授、国文学研究資料館、山形大学、弘前大学などと共同で行われたもので、研究成果は学術誌『Proceedings of the Japan Academy, Series B』に2026年4月10日に掲載されました。 美しいオーロラとして観測される極端な太陽活動は、私たちが地表にいる限りは無害ですが、...
キーワード:高エネルギー/高エネルギー粒子/太陽フレア/オーロラ/磁気圏/質量放出/太陽/太陽活動/地球環境/プロトン
他の関係分野:工学医歯薬学
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26
沈み込み帯誕生時の地殻形成プロセスを示す岩石・地球物理学的証拠を発見
―海底下の「2つの地殻」を可視化―
・伊豆・小笠原海溝で掘削された岩石の物理特性を調べた結果、沈み込み帯誕生直後の海底拡大によってできた岩石と、拡大終結後の火山活動でできた岩石とでは、割れ目の多さと地震波速度※1が大きく異なることを突き止めた。・岩石の物理特性をもとに海底下の地震波速度構造※2を読み解くことで、地殻の中に「初期にできた地殻」と「後からできた地殻」が重なって分布していることを初めて示した。・岩石試料の物理特性と地震波速度構造を結びつける新しい手法により、海底の広域的な内部構造を推定できるようになったことは、過去の掘削コア試料や観測データから沈み込み...
キーワード:先端技術/極地/海洋/海洋科学/環境変動/地下構造/数理科学/物質科学/IODP/テクトニクス/プレートテクトニクス/マグマ/火山活動/火山岩/地球深部/地球内部/地球内部構造/地震波/地震波速度/地震波速度構造/沈み込み/沈み込み帯/内部構造/日本列島/深海底/地球環境/地球環境変動
他の関係分野:複合領域環境学生物学工学農学
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27
国際宇宙探査機群を用いて太陽放射線が太陽系を伝播する過程を解明
ー宇宙天気予測の高度化へ前進ー
・複数の宇宙探査機による観測と数値シミュレーションのデータ同化※1を実施して、太陽で発生した放射線が太陽系を伝播する過程を明らかにしました。・太陽放射線の伝播は、太陽風※2の磁場擾乱の影響を受けて、時間とともに変化していることを示しました。・本研究は、太陽からの放射線が「いつ・どこに・どの程度」到達するかを理解し予測するための新たな物理基盤を提供し、将来の月や火星を含んだ宇宙天気※3予測に貢献するものです。 名古屋大学宇宙地球環境研究所の三好由純教授、岩井一正教授、国立研究開...
キーワード:先端技術/オーストリア/海洋/高エネルギー/高エネルギー粒子/数理科学/地球磁気圏/パラメータ推定/磁気圏/地球磁場/宇宙科学/衛星/磁場/質量放出/数値シミュレーション/太陽/太陽活動/太陽系/太陽風/地球環境/シミュレーション/データ同化/航空機/人工衛星/放射線
他の関係分野:複合領域環境学工学医歯薬学
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28
国産高解像度宇宙X線望遠鏡の開発に成功
~天文学×放射光科学の融合で「激動の宇宙」を視る~
・天文学分野と放射光科学分野の技術を融合し、国産の高解像度宇宙X線望遠鏡注1)の開発と性能実証に成功した。・大型放射光施設SPring-8注2)の約1km長尺ビームラインを活用し、高輝度かつ見かけ上ほぼ点光源となるX線評価システムHBX-KLAEES注3)を構築した。・性能評価の結果、FWHM注4) 0.7秒角注5)、HPD注6) 14秒角という高い解像度を達成した。・開発した望遠鏡は太陽フレア観測ロケットFOXSI-4に搭載さ...
キーワード:太陽フレア/物質科学/SPring-8/放射光/X線天文学/衛星/太陽/天文学/望遠鏡/惑星/惑星探査/ロケット/小型衛星/性能評価/超小型衛星
他の関係分野:工学
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29
ガラスにならない酸化アルミニウムを透明な非晶質の塊に
〜5配位ピラミッドと6配位八面体からなる超高密度構造と結晶を超える誘電率を高圧力で実現〜
・酸化アルミニウム(アルミナ)を、室温・超高圧でミリメートル級の高密度なガラス状材料として形成・硬さ・熱特性・電気特性を併せ持つ新非晶質材料として、電子・機械分野での材料選択肢拡大に期待・高圧による緻密化を通じて性質を調整できる可能性を示し、構造制御による材料設計指針を提案 1. 工学院大学(学長:今村 保忠、所在地:東京都新宿区/八王子市)と物質・材料研究機構(理事長:宝野 和博、所在地:茨城県つくば市、以下「NIMS」)を中心とする研究チームは、名古屋大学 高田 尚記 教授、京都大学、日本電子株式会社、東北大学、島根大学、岡本硝子株式会...
キーワード:磁気共鳴/X線回折/高圧力/中性子/中性子回折/超高圧/放射光/放射光X線/非晶質/誘電率/誘電特性/アモルファス/アルミナ/局所構造/材料設計/アルミニウム/コーティング/モデリング/構造制御/酸化物/多孔質/電気化学/熱伝導/熱伝導率/ガラス状態/核磁気共鳴
他の関係分野:工学総合生物医歯薬学
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30
阿寒カルデラ地下に大規模マグマだまりの可能性
~将来の火山活動の予測・評価に重要な手がかり~
・北海道阿寒カルデラで電磁探査を行い、深さ約30 kmまでの3次元構造を解明。・雌阿寒岳と雄阿寒岳の地下に階層的なマグマだまりと供給経路を示唆する構造を発見。・火山活動の評価や噴火の予測に将来つながる重要な基礎情報を提示。 北海道大学大学院理学院博士後期課程の井上智裕氏(研究当時)、同大学大学院理学研究院附属地震火山研究観測センターの橋本武志教授、田中 良助教、九州大学大学院理学研究院附属地震火山観測研究センターの相澤広記准教授、名古屋大学大学院環境学研究科附属地震火山研究センターの市原 寛講師、産業技術総合研究所再生可能エネルギ―研究セン...
キーワード:地下構造/磁気嵐/MT法/マグマ/マグマ供給系/火山活動/火山観測/磁場変動/水蒸気/水蒸気噴火/地磁気/比抵抗/比抵抗構造/磁場/惑星/惑星科学/地盤変動/3次元構造/結晶化
他の関係分野:環境学工学
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31
体温から電気を取り出す、世界最高性能の有機熱電材料を実現
充電不要な人体装着型センサー用電源素子の普及へ前進
・フラーレン分子と三酸化モリブデンナノクラスターから成る新奇ナノ複合体を創製。・巨大熱電効果を利用することで、導電率σに対して熱伝導率κが増加しない低σ領域でパワーファクター注1)を最大化することに成功。・有機熱電材料としては世界最高の性能指数zT = 0.81を実現。 名古屋大学大学院工学研究科の中谷 真人 准教授、尾上 順 教授らの研究グループは、名古屋大学未来材料・システム研究所の小川 智史 准教授および電...
キーワード:熱電効果/ナノクラスター/モリブデン/トレードオフ/ナノ複合体/環境発電/熱電素子/複合化/電気伝導/導電率/熱電材料/熱電変換/センサー/金属酸化物/酸化物/電気伝導率/熱伝導/熱伝導率/フラーレン
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32
屋内外の光で発電!カーボンナノチューブ電極の両面型太陽電池
ペロブスカイト太陽電池の実用化へOsaka Metroで実証実験を開始
・カーボンナノチューブ(CNT)薄膜透明電極を用いた両面受光型注1)・半透明ペロブスカイト太陽電池注2)(CNT-PSC)の長期耐久性実証実験をOsaka Metro本社にて開始する。・下部透明電極に酸化インジウムスズ(ITO)電極注3)、上部裏面電極注4)に単層カーボンナノチューブ(SWCNT)注5)薄膜透明電極注6)を用いた独自構造により、屋外光および室内光の双方から発電可能である。・10 cm角(100 cm²)のセミモジュ...
キーワード:太陽/ディスプレイ/光環境/太陽光/ペロブスカイト太陽電池/ハイブリッド材料/単層カーボンナノチューブ/ペロブスカイト/電子デバイス/透明性/光電変換/太陽電池/電気伝導/電池/カーボン/電気伝導性/カーボンナノチューブ/ナノ材料/実証実験/耐久性/炭素材料/導電性/ナノチューブ/インジウム/活性酸素
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33
細菌細胞の"毛"が引っ張られても抜けない仕組みを解明 膜タンパク質が"ナット"のように固定される新原理「Protein nut」提唱
・細菌細胞表層の繊維状タンパク質が引っ張られても膜から抜けない仕組みを全原子分子動力学シミュレーション注1)により解明。・ペリプラズム注2)側のタンパク質が“ナット”のように働き、膜貫通構造を支えることを発見し、「Protein nut(プロテイン ナット)」として提唱。・生体分子の設計原理の理解や、バイオ材料・ナノデバイスへの応用に期待。 名古屋大学大学院工学研究科の堀 克敏 教授、鈴木 淳巨 准教授、吉本 将悟 助教、笹原 純 博士後期課程学生らの研究グループは、アシネ...
キーワード:分子動力学シミュレーション/ファイバー/ナノデバイス/ナノ構造体/ナノファイバー/シミュレーション/ナノメートル/ナノ構造/プラスチック/耐久性/動力学/分子動力学/生体分子/膜タンパク質/細菌
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34
土器の三次元形状を深層学習で解析する新手法を開発 食器としての観点から須恵器を分析、古代日本の食習慣に迫る
・土器の三次元(3D)点群データを用いて形態学的分類を行う深層学習(ディープラーニング)注1)モデルを開発し、二次元形状の解析では実現できなかった分類に成功した。・猿投窯注2)出土の須恵器注3)917点の点群に対して高精度で分類が可能なことを示した。・PCA注4)、階層クラスタリング注5)、3D Grad-CAM注6)によって分類の解釈性を高めた。・須恵器の形態学的変化が食習慣の変化に関連している可能性を指摘した。・...
キーワード:視覚化/3Dデータ/AI/クラスタリング/ディープラーニング/ニューラルネットワーク/主成分分析/情報学/深層学習/人工知能(AI)/古墳時代/ノイズ/朝鮮半島/形態学/テクスト/文化遺産/CAM/ニューラルネット/技術革新/神経回路/食習慣
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35
海の天然物が抗がん剤効果を最大7倍に高める機構を発見
効果を高めながら副作用を抑える、新しい治療戦略開発へ期待
・海洋天然物ミカロライドCが、細胞分裂に重要な役割を果たすタンパク質のβ-チューブリンに結合するという、新たな機能を発見した。・ミカロライドCおよびマクロラクトン類縁体注1) が、抗がん剤パクリタキセル注2) による働きを強力に促進・安定化する相乗効果を示すことを発見した。・マクロラクトン類縁体は単独では細胞毒性が低い一方、パクリタキセルの抗腫瘍活性を4~7倍程度増強することを発見した。・副作用を低減した新しい微小管注3)阻害薬の開発が期待される成果である。...
キーワード:海洋/量子化/量子化学/二量体/エステル/ケミカルプローブ/選択性/海洋天然物/増殖抑制/細胞毒性/染色体/卵巣/大腸/微小管/卵巣がん/アクチン/がん細胞/がん治療/ケミカルバイオロジー/チューブリン/プローブ/細胞骨格/細胞分裂/創薬/大腸がん/副作用/抗がん剤/生理学/乳がん
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36
情報の安定性と信号強度の両立を実現
―保磁力最大約10倍を達成、次世代省エネ磁気メモリへ―
・従来は困難とされてきた、磁石の強さ(磁化)と情報の保持能力(保磁力)の両立を、独自の「ナノ傾斜設計」により実現しました。・従来の均一材料と比べ、磁化を維持したまま、保磁力を従来の最大約10倍に向上させることに成功しました。・大強度陽子加速器施設J-PARC MLFと3GeV高輝度放射光施設NanoTerasu(ナノテラス)(注4)を連携活用した解析により、全体の性能向上を実現するメカニズムが明らかになりました。・デジタル社会の拡大に伴う消費電力増...
キーワード:パートナーシップ/陽子/量子スピン/J-PARC/加速器/中性子/放射光/磁場/太陽/円二色性/トレードオフ/磁気円二色性/マンガン/スピンデバイス/メモリ/省エネ/材料設計/スピン/ナノスケール/ナノメートル/原子力/ルテニウム
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37
体内時計の精度はタンパク質に内蔵されていた
―シアノバクテリアの時計の本質を解明―
・体内時計の「環境に左右されない正確さ」が、タンパク質の時計に内蔵されていることを実証・20種類以上の時計タンパク質「KaiC」の周期変異体を使って、細胞内と試験管内の両方で高い周期精度を確認・細胞内では細胞環境が地球環境に合わせてわずかに周期を微調整している可能性が示唆され、人工的な生物時計の設計や、生物時計の精密な時間制御技術の開発につながる可能性に期待 大阪大学大学院理学研究科(名古屋大学高等研究院 客員研究員)の伊藤(三輪)久美子特任助教、関西医科大学医学部の岡野(今井)圭子講師、立命館大学生命科学部の寺内一姫教授、名古屋大学の故近...
キーワード:環境変化/バクテリア/シアノバクテリア/光合成/生物時計/地球環境/変異体/体内時計/in vitro/細菌
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38
酸素存在下でも生育する光合成細菌の高効率エネルギー変換機構を解明
多くの光合成細菌にとって酸素は有害ですが、海洋性紅色非硫黄細菌は酸素存在下でも生育できます。この細菌において光合成を担うタンパク質複合体の構造をクライオ電子顕微鏡で観察したところ、新たな膜タンパク質を発見し、酸素存在下でも効率よくエネルギー変換できる仕組みの一端を解明しました。光合成細菌は光合成の際に酸素を発生しませんが、太陽光エネルギーを高効率で化学エネルギーへ変換する能力を持ちます。また、植物が利用しない近赤外光を利用でき、淡水や海水、温泉など多様な環境に適応しています。中でも海洋性紅色非硫黄細菌Rhodovulum sulfidophilum は、酸素存在下で...
キーワード:光エネルギー/海洋/近赤外/太陽/タンパク質複合体/光合成/光合成細菌/電子伝達/太陽光/赤外光/水処理/電子顕微鏡/排水処理/分解能/モデル生物/遺伝子改変/エネルギー変換/クライオ電子顕微鏡/バイオテクノロジー/近赤外光/膜タンパク質/硫化水素/遺伝子/細菌
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39
量子化された"相対論的"準粒子を微視的に観測
―ディラック電子の量子ホール効果の特異性を解明―
・量子ホール状態において異方的なスピン励起を観測・スピン軌道相互作用の強いディラック半金属に特有の準粒子 静岡大学理学部の清水康弘教授の研究グループは、名古屋大学大学院理学研究科の小林義明准教授・松下琢講師の研究グループと共同で、相対論的な運動方程式に従うディラック電子の量子化に伴う特異な磁気励起の観測に成功しました。本研究は、核磁気共鳴法(NMR)を用いて、量子ホール状態のバルク磁気励起を初めて明らかにしました。グラフェンなどの電子の有効質量がゼロに近いディラック半金属では、弱い磁場で電子の軌道運動のランダウ量子化が起きますが、相対論的な...
キーワード:エンタングルメント/スピン軌道相互作用/ディラック半金属/ディラック方程式/ビスマス/原子核/磁気共鳴/磁気励起/集団運動/準粒子/場の量子論/低エネルギー励起/有効質量/量子ホール効果/量子化/量子論/ホール効果/素粒子/磁場/トポロジカル/核スピン/半金属/グラフェン/スピン/極低温/電磁波/核磁気共鳴/核磁気共鳴法
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40
次世代パワー半導体"最有力素材"の新規技術を確立
~世界初「酸化ガリウム」成長技術でEV、再エネ、宇宙開発を加速~
・高密度酸素ラジカル源(HD-ORS)を開発し、分子線エピタキシー(MBE)注1)・物理蒸着法(PVD)注2)で原子状酸素密度を従来比2倍に向上。・HD-ORSを用いたMBEで、300℃、1µm/hにて次世代パワー化合物半導体注3)である酸化ガリウム(Ga₂O₃)注4)の高速ホモエピタキシャル成長注5)を実現。・PVDにおいてもHD-ORSを活用することにより、1µm/h超の高速成長で安定した(001)面ホモエピタキシャル膜を実現。...
キーワード:CdTe/超高真空/GaN/InP/エピタキシャル成長/パワーデバイス/ヘテロエピタキシー/分子線エピタキシー(MBE)/省エネ/エピタキシー/エピタキシャル/単結晶/SiC/スパッタリング/化合物半導体/結晶化/結晶成長/結晶方位/原子状酸素/熱処理/熱伝導/半導体/結晶構造/ラジカル
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41
超小型衛星「MAGNARO-II」を研究開発
~複数の衛星による宇宙の力を使った編隊飛行の実証実験~
・編隊飛行において推進剤や軌道制御機器を使用しない超小型衛星「MAGNARO-II」(マグナロ-II)を研究開発した。・本衛星は、軌道上で二つに分離し磁気や空気による力といった人工衛星が受ける力を利用し、人工衛星の編隊を形成し維持する技術の実証実験を行う。・軌道制御機器を使用しないことから、余裕ができたスペースに望遠鏡やミッション用の通信機といったミッション機器を搭載でき、推進剤の残量を考慮する必要がないため、従来よりも長期にわたる編隊維持が期待される。・本衛星のこれまでの研究開発により得られた知見により、名古屋大学が代表機関として実施しているJAXA宇宙戦...
キーワード:MIMO/衛星/磁場/望遠鏡/スピン/宇宙工学/航空宇宙工学/実証実験/小型衛星/人工衛星/超小型衛星/イミン
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42
ニッケル酸化物における高温超伝導の起源解明
―電荷とスピンが協力する機構を発見、新規物質開発の新機軸に―
・ニッケル酸化物高温超伝導体注1)では超伝導相付近で電荷・スピン秩序の共存が観測される。・電荷・スピン秩序が共存する微視的な起源と、高温超伝導注2)発現機構を理論的に解明。・欠陥原子を利用した、超伝導対称性や発現機構を解明する実験手法を理論的に提案。 名古屋大学大学院理学研究科の井上 大輔 博士後期課程学生、山川 洋一 講師、大成 誠一郎 准教授、紺谷 浩 教授は、2023年に発見された二層ニッケル酸化物高温超伝導体で観測される電荷密度波(CDW)注3)とスピン密度波(SDW...
