・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...

・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。&...

・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...

［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）...

・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...

・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...

・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...

・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）...

・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...

・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...

・バイオものづくりへの応用が期待されるアシネトバクター属細菌が乾燥ストレスに対して顕著に高い耐性を示すことを発見。・乾燥ストレスに対抗するために応答する多様な遺伝子を明らかにした。・ガスバイオプロセス注1）によるバイオ物質変換を加速し、カーボンニュートラル・サーキュラーエコノミーの実現に貢献することが期待される。 名古屋大学大学院工学研究科の堀 克敏 教授、吉本 将悟 助教らの研究グループは、アシネトバクター属細菌 Tol 5注2） が低湿度環境でも高い生存性と細胞内エネルギーを2週間以上維持し、...

・ナノグラフェンの次世代合成法「縮環π拡張（APEX）反応」の最新版反応。・原料は官能基化されていない多環芳香族炭化水素注1）。・これまで不可能だったL領域でのπ拡張反応。 名古屋大学大学院理学研究科の中田 奏未 氏（研究当時：博士前期課程学生）、伊藤 英人 准教授、理化学研究所の伊丹 健一郎 主任研究員(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※）主任研究員　兼任)らは、多環芳香族炭化水素（PAH）の「L領域」と呼ばれる部位で選択的にベンゼン環注2）...

・ノロウイルス主要流行株GII.4と新興株GII.17に対するモノクローナル抗体を作製・IgM抗体は10本のFabを活用し、抗原密度が高いウイルス粒子表面で最大100倍の結合強化を示すことを定量化・多価性による「アビディティ効果」を定量的に解明し、次世代ワクチン・抗体医薬の設計に新たな戦略を提供 東京科学大学（ScienceTokyo） 物質理工学院 材料系の田川純平大学院生（博士後期課程）と総合研究院 フロンティア材料研究所の谷中冴子准教授、名古屋大学大学院理学研究科/自然科学研究機構 生命創成探究センター 内橋貴之教授ら研究チームは、世...

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...

・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...

・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...

・単一原子触媒注1）における活性点利用注2）をほぼ100%まで高める設計指針を確立。・凍結鋳型法注3）により、二次元・単層配列ナノカーボン構造を創製。・酸素還元反応注4）において、高価な白金触媒に匹敵、あるいは凌駕する性能を実証。・燃料電池注5）をはじめとする次世代エネルギー変換デバイスの高効率・低コスト化に貢献。 燃料電池などの電気化学エネルギー変換技術において、電極触媒の高活性化と資源利用効率の向上は、エネルギー変...

・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...

・細胞壁注1）の構造は、植物細胞の機能や植物の生育に重要である。・道管は細胞壁を一定の間隔で形成することで、水輸送に適した構造をつくる。・免疫応答タンパク質ACIP1が細胞壁の間隔を調節することを明らかにした。・本研究成果は、細胞壁形成の新たな制御機構を示し、細胞壁形成と植物の環境適応との潜在的な連関を見出した。 名古屋大学大学院理学研究科の三宅 陽穂 博士前期課程学生、杉山 友希 YLC特任助教、佐々木 武馬 助教、小田 祥久 教授の研究グループは、奈良先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科の出村 ...

・MOCVD法を用いて、サファイア基板上のMoS2結晶粒が自己整合して単結晶化する革新的な成長メカニズムを発見。・独自のプリカーサ選択により、成膜反応が単層厚さで自動停止する新たな現象を見いだし、2インチサイズのウエハー全体にわたって均一で再現性の高い単層MoS2膜を実現。・2つの成膜メカニズムの相乗効果により高い電子移動度を達成。量産化を見据えたウエハースケールで高品質な単層MoS2単結晶膜の形成という産業界からの要請に応えるとともに、次世代サブ1 nmノード論理トランジスタ実現に向けた重要な一歩。...

・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...

・名古屋大学と東京エレクトロン宮城株式会社による共同研究で、革新的プロセス開発を推進。・冷却した SiO₂表面でフッ化水素と反応生成物のH₂Oが共吸着することで、エッチングの活性化エネルギー閾値をほぼゼロにできる可能性を発見。・反応生成物H₂Oが冷却したSiO₂膜の表面に自己触媒反応（autocatalytic reaction）注1）により再吸着することで、エッチング反応を飛躍的に加速できる。・エッチングガスに、従来の地球温暖化係数（GWP）が高いフルオロカーボン系ガスを使用せず、フッ化水素（HF）を用いることで環境負荷が低いプロセ...

・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...

・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...

・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...

・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...

・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...

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...

・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...

・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...

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...

・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...

・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...

・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...

・クチナーゼのN末端に疎水性アルキル鎖を連結することで、PET分解活性を強化。・疎水性部位を連結したクチナーゼは、PETフィルムの加水分解を最大69%増加。・改変酵素がPETフィルムの表面へより効率的かつ安定的に吸着。 北海道大学大学院地球環境科学研究院の小野田晃教授、北海道立総合研究機構の瀬野修一郎主査、名古屋大学大学院理学研究科、自然科学研究機構 生命創成探究センターの内橋貴之教授らの国際共同研究チームは、酵素を用いたPETリサイクル技術に革新的な改良を加えることに成功しました。研究チームは、ペットボトルや繊維製品に広く使用されるポリエチ...

・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...

・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...

・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...

・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...

・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...

・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...

・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...

・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...

・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...

・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...

・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...

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...

・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...

・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...

・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...

・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...

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...

・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...

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...

・物理空間中にあたかも「ナノ機械」が存在するかのように出現させることに成功。・任意の時刻と場所に、二次元ナノ材料のサイズ分別をする「マイクロ流体デバイス」を生成し、酸化グラフェン注1）のサイズ分別と操作を実証した。・呈示する電場パターンの設計により、電気浸透流注2）と電気泳動注3）の同時制御が行われ、二次元ナノ材料のサイズ分画の機能が出現する。・モノを作製せずとも、情報空間から物理空間に「ナノ機械」の機能を出現させられる。 ◆詳細（プレスリリース本文）は...

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...

・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...

・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...

・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...

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...

・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...

＊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 ...

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...

・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...

・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...

・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...

・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。...

・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...