キーワード:スピン密度波/ネマティック秩序/マグノン/軌道秩序/高温超伝導体/磁気秩序/対称性/超伝導体/超伝導対称性/鉄系超伝導/鉄系超伝導体/電荷秩序/電荷密度波/電子相関/銅酸化物/非従来型超伝導/不確定性原理/揺らぎ/量子干渉/量子相転移/相転移/超伝導/電子格子相互作用/スピン揺らぎ/高温超伝導/酸化物高温超伝導体/理論解析/電気抵抗/スピン/酸化物/不確定性/量子力学
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43
機能性有機化合物を迅速合成する手法を確立 メカノケミカル法を用いた前例のないアルキン二量化反応
・キラルラダーπ骨格をもつジヒドロジナフトペンタレンの合成に成功。・空気下、室温で、迅速に反応させる「メカノケミカル反応」注1)により、溶液中反応では達成できなかったアルキン注2)の二量化反応を実現。・ジヒドロジナフトペンタレンのキラル光学特性などを解明。 名古屋大学大学院理学研究科の伊藤 英人 准教授、堀 航也 博士前期課程学生、遠山 祥史 博士後期課程学生らは、メカノケミカル法による新しいアルキン注2)の二量化反応を開発し、新奇キラルラダーπ骨格をもつジヒド...
キーワード:多環芳香族炭化水素/光物性/分子構造/芳香族/キラル/ジエン/ナフタレン/電子移動/芳香族化合物/芳香族炭化水素/固体反応/アセチレン/メカノケミカル/ベンゼン/光学特性/リチウム/水素原子/機能性/炭化水素/アルキン/有機合成
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44
小惑星リュウグウ試料の磁気測定から探る初期太陽系の磁場環境
・小惑星探査機「はやぶさ2」が回収した小惑星リュウグウの微小試料に対して、高感度SQUID磁力計を用いた磁気測定を行いました。・研究グループ間で異なっていた解釈を統合できる磁気データが得られ、リュウグウ母天体が太陽系形成初期に経験した水質変成時の磁場環境が記録されている可能性が示されました。・本研究は、太陽系初期の物質進化や惑星形成環境を理解する上で重要な成果です。 東京理科大学 理学部第一部 物理学科の佐藤 雅彦准教授、北海道大学の木村 勇気教授、岡山理科大学の畠山 唯達教授、東北大学の中村 智樹教授、名古屋大学の渡邊 誠一郎教授を中心...
キーワード:リュウグウ/磁場/小惑星/星形成/太陽/太陽系/惑星/惑星形成/惑星探査/SQUID/はやぶさ2
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45
世界初、超高性能熱電半金属に潜む「プラズモニックポーラロン」を直接観測
-半金属は熱電材料にならないという常識を覆す-
・半金属1)でありながら極めて高い熱電性能を示すTa₂PdSe₆の電子構造を直接観測しました。・電子が集団的電荷振動と結合した新しい準粒子「プラズモニックポーラロン」2)を発見しました。・電子と正孔3)の性質の違いが、半金属の高性能熱電変換を生むことを明らかにしました。 岡山大学学術研究院先鋭研究領域(異分野基礎科学研究所)の大槻太毅准教授と名古屋大学大学院理学研究科の中埜彰俊助教(現:同大学大学院工学研究科講師)、寺崎一郎教授、京都大学大学院人間・環境学研究科の吉田鉄平教...
キーワード:バンド構造/角度分解光電子分光/光電子分光/高エネルギー/準粒子/加速器/放射光/電子分光/クリーンエネルギー/プラズモン/ポーラロン/半金属/電子構造/電子状態/熱電材料/熱電変換/半導体/寿命
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46
スーパーコンピュータ「富岳」で解明、宇宙には反太陽型の自転を持つ恒星はない?
恒星は年老いるにつれ、磁気活動が弱まることを示唆
・45年以上にわたって、太陽型と反太陽型の自転を持つ恒星が存在することが理論的に示唆されてきた。・これまでの観測では、太陽程度の質量、年齢の恒星では反太陽型の差動回転注1)は見つかってこなかった。・スーパーコンピュータ「富岳」注2)による世界最大規模の数値シミュレーション注3)により、理論的にも反太陽型の自転は存在しない可能性が明らかになった。・太陽のような恒星は、年齢とともに単調に磁気活動が弱くなっていくことが示唆される。 名古屋大学宇宙地球環境研究所の堀田 ...
キーワード:スーパーコンピュータ/恒星/磁場/数値シミュレーション/太陽/太陽系/惑星/地球環境/シミュレーション
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47
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―
・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 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...
キーワード:水分子/閉じ込め/X線回折/放射光/放射光X線/秩序構造/結晶工学/動力学/分子動力学/分子動力学計算
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48
腸内細菌がタッグを組んで便秘を引き起こす仕組みを解明
~常識を覆す「細菌性便秘」の世界初の発見と、新たな治療薬開発に光明~
・世界初のメカニズム発見:2種類の腸内細菌が協調して腸管粘液(ムチン)注1)を分解し、便秘を引き起こす「細菌性便秘」注2)という新しい概念を提唱した。・臨床と基礎の統合的アプローチ: 患者データ解析で得られた知見を、無菌マウス注3)と遺伝子改変技術を用いた生物学的実験で実証した。特定の細菌の組み合わせが便秘の「直接的な原因」になることを証明した。・創薬への期待: 細菌が持つ特定の酵素(脱硫酸化酵素)を標的にすることで、便秘を改善する新たな治療戦略を示唆した。 名古屋大学 学...
キーワード:産学官連携/データ解析/遺伝子改変/ノトバイオート/実験動物/酸化酵素/微生物/無菌マウス/大腸/パーキンソン病/マウス/創薬/遺伝子/医師/細菌/自律神経/腸内細菌/動物実験
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49
抗ウイルス薬ファビピラビルの活性化の鍵となる酵素反応を可視化
― 高い薬効を発揮できる新薬の創製へ向けた新たな手法開拓 ―
・酵素HGPRTがファビピラビルを活性型へと変化させる反応を、NMRでリアルタイムに直接観測・HGPRTが酵素活性を発揮するうえで特に重要な「ホットスポット残基」を同定し、その役割を解明・NMRデータと分子動力学シミュレーションを統合的に解析し、酵素-薬剤相互作用の機序を解明・本手法は、より高い薬効をもつ新規抗ウイルス薬やプロドラッグの設計への応用が期待される 北里大学大学院薬学研究科の杉木俊彦准教授と吉田智喜助教、大阪大学量子情報・量子生命研究センターの根来誠教授、大阪大学蛋白質研究所の藤原敏道名誉教授、量子科学技術研究開発...
キーワード:情報学/磁気共鳴/分子動力学シミュレーション/量子情報/ホットスポット/シミュレーション/動力学/分子動力学/酵素活性/酵素反応/プロドラッグ/核磁気共鳴/抗ウイルス薬/ウイルス
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50
動物の複雑な行動を解析するAIツール『YORU』を発表
~プログラム不要で集団内の個体の行動識別や操作が可能に~
・動物同士が入り交じる場面でも、「見た目の変化」を手がかりに高速で動物の行動を自動検出するAI解析ツール『YORU』を開発した。・昆虫、魚、哺乳類において複数個体の行動を高い精度で迅速に検出できた。・特定の行動を示す個体をピンポイントで狙ったリアルタイム介入操作注1)を実現した。・プログラミング不要で実験・解析を自動化でき、生命科学全般の研究発展にも寄与する。 〈AI解説ツール「YORU」による解析動画〉...
キーワード:物体検出/アルゴリズム/プログラミング/機械学習/人工知能(AI)/行動観察/因果関係/性行動/マイクロ/自動化/光刺激/行動選択/神経活動/行動解析/社会性行動/哺乳類/生態学/スポーツ/スポーツ科学/電気刺激/光遺伝学/イミン/神経科学/創薬/薬理学/遺伝学
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51
植物が環境に適した根を作り出すメカニズムを解明
〜作物の根を栽培環境に最適化する品種育成への応用に期待〜
・イネは根の皮層に通気組織注1)と呼ばれる空隙を形成し、大気中の酸素を根端部まで効率的に供給することで酸素の欠乏した冠水土壌注2)に適応している。そのため、他のイネ科の畑作物と比べて根に占める皮層の割合が大きい。・モデル植物のシロイヌナズナでは、根端分裂組織注3)の皮層-内皮始原細胞注4)が並層分裂注5)することでそれぞれ1層の内皮注6)と皮層が生み出される。一方、イネの根端分裂組織では並層分裂が複数回起こることで、放射方向に複数の皮層が生み出される...
キーワード:最適化/パターン形成/高分子/植物生理学/分裂組織/植物ホルモン/シロイヌナズナ/水田/イネ/フェノール/リグニン/土壌/微生物/ホルモン/幹細胞/細胞死/細胞分裂/脂肪酸/転写因子/内皮細胞/生理学
他の関係分野:情報学化学生物学農学医歯薬学
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52
MRI検査中でも使える、金属を使わない医療用ロボット開発 名古屋大学・東海中央病院の医工連携プロジェクトで動作実証
・MRI・CT内でロボットを動かす難しさ:MRI・CT画像を用いれば、体内の病変部を確認しながら治療を行うことができ、ロボットの遠隔操作による支援は術者の負担軽減につながる。一方、MRIでは強い磁場のため電動モータが使用できず、CTでは金属によるノイズが問題となる。また、装置のガントリ内は狭く、小型機構が求められる。・球状歯車型空圧モータで動くロボット:部矢准教授らは非金属製の空圧駆動による「球状歯車型空圧モータ」注1)を開発し、1台で多方向回転が可能であることを実証してきた。本研究では2台のモータを組み合わせ、穿刺(せんし)機構を備えた医療用ロ...
キーワード:強磁場/高磁場/ノイズ/磁場/ロボット/遠隔操作/金属材料/実証実験/性能評価/CT画像/医工連携/画像診断/MRI
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53
天の川銀河円盤に落下する星形成の材料"分子雲"を発見
~天の川の進化の謎を解く大きな手がかり~
・天の川のじょうぎ座注1)の方向に銀河円盤から垂直に尻尾のように伸びた構造(ヘッドテイル構造)を持つ分子雲を発見した。・位置天文衛星ガイア注2)のデータ解析によって分子雲までの距離を8000±590光年と推定した。・分子雲が天の川銀河円盤に落下し、円盤部からの衝撃圧縮によって加熱を受けている可能性が示唆された。 名古屋市科学館の河野 樹人 学芸員 (兼:名古屋大学大学院理学研究科 客員研究員)、名古屋大学の福井 康雄 名誉教授、早川 貴敬 研究員、立原 研悟 准教授、東京大学の土井...
キーワード:核融合/データ解析/衛星/銀河/恒星/星形成/星形成領域/赤外線/天文学/電波望遠鏡/分子雲/望遠鏡/水素分子/衝撃圧縮/遠隔操作/電磁波
他の関係分野:総合理工工学
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54
抗体全体のかたちと機能の鍵となるヒンジ領域
-免疫反応をピンポイントで制御する抗体医薬の設計に期待-
・IgG1抗体のヒンジ領域を改変すると抗体が半分に分かれる現象を発見。・核磁気共鳴法などによる原子レベルでの構造解析で、ヒンジ構造の変化が抗体全体の構造と機能に影響することを解明。・受容体FcγRIにのみ結合する特性を利用した次世代抗体医薬の設計に期待。 東京科学大学(Science Tokyo) 物質理工学院 材料系の小関悠希大学院生(博士後期課程1年)と同 総合研究院 フロンティア材料研究所の谷中冴子准教授、九州大学 大学院薬学研究院のカアベイロ・ホセ教授、大阪大学 大学院工学研究科の内山進教授、山口祐希助教、自然科学研究...
キーワード:磁気共鳴/機能制御/アミノ酸/プロリン/核磁気共鳴/核磁気共鳴法/血液/抗原/抗体医薬/受容体/免疫応答/免疫細胞/ウイルス/抗体/細菌
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55
高校生はコロナ禍で抑うつになりにくくなっていた?
~心の変化を"地形図"で可視化、集団傾向を数理的に解析~
・東京在住の高校生から取得した抑うつ注1)に関するアンケートに対して、エネルギー地形解析注2)を適用して「抑うつのエネルギー地形図」として解析した結果、先行研究と同様に集団全体の傾向としてコロナ禍で抑うつになりにくくなっていたことを示した。・層別化解析注3)により、抑うつスコアが低く安定なグループと高く不安定なグループを特定し、両グループでコロナ禍による抑うつへの影響が異なることを示した。・脳発達データ(経時的な頭部MRI検査注4))の比較から、脳構造の成長過程が抑うつの感受性に影...
キーワード:無作為抽出/AI/インテリジェンス/情報学/人工知能(AI)/認知科学/内部構造/行動特性/コロナ禍/アンケート調査/シミュレーション/動特性/インフォマティクス/脳発達/生態学/精神医学/脳神経科学/パンデミック/感染症対策/眼球運動/思春期/MRI/神経科学/うつ/うつ病/コホート/異分野融合/感染症/新型コロナウイルス感染症/精神疾患/放射線/抑うつ
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56
「鉄×光」で高価な光学活性物質を1/3に抑える新触媒を開発 レアメタル使わず有用天然物の合成に成功
医薬品開発をもっとエコに
・豊富な資源である鉄とクリーンなエネルギーである光を掛け合わせた合成法を開発。・高価なキラル注1)配位子注2)の使用量を1/3に削減することに成功。・生物活性天然物Heitziamide Aの世界初の不斉全合成注1)を達成。・理想的な触媒デザインの実現により、環境・コスト面に配慮した医薬品開発の推進が期待される。 名古屋大学大学院工学研究科の石原 一彰 教授、大村 修平 助教、赤尾 颯斗 博士後期課程学生らの研究グループは、高価なキラル配位子X*の使用量を最小限...
キーワード:光エネルギー/再生可能エネルギー/太陽/アミド/キラル/光学活性/立体選択的/太陽光/持続可能/持続可能な発展/光触媒/レアメタル/生物活性/医薬品開発/生物活性天然物/阻害剤/配位子/不斉全合成
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57
「もったいない精神」で宇宙の天気を読む
――複数探査機の多点比較から宇宙線変動と太陽プラズマの関係を解明――
・複数探査機の多点観測から宇宙線変動と太陽プラズマの物理的関係を解明・本来理学用途でないシステム系観測装置を活用した太陽プラズマ観測手段を確立し、実証に成功・太陽プラズマの観測手段の増加により、精度の高い宇宙天気予報実現に貢献 名古屋大学宇宙地球環境研究所の三好由純教授、原田裕己准教授、東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻の木下岳大学院生、計測・実験素粒子物理学研究所(LIP:Laboratory of Instrumentation and Experimental Particle Physics)のマルコ ピント研究員、東京大...
キーワード:銀河宇宙線/高エネルギー/高エネルギー粒子/素粒子/宇宙線/衛星/観測装置/銀河/質量放出/新星/素粒子物理/太陽/太陽系/超新星/超新星爆発/惑星/惑星科学/地球環境/人工衛星/TEMPO/放射線
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・最大12年間分の地域高齢者のデータを活用した研究であり、健康関連quality of life(QOL)注1)の変化パターンを同定した世界初の試み。・一部の健康関連QOLは一様に低下するのではなく、“低下群”と“維持群”に分かれることを発見。・QOL低下には、睡眠の質、足の筋力や体の安定性、抑うつ傾向などの予測因子が関連。・就寝時刻・起床時刻といった睡眠スケジュールの問題ではなく、睡眠の“質”自体が決定的に重要であることを発見。・ある時点のQOL得点...
キーワード:社会モデル/健康増進/地域経済/データ解析/寿命/身体機能/日常生活/血液/うつ/メンタルヘルス/加齢/健康寿命/高齢者/睡眠/生活の質/地域在住高齢者/非侵襲/抑うつ
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59
旧石器時代の未知の石材産地をヨルダンに発見
~ホモ・サピエンスの文化進化を資源利用から解明へ~
・中東ヨルダンにおける旧石器時代注1)の人類が、石器づくりのために希少な石材産地を利用していたことを明らかにした。・考古学と地球科学、地理学の研究者が協働し、ヨルダン国南部でフィールド調査と石材の分析、地理情報システムによる解析など多面的な学際研究を行った。・中東は、ホモ・サピエンスがアフリカからユーラシアに拡散した拠点である。そこでホモ・サピエンスが数万年のあいだに行動や文化をどのように変化させたのかについて、石材などの資源利用という観点から明らかにされることが本研究の成果から期待される。 名古屋大学博物館・大学院...
キーワード:情報システム/フィールド調査/資源利用/地理情報システム/地球科学/学際研究/地質学/旧石器時代/人類進化/地球環境/地理情報/ユーラシア
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60
二重の円偏光発光を示すキラルホウ素分子を開発
~環境応答性発光に基づく先端光技術の創出に期待~
・ホウ素を含む非対称な多環芳香族炭化水素 (PAH)に、分子内ホウ素-酸素配位結合注1)部位を導入することで、中心不斉注2)を有するキラルホウ素π共役分子を創出した。・励起状態注3)でこの配位結合が解離することで、炭素-ホウ素結合に沿った軸不斉注4)を有する三配位ホウ素注5)π電子系へと変換されることを見出した。・この変化に伴い、高い量子収率や、深赤色領域での発光を伴った二重の円偏光発光が得られることを見出した。・酸素配位結合部位としてホスフ...
キーワード:3Dディスプレイ/先端技術/多環芳香族炭化水素/物質科学/磁場/共役分子/芳香族/励起状態/円偏光発光/キラル/ディスプレイ/ホスフィン/芳香族炭化水素/円偏光/配位結合/有機分子/光励起/電子状態/センシング/水素原子/環境応答性/ホウ素/環境応答/炭化水素/分子設計
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61
将来気候に比較される鮮新世温暖期における西南極氷床の融解状況・規模を解明
・国際深海科学掘削計画(IODP)※1)379次研究航海※2)で採取された西南極アムンゼン海の海底堆積物試料の同位体比分析と氷床数値モデルシミュレーションから,将来気候と比較される鮮新世(533–258万年前)に西南極氷床※3)の大規模融解(3メートルの海面上昇に相当)があったことを明らかにしました。・西南極氷床は,330–460万年前の間に14回にわたり融解し,このうちの少なくとも5回は全融解していました。本研究結果は,西南極氷床の大規模融解が,将来の温暖化環境下でも現実的に起こり得ること...
キーワード:海面上昇/海洋/環境変動/IODP/海底堆積物/堆積物/地球化学/地球深部/地球内部/地球内部構造/地質学/同位体/内部構造/南極氷床/同位体比/深海底/地球環境/シミュレーション/ダイナミクス/数値モデル/地球環境変動/温暖化
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62
新手法で3Dプリンタ用の素材開発を大きく加速
Al-Fe合金系で軽量・高強度・耐熱を実現、輸送機器に実装へ
・レーザビームを用いる金属3Dプリンタ注1)技術を利用した非平衡なミクロ・ナノ組織注2)の制御に向けた元素選択の考え方を新たに提案した。・提案した考え方に基づいて開発したアルミニウム-鉄(Al-Fe)系合金注3)の造形体は、高強度や高耐熱性などのさまざまな機能を有し、第3・第4元素によって制御できることを明らかにした。・この考え方はアルミニウム系合金だけでなく他の金属へも適用できるため、金属3Dプリンタ用の新たな材料開発を大きく加速させることが期待される。 名古屋大学大学院...
キーワード:金属元素/非平衡/耐熱性/アルミニウム/エンジン/マイクロ/自動車/電子顕微鏡/光学顕微鏡/結晶構造
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63
二次元半導体ナノネットワーク構造の合成法開発に成功
~次世代の水素発生触媒の応用に期待~
・研究グループ独自のユニークな手法により、半導体材料の遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)(1)のデンドライト(2)と呼ばれるナノスケールのネットワーク構造の合成に成功しました。・単層TMDCと成長基板の界面を化学反応場とするナノリアクタを用いることで、ナノスケールのデンドライト構造の合成に成功しました。・この手法の開発により、従来の貴金属フリーの水素発生触媒(3)の発展に大きく寄与します。 学術研究院環境生命自然科学学域の鈴木弘朗研究准教授と名古屋工業大学物理工学類の平...
キーワード:二次元物質/反応場/カルコゲナイド/原子層/原子層物質/電気分解/貴金属/遷移金属/遷移金属ダイカルコゲナイド/層状物質/電子デバイス/半導体材料/水素発生/光学特性/ナノスケール/ネットワーク構造/電気化学/半導体
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64
電流を使わず人工反強磁性体の電界制御技術を構築 超省エネルギー型スピントロニクスデバイスへの応用に新たな扉
・ジュール発熱注1)の原因となる電流を用いず、電界のみで磁気結合の制御を実証。・[Co/Ru/Co] エピタキシャル注2)多層膜人工反強磁性体注3)/圧電単結晶注4)PMN-PTヘテロ構造の創製。・人工反強磁性体[Co/Ru/Co] エピタキシャル多層膜における層間磁気結合注5)の電界制御に成功。・超低消費電力電界制御型反強磁性スピントロニクスデバイス注6)の実現に新たな道。 名古屋大学大学院理学...
キーワード:反強磁性/反強磁性体/テラヘルツ/磁場/磁気モーメント/磁性体/圧電効果/強磁性/電子デバイス/省エネ/エピタキシャル/圧電体/強磁性体/磁気特性/単結晶/電気抵抗/電子状態/コバルト/シミュレーション/スピン/スピントロニクス/ダイナミクス/マイクロ/結晶方位/省エネルギー/積層構造/多層膜/第一原理/第一原理計算/低消費電力/膜構造/量子力学/層構造/ルテニウム
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65
AlN基板上AlN/GaN/AlN 薄膜トランジスタで高耐圧・低抵抗・電流不安定性解消を実証
~通信・レーダー向け高周波デバイスの性能向上に期待~
・量産性に優れたMOVPE注1)法により、窒化アルミニウム(AlN)基板上にコヒーレント成長注2)させたAlN/GaN/AlN 高電子移動度トランジスタ(HEMT) 注3) を実現。・従来のGaN HEMTと比べ、同等水準の抵抗値を実現しつつ、2倍以上の耐圧性能を達成。・従来のGaN HEMTで課題だった電流コラプス注4)を抑え、安定動作を実現。・Crystal ISの高品質AlN単結晶基板、旭化成と名古屋大学により開発した革新的結晶成長技術、そして名古屋大学 エネルギー...
キーワード:ミリ波/先端技術/産学連携/結晶格子/コヒーレント/高周波/アンモニア/電子移動/有機金属/GaN/MOVPE/イメージセンサー/デバイスプロセス/トランジスタ/パワーデバイス/バンドギャップ/高電圧/窒化ガリウム/電子デバイス/薄膜トランジスタ/半導体デバイス/半導体材料/発光ダイオード(LED)/ドーピング/単結晶/SiC/アルミニウム/シリコン/センサー/トラップ/マイクロ/マイクロ波/移動度/化合物半導体/結晶成長/周波数/集積回路/窒化アルミニウム/熱伝導/熱伝導率/半導体/エネルギー変換/結晶構造
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66
3Dプリンタアルミニウムの強度・変形メカニズム解明
力学機能制御の技術開発加速へ
・レーザビームを用いる金属3Dプリンタ注1)技術を用いて製造したアルミニウム合金注2)の強度と変形メカニズムを、「マイクロピラー圧縮試験注3)」を用いて解明した。・不均一なミクロ・ナノ組織注4)の特徴を持つ「溶融注5)池構造(melt-pool structure)」における個々の領域の機械的性質注6)を実験的に明らかにした。・本研究にて見出された理解はアルミニウムだけでなく他の金属へも適用できるため、金属3Dプリンタ技術を利用した力学機能...
キーワード:金属元素/準安定/非平衡/準安定相/せん断/機械的性質/原子配列/単結晶/アルミニウム/ナノメートル/マイクロ/引張強度/耐久性/電子顕微鏡/機能制御/光学顕微鏡/結晶構造
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67
C型肝炎ウイルスはヒトの翻訳開始因子を巧妙に利用する
-翻訳開始因子eIF3が翻訳開始後も働くことを示す新構造-
理化学研究所(理研)生命医科学研究センター翻訳構造解析研究チームの伊藤拓宏チームディレクター(生命機能科学研究センター構造生命科学/細胞生物学連携チーム上級研究員)、岩崎わかな専任研究員、柏木一宏研究員、プロテオーム恒常性研究ユニットの今見考志ユニットリーダー、開拓研究所岩崎RNAシステム生化学研究室の岩崎信太郎主任研究員、七野悠一上級研究員(研究当時、現客員研究員、筑波大学医学医療系教授)、兵庫県立大学大学院工学研究科の今高寛晃教授、町田幸大准教授、名古屋大学大学院理学研究科の松本有樹修教授らの共同研究グループは、C型肝炎ウイルス(HCV)[1]が、ヒトの翻訳開始因子...
キーワード:画像処理/閉じ込め/タンパク質合成/超分子複合体/翻訳開始/tRNA/タンパク質複合体/電子顕微鏡/リボソーム/C型肝炎ウイルス/HCV/クライオ電子顕微鏡/肝炎/C型肝炎/超分子/mRNA/RNA/アミノ酸/抗ウイルス薬/細胞生物学/立体構造/ウイルス/ゲノム/遺伝子
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68
カーボンナノチューブを「電子」を運ぶ素材に変換 ペロブスカイト太陽電池の"弱点"克服へ新展開
・有機リン化合物によるn型化注1)の実現 : リン化合物の電子供与により、単層カーボンナノチューブ注2)(SWCNT)を安定的にn型化。フェルミ準位注3)上昇と近赤外吸収変化で電子注入を実証。・フラーレン誘導体(PCBM)による界面改善 : 絶縁性残さを除去し、ペロブスカイト層との接触を改善。電子移動度が2倍以上に向上し、変換効率8.03%を達成。・優れた耐久性と疎水性による安定化 : ドーピング注4)による撥水性向上で、無封止でも500時間後に効率50%を保持。金属電極を超える安...
キーワード:近赤外/太陽/電子移動/ペロブスカイト太陽電池/ハイブリッド材料/単層カーボンナノチューブ/キャリア/ペロブスカイト/電子デバイス/持続可能/ドーピング/太陽電池/電気伝導/電子状態/電池/カーボン/電気伝導性/カーボンナノチューブ/シリコン/移動度/環境負荷/耐久性/炭素材料/導電性/熱伝導/半導体/ナノチューブ/フラーレン/誘導体
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69
世界初、石英の結晶度・粒径・被熱温度の関係を解明 地球史の解明に寄与する新たな「地質温度計」として期待
・石英(せきえい)の結晶度注1)、粒径、被熱温度注2)の間に、以下の一般法則があることを世界で初めて、明らかにした。結晶度 = 3.57 × ln (粒径) + 6.46被熱温度 = 18.3 × 結晶度 + 170被熱温度 = 71.0 × ln (粒径) + 285・光学顕微鏡や簡易型電子顕微鏡によって、比較的簡便に石英の被熱温度を求めることができる。今後「石英を用いた地質温度計注3)」として途上国を含めた世界中で汎用され、地球...
キーワード:地球科学/X線回折/堆積物/地質学/化学組成/ケイ素/材料科学/非晶質/アモルファス/電子顕微鏡/光学顕微鏡/結晶構造/プランクトン
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70
栄養不⾜が植物の病害抵抗性を弱める原因を解明
〜異常気象下での作物収量増産への貢献に期待〜
・細胞内の糖分やエネルギー不⾜により植物の免疫活性が低下することを発⾒。・細胞内エネルギーセンサーSnRK1 が植物の病害抵抗性遺伝⼦発現のブレーキとなることを発⾒。・SnRK1 の機能を弱めることで⾼湿度ストレス下でも病気に強い植物となることを実証。 北海道大学大学院理学研究院の佐藤長緒准教授、眞木美帆博士研究員、奈良先端科学技術大学院大学先端科学技術研究科バイオサイエンス領域の西條雄介教授、安田盛貴助教、名古屋大学遺伝子実験施設の多田安臣教授、野元美佳講師、徳島大学大学院社会産業理工学研究部の山田晃嗣准教授らの研究グループは、植物が細...
キーワード:人口増加/異常気象/センサー/哺乳類/植物免疫/病害抵抗性/病原菌/シロイヌナズナ/環境ストレス/抵抗性/AMPK/細菌感染/ストレス/遺伝子/細菌
他の関係分野:環境学工学農学医歯薬学
~運動習慣がリスク低減に有用であることも示唆~
・慢性腎臓病(CKD)注1)は人工透析のリスクとなるだけでなく、高齢者における要介護リスクにも関連。・CKDによる要介護リスクの上昇は、日々の運動習慣で抑えられる可能性を示唆。・血清クレアチニン値は要介護リスクとJカーブ型に関連 (低すぎてもリスクに)。 名古屋大学大学院医学系研究科 実社会情報健康医療学の大橋 勇紀 助教、中杤 昌弘 准教授、同大学医学部附属病院先端医療開発部の杉下 明隆 病院助教、同大学院医学系研究科附属医学教育研究支援センターの加藤 佐和子 特任准教授、水野 正明 特任教授(研究当時所属:同大学医学...
キーワード:運動習慣/データ解析/地方自治体/電解質/腎臓病/血清/糸球体/腎移植/腎不全/筋肉/血圧調節/寿命/日常生活/要介護/腎機能/腎臓/臨床試験/コホート/フレイル/リアルワールドデータ/介護予防/血圧/健康寿命/公衆衛生/高血圧/高齢者/早期発見/地域包括ケア/糖尿病/慢性腎臓病
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72
研究のポイント
高速AFM像から原子レベルで生体分子の動きを 再現する新しいモデリング技術の開発に成功
金沢大学ナノ生命科学研究所(WPI-NanoLSI)のホルガー・フレクシグ特任准教授、名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所(WPI-ITbM)/名古屋大学大学院理学研究科/理化学研究所計算科学研究センター(R-CCS)のフロハンス・タマ教授、理化学研究所計算科学研究センター(R-CCS)の宮下治上級研究員を中心とする共同研究チームは、高速原子間力顕微鏡(高速AFM)(※1)で得られた実験データをもとに、生体分子がどのように動くのかを原子レベルで理解するための、新しい解析手法(融合的モデリングワークフロー)の開発に成功しました。高速AFMは、生体分子の動作を直接観察できる...
キーワード:フレームワーク/ワークフロー/時間分解/高速AFM/時間分解能/フレキシブル/構造モデル/原子構造/AFM/ダイナミクス/ナノスケール/ナノメートル/モデリング/原子間力顕微鏡/分解能/高速原子間力顕微鏡/空間分解能/構造変化/生体分子
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73
多様な元素置換が可能な歪んだ三角格子反強磁性体を開発
――「複合アニオン化合物」で磁性の一次元化の謎に迫る――
・レニウム原子が異方的三角形格子のネットワークを持つ全7種類の新物質群の開発に成功。・フラストレーションを利用した磁性の一次元化機構によって朝永(ともなが)-ラッティンジャー液体状態を実現。・複合アニオン化合物において、元素置換により磁性を自在に制御するための物質開発指針を与える。 東京大学物性研究所の厳正輝助教、小濱芳允准教授、河村光晶助教(研究当時)、廣井善二教授、名古屋大学大学院工学研究科の平井大悟郎准教授、矢島健准教授、東北大学大学院理学研究科の森田克洋助教、同大学多元物質科学研究所の那波和宏准教授、佐藤卓教授、高エネルギー加速器...
キーワード:スピン液体/フラストレーション/高エネルギー/三角格子/三角格子反強磁性体/磁気相転移/中性子散乱/反強磁性/反強磁性体/物質科学/揺らぎ/J-PARC/ハロゲン/加速器/相転移/中性子/スペクトル/アニオン/磁性体/レニウム/複合アニオン/新物質/強磁性/強磁性体/スピン/極低温/原子力/酸化物/結晶構造
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74
御神木が語る大気汚染の移り変わり
~年輪のイオウが示す500年の環境変化の記憶~
・イオウ酸化物の排出量は近年減少しているが、開国による日本の工業化(1850年)以前と比べて現代の大気がどの程度清浄化しているかは、未解明のまま残されていた。・本研究では、御神木の年輪に含まれるイオウ安定同位体比(δ34S)注1)を分析し、1500年代から現在にかけて500年にわたる大気中のイオウの起源の変化を探った。・年輪から計測されたイオウ同位体比は、工業化を境に大きく変化し、御神木は倒れる直前まで汚染された大気の値を記録していた。この結果は、現代の大気が工業化以前の清浄な水準にまだ戻っていないこと、あるいは土壌...
キーワード:環境変化/安定同位体比/自然災害/安定同位体/気候変動/同位体/同位体比/酸化物/イオウ/土壌/大気汚染
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75
石礫層を貫くクロマツの根系と微生物の協働
~海岸林がもつ防災力を高めるための科学~
・巨大地震に伴う津波は、海岸林を壊滅的に破壊する。その再生プロトコルをより実効的なものとするためには、構成樹種の根の張りを制限する要因や、土壌深部での根の生育を支える要因を明らかにすることが重要である。・「白砂青松」を象徴するクロマツについて、石礫層(せきれきそう)注1)で主根の伸長が緩やかになる個体と、なお旺盛に成長を続ける個体があることを明らかにした。・地中深くの細根からも「落葉や落ち根などを分解できる腐生菌」が検出され、その腐生菌は、根が石礫を進む過程で剥がれた根皮などを分解している可能性が示された。・本成果は、海岸林の再生を支える基...
キーワード:プロトコル/情報学/巨大地震/大地震/津波/東日本大震災/クロマツ/土壌/生物資源/微生物
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76
巨大磁気嵐がもたらす宇宙空間の変動観測に成功
~宇宙空間に電離大気の供給が抑制されていたことを発見~
・太陽フレア注1)によって2024年5月10日に発生した巨大磁気嵐注2)に伴う特異なプラズマ圏注3)・電離圏注4)電子密度の時間・空間変動の観測にジオスペース注5)探査衛星「あらせ」(以下「あらせ」衛星)が成功。・プラズマ圏の大きさが地球半径の1.5倍の高度域にまで急速に縮小し、元の状態に回復するまで4日以上も要していたことを発見。・プラズマ圏に存在する荷電粒子の起源である電離圏の電子密度が高緯度から低緯度に至る広範な領域で静穏時と比べて最大で90%減少していたこ...
キーワード:電波伝搬/情報通信/地球科学/環境変動/高エネルギー/高エネルギー粒子/磁気嵐/太陽フレア/地球磁気圏/GNSS/磁気圏/地磁気/データ解析/宇宙科学/衛星/磁場/太陽/空間構造/紫外線/地球環境/システム工学/電磁波/統計解析/TEMPO/構造変化
他の関係分野:情報学複合領域環境学工学農学医歯薬学
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77
従来mRNAに対し100倍以上の翻訳活性を示す完全化学合成mRNAを開発
~精密な化学修飾導入が拓くmRNA医薬の分子設計~
・キャップ構造注1)の有無によらず、効率的な翻訳を可能にする化学修飾mRNAを創出。・コドン注2)1塩基目への選択的化学修飾により、翻訳活性を維持したまま安定性を飛躍的に向上させる設計指針を提示。・完全化学合成を基盤とした精密化学修飾による高活性化という、mRNA医薬の応用範囲を大きく広げうる新規アプローチを提唱。名古屋大学大学院理学研究科の阿部 洋 教授、木村 康明 准教授らの研究グループは、協和キリン株式会社の山本 潤一郎 マネージャー、岩井 宏徒 主任研究員らとの共同研究で、次世代医薬として期待される...
キーワード:キャップ構造/酵素合成/翻訳開始/コドン/遺伝情報/フッ素/生体内/抵抗性/mRNA/アミノ酸/分子設計
他の関係分野:化学生物学工学総合生物農学医歯薬学
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78
132億年前の銀河に超高温の星間塵
~天の川の5倍の熱さ 猛烈な星形成で加熱~
・132億年前(宇宙誕生から6億年)の遠方銀河「Y1」は、観測史上最遠方の星間塵の検出例です。アルマ望遠鏡による観測から、塵の温度が絶対温度90ケルビン(摂氏マイナス180度)と測定され、他の遠方銀河より2〜3倍、天の川銀河より5倍も高温であることが判明しました。・銀河Y1では、天の川銀河の約180倍もの速さで星が形成されており、このような急速な星形成の結果、塵の温度が異常に加熱されている可能性が示されました。・この発見は、銀河の元素進化や星間塵の蓄積過程という長年の謎を解く手がかりとなります。 宇宙誕生からわずか6億年後に存在した銀河「Y1...
キーワード:物質科学/宇宙科学/銀河/初期宇宙/星間塵/星形成/電波望遠鏡/望遠鏡/惑星/マイクロ/微粒子
他の関係分野:工学
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79
植物の形態にひそむ周期性を変調させる仕組みを発見 魅力的な花き類の創出に期待
奈良先端科学技術大学院大学(学長:塩﨑一裕) 先端科学技術研究科 バイオサイエンス領域の池内桃子特任准教授と京都府立大学の爲重才覚講師(研究当時:名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所、 横浜市立大学、 奈良先端大を含む)、奈良先端大の土田岳志(研究当時:博士前期課程)らは、広島大学大学院統合生命科学研究科の藤本仰一教授、名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所/テキサス大学の鳥居啓子教授、名古屋大学遺伝子実験施設の打田直行教授、東京農工大学の笠原博幸教授、熊本大学の相田光宏教授らの研究グループと共同で、植物の形態形成の周期性を変調させる仕組みを発見しました。形態形成を司る植物...
キーワード:周期性/分裂組織/オーキシン/ペプチドホルモン/植物ホルモン/ホルモン/形態形成/遺伝子
他の関係分野:農学医歯薬学
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80
開花時期を制御する細胞を高解像度で見える化
~メカニズムの一端を解明、農業への応用に期待~
・植物は、葉脈の中のごく限られた細胞を使って、季節の変化を認識し、開花のタイミングを調節しているが、それら細胞の詳細な特徴はよく分かっていなかった。・これまで困難であった葉脈の中の細胞に特化した1細胞遺伝子発現解析法を開発し、開花を制御する細胞の特徴の詳細を明らかにした。・開花のタイミングは、農業生産性に大きく影響することから、今後は優良な作物品種開発に応用されることが期待される。 名古屋大学高等研究院の高木 紘 YLC 特任助教(兼 生物機能開発利用研究センター特任助教)とワシントン大学 今泉 貴登 教授(元 名古屋大学客員教授)らの研究グ...
キーワード:地球温暖化/閉じ込め/データ解析/生細胞/ホスファチジルエタノールアミン/光合成/アミン/物質輸送/エタノール/環境情報/生産性/セルソーター/一細胞/フロリゲン/リン酸/温暖化/アデノシン/遺伝子発現解析/蛍光タンパク質/発現解析/ATP/RNA/イミン/シグナル分子/転写因子/遺伝子/遺伝子発現
他の関係分野:環境学化学生物学工学総合生物農学医歯薬学
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81
分子が曲がり、性質が変わる!酸化で姿を変えるナノグラフェンーピロール縮環アザナノグラフェンが示す、酸化状態に応じた構造変化と電子特性を解明ー
・アントラセン骨格に8つのピロール環を縮環させた新規アザナノグラフェン分子を合成・分子の両端に「ガルフ型エッジ」と呼ばれる深い湾曲部位を有し、非平面で“はしご型”に曲がった構造を形成・酸化状態により分子構造と電子状態が劇的に変化:2電子酸化体は開殻型(ラジカル性)、4電子酸化体は閉殻型(芳香族性)を示す・π共役系分子の「形」と「電子構造」の関係解明に新しい道を拓く成果 このたび、愛媛大学大学院理工学研究科の髙瀬 雅祥教授らの研究グループは、大阪大学大学院理学研究科の西内 智彦准教授・久保 孝史教授...
キーワード:情報学/量子化/分子構造/芳香族/量子化学/アントラセン/量子化学計算/ナノグラフェン/分光測定/電子構造/電子状態/グラフェン/スピン/電気化学/ラジカル/構造変化/電気化学測定
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82
世界初、ハイパースペクトルカメラで青いオーロラの高度分布を精密観測
〜高高度200kmにおける明るいオーロラの発生メカニズム解明へ〜
自然科学研究機構核融合科学研究所は2023年5月にスウェーデン・キルナ「オーロラ観測用ハイパースペクトルカメラ※1(HySCAI: Hyperspectral Camera for Auroral Imaging)」を設置し、同年9月より本格的な観測を開始しました。このたび、核融合科学研究所の居田克巳特任教授、吉沼幹朗助教、京都大学生存圏研究所の海老原祐輔教授、名古屋大学宇宙地球環境研究所の塩川和夫教授の研究グループは、HySCAIを用いて天文薄明※2時に青い光を放つ窒素イオン(N₂⁺)オーロラの高度分布を観測することに成功しました。本研究では、太...
キーワード:ハイパースペクトル/核融合/計算機実験/オーロラ/共鳴散乱/スペクトル/太陽/太陽光/地球環境
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83
サブナノ厚みを自在に操る:二次元シリカの新合成戦略 新規特性も発現、水解離触媒などの材料設計指針に
・固相界面活性剤注1)を鋳型として利用し、非層状化合物であるアモルファス注2)シリカナノシート注3)の厚みを1ナノメートル(ナノは10億分の1)より薄い精度で制御することに成功。・得られたナノシートは高い均一性と分散安定性を示し、二次元稠密(ちゅうみつ)集積膜を用いてバンドギャップ注4)や絶縁破壊電圧、水解離反応の触媒活性の厚さ依存性を調査。・これまで水解離触媒として不活性だと考えられてきたアモルファスシリカが極薄膜化することで高性能な触媒となることを発見。・地殻中に豊富に存...
キーワード:バンド構造/水分子/アニオン/両親媒性/二次元材料/カルコゲナイド/材料科学/遷移金属/層状化合物/バンドギャップ/ポリエチレン/選択性/遷移金属カルコゲナイド/アモルファス/ナノシート/材料設計/電子状態/電池/燃料電池/グラフェン/シリカ/ナノメートル/ナノ材料/界面活性剤/酸化物/二酸化炭素/エチレン/エネルギー変換/結晶構造/レドックス/カチオン/官能基/分子設計
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・日本の南大東島沖・水深843メートルで、吸盤のような器官でカイメンに付着して生きる新種のゴカイ 「キュウバンフサゴカイ」(Lanice spongicola sp. nov.)を発見。・通常は泥の中で暮らすフサゴカイ類(フサゴカイ科)が、堆積物のない環境に適応し、カイメンとの共生関係を築いていることを確認。・吸盤状の腹面構造は、ホスト生物(カイメン)への付着を可能にする進化的形質であり、深海生物の生態的多様性や進化の理解に新たな知見をもたらす。 名古屋大学大学院理学研究科附属臨海実験所の自見 直人 講師らの研究チームは、海...
キーワード:海洋/火山活動/堆積物/栄養塩/底生生物/スギ/プランクトン/生物多様性
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85
電子が描くナノスケールの"右巻き・左巻きの波紋" カゴメ金属で見えた"カイラリティ"の起源
カゴメ金属の中心的問題であるループ電流相の存在を決定づけると同時に、ループ電流相で実現する非従来型超伝導の謎を解明する鍵としても注目
・カゴメ金属では鏡映対称性注1)を破った電子の波紋「カイラル電子干渉注2)」が観測される。・カイラル電子干渉の起源は、ナノスケールのループ電流相注3)であることを理論的に検証。・カゴメ金属のループ電流を含む多重量子相注4)や非従来型超伝導注5)の正体が明らかに。名古屋大学大学院理学研究科の中沢 正剛 博士後期課程学生、山川 洋一 講師、大成 誠一郎 准教授、紺谷 浩 教授は、京都大学基礎物理学研究所の田財 里奈 助教と共に、カゴメ(籠目)格子...
キーワード:空間分布/カイラリティ/カゴメ格子/フラストレーション/幾何学/酸化物超伝導体/時間反転対称性/磁気秩序/自発的対称性の破れ/対称性/超伝導体/電荷秩序/電子相関/銅酸化物/非従来型超伝導/物性物理/相転移/磁場/超伝導/幾何学的フラストレーション/走査型トンネル顕微鏡/対称性の破れ/高温超伝導/状態密度/理論解析/電子状態/スピン/トンネル/ナノスケール/フーリエ変換/酸化物/定在波
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86
電流なしで磁石に吸着!らせん状キラル分子の新原理を発見
――不斉合成や分子生物学への応用に期待――
・次世代量子エレクトロニクスの重要材料「キラル分子」の新たな原理を発見。・これまで電流を流さなければ磁石の性質を持たないと考えられてきたキラル分子が、熱による分子の振動によって自ら磁石の性質を持つ仕組みを発見。・物理学で培われたスピン科学の概念が化学・生物学へと拡張し、学際的応用が期待される。 東京大学物性研究所の三輪真嗣准教授、産業技術総合研究所ハイブリッド機能集積研究部門の山本竜也主任研究員、名古屋大学大学院工学研究科の大戸達彦准教授らによる研究グループは、大阪公立大学の木村健太准教授、分子科学研究所の山本浩史教授と共同で、未解明であった...
キーワード:原子核/磁気抵抗/キラル/不斉合成/光合成/磁気モーメント/磁気抵抗効果/MRAM/メモリ/巨大磁気抵抗効果/交換相互作用/分子振動/量子エレクトロニクス/巨大磁気抵抗/スピン/スピントロニクス/センサー/バイオセンサー/量子力学/生体内/創薬/分子生物学
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87
無害な光を用いたイメージングによる細胞内DNA・RNAの同時検出 細胞老化・損傷の超早期発見による疾病予防・治療に向けて
NIMSは、名古屋大学、岐阜大学、アデレード大学との共同研究により、無害な赤外光~近赤外光を用いて細胞内のDNAとRNAを同時にイメージングする方法を開発しました。本研究により、細胞死の全段階を高精度で検出することが可能になりました。これは、疾患予防のための細胞老化と損傷の早期発見につながります。この研究成果は、10月23日にScience Advances誌にて掲載されました。今回、研究チームは、DNAとRNAに対して異なる結合様式を示す蛍光色素プローブ(N-ヘテロアセン色素)を用いて、細胞に無害な二種類の光を同時に照射し、その蛍光を観測することで細胞内のDNAとRNAの両方を...
キーワード:スループット/ワークフロー/近赤外/生細胞/赤外光/損傷評価/ハイスループット/一細胞/細胞毒性/細胞老化/RNA/スクリーニング/プローブ/近赤外光/蛍光色素/細胞死/創薬/早期発見/老化
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88
全固体リチウム硫黄電池の内部反応を高解像度で可視化する手法を確立
―高速充放電とサイクル安定性を阻害する因子を解明―
・放射光X線コンピュータ断層撮影(CT)を用いて、全固体リチウム硫黄電池(SSLSB)の正極内部における充放電反応の空間分布を、高い空間分解能で可視化する手法を確立しました。・正極全体にリチウムイオンを行き渡らせる電極スケールでのイオン輸送の遅さが、高速充放電と安定した充放電サイクルの両方を制限していることを明らかにしました。・本手法により、電池内部で実際に何が起きているかを直接捉えることが可能になり、SSLSBを含む様々な電池系の電極設計の最適化に貢献することが期待されます。全固体リチウム硫黄電池(SolidState...
キーワード:最適化/空間分布/物質科学/SPring-8/内部構造/放射光/放射光X線/イオン輸送/固体電解質/電池/マイクロ/リチウム/電解質/分解能/空間分解能/computed tomography/ナノテクノロジー/バイオテクノロジー
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89
人工mRNAの新たな設計・合成法を考案 逆配置でもたんぱく質合成促進、今後の医薬設計指針に
・化学合成法を用いることでmRNA(メッセンジャーRNA)の構造を自在に設計・合成する方法論を開発。・通常と逆末端にキャップ構造注1)を配置した全く新しい分子デザインにおいても、キャップ構造がたんぱく質合成量を向上させる効果があることを発見。・ポリA鎖注2)の向きを逆転させた場合でも、たんぱく質合成量を向上させる効果があることを発見。 名古屋大学大学院理学研究科の阿部 洋 教授、多田 瑞紀 博士後期課程学生、阿部 奈保子 特任准教授らのグループは、疎水性タグ注3)を用いて非天然...
キーワード:キャップ構造/生物有機化学/たんぱく/分子デザイン/mRNA/RNA/核酸医薬/構造活性相関/分子設計
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90
XENONnT実験、暗黒物質探索に向けた前人未踏の純度を実現
〜液体キセノン中のラドンを太陽ニュートリノレベルまで低減〜
名古屋大学素粒子宇宙起源研究所(KMI)、名古屋大学宇宙地球環境研究所(ISEE)、東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構(Kavli IPMU, WPI)、東京大学宇宙線研究所、神戸大学が参加する国際共同研究「XENONnT実験」は、イタリアのグランサッソ国立研究所(LNGS)の地下深部に設置された世界最大級の液体キセノン検出器を用い、宇宙の未知物質である暗黒物質の探索を進めています。XENONnTは、暗黒物質がキセノン原子核と稀に起こす相互作用の痕跡を測定することを目的とした検出器であり、厚い岩盤により宇宙線によるバックグラウンドを遮蔽し、約−95 ℃で液体状態を保...
キーワード:キセノン/暗黒物質探索/液体キセノン/原子核/太陽ニュートリノ/ラドン/素粒子/ニュートリノ/暗黒物質/宇宙線/検出器/太陽/地球環境/放射能
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91
キラルイオンゲート技術を世界初実証
――分子対称性によるトポロジカル表面磁性の超省電力制御に成功――
・キラルなイオン液体を用いたゲートデバイスでトポロジカル強磁性表面の制御を行い、キラリティに由来するドメインの自発偏極を実証しました。・従来のEDLTはキラリティの無い分子を用いて行われてきましたが、本研究ではEDLTにキラルなイオン性分子を用いる「キラルイオンゲート」を世界で初めて提案・実証しました。・分子キラリティと磁性の結合をゲートデバイスに取り入れたことにより、省電力スピントロニクス実現に向けた新しい設計指針を与えます。 東京大学生産技術研究所の松岡 秀樹 特任助教と金澤 直也 准教授らの研究グループは、名古屋大学大学院理学研究科の須...
キーワード:電力制御/異常ホール効果/対称性/表面磁性/ホール効果/輸送特性/磁場/分子構造/アニオン/イオン液体/キラル/トポロジカル/電気二重層トランジスタ/生産技術/対称性の破れ/トランジスタ/強磁性/電気二重層/力制御/エピタキシャル/エピタキシャル薄膜/電界効果/スピン/スピントロニクス/ナノメートル/機能性/カチオン
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92
細胞内の脂質代謝を可視化する蛍光プローブを開発
~脂肪滴の動態解析により疾患理解、診断・治療法開発に貢献~
・脂肪滴注1)で脂質の加水分解が進行すると蛍光寿命が変化する蛍光プローブ(特定の物質や化学反応を蛍光として検知できる分子)を開発し、この特性を利用して脂質代謝を解析する新たな技術を確立した。・肝臓がん細胞では、脂肪滴ごとに加水分解活性が不均一であることを見いだし、その違いは中性脂肪を分解する酵素(ATGL注2))に起因することを明らかにした。・脂肪滴選択的なオートファジー(リポファジー注3))は、加水分解が進行した脂肪滴に対して起こることを明らかにした。 名古屋大学トランスフォ...
キーワード:持続可能社会/蛍光寿命/物質科学/エステル/細胞内小器官/オルガネラ/加水分解/水分解/単分子膜/持続可能/環境問題/光プローブ/オートファゴソーム/マッピング/加水分解酵素/環境応答/リパーゼ/脂質代謝異常/光イメージング/ホルモン/肝臓がん/寿命/動態解析/不均一性/オートファジー/がん細胞/プローブ/リソソーム/リン脂質/蛍光イメージング/蛍光プローブ/脂肪酸/コレステロール/脂質/脂質代謝/糖尿病/動脈硬化
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93
ジュラ紀・白亜紀の海棲爬虫類の体温を正確に推定 進化に伴う生息域の変遷を探る手がかりになる可能性
・歯や骨に含まれるリン酸注1)の三種類の酸素同位体(三酸素同位体組成)注2)の精密定量に成功した。・リン酸の三酸素同位体組成を指標として活用することで、体液に対する代謝水注3)の寄与の有無を判定できることが明らかになった。・ジュラ紀〜白亜紀に生息していたプレシオサウルスとモササウルスの歯化石に含まれるリン酸と海水の酸素同位体比の差から体温を推定した結果、体温は23℃〜25℃であった。これは、従来の推定体温(35℃〜39℃)よりも低く、これらの海棲爬虫類の生理・生態を推定する上で新たな知見をもたらすものである...
キーワード:原子核/酸素同位体/酸素同位体比/中性子/同位体/同位体組成/白亜紀/同位体比/惑星/惑星科学/爬虫類/アパタイト/リン酸カルシウム/二酸化炭素/二酸化炭素/生体内/哺乳類/リン酸/炭水化物/アデノシン/体組成/ATP/カルシウム/生体分子
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94
火山灰がもたらす栄養、風と海流に運ばれ遠くの海へ
西之島噴火と小笠原・聟島の植物プランクトン急増の関係
・2020年6~7月に発生した西之島の噴火で放出された火山灰が海流によって約130 km離れた小笠原諸島・聟島(むこじま)周辺に運ばれ、植物プランクトン増加につながった可能性を、衛星データの時系列解析と粒子追跡シミュレーションで示しました。・貧栄養な小笠原諸島周辺海域でも、噴火由来の栄養が遠隔海域まで届き、生態系と海の生産力を広域的に押し上げ得ることを示唆します。火山灰は鉄などの栄養物質を含んでおり、これが海に供給されると植物プランクトンの成長を促す可能性があります。東北大学、名古屋大学、明治大学らの研究グループは、2020年6~7月に活発化した小笠...
キーワード:時系列解析/海洋/火山灰/衛星/クロロフィル/可視光/地球環境/システム工学/シミュレーション/人工衛星/生態系/プランクトン/衛星データ/海洋生態/海洋生態系/植物プランクトン/粒子追跡
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95
溶液成長法による6インチp型SiCウエハおよび6インチ・8インチn型SiCウエハの試作に成功
株式会社オキサイドパワークリスタル(本社:山梨県北杜市、代表取締役社長:古川 保典)、Mipox株式会社(本社:栃木県鹿沼市、代表取締役社長:渡邉 淳)、株式会社UJ-Crystal(本社:愛知県名古屋市、代表取締役社長:宇治原 徹)、アイクリスタル株式会社(本社:愛知県名古屋市、代表取締役:髙石 将輝)、国立研究開発法人産業技術総合研究所 先進パワーエレクトロニクス研究センター(チーム長:児島 一聡)、ならびに国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学 未来材料・システム研究所(教授:宇治原 徹)の開発グループは、名古屋大学で長年培われた溶液成長法のシーズ技術を...
キーワード:仮想空間/最適化/人工知能(AI)/クリスタル/単結晶育成/結晶育成/パワーデバイス/単結晶/溶液成長/SiC/シミュレーション/シリコン/デジタルツイン/パワーエレクトロニクス/結晶成長
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96
機械学習により従来を凌駕する活性・耐久の合金触媒を特定
触媒設計の新たな戦略を確立、次世代燃料電池の実現に寄与
・機械学習(ML)注1)駆動の触媒設計:7種類の高エントロピー合金(HEA)注2)候補と21万超の合金組成をスクリーニングし、モリブデン(Mo)が鍵元素であり、10〜20at.% の組成で水分子の解離を促進し、CO被毒注3)を低減できることを特定した。・優れた触媒性能:PtPdRhRuMoは電流密度18.20mA/cm²および質量活性9.89A/mgPt⁻¹を達成し、市販Pt-C(白金-炭素)触媒の約8倍の性能を示した。・耐久性:10,000秒後に約50%の活性を維持し、市販Pt-C触媒...
キーワード:AI/タスク/機械学習/最適化/水分子/エントロピー/テクトニクス/モリブデン/電子移動/物理化学/電極触媒/活性サイト/固体触媒/触媒設計/選択性/ボトムアップ/多孔体/電池/燃料電池/ナノサイズ/モデリング/耐久性/第一原理/第一原理計算/メタノール/スクリーニング/酸化反応/電子移動反応
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97
ハーフメタル材料の磁化歳差運動を電界で変調
―スピン波を情報担体とする新型デバイスの実現に道―
・高性能スピントロニクス※1材料として有名な強磁性※2ホイスラー合金※3の一種であるCo2FeSiと表面弾性波材料※4として有名な圧電体※5ニオブ酸リチウム(LiNbO3)からなるエピタキシャル※6Co2FeSi/LiNbO3界面マルチフェロイク構造※7を実現。・スピン波※8の長距離伝播が示唆される低磁気摩擦特性(低ダンピ...
キーワード:アンテナ/モノのインターネット(IoT)/人工知能(AI)/学際研究/スピン偏極/マグノン/準粒子/磁場/マグノニクス/磁気モーメント/磁性体/表面弾性波/固体表面/スピン波/ダンピング/圧電効果/圧力センサー/強磁性/誘電体/エピタキシャル/ニオブ/ハーフメタル/ホイスラー合金/圧電体/強磁性体/強誘電体/原子配列/単結晶/電気抵抗/アクチュエータ/コバルト/スピン/スピントロニクス/センサー/ダイナミクス/ニオブ酸リチウム/リチウム/結晶成長/結晶方位/積層構造/弾性波/低消費電力/二酸化炭素/半導体/摩擦特性/量子力学/力センサー/層構造
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98
光合成反応における電子状態の観測に成功 酸素発生メカニズムの全体像解明へ前進
・光合成で酸素をつくり出すマンガンクラスター注1)の「最も安定した状態(S1状態)」注2)の電子状態はこれまでよく分かっていなかった。・そのマンガンクラスターのS1状態における電子状態の解明に成功した。・併せて、S1状態における水分子およびプロトンの配置も特定した。・新しいパルスEPR測定法により、従来は観測できなかったスピン状態を検出した。 光合成における酸素の発生反応は、地球上の生命活動を支える最も重要な化学反応の...
キーワード:ESR/パルス/水分子/観測手法/電子スピン共鳴/磁場/光化学/X線結晶構造解析/結晶構造解析/光合成/マンガン/酸素発生反応/電子状態/スピン/X線結晶構造/結晶構造/プロトン/カルシウム/酸化反応
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99
新しい数値指標『siRMSD』で副作用を予測し、安全なsiRNA医薬の設計へ
-化学修飾による分子の形の変化を数値化し、副作用(オフターゲット効果)の仕組みを解明-
・siRNAの化学修飾による「分子のゆがみ」を数値化する新指標「siRMSD」を開発。・分子シミュレーションでAGO2タンパク質内のsiRNA構造変化を解析し、副作用の強さと相関することを確認。・副作用の原因が「結合の強さ」だけでなく「構造の変化」にあることを初めて実証。・副作用が少なく安全なsiRNA医薬の新しい設計原理を提示。 東京科学大学(Science Tokyo)国際医工共創研究院 核酸・ペプチド創薬治療研究センターの安成鎮特任研究員、程久美子特任教授(兼務:東京大学 大学院理学系研究科)、名古屋大学大学院理学研究科...
キーワード:量子化/量子化学/量子化学計算/人工核酸/塩基配列/選択性/シミュレーション/分子シミュレーション/アンチセンス/mRNA/ペプチド創薬/RNAi/RNA干渉/siRNA/アンチセンス核酸/核酸医薬/官能基/構造変化/創薬/副作用/立体構造/miRNA/遺伝子/遺伝子発現
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100
AI解析で"高分子の化学地図"を描く技術を開発 ~ポリマー成分・性能評価を短時間・低ダメージで実現~
・ポリマー混合物を構成する成分ポリマーを無染色・ナノメートル分解能で可視化する技術を開発。・機械学習による多次元データ空間での有効な記述子(物理パラメータ)抽出で解釈可能なスペクトル分類。・成分間反応や熱ダメージの化学プロセスまでデータ空間で追跡・可視化。・この分野の標準データ処理・可視化技術としての発展に期待。 名古屋大学未来材料・システム研究所 高度計測技術実践センターの武藤 俊介 教授らの研究グループは、旭化成 梅本 大樹 氏との共同研究で、ポリマーブレンドを構成するポリマーの混合組織を異なる化学種ごとに無染色かつナ...
キーワード:データ駆動/データ駆動科学/機械学習/重金属/軽元素/超高圧/スペクトル/ポリマーブレンド/高分子/電子エネルギー損失分光/計測技術/EELS/界面反応/データ処理/ナノメートル/ポリマー/リサイクル/性能評価/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/分解能/可視化技術/SPECT
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101
色素性乾皮症(XP)の新規相補性群XP-Jを同定
~50年ぶりに新規XP関連遺伝子 (GTF2H4/XPJ)を特定~
・皮膚がんや神経症状を発症する遺伝性難病である、色素性乾皮症 (xeroderma pigmentosum: XP; 指定難病159)の新たな相補性群 XP-Jと責任遺伝子GTF2H4/XPJを同定した。・日本人のXP発症率は2〜3万人に1人 (国内の患者数は500人ほどと推定されている)で、遺伝性疾患の中では患者数が多い。・XP-Jは、GTF2H4/XPJ遺伝子の異常により発症することを明らかにした。・GTF2H4/XPJ遺伝子は、ヌクレオチド除去DNA修復 (NER)に関与するTFIIH複合体 (基本転写...
キーワード:化学物質/相補性/遺伝性疾患/紫外線/分子遺伝学/DNA修復/ゲノム不安定性/ゲノム解析/発育発達/病態解明/DNA損傷/転写因子/ゲノム/遺伝学/遺伝子/医師/神経疾患/難病/老化
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102
デジタルツインによるプロセス全体最適化で半導体 CIS ノイズ 70%低減!
30 ⼯程を⼀気通貫するメタファクトリー、実ラインで実証
アイクリスタル株式会社(代表取締役:髙⽯ 将輝/取締役 技術統括:関 翔太)、グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社(研究代表者、参事:永井 勇太)、国⽴⼤学法⼈東海国⽴⼤学機構 名古屋⼤学 未来材料・システム研究所(教授:宇治原 徹/准教授:沓掛健太朗)、ならびにソニーセミコンダクタマニュファクチャリング株式会社(主幹技師:⾕川 公⼀/永倉 ⼤樹)の研究グループは、仮想空間上に構築したデジタルツインを接続して⾼速に最適化するプロセス全体最適化プラットフォーム「メタファクトリー」を⽤いて Si ウェーハ製造から CMOS イメージセンサー(CIS)製造まで合計 30 ⼯程を⼀気通貫で最適化し...
キーワード:仮想空間/最適化/人工知能(AI)/クリスタル/ノイズ/CMOS/イメージセンサー/センサー/デジタルツイン/半導体/インフォマティクス/CIS/ラット
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103
雨が降ると脱窒菌が喜ぶ
~土壌における温室効果気体N2Oの生成メカニズムを解明~
・雨が降ると土壌の一酸化二窒素(N2O)注1)放出が活発になることが知られていたが、その理由はよく分かっていなかった。・放出されるN2Oの酸素同位体組成、中でも極微量の17Oを含めた三酸素同位体組成注2)を指標に用いることで、降雨時は脱窒反応注3)由来のN2Oの放出が活発化するとこを突き止めた。・本研究成果は、土壌からの温室効果気体注4)放出を抑制する上で重要な知見となる。また三酸素同位体組成は、自...
キーワード:一酸化二窒素/対流圏/地球科学/人間活動/亜酸化窒素/安定同位体/温室効果/酸素同位体/水蒸気/同位体/同位体組成/赤外線/太陽/アンモニア/可視光/オゾン/メタン/酸化物/相変化/脱窒反応/窒素酸化物/二酸化炭素/二酸化炭素/微生物学/農地/土壌/温暖化/微生物/体組成
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104
名大発 "GaN系"技術で半導体製造の重要課題を打開! キオクシア岩手で検査・計測の基盤技術化プロジェクト始動
・半導体フォトカソード注1)技術は、電子ビームを用いた半導体製造技術に対する技術革新の可能性が示唆されていたが、産業利用上、脆弱性の課題があった。・GaN系半導体材料注2)により、既存技術の20倍以上の高耐久性能を実現したことで、産業利用への課題が突破された。・GaN系フォトカソードのナノ秒パルス電子ビームを活かした、選択的電子ビーム照射技術(Digital Selective e-Beaming: DSeB技術)が発明された。・DSeB技術を用いて、メモリデバイス内の微細なトランジスタの非接触での駆動およびその...
キーワード:アスペクト/脆弱性/アルカリ金属/パルス/原子層/カソード/GaN/MOSトランジスタ/トランジスタ/バンドギャップ/メモリ/窒化ガリウム/半導体デバイス/半導体材料/光照射/発光ダイオード(LED)/シリコン/耐久性/電子ビーム/電子顕微鏡/半導体/非接触/技術革新
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105
次世代パワー半導体の制御技術開発に成功
~イオン注入と熱処理により従来法の2倍の電流を実現~
・次世代パワー化合物半導体注1)酸化ガリウム(Ga2O3)注2)のp型制御技術に成功。・デバイスを製造する上でコスト、設計に有利なイオン注入法で実現した。・Ni(ニッケル)をイオン注入し、二段階熱処理法を適用してp型NiO膜を形成。・既存のショットキーダイオードの2倍の電流が流れるバイポラーpnダイオードを実証。 名古屋大学低温プラズマ科学研究センターの堀 勝 特任教授、 小田 修 特任教授と清水 尚博 特任教授らの研究グループは、次世代パ...
キーワード:先端技術/CdTe/ケイ素/GaN/InP/MOSFET/パワーデバイス/窒化ガリウム/省エネ/単結晶/SiC/イオン注入/化合物半導体/熱処理/半導体/ラジカル
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106
赤色光による気孔開口の分子機構を解明 ~ショ糖の増加が細胞膜プロトンポンプのリン酸化を促進
・植物において気孔注1)開口のエンジンとして働く細胞膜プロトンポンプ注2)は、これまで青色光による特定部位のリン酸化注3)によって活性化されることが知られていた。・葉の大部分を占める葉肉細胞注4)における光合成注5)により生合成されたショ糖注6)が孔辺細胞注7)周辺に移動し、細胞膜プロトンポンプのリン酸化による活性化と、気孔閉鎖を誘導する陰イオンチャネル注8)の不活性化を誘導し、赤色光による気孔開口を引き起...
キーワード:光エネルギー/質量分析装置/太陽/グルコース/フォトトロピン/プロトンポンプ/維管束/光合成/光受容/光受容体/青色光/葉緑体/太陽光/質量分析/塩化物イオン/エンジン/カリウム/環境問題/生産システム/二酸化炭素/生体内/アポプラスト/カルス/リン酸/輸送体/食品産業/細胞壁/生合成/プロトン/細胞膜/アデノシン/代謝産物/分子機構/ATP/アミノ酸/イオンチャネル/構造変化/受容体/翻訳後修飾/メタボローム/メタボローム解析
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107
惑星形成の歴史に迫る"溶融岩石の雨粒"の起源を解明
~木星の形成と水の存在が鍵だった~
・木星の形成により微惑星注1)の衝突が頻繁に発生、溶融岩石の雨粒(コンドリュール)注2)が原始太陽系に降ったことが明らかになった。・微惑星に含まれる水の存在がコンドリュールの大きさと冷却速度を決定した。・コンドリュールに残された情報から惑星形成過程の復元に道を開く。 名古屋大学大学院環境学研究科の城野 信一 准教授とイタリア・トリノ天文台のDiego Turrini(ディエゴ・トゥリーニ) 主任研究員との共同研究チームは、木星の形成により微惑星の衝突が引き起こされ、太陽系に溶融岩石の雨粒を降らし...
キーワード:微惑星/コンドリュール/数値シミュレーション/星形成/太陽/太陽系/惑星/惑星形成/隕石/シミュレーション/室内実験/有機物
他の関係分野:工学
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108
カゴメ金属における"電流の一方通行" 新原理を発見
ーミクロな電流ループを活用した新しい量子的な整流効果ー
・カゴメ(籠目)金属では、ナノスケールの回転電流が生じるループ電流相注1)が出現。・ループ電流相のカイラリティーを活用した、磁場で反転する整流効果注2)の新原理を発見。・ループ電流が電子の波動関数にもたらす量子幾何効果により整流効果が顕著に増大。 名古屋大学大学院理学研究科の山川 洋一 講師と紺谷 浩 教授は、京都大学基礎物理学研究所の田財 里奈 助教、東京大学大学院工学系研究科の森本 高裕 准教授と共に、カゴメ格子構造注3)の金属化合物で観測された、電流が一方向のみ流れや...
キーワード:カイラリティ/カゴメ格子/フラストレーション/幾何学/酸化物超伝導体/時間反転対称性/磁気秩序/対称性/超伝導体/電荷秩序/電子相関/銅酸化物/磁場/超伝導/波動関数/幾何学的フラストレーション/空間反転対称性/電子状態/スピン/ナノスケール/酸化物
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109
清浄な南極地域でもヘイズ現象が出現 大気化学過程・雲過程を介して気候変動に与える影響も
・清浄な南極域で高エアロゾル濃度による視程不良(ヘイズ)が主に5-10月に観測・南極ヘイズの主要因は、海氷域からの海塩エアロゾルの放出・南極ヘイズは上空約4kmまで分布・南極ヘイズ中はオゾン(O3)濃度が減少 名古屋大学大学院環境学研究科の長田 和雄教授、福岡大学理学部の原圭一郎助教らの研究チームは、1997-2022年の間に南極昭和基地に出現した南極ヘイズの特徴、その発生要因、南極ヘイズの大気化学過程へのインパクトを明らかにしました。研究チームによる解析の結果、南極ヘイズ現象は、荒天・強風時...
キーワード:季節変化/海氷/極域/極地/南極海/気候変動/大気化学/オゾン/モニタリング/寿命
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110
アジア地域初! 陸域生態系によるCO₂吸収動態を明らかにする大規模基盤データセット「JapanFlux2024」を構築
森林や水田、湖沼などの陸域生態系が、二酸化炭素(CO2)などの温室効果ガスをどの程度吸収・放出しているかを把握することは、地球温暖化対策に必要不可欠です。欧米諸国では、各地の観測拠点で得られたデータに基づき、陸域生態系のCO2吸収量の長期的な変化を記録したオープンデータセットの整備が進んでいる一方、アジア地域では包括的なデータセットは整備されていませんでした。大阪公立大学大学院農学研究科の植山 雅仁准教授、髙尾 勇太大学院生(博士前期課程2年)と、千葉大学の市井 和仁教授、国立極地研究所の矢吹 裕伯特任教授、東京大学の日浦 勉教授、熊谷...
キーワード:オープンデータ/季節変化/極地/陸域生態系/温室効果ガス/湖沼/地球温暖化/温室効果/気候変動/経年変動/衛星/衛星観測/地球環境/地球温暖化対策/二酸化炭素/二酸化炭素/水田/シベリア/生態系/温暖化/予測モデル
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111
スズ含有IV族混晶半導体を用いた量子効果デバイスの室温動作に成功
~安価かつ環境に優しい量子効果デバイス応用へ新たな道~
・IV族混晶半導体注1)ゲルマニウム錫(スズ)(GeSn)注2)およびゲルマニウムシリコン錫(GeSiSn)注3)からなる二重障壁構造(DBS)注4)を、分子線エピタキシー(MBE)法で、従来よりも高品質にエピタキシャル成長する技術を新規に開発した。・GeSn層のエピタキシャル成長中にのみ水素(H₂)ガスを導入することで、平坦かつ急峻界面を有するGeSn/GeSiSn DBSの形成が可能であることを明らかにした。・高品質成長したGeSn/GeSiSn DBSを用いた共鳴トンネルダイ...
キーワード:無線通信/バンド構造/閉じ込め/高周波/テラヘルツ/検出器/赤外線/赤外線検出器/太陽/トンネル電流/III-V族化合物半導体/SiGe/エピタキシャル成長/テラヘルツ波/バンドギャップ/ヘテロ界面/共鳴トンネル/共鳴トンネルダイオード/共鳴トンネル効果/光デバイス/電子デバイス/半導体デバイス/半導体材料/分子線エピタキシー(MBE)/量子効果デバイス/量子閉じ込め/エピタキシー/エピタキシャル/ゲルマニウム/太陽電池/電池/SiC/シリコン/トンネル/トンネル効果/パワーエレクトロニクス/化合物半導体/集積回路/半導体/量子効果/結晶構造/水素ガス
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112
ビスマスフェライトにおける新たな結晶相の発見
・電気を記憶する強誘電性や磁気を記録する強磁性を併せ持つ「マルチフェロイクス材料」であるビスマスフェライトの薄膜は情報記録やスピントロニクスなどの分野で応用が期待されている。・ビスマスフェライト薄膜の性質は原子配列を特徴づける「結晶相」によって決まる。・本研究では、先端電子顕微鏡により、ビスマスフェライト薄膜中に√2×√2の周期を持つ新しい結晶相を発見した。・これは次世代メモリやスピントロニクス、エネルギー変換材料の設計に新たな視点を提供する成果である。 熊本大学半導体・デジタル研究教育機構...
キーワード:最適化/ビスマス/マルチフェロイック/誘電性/強誘電性/原子分解能/走査透過型電子顕微鏡/フェライト/フェライト薄膜/メモリ/強磁性/誘電特性/STEM/原子配列/材料設計/アルミニウム/スピン/スピントロニクス/低消費電力/電子顕微鏡/半導体/分解能/エネルギー変換
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113
世界初成功!ハロゲンフリーのプラズマプロセスで 次世代半導体材料を原子レベルで微細に加工・制御
・ハロゲンフリープラズマ注1)を用いた原子層エッチング(ALE)注2)を開発した。・最先端半導体デバイスに用いられ、難エッチング材料である酸化ハフニウム(HfO₂)の異方性原子層エッチング注3)を室温で実現した。・SDGs(持続可能な開発目標)に向け、次世代半導体デバイスの実用化を支えるプラズマエッチング技術注4)の推進が期待される。 名古屋大学低温プラズマ科学研究センターの蕭 世男(シャオ シーナン)特任教授 、堀 勝 特任教授らの研究グ...
キーワード:高エネルギー/ハロゲン/異方性/高周波/プラズマプロセス/反応機構/エッチング/原子層/プラズマエッチング/ゲート絶縁膜/トランジスタ/メモリ/半導体デバイス/半導体材料/微細化/誘電体/持続可能/持続可能な開発/強誘電体/酸化ハフニウム/スパッタリング/フッ素/機能性材料/持続可能性/半導体/微細加工/微細加工技術/機能性/表面構造/ラジカル
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114
ナノ領域に閉じ込められた水の構造は 界面で見られる水の構造と同一であることを解明
・非常に薄い領域に閉じ込められた水の構造は、閉じ込めの効果よりも界面との接触の効果で説明できることを解明。・第一原理分子動力学法、機械学習分子動力学法の組み合わせによって、記述の難しい複合界面の和周波発生(SFG)分光スペクトル注1)を計算。 名古屋大学大学院工学研究科の大戸 達彦 准教授らの研究グループは、マックスプランクポリマー研究所(ドイツ)、厦門大学(中国)、東南大学(中国)との共同研究で、ナノメートルレベルの空間に閉じ込められた水の構造を和周波発生分光スペクトルの理論シミュレーションと計測を通じて明らかにしました。...
キーワード:機械学習/水素結合ネットワーク/対称性/非線形/非線形光学応答/分子動力学シミュレーション/閉じ込め/スペクトル/赤外線/振動分光/第一原理分子動力学/対称性の破れ/第一原理分子動力学法/可視光/双極子/非線形光学/分子振動/フッ化カルシウム/材料設計/グラフェン/シミュレーション/ナノスケール/ナノメートル/ナノ構造/ポリマー/第一原理/第一原理計算/動力学/分子動力学/分子動力学法/カルシウム
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115
南極内陸域で世界平均より早い気温上昇を初観測
~南インド洋の温暖化が南極の氷を溶かす~
・観測空白域であった東南極の氷床内陸域の気候変動を初めて解析。・内陸域における年平均気温が世界平均より早い速度で上昇していることが判明。・東南極の内陸域では沿岸域よりも内陸域で先に温暖化が進行することを発見。・南インド洋の温暖化が大気変動を引き起こし、その影響は南極内陸域まで拡散。 名古屋大学宇宙地球環境研究所の栗田 直幸 准教授、国立極地研究所の本山 秀明 名誉教授、平沢 尚彦 助教、北見工業大学工学部地球環境工学科の亀田 貴雄 教授らの研究グループは、南極ドームふじ基地およびその周辺地域で行われた過去30年間の地上気温観測...
キーワード:極地/海洋/地球温暖化/気候変動/地球環境/沿岸域/温暖化
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116
宇宙空間の電気の偏りはやはり"逆"だった? 地球周辺の宇宙空間における帯電をめぐる謎に迫る
概要京都大学生存圏研究所の海老原祐輔教授、名古屋大学宇宙地球環境研究所の平原聖文教授、九州大学の田中高史名誉教授の研究グループは、シミュレーションを用いた研究を行い、地球周囲の宇宙空間における電気の偏り(帯電)の極性は従来の考えとは逆であるという最近の人工衛星観測結果を、プラズマの運動によって説明できることを示しました。この成果は、宇宙環境変動に重要な役割を果たす大規模なプラズマ流の本質的な理解に繋がるものです。本研究成果は、2025年7月10日に国際学術誌「Journal of Geophysical Research: Space Physics」に掲載されました。...
キーワード:環境変動/衛星/衛星観測/地球環境/シミュレーション/人工衛星
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117
将来の地球環境観測を見据えた水銀フリーの新しい水試料殺菌手法 塩化ベンザルコニウムによる殺菌処理の弱点を克服し、十分な殺菌効果を検証
・将来の水銀使用制限を見据えて、溶存無機炭素分析のための新たな水試料殺菌手法を提案・国際的に広く用いられる水銀に代わって、環境負荷の少ない塩化ベンザルコニウムを使用・ろ過処理を組み合わせることで、適用可能な水試料の範囲を拡大 国立研究開発法人 産業技術総合研究所(以下「産総研」という)活断層・火山研究部門 高橋 浩 主任研究員は、国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学 宇宙地球環境研究所(以下「名大」という) 南 雅代 教授と共同で、水試料の溶存無機炭素の濃度および炭素同位体の高精度な分析を実現するための水試料の殺菌処理に関し、環境負荷...
キーワード:活断層/温室効果ガス/海洋/環境分析/安定同位体/温室効果/炭素同位体/同位体/放射性炭素/光合成/選択性/地球環境/界面活性剤/環境負荷/二酸化炭素/有機物/放射性同位体/プランクトン/植物プランクトン/微生物/新型コロナウイルス/ウイルス
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119
わずか60秒で巨大DNAのサイズ分析を実現
~ナノスリット流路を用いた新手法、ゲノム応用に新たな道~
・ナノスリット流路による巨大DNAのサイズ分析法を開発し、既存技術よりも高分離能注1)・短時間でサイズ分析を実現。・DNAの緩和時間注2)(伸長状態からコイル状へ戻るまでの時間)を計測することで、サイズを正確に判別。・デバイスは簡便なフォトリソグラフィで製造可能、わずか200分子で解析可能なため、量産・実用化に向けた展開が期待。・新手法により、高精度かつ網羅的な疫学解析が可能、薬剤耐性菌対策への貢献が期待。 名古屋大学大学院工学研究科の伊藤 伸太郎 教授らの研究グループは、ナノスリッ...
キーワード:品質管理/パルス/エッチング/ドライエッチング/電気泳動/性能評価/分解能/緩和時間/スリット/ゲノム/遺伝子/疫学/感染症/薬剤耐性
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120
細胞内へのmRNA送達を促進する新規脂質を開発
~遺伝子発現の効率を向上、mRNA医薬開発に貢献~
・新規環状ジスルフィド脂質(CDL)によって脂質ナノ粒子(LNP)のmRNA送達効率を向上。・CDL-LNPが細胞内におけるエンドソーム注1)からのmRNA放出を効率化することをin vitro(細胞実験)で確認。・マウスを用いたin vivo実験において、CDL-LNPがmRNAの送達効率を向上させることを実証。・抗腫瘍免疫応答の誘導を確認。 名古屋大学大学院理学研究科の阿部 洋 教授、名古屋大学学際統合物質科学研究機構の木村 誠悟 特任助教らの研究グループは、従来の脂質ナノ粒子(LNP)が抱えるmRN...
キーワード:物質科学/スルフィド/エンドソーム/細胞内小器官/オルガネラ/ナノ粒子/リサイクル/抗腫瘍免疫/mRNA/in vitro/エンドサイトーシス/マウス/腫瘍免疫/免疫応答/遺伝子/遺伝子発現/脂質
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122
水に溶けるフラーレン誘導体で電解質膜寿命を10倍
燃料電池の革新的耐久性向上技術を開発
・独自に開発した水溶性フラーレン注1)誘導体を燃料電池用電解質膜中に分散し、活性酸素による膜の劣化を大幅に抑制。・フラーレンのラジカル捕捉能とセリウム(Ce)イオン注2)の相乗効果で耐久性を約10倍に向上。フッ化物イオン排出量も90%以上低減。・水素社会の中核を担う燃料電池の耐久性を大幅に引き上げ、その用途を大型トラック、船舶、鉄道、建機などへの多用途展開に貢献する成果。 名古屋大学大学院工学研究科および未来社会創造機構マテリアルイノベーション研究所の松尾 豊 教授、川角 昌弥 特任教授らの研究...
キーワード:希土類元素/プロトン伝導/高分子電解質/高分子/酸化還元反応/水素エネルギー/材料科学/コージェネレーション/還元反応/膜分離/希土類/電解質膜/電池/燃料電池/ナノ材料/フッ素/金属イオン/酸化還元/自動車/耐久性/電解質/プロトン/サッカー/寿命/心臓/フラーレン/ラジカル/活性酸素/誘導体
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123
生体内で強い発光と低毒性を両立する量子ドットを開発
未開拓の硫化銀ゲルマニウム半導体をナノサイズ化・組成制御/世界初の高輝度量子ドット合成と生体イメージング応用に成功
・量子ドット注1)は、強く安定な発光を示すナノ発光プローブとして2023年にノーベル化学賞を受賞して注目されたが、ディスプレイや太陽電池などと比較して、生体イメージング用途の開発は遅れていた。・硫化銀ゲルマニウム半導体(Ag8GeS6)は、天然鉱物(アルジロダイト)としても存在する安定な材料であり、近赤外波長領域の光をよく吸収し、太陽電池材料として注目されている。しかし、これまで室温での発光は全く報告されておらず、発光特性は未開拓な材料である。・本研究ではAg2Sにゲルマニウム(G...
キーワード:閉じ込め/近赤外/太陽/ディスプレイ/ナノマテリアル/物理化学/光機能/ナノ結晶/バンドギャップ/光デバイス/光吸収/赤外光/量子サイズ効果/発光ダイオード(LED)/量子ドット/ゲルマニウム/サイズ効果/太陽電池/電池/センサー/ナノサイズ/ナノ粒子/環境負荷/光センサー/光プローブ/半導体/生体内/光イメージング/生体イメージング/臨床応用/バイオイメージング/プローブ/マウス/近赤外光
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125
光合成を失う進化の初期プロセスを観察
~光合成と呼吸のトレードオフをもたらす突然変異~
・光合成をやめた植物がどのように光合成を失ったのかその進化を観察した例はない。・シアノバクテリア注1)を暗所で長期間培養し光合成の能力を調べた。・暗所に適応した株の多くは光合成で生育できないか、もしくは光合成能力が低下した。一方、暗所での呼吸による生育は親株よりも向上していた。・ゲノム解読の結果、多数の突然変異が一つの遺伝子に集中して生じていた。・この遺伝子phsPは、光合成と呼吸のトレードオフに関わる調節的役割を担うと推定される。・光合成と呼吸のトレードオフを調節するシステムへの突然変異は光合成を失う進化の初...
キーワード:突然変異/バクテリア/シアノバクテリア/トレードオフ/光合成/植物生理学/葉緑体/有機物/ホスファターゼ/微生物/ゲノム解析/ゲノム/遺伝子/生理学
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126
極薄の形状可変ミラーを実現!
X線ビームの大きさが3400倍変化
・厚みがわずか0.5mmの圧電単結晶ウエハ注1)のみで形状可変ミラーを作製。・X線ビームサイズを世界で初めて3400倍以上変化させることに成功。・ビームサイズなどの光学パラメータを大きく変えることにより、多機能型X線分析の実現が期待される。 名古屋大学大学院工学研究科の井上 陽登 助教、松山 智至 教授(兼:大阪大学大学院工学研究科招へい教授)、理化学研究所放射光科学研究センターの矢橋 牧名 グループディレクター、香村 芳樹 チームリーダーらの研究グループは、薄い圧電単結晶ウエハ1枚のみで構成された形状可変ミラーの作製...
キーワード:放射光/X線集光/レンズ/可視光/分極反転/ニオブ/圧電材料/単結晶/X線顕微鏡/ニオブ酸リチウム/リチウム/圧電素子/熱膨張/分解能
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127
「横型トムソン効果」の観測に世界で初めて成功
~トムソン効果発見から170年 新原理により次世代熱マネジメント技術の創出へ~
NIMSは、名古屋大学・東京大学との共同研究により、金属や半導体に熱流、電流、磁場を互いに直交する方向に印加すると吸熱や発熱が発生する現象「横型トムソン効果」を観測することに世界で初めて成功しました。本研究により、熱・電気・磁気変換現象に関する物理および物質・材料科学のさらなる発展や、新たな熱マネジメント技術の創出が期待されます。この研究成果は、6月26日にNature Physics誌に掲載されました。 今回、当研究チームは、熱流、電流、磁場を互いに直交する方向に印加した際に、ビスマス-アンチモン合金において従来の熱電効果では説明できない吸発熱信号を観測しまし...
キーワード:ネルンスト効果/ビスマス/熱電効果/磁場/アンチモン/エッチング/材料科学/マネジメント/半導体
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128
スーパー作物「キヌア」の塩排出機構の一端を解明
― 塩害に強い作物の創出に向けた道を切り拓く ―
・キヌアの幼植物は、海水レベルの高塩濃度下でも阻害を受けることなく生育できる、強い塩耐性をもつ。・海水レベルの高塩濃度下でキヌアを栽培した時の地上部へのナトリウムの取り込みは、その系統の栽培地域によって異なる傾向がみられ、ウユニ塩湖周辺の南部高地系統は地上部に塩をため込みにくい。・3つのナトリウム輸送体が塩耐性作物キヌアの塩排出に実際に機能していることを示した。 国際農研は、名古屋大学、理化学研究所、京都大学と共同で、長年謎とされていた、高い耐塩性をもつスーパー作物「キヌア」の塩排出機構の一端を明らかにしました。キヌアは優れた...
キーワード:オープンアクセス/気候変動/ボリビア/輸送体/食料安全保障/耐塩性/土壌/アイソトープ/ナトリウム/ナトリウム輸送
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129
宇宙実験が拓くアルツハイマー病研究の新展開
〜Tottori型Aβの線維構造を宇宙で初解明〜
•アルツハイマー病の原因物質であるアミロイドβ(Aβ)の家族性変異「Tottori型(D7N変異)」について、国際宇宙ステーションの微小重力環境を活用した実験により、世界で初めてその線維構造の解明に成功しました。•微小重力環境下では、地上で優先的に形成される無秩序な凝集体の生成が抑制され、Aβが効率的に線維化することで、高精度な構造解析が可能となりました。•クライオ電子顕微鏡による解析の結果、D7N変異によりN末端領域が構造化されず、線維のコア構造の安定性が失われることで異常凝集が促進される分子メカニズムが明...
キーワード:国際宇宙ステーション/電子顕微鏡/微小重力/微小重力環境/クライオ電子顕微鏡/アミロイド/アルツハイマー病/凝集体/線維化
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130
ベラ・C・ルービン天文台の始動に名古屋大学の研究者も協力
ベラ・C・ルービン天文台は、世界最大のデジタルカメラによる観測画像を2025年6月23日(現地時間)に初公開しました。今後、このカメラを用いた大規模撮像探査プロジェクト「LSST(Legacy Survey of Space and Time)」が本格的に始まります。LSSTには、名古屋大学素粒子宇宙起源研究所(KMI)や国立天文台の研究者を含む日本の研究者も多く参加しており、これから、すばる望遠鏡との連携による新たな科学成果が期待されます。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:素粒子/すばる望遠鏡/望遠鏡
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131
超伝導線材製造効率化に向けて 製造現場の"ものづくり"効率化へ大きく前進
・超伝導注1)線材のデータ・モデル注2)駆動型製造に向けて、作製プロセスのモデル化に成功した。・実験室での理想的な状況でなく、製造装置が変わる実際の製造現場でも対応可能な製造AI化手法を構築した。 名古屋大学大学院工学研究科の堀出 朋哉 准教授、吉田 隆 教授らの研究グループは、超伝導線材製造の効率化に向けて、製造装置が変わっても対応可能な現場指向型製造AIモデルを開発しました。 次世代エネルギーとして注目される核融合や、電動航空機、さらに医療現場で使われるMRIなどの開発に欠かせないのが、超伝...
キーワード:AI/アルゴリズム/最適化/人工知能(AI)/核融合/超伝導/電気抵抗/モデル化/航空機/スキル/MRI
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132
80年以上未踏だった芳香環連結反応を開発 ナノグラフェン合成の簡便化で材料開発・応用研究加速へ
・固体試薬同士を直接混ぜる「メカノケミカル反応注1)」。・長らく教科書で「進行しない」とされてきた反応が穏和な条件で進行。・不活性な多環芳香族炭化水素(PAH)注2)が直接変換可能に。・空気下、室温で、有機溶媒がほとんど不要な芳香環連結分子合成を達成。・簡単な原料からナノグラフェン注2)への変換も可能。 名古屋大学大学院理学研究科の伊藤 英人 准教授、遠山 祥史 博士後期課程学生らは、メカノケミカル反応を用いた新たな芳香環連結法である「Birch(バ...
キーワード:多環芳香族炭化水素/星間物質/芳香環/芳香族/アントラセン/ピレン/アニオン/アリール化/カップリング反応/クロスカップリング反応/ナフタレン/芳香族化合物/芳香族炭化水素/ナノグラフェン/固体反応/メカノケミカル/前駆体/脱水素/ペンタセン/ベンゼン/グラフェン/フッ素/リチウム/炭化水素/カップリング/クロスカップリング/官能基/有機合成
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133
高速流体をリアルタイム制御するシステムを構築 自動車や航空機、医療機器まで幅広い分野への応用に期待
・これまで不可能だった、高速流体のリアルタイムな計測と制御に成功。・感度の高い観測点の最適な組み合わせを選択して計測する手法「疎点解析粒子画像流速計測法(スパースプロセッシングPIV)」注1)とプラズマアクチュエータ注2)を利用したシステムを構築。・2000ヘルツ(Hz)で高速な空気の流れをリアルタイム画像計測して行った流体制御の成功は世界初。・本技術を利用して、流体力学に限らずさまざまな分野でのリアルタイム観測とフィードバック制御への応用に期待。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:アルゴリズム/機械学習/最適化/医療機器/計算量/低次元/イオン化/粒子画像流速計/プロセッシング/高電圧/誘電体/ボトルネック/アクチュエータ/センサー/はく離/フィードバック/フィードバック制御/プラズマアクチュエータ/モデル化/宇宙工学/画像計測/航空宇宙工学/航空機/自動車/非接触/流体計測/流体制御/流体力/流体力学/粒子画像流速計測法(PIV)/相関解析
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134
ルイ・パスツールもきっと驚く!? 左右を選別するナノ光ピンセットによる キラル結晶化制御の可能性を示唆
・誘電体メタ表面でのキラルな光場の励振に伴い発生するキラル選択的な光学力が、キラル結晶の核形成に影響を及ぼす可能性が示唆されました。・フランスの細菌学者ルイ・パスツールがキラリティ科学を創出した経緯であるピンセットによるキラル結晶選別と類似した、光のピンセットによるキラルナノ結晶選別の可能性を示す成果です。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:水溶液/対称性/物質科学/核形成/生命の起源/磁場/直線偏光/キラル/らせん構造/円偏光/表面プラズモン共鳴/対称性の破れ/ナノ結晶/ナノ構造体/プラズモン/金属ナノ構造/表面プラズモン/誘電体/光照射/光学特性/スピン/スピントロニクス/ナノ構造/ナノ粒子/屈折率/結晶化/微細加工/光ピンセット/微細加工技術/結晶構造/創薬/細菌
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135
分子内のすばやい動きで高いエネルギー光へ変換
量子センシングの医療応用にも期待
・持続可能社会の実現に向け、これまで利用されてこなかったエネルギー源を有効活用することが重要。光アップコンバージョンと呼ばれる長波長光を短波長光に変換する現象を活用し、超高効率光エネルギー変換システムの実現が期待される。・光アップコンバージョンの光エネルギー変換効率は改良されてきているが、この反応のメカニズムが十分に理解されておらず、材料開発のボトルネックとなっていた。・今回、アントラセン三つをホウ素で架橋させた分子内において生成する三重項励起子によるアップコンバージョン発光と電子スピンのホッピング運動の両者を観測した。この中間体が分子内部において回転しながらホッピン...
キーワード:情報学/光エネルギー/持続可能社会/原子核/量子化/近赤外/量子化学/アントラセン/量子化学計算/光エネルギー変換/有機分子/量子センシング/赤外光/波長変換/分子振動/持続可能/ボトルネック/スピン/センシング/励起子/エネルギー変換/ホウ素/アップコンバージョン/がん治療/近赤外光
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136
白金超え次世代合金のメソポーラス単結晶化で高性能触媒
メタノール分解効率が従来の2.9倍に
・白金など5種の金属からなりメソポーラス構造※1を有する単結晶※2の高エントロピー合金※3を、ナノレベルで多孔質に合成することに初めて成功しました。・従来の白金触媒より2.9倍高い活性を持つメタノール燃料電池※4用材料を実現しました。・充放電サイクル耐性が非常に優れ、約2,500回の充放電後においても最大値に対して93%の性能を保持しました。・白金材料節減による環境負荷の低減や、電気自動車・ポータブル発電機など次世代エネルギー機器への応用が期待されます。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:エントロピー/テクトニクス/多結晶/電極触媒/メソポーラス/メソ多孔体/物質拡散/多孔体/単結晶/電池/燃料電池/ナノサイズ/ナノメートル/リサイクル/液体燃料/環境負荷/結晶化/自動車/多孔質/電気自動車/比表面積/メタノール/機能性
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137
オールアジンナノリングの合成に成功
-超分子材料やエネルギー貯蔵材料などへの応用に期待-
理化学研究所(理研)開拓研究所伊丹分子創造研究室の伊丹健一郎主任研究員(環境資源科学研究センター拡張ケミカルスペース研究チームチームディレクター、名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所(WPI-ITbM)主任研究者)、名古屋大学大学院理学研究科の八木亜樹子教授らの国際共同研究グループは、窒素原子を含む芳香環であるアジン環のみから構成されるオールアジンナノリング[1]の合成に成功しました。これにより、アジンナノリングの特徴を生かして、超分子材料やエネルギー貯蔵材料などへの展開が行われることが期待されます。また、アジンナノリングは半導体デバイスとしての応用研究が行われている窒素...
キーワード:力学系/分子構造/芳香環/ルイス酸/ナノ物質/有機分子/材料科学/単層カーボンナノチューブ/エネルギー貯蔵/ナノデバイス/半導体デバイス/ベンゼン/カーボン/カーボンナノチューブ/ひずみ/電気化学/半導体/量子力学/ナノチューブ/カルス/超分子
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138
ふりかけるだけで神経シナプスを可視化
迅速かつ簡便な標識方法開発、記憶解析や疾患研究に新たな道
・脳の記憶や学習に関わる“神経シナプス注1)”を簡便に可視化する化合物を開発。・AMPA受容体注2)を標的にすることでシナプスそのものの機能を“見る”ことが可能に。・高度な技術不要、「ふりかけるだけ」で10秒以内に標識が完了。脳の記憶解析や疾患研究に新たな道を拓く。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:物質科学/グルタミン酸受容体/シナプス/AMPA受容体/細胞膜/可塑性/神経伝達物質/動態解析/アルツハイマー病/イオンチャネル/グルタミン酸/シナプス可塑性/プローブ/受容体/神経細胞/神経疾患/早期発見
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139
ジベレリンによる地下茎腋芽の発達制御 植物ホルモンによる地下茎の制御機構を野生イネで解明
・地下茎は飼料作物やバイオエタノール飼料にも応用可能な形質であり、気候変動への対応や収穫性・永続性の高い作物育種の基盤となり得ます。・多年生の野生イネを用いて、植物ホルモン「ジベレリン(GA)」が地下茎の発生を空間的・時間的に制御していることを明らかにしました。・活性型ジベレリンの一種であるGA4が腋芽(えきが)の角度や形態形成に関与し、GA4の蓄積時期と濃度が適切に制御されることで地下茎芽の形成が決定されることを発見しました。・地下茎を通じた栄養繁殖は多年生植物の生存戦略の1つであり、本研究はその進化的基盤や、多年生作物開発や環境...
キーワード:気候変動/細胞伸長/生殖/生存戦略/無性生殖/エタノール/biosynthesis/植物ホルモン/環境ストレス/イネ/TEMPO/ストレス耐性/バイオエタノール/ホルモン/形態形成/ストレス/遺伝子
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140
現在の気候政策では氷河は24%しか残らない パリ協定の目標水準で倍の氷を残すことができる
・国際研究チームが、8つの氷河モデルを用いて、グリーンランドと南極大陸以外の20万以上の氷河の潜在的な氷の減少を、さまざまな気候シナリオの下で計算。・世界の気温が現在のレベルで安定して温暖化が進まなかったとしても、最終的には世界の氷河の39%が消滅する見込み。・現在の気候政策(+2.7 ℃)まで温暖化した場合、世界中の氷河は24%しか残らない。・パリ協定の目標である、産業革命前の+1.5 ℃に温暖化を抑えれば、現在の気候政策のほぼ倍の氷河が残ると予測。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:気候変動/南極氷床/地球環境/シナリオ/温暖化/将来予測
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141
地震後の超高層大気変動を3次元解析で高精度に可視化 電波障害予測や宇宙天気予報の実現にも期待
・国内超稠密GNSS注1)受信機網から得られた全電子数(TEC)注2)データに対して、電離圏電子密度の空間構造を推定する3次元電離圏トモグラフィー注3)を適用した。・その結果、令和6年能登半島地震後に観測された電離圏電子密度変動の3次元構造の時間発展を初めて捉えることに成功し、震央注4)を中心として電子密度変動の波面が時間の経過とともに鉛直に近くなる傾向が捉えられた。・震央から上方伝搬する音波のモデル計算結果の比較から、電子密度変動の波面の変化は、地震で発生した音波の伝搬によって説...
キーワード:情報通信/非線形/GNSS/トモグラフィー/内部構造/衛星/空間構造/地球環境/3次元構造/人工衛星/立体構造
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142
反応性の逆転!?ニッケル触媒が可能にする有機硫黄化合物の新形式クロスカップリング
~硫黄官能基を足がかりとする多彩な芳香環修飾法~
・ニッケル触媒によって反応性の乏しい芳香族スルホン類の炭素-硫黄結合切断を経由するクロスカップリングの開発に成功。・従来のクロスカップリング反応注1)の常識に当てはまらない反応性の逆転現象(芳香族スルホン>芳香族塩化物)。・硫黄官能基の本来の特性を併せ用いることで複雑に修飾された芳香族化合物の合成が可能となり、新しい医農薬品や有機材料の開発への貢献に期待。◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:ハロゲン/芳香環/芳香族/カップリング反応/クロスカップリング反応/ニッケル触媒/芳香族化合物/有機分子/有機材料/環境問題/カップリング/クロスカップリング/官能基/分子変換
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143
嵐を呼ぶ太古の巨大棒渦巻銀河
・111億年前の棒渦巻銀河について、アルマ望遠鏡注1)を用いてガスの分布と運動を詳細に観測した。・棒構造の存在により、ガスが銀河の中心に供給されていることが示された。・現在の宇宙に至る棒渦巻銀河の形成と進化を理解する手がかりとなる。 ◆詳細(和文プレスリリース本文)は...
キーワード:ミリ波/干渉計/ALMA望遠鏡/サブミリ波/宇宙科学/銀河/銀河進化/星形成/望遠鏡
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144
レプトンのふるまいはどれも同じか?
素粒子の崩壊にひそむ関係性を数式で解明
・素粒子標準模型注1)の前提のひとつに「レプトンフレーバー普遍性」があり、電子などの電荷をもつ「レプトン」3種は、質量の違いはあるものの、同じように素粒子反応すると考えられている。しかし近年、この前提に反する兆候が一部の粒子の崩壊過程で観測されており、その動向が注目を集めている。・素粒子反応ではさまざまなパターンの崩壊が起こるが、その崩壊の割合の間には「和則(sum rule)」とよばれる経験則が知られている。本研究では、この和則の背景に重いクォークの対称性注2)が潜んでいることを突き止め、異なる崩壊の和則の間に成り立つ厳密な関係式をは...
キーワード:B中間子/ミュー粒子/原子核/高エネルギー/素粒子標準模型/素粒子理論/対称性/標準模型/標準理論/普遍性/素粒子/素粒子実験/ニュートリノ/素粒子物理/寿命
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145
最古の体内時計が日の出を知らせた約22億年前のある日
光合成生物であるシアノバクテリアが、時間を先読みする能力(体内時計)を獲得した時期はおよそ22億年前だった!太古の地球での一日の短さに合わせて当時の体内時計も速く動いていたこと、さらに最古の体内時計の誕生時期が大酸化イベントと呼ばれる酸素濃度の急上昇の時代に相当していたことを明らかにした本研究成果には、「効率的にエネルギーを獲得する生命の生存戦略」を考えるうえで重要な学術的意義が含まれます。福井県立大学・生物資源学部の向山厚准教授、自然科学研究機構分子科学研究所・協奏分子システム研究センターの古池美彦助教、尾上靖宏研究員、堀内滉太助教、秋山修志教授、名古屋大学大学院理学研究科/高等...
キーワード:酸素濃度/バクテリア/シアノバクテリア/光合成/生存戦略/振動子/分子システム/リン酸/生物資源/体内時計
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146
福井大学の大学院生2名が、福井県・奈良県・和歌山県を対象とした都市域通信ネットワークモデルを設計
- パーソントリップデータを活用して設計したネットワークモデルを公開 -
◆第5世代移動通信システム(5G)以降の6G/Beyond 5Gに関する研究開発を促進するために、福井県・奈良県・和歌山県を対象とした都市域通信ネットワークモデルを設計した。◆通信ネットワークモデルを構築するために、各県の居住者を対象としたアンケート調査によって得られた「人の移動をとらえた『パーソントリップデータ』」を活用しており、この設計手法は本研究が世界で初めて確立したものである。◆設計した福井・奈良・和歌山のネットワークモデルは国際学会IEEEの学術論文誌 IEEE ACCESSで公開されており(2025年5月9日早期公開(オープンアクセス)、正式版は後日公開予...
キーワード:LAN/移動通信/無線通信/自動運転/アルゴリズム/オープンアクセス/最適化/情報通信/最適化問題/ケーブル/アンケート調査/シミュレーション/ICT
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147
産業革命から現在までの大気硝酸量の変遷を北極アイスコアから復元
~人為窒素酸化物の排出量と大気中の硝酸の存在形態が北極の大気硝酸量を制御することを解明~
・グリーンランドのアイスコアから、産業革命から現在までの大気硝酸量の変遷を高確度に復元。 ・人為窒素酸化物(NOx)の排出量とアイスコアの硝酸塩量の変化にタイムラグがあることが判明。 ・タイムラグが大気酸性度に依存した大気硝酸の長距離輸送のされやすさの変化に起因することを解明。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:PM2.5/アイスコア/極地/二酸化窒素/海洋/富栄養化/気候変動/大気化学/NOx/環日本海/酸化物/自動車/窒素酸化物/微粒子/光分解/酸性雨
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148
"引き裂かれる銀河"に広がる二方向の星の波
~セファイド変光星が明かす、小マゼラン銀河のカオスな内部運動~
・ 天の川銀河の隣にある小マゼラン銀河のセファイド変光星の動きを研究し、私たちに近い星が北東に、遠い星が南西に動いていることを発見した。・ セファイド変光星には北西と南東に向かう小マゼラン銀河を引き裂く動きも見られ、南東の大マゼラン銀河による影響と解釈される。・ 新たに発見された近い星と遠い星の逆向きの動きは、引き裂かれる向きとは異なる方向であり、小マゼラン銀河はさらなる未知の原理で引き伸ばされていると分かった。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:相関係数/カオス/衛星/銀河/大質量星/天文学/変光星/シミュレーション
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149
――数理モデルに基づくデザインスペースを実験的に検証――
◆ 再生医療の重要な細胞源である間葉系幹細胞の培養プロセスを対象に、品質を満たす運転条件である「デザインスペース」を決定するための新規アルゴリズムを開発しました。◆ 物質収支に基づく物理モデルと、モデルパラメータの統計学的な予測区間を用いることで、細胞増殖の動的特性と変動性を同時に考慮したデザインスペースを特定し、その妥当性を実験的に検証することに成功しました。◆ 本アルゴリズムは、シミュレーションを通じたデジタル空間でのデザインスペース決定を可能にし、迅速かつ効率的なプロセス設計や幹細胞製品の上市に貢献します。 ◆詳細(プレスリリース本...
キーワード:アルゴリズム/オープンアクセス/微分方程式/CMB/プロセス設計/システム工学/シミュレーション/物理モデル/生体内/自己複製/自己複製能/妥当性/間葉系幹細胞/軟骨/幹細胞/再生医療/細胞増殖/創薬
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150
臨床ビッグデータとAI を活用した新たな治療薬探索技術を開発 皮膚疾患で効果を実証、幅広い病態への応用に期待
大分大学医学部皮膚科学講座の酒井貴史講師、波多野豊教授、大分大学医学部薬理学講座の石崎敏理教授、名古屋大学大学院情報学研究科複雑系科学専攻生命情報論講座の山西芳裕教授らの研究グループの論文が、令和 7 年(2025 年)4 月 26 日に皮膚科学分野の国際英文誌である「Journal of Dermatological Science」に掲載されました。本研究グループは、数千万件に及ぶ臨床データから乾癬※1 の予防薬候補を予測し、さらに予測された数百種類もの候補薬剤について、共通構造を AI(機械学習)によって解析することで、乾癬に対する新たな治療標的を探索し...
キーワード:機械学習/情報学/人工知能(AI)/複雑系/生命情報/乾癬/治療標的/ドーパミン/パーキンソン病/モデル動物/受容体/創薬/皮膚疾患/薬理学/有病率
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151
空気中で安定なカチオン性炭化水素ナノベルト
-長波長発光材料や超分子材料などへの応用に期待-
理化学研究所(理研)開拓研究所伊丹分子創造研究室の伊丹健一郎主任研究員(環境資源科学研究センター拡張ケミカルスペース研究チームチームディレクター、名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所(WPI-ITbM)主任研究者)、名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所の八木亜樹子特任准教授、名古屋大学大学院理学研究科の甲斐恒成博士前期課程学生(研究当時)、河野英也博士後期課程学生(研究当時、現理研開拓研究所伊丹分子創造研究室特別研究員)らの国際共同研究グループは、カチオン(陽イオン)性炭化水素ナノベルト[1]であり、空気中で固体状態および溶液状態の双方で高い安定性を持...
キーワード:原子核/磁気共鳴/スペクトル/磁場/分子構造/芳香環/芳香族/吸収スペクトル/核スピン/可視光/発光材料/ナノカーボン/ベンゼン/紫外線/カーボン/スピン/水素原子/電磁波/カルス/炭化水素/プロトン/超分子/カチオン/核磁気共鳴
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152
アカゲザル全身80組織の季節の遺伝子発現地図を作製 生理機能や病気リスクが季節や性別によって変わる謎に迫る
・ ヒトに近縁な雌雄のアカゲザルの全身80組織を1年を通して解析し、網羅的な季節の遺伝子発現地図を作製した。・ 80組織における54,000個を超える遺伝子注1)を網羅的に調べ、季節変動遺伝子を同定することに成功した。・ 季節の遺伝子発現地図によって、さまざまな生理機能や疾患の季節変化の分子基盤が明らかになった。・ 薬の効果が季節によって変化する可能性を指摘するとともに、お酒の酔いやすさが冬と夏で変化することを明らかにした。・ 今回同定した遺伝子の発現様式を、検索、ダウンロードできるウェブデータベースを構築した。...
キーワード:季節変化/季節変動/霊長類/環境問題/死亡率/生理機能/脳血管疾患/RNA/インフルエンザ/内分泌/非コードRNA/遺伝子/遺伝子発現/精神疾患
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153
遠心力が作る量子状態の測定に成功
~等価原理の検証と未知短距離力の探索へ
一般相対性理論と量子力学との統一的な理解は現代物理学の大きな課題です。しかし、扱うスケールが大きく異なる一般相対性理論と量子力学の両方を同時に検証するのは難しく、実験の例は限られていました。その中で、中性子を用いた実験、干渉計や超冷中性子の重力による束縛状態の観測などは、重力と量子力学が同時に現れる中性子のユニークな物理系として、数十年に渡って大きな関心を集めてきました。 凹面鏡に冷中性子ビームを沿わせると遠心加速度によって表面を這うような量子状態が現れます。ここで、等価原理(※1)、つまり重力と加速度が等価であることを使うと、遠心加速度によって束縛さ...
キーワード:アナロジー/パルス/原子核/原子核物理学/高エネルギー/統一理論/物性物理/余剰次元/陽子/J-PARC/パルス中性子/ミュオン/遠心力/加速器/干渉計/素粒子/中性子/暗黒エネルギー/暗黒物質/一般相対性理論/素粒子物理/材料科学/ナノメートル/原子力/量子力学
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154
微小な振幅活動が"遅れ"結合により1億倍の巨大振動に 音声、画像、通信など信号情報処理技術などへの応用に期待
・個々に切り離された時には微小な振幅の活動を行う素子(ユニット)であるが、つなぎ換えにより遅れ注1)を含んだ結合により振動活動の振幅が1億倍にも増幅される。・例えば生体などのリズムを生み出すメカニズムとの関連が考えられる。特に微小な活動細胞が多数集まらなくても大きな信号を生み出せることを示した。・実験により現象が確認されれば、信号情報処理技術などへの応用の道も開ける。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:情報学/価値創造/数理科学/振動現象/心臓
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155
衛星通信を用いた無人ヘリコプターの船上運用による遠隔火山島の観測に成功(速報)
◆ 衛星通信により遠隔地から操縦する無人ヘリコプター(大型ドローン)の船上運用により、絶海の無人島での火山観測を初めて成功させた◆ 無人ヘリコプターの長い航続距離と、衛星通信での操作によって、接近が困難な火山島でも広範囲の観測が可能となった◆ 小型・中型ドローンと組み合わせることで、様々な調査を効率的に実施出来る可能性を示した ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:衛星通信/海洋/火山活動/火山観測/磁気異常/地球内部/衛星/観測装置/エンジン/センサー/モーター/モニタリング/マッピング/ドローン
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156
ナノ炭素材料"ナノグラフェン"の水素化に新手法 水素ガス不要、極少溶媒で安全・低コスト・高速な合成が可能に
・従来困難であった、低溶解性ナノグラフェンの水素化を実現。・固体試薬をそのままボールミル装置で混合撹拌するメカノケミカル反応を開発。・発火の危険性がある水素ガスを用いない、効率的かつ迅速なナノグラフェン水素化法。・有機溶媒をほとんど必要とせず、水素源として安価なn-ブタノールが利用可能。・凝集状態での発光特性をもつ水素化ナノグラフェンを発見。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:多環芳香族炭化水素/高温高圧/芳香環/芳香族/ボロン酸/ロジウム/水素化反応/芳香族炭化水素/ナノグラフェン/メカノケミカル/溶解度/グラフェン/環境問題/水素化/炭素材料/カルス/炭化水素/水素ガス/反応時間
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157
ナノカーボンを簡便に可溶化・変換する新手法を開発
~有機発光材料や生物蛍光標識剤など応用の拡大に期待~
・高溶解性ジアリールスルホキシドの開発。・市販の多環芳香族炭化水素(PAH)注1)から容易にPAH-スルホニウム塩を合成。・PAH-スルホニウム塩は有機溶媒や水に良く溶解し、さらなる有機変換が可能。・PAH-スルホニウム塩を用いたナノグラフェン合成を達成。・水溶性かつ蛍光性のPAH-スルホニウム塩によるミトコンドリア選択的蛍光標識注2)。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:多環芳香族炭化水素/太陽/芳香環/芳香族/アントラセン/ピレン/ナフタレン/細胞イメージング/芳香族化合物/芳香族炭化水素/有機薄膜太陽電池/溶媒和/ナノグラフェン/有機分子/発光材料/有機薄膜/LED/ナノカーボン/ベンゼン/太陽電池/電池/カーボン/グラフェン/環境問題/光プローブ/生体内/エチレン/炭化水素/プローブ/ミトコンドリア/官能基/蛍光プローブ/蛍光標識/生体分子
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158
1ナノ極薄触媒シートが水の解離を劇的に促進 燃料電池、CO₂回収など応用デバイス開発へ重要な一歩
・カチオン交換膜(CEM)注1)とアニオン交換膜(AEM)注2)を貼り合わせて作るバイポーラー膜(BPM)注3)における水解離反応(H2O→H+ + OH-)触媒として、酸化チタンナノシート注4)を活用。・稠密(ちゅうみつ)に配列したナノシート膜をカチオン交換膜とアニオン交換膜の間に構築することで300mA/cm2で0.25Vの過電圧注5)を達成。・従来のナノ粒子...
キーワード:水分子/高分子膜/アニオン/高分子/カルコゲナイド/電気分解/遷移金属/選択性/遷移金属カルコゲナイド/チタン/ナノシート/酸化チタン/電池/燃料電池/グラフェン/ナノメートル/ナノ粒子/酸化物/電解質/電気化学/二酸化炭素/二酸化炭素/エネルギー変換/レドックス/カチオン/スルホン酸
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159
2次元共役高分子を巻き上げる
―世界最高レベルのプロトン伝導性を示すチューブ状COFの合成に成功―
京都大学大学院工学研究科分子工学専攻 Li Zhuowei氏(博士課程3年)・Paitandi Rajendra氏(日本学術振興会研究員)・筒井 祐介助教・松田 若菜氏(博士研究員)・信岡 正樹氏(博士課程3年)・Chen Bin氏(博士課程3年)・鈴木 克明助教・梶 弘典教授・Samrat Ghosh氏(日本学術振興会研究員)・田中 隆行准教授・須田 理行准教授・関 修平教授は、同研究科物質エネルギー化学専攻・Zhu Tong准教授・陰山 洋教授、名古屋大学大学院工学研究科有機・高分子化学専攻 三宅 由寛准教授(現兵庫県立大学教授)・忍久保 洋教授、横浜市立大学大学院生命ナノシステム科学研究...
キーワード:グラファイト/トポロジー/固体物性/スペクトル/ピレン/プロトン伝導/高分子/高分子化学/共役高分子/有機分子/細孔構造/カーボン/インピーダンス/カーボンナノチューブ/グラフェン/黒鉛/水素原子/超音波/電気化学/ナノチューブ/ホウ素/結晶性/プロトン
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160
銀河が引き裂かれる!? 星の動きが語る破壊の予兆
~地球から最も近い「小マゼラン銀河」の大質量星分布を作成~
・ 天の川銀河の隣にある小マゼラン銀河で、太陽より8倍以上重い大質量星注1)の一覧表を作成し、大質量星の分布を世界で初めて明らかにした。・ 大質量星は銀河を引き裂くように動いており、隣り合う大マゼラン銀河によって小マゼラン銀河が破壊される過程を描写している。・ この結果は小マゼラン銀河における銀河回転の不在を意味し、回転を仮定して計算された小マゼラン銀河の質量や、質量から推定される銀河の動きに修正を迫るもの。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:衛星/銀河/新星/太陽/大質量星/超新星/超新星爆発/天文学
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161
ブラックホール長年の謎"ジェット現象"の噴出条件を解明
新たな理論モデルとブラックホール観測の進展へ貢献
・ブラックホール周辺からほぼ光の速さでガスが噴き出るジェット現象の発生条件を解明。・流れ込むガスが十分速くブラックホールへ近付くことが噴出する条件。・これまで提案されてきた多くの理論モデルは大きく見直しが必要。・宇宙の歴史をコントロールしてきたプロセスの理解へ前進。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:産学連携/相対論的効果/遠心力/ブラックホール/銀河/恒星/太陽/天文学/連星/連星系/地球環境/SPECT/イミン
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162
世界最薄0.3mmの熱輸送デバイスを開発
~スマートフォンなど小型・薄型電子機器の放熱性向上に貢献~
・世界最薄(厚さ0.3 mm)の熱輸送デバイス「ループヒートパイプ(UTLHP)」を開発。・1 cm2あたり10 Wの高熱フラックスに対応し、全方向で安定動作。・スマートフォンなどの次世代小型・薄型電子機器の放熱デバイスとして期待。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:モバイル/情報学/タブレット/産学連携/フラックス/グラファイト/エッチング/ヒートパイプ/レーザー/多孔質/多孔質体/熱伝導/熱輸送/スマートフォン
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163
115億光年かなたに"巨大渦巻"を発見 ~世界最先端の望遠鏡で見えてきたモンスター銀河の素顔~
・爆発的星形成銀河(モンスター銀河)はその星形成によって生み出される塵によって星からの光が遮られてしまい、内部構造や運動状態がよく分かっていなかった。・ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡とアルマ望遠鏡による観測から、115億光年先の爆発的星形成銀河が高速で回転する巨大な渦巻銀河であることを発見した。・この巨大渦巻銀河は水素ガスのネットワークである宇宙網からの大量のガス降着によって作られた可能性が示唆された。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:内部構造/銀河/星形成/天文学/望遠鏡/水素ガス
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164
~2100年の将来像を提示~ 日本における気候変動影響評価のための日本版SSPsに付随した社会経済シナリオデータを開発
◆ 日本における気候変動の影響を評価するため、社会経済シナリオデータを開発しました。◆ 2015年から2100年までの男女別・年齢5歳階級別・家族類型別の世帯数及び用途別建物用地面積を1km×1kmメッシュで推計しました。◆ 人口に世帯主率を乗じて将来の世帯数を推定したところ、日本全国の85歳以上単身世帯数は、2100年には約1.6百万~1.9百万世帯となり、2015年と比べて約1.6~1.9倍となると推計されました。◆ 住宅戸数から将来の世帯数を差し引いたものを空き戸数とすると、日本全国における空き戸総数は、2100年には約2.6千万~4.3...
キーワード:社会システム/レジリエンス/産学連携/影響評価/気候変動/国土数値情報/持続可能/地域環境/シナリオ/土地利用/将来予測/ラット
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165
半導体の製造プロセスを"一気通貫"で最適化!
AI活用により企業の壁を越えスピーディな性能改善に貢献
・Siウェーハ製造からCIS注1)製造までの一貫したプロセス全体最適化を行った。・各製造プロセスのデジタルツイン注2)を接続して、仮想空間上で高速に最適化。・企業横断のためのプラットフォーム(メタファクトリー)を構築した。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:仮想空間/AI/機械学習/最適化/情報学/人工知能(AI)/産学連携/クリスタル/CMOS/イメージセンサー/デバイスプロセス/半導体デバイス/半導体材料/シミュレーション/センサー/データ同化/デジタルツイン/析出物/熱処理/半導体/CIS/ラット/スマートフォン
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166
層厚を制御した人工強磁性細線の作製に成功 ―人工強磁性細線を利用した大容量メモリや磁気センサ開発へ道筋―
―人工強磁性細線を利用した大容量メモリや磁気センサ開発へ道筋―
*層厚を制御した多層構造をもつ人工強磁性細線を二浴電析法により作製に成功した。*層厚は最小で約3.5 nmの人工強磁性細線を作製できた。*人工強磁性細線を利用した大容量メモリや磁気センサ開発へ道筋を開いた。 ◆詳細(プレスリリース本文)はこちら ...
キーワード:産学連携/磁気抵抗/強磁性金属/原子層/電気めっき/テンプレート/めっき/メモリ/強磁性/人工格子/スピン/スピントロニクス/多層膜/電解質/層構造
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167
新材料「熱電永久磁石」で世界最高電力密度の横型熱電発電に成功
~磁石を用いた革新的省エネ・創エネ技術へと前進
当研究グループは、サマリウム・コバルト(SmCo5)磁石とビスマス・アンチモン・テルル(Bi0.2Sb1.8Te3)化合物を交互に積層して焼結接合し、斜めに切断した人工傾斜積層体「熱電永久磁石」を開発しました。この傾斜積層構造の最適設計および接合界面における電気・熱抵抗率の最小化を実現し、これまでに報告されてきた横型熱電変換を示す磁性材料よりも2桁高いzT(室温においてzT = 0.2)が得られました。さらに、今回開発した熱電永久磁石から構成される熱電モジュールについて...
キーワード:産学連携/ネルンスト効果/ビスマス/温度勾配/アンチモン/接合界面/省エネ/マネジメント/磁性材料/熱電変換/コバルト/永久磁石/最適設計/積層構造/層構造
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168
排気ガスを吸着/分解する金属微粒子表面の動きをとらえた!
触媒によるNOx(窒素酸化物)の浄化過程をミクロで可視化・解明
・自動車排気ガスの中でも浄化が難しいNOxに注目し、NOガス中でのロジウム(Rh)ナノ粒子の触媒反応中の構造変化を実時間・原子レベルで記録、質量分析によってそこで実際に分解/生成されているガス量の時間変化を同時に検出するオペランド計測注1)を行った。・NO分子の吸着、分解に伴うナノ微粒子の一連の表面構造変化を原子レベルで解明、低温側と高温側で触媒反応機構が異なるモードにスイッチすることを初めて示した。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:産学連携/化学物質/結晶格子/データ収集/閉じ込め/イオン化/イオン源/質量分析装置/超高圧/分光学/スペクトル/検出器/分光器/ロジウム/酸化還元反応/触媒反応/反応機構/質量分析/原子分解能/走査透過型電子顕微鏡/電子エネルギー損失分光/触媒設計/NOx/オペランド計測/ナノ微粒子/金属微粒子/絶縁体/選択性/還元反応/反応速度/EELS/活性化エネルギー/電子構造/ジルコニア/データ処理/ナノ粒子/格子欠陥/酸化還元/酸化物/自動車/質量分析計/装置開発/窒素酸化物/電子ビーム/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/微粒子/分解能/表面構造/SPECT/構造変化/酸化反応
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169
触媒サイクル中の酵素における基質の動きをSACLAで解明
~基質がクルっと回転して反応する~
兵庫県立大学大学院理学研究科の長尾聡特任助教(現 高輝度光科学研究センター)及び久保稔教授、理化学研究所放射光科学研究センターの當舎武彦専任研究員(現 兵庫県立大学)及び杉本宏専任研究員のグループは、名古屋大学大学院理学研究科の荘司長三教授らの研究グループと共同で、X線自由電子レーザー(XFEL)※1施設SACLA※2を活用し、触媒サイクル中、酵素内で基質※3の向きが精密に制御されることで、触媒反応が効率よく進む瞬間を捉えました。薬物の代謝やステロイドホルモンなどの生理活性物質の生合成に関わる重要な酵素として、シトク...
キーワード:産学連携/X線自由電子レーザー/コヒーレンス/パルス/フェムト秒パルス/自由電子レーザー/SPring-8/加速器/放射光/スチレン/触媒反応/立体選択的/シトクロム/結晶構造解析/パルスレーザー/クロム/原子分解能/酸素分子/ダイナミクス/トラップ/フェムト秒/マイクロ/レーザー/分解能/人工タンパク質/P450/結晶構造/タンパク質工学/生合成/アミノ酸配列/ホルモン/アミノ酸/シトクロムP450/ステロイド/ステロイドホルモン/酸化反応/脂肪酸/生理活性/生理活性物質
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170
単層カーボンナノチューブ電極を用いたペロブスカイト太陽電池
~名大で実証実験へ~
・単層カーボンナノチューブ電極を用いた100 cm2サイズのペロブスカイト太陽電池モジュールの作製に成功し、実証実験を行う。・フレキシブル性、軽量、薄いことに加えて、高い耐久性をもつペロブスカイト太陽電池として期待される。・半透明な裏面電極として用いられ、両面受光型のペロブスカイト太陽電池になる。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:ゲーム/情報学/産学連携/太陽/有機薄膜太陽電池/ペロブスカイト太陽電池/単層カーボンナノチューブ/フレキシブル/ペロブスカイト/有機薄膜/電荷輸送/太陽電池/電池/カーボン/エタノール/カーボンナノチューブ/システム工学/実証実験/耐久性/ナノチューブ
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171
実用化へ大きく前進!革新的な光触媒システムを開発
~水から水素と酸素を分離生成、逆反応を抑制して高効率化~
・水素発生セルと酸素発生セルを分離することで、高効率かつ実用的な光触媒システムを開発。・太陽光エネルギー変換効率(STH)注1)2.47%を実現することに成功し、実用化の目安とされる目標値5%へ大きく前進した。・より大面積での屋外実験システムでは、STH 1.21%を1週間維持することに成功。 ◆詳細(プレスリリース本文)は...
キーワード:産学連携/光エネルギー/セレン/水素生成/ビスマス/ハロゲン/太陽/光触媒反応/モリブデン/光エネルギー変換/触媒反応/電子移動/電子伝達/太陽光/ペロブスカイト/水分解/持続可能/光触媒/水素発生/コーティング/高効率化/酸化物/水素製造/エネルギー変換
他の関係分野:複合領域環境学化学生物学総合理工工学農学
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172
深海での竹馬あそび: 潜水艇「しんかい6500」に乗船し、垂直の巣をつくる新種ゴカイを発見
・深海底で垂直に立つ巣を構築し、その上部で生活する新種のゴカイを発見した。・研究者自身が有人潜水調査船「しんかい6500注1)」に乗船し、直接深海を探索することで、このユニークな生態を持つゴカイを発見した。・この発見は、深海生物の多様な生活様式や生態系の理解を深める手がかりとなる。...
キーワード:産学連携/海洋/北西太平洋/ベントス/深海底/西太平洋/生活様式/生態系/プランクトン/生物多様性
他の関係分野:複合領域環境学生物学工学農学
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173
太陽光と水で医薬品材料とグリーン水素を生成
~「人工光合成」による新たな有機物生産法の幕開け~
・有機物を原料とする有機合成のための人工光合成注1)という新しい分野を開拓した。・太陽光と水を活用して、医薬品の材料などの有用な有機化合物注2)の合成と、次世代の再生可能エネルギーでもあるグリーン水素注3)の生産を同時に実現した。・汚染有機物の分解や水の分解注4)を促す2種類の無機半導体光触媒注5)の相乗効果・協働作用によって「分解」ではなく、その逆の「合成」への転換を達成した。・持続可能なエネルギーと資源を利用した医農薬生産への貢献が期待される。...
キーワード:自由エネルギー/情報学/産学連携/光エネルギー/化学物質/再生可能エネルギー/物質科学/太陽/均一系触媒/酸化還元反応/光合成/太陽光/不均一系触媒/エネルギー貯蔵/人工光合成/水分解/半導体光触媒/持続可能/還元反応/光触媒/酸化還元/二酸化炭素/半導体/有機物/有機合成
他の関係分野:情報学複合領域環境学化学生物学総合理工工学医歯薬学
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174
高耐久な光電陰極の簡便な作製法を確立
加速器や電子顕微鏡への応用にも期待
・加速器などに使われる電子銃の心臓部である「光電陰極注1)」のうち、特にカリウム、セシウム、アンチモンの化合物薄膜を使ったものは、照射光から放出電子への変換効率(量子効率)が高く高性能。しかし動作時に超高真空が求められることや寿命が短いという課題がある上、最適な製造手法を見つけるのは困難だった。・このタイプの光電陰極の性能は、薄膜を蒸着させる基板の表面の状態に大きく影響されることが分かっている。今回、超高真空状態での輸送と放射光注2)を用いた分析により均質な薄膜を作ることができ、高い性能を達成する手法の確立に成功した。・本手...
キーワード:産学連携/光電子分光/高エネルギー/加速器/放射光/磁場/アンチモン/超高真空/電子分光/カソード/紫外線/カリウム/セシウム/耐久性/電子顕微鏡/寿命/心臓
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