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研究分野：総合理工 に関係する研究一覧：27件
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発表日：2026年4月15日
1
【研究成果】小惑星リュウグウから予想外の巨大有機分子を発見
―従来の常識を覆す立体構造を持つ巨大有機分子を直接観察―
東京大学大学院新領域創成科学研究科の岩田孝太特任研究員（研究当時）と杉本宜昭教授の研究グループは、北海道大学低温科学研究所の大場康弘准教授、九州大学大学院理学研究院の奈良岡浩教授、広島大学大学院先進理工系科学研究科薮田ひかる教授、東京大学大学院理学系研究科の橘省吾教授の研究グループと共同で、探査機「はやぶさ2」が小惑星リュウグウから持ち帰った試料に含まれる有機分子を、高分解能の原子間力顕微鏡（AFM、注2）を用いて単一分子レベルで直接観察することに成功しました。本研究により、従来の分析手法では見逃されていた100環を超える巨大な有機分子の存在が明らかになりました。これらの有機分子は、5...
キーワード：多環芳香族炭化水素/リュウグウ/生命の起源/内部構造/化学進化/小惑星/星間分子雲/太陽/太陽系/分子雲/惑星/隕石/星間分子/分子構造/芳香族/ピレン/芳香族炭化水素/質量分析/有機分子/超高真空/単一分子/ベンゼン/構造モデル/単結晶/3次元構造/AFM/はやぶさ2/極低温/原子間力顕微鏡/導電性/分解能/有機物/炭化水素/高分解能/立体構造
他の関係分野：環境学数物系科学化学工学農学医歯薬学
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発表日：2026年3月24日
2
有機薄膜太陽電池の長年のジレンマを解消
〜低炭素化社会の実現に向けて、ロスなく発電する技術の開発に成功！〜
広島大学大学院先進理工系科学研究科の尾坂格 教授、三木江翼 助教、駿河翔太 氏（R5年度博士課程前期修了）、京都大学大学院工学研究科の大北英生 教授、理化学研究所の但馬敬介 チームディレクター、中野 恭兵 上級研究員、筑波大学物質工学系の石井 宏幸 教授、株式会社東レリサーチセンター形態科学研究部室長の稲元 伸 博士らの共同研究チームは、有機薄膜太陽電池（OPV）[2]のトレードオフであり、高効率化に向けて重要な課題であった「低電圧損失」と「高効率電荷生成」の両立を実証しました。 今回、研究チームは、広島大学が新たに開発したポリマー半導体[3]PTNT1-Fを発電材料に用いることで、従...
キーワード：ベンチマーク/最適化/重金属/バンド構造/閉じ込め/有効質量/量子化/X線回折/太陽/π電子/環境調和/共役分子/分子構造/量子化学/π共役系/量子化学計算/高分子/有機太陽電池/有機薄膜太陽電池/有機半導体/トレードオフ/太陽光/ポリアセチレン/ペロブスカイト太陽電池/材料科学/接合界面/アセチレン/バンドギャップ/ペロブスカイト/状態密度/有機薄膜/カーボンニュートラル/低炭素/分光測定/電荷輸送/有害物質/アモルファス/太陽電池/電池/カーボン/シリコン/ナノスケール/プラスチック/ポリマー/移動度/環境負荷/高効率化/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/半導体/膜構造/有機高分子/有機物/励起子/エネルギー変換/有機溶剤/フラーレン/誘導体
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発表日：2026年3月13日
3
重曹がCO₂回収の最適解に – 低エネルギーで脱炭素社会を加速 –
広島大学自然科学研究支援開発センター、先進機能物質部門の小島由継客員教授（名誉教授）は、大気中から二酸化炭素を直接回収する技術「DAC（Direct Air Capture）」において、最もエネルギー効率が良い無機吸収剤を特定するための新理論を確立しました。 現在、大気中のCO2回収技術としては、プラントなどで用いられる「固体アミン法」や、飲料メーカーの自販機で採用されている「炭酸カルシウム固定法」が知られています。しかし、固体アミン法はCO2吸収剤の腐食性や毒性の課題が存在し（再生温度：100℃程度）、炭酸カルシウム法は吸収剤の再生に800℃以上の極めて高い熱エネルギーを...
キーワード：地球温暖化/水蒸気/化学組成/水素エネルギー/アミン/エネルギー効率/カーボンニュートラル/持続可能/熱力学/カーボン/環境負荷/耐久性/炭酸カルシウム/地球温暖化対策/二酸化炭素/二酸化炭素/CO2濃度/温暖化/ナトリウム/日常生活/カルシウム
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発表日：2026年3月13日
4
二次元材料である六方晶窒化ホウ素（hBN）の生体量子センサ化に成功
– 欠陥導入と構造制御で細胞計測を実現 –
京都工芸繊維大学の下村鈴音 博士前期課程学生、外間進悟 助教らは、広島大学の中根有梨奈 博士前期課程学生（卓越大学院プログラム履修生）、杉拓磨 准教授および量子科学技術研究開発機構との共同研究により、六方晶窒化ホウ素（hBN）ナノ粒子を用いた新しい量子センサの開発に成功しました。本研究では、hBNナノ粒子内部に多数の「ホウ素空孔中心」と呼ばれる欠陥を導入し、この欠陥の持つ量子特性に基づく蛍光信号を利用することで、光を使って周囲の微小な温度変化を検出できることを実証しました。さらに、二次元材料の欠点である「構造的に脆い」という性質をシリカ（酸化ケイ素）の薄膜でコートすることにより安定化し、その上...
キーワード：最適化/磁気共鳴/量子スピン/六方晶窒化ホウ素/磁場/ケイ素/高分子/二次元材料/原子層/電子線/量子センシング/温度分布/蛍光体/バイオセンシング/温度依存性/計測技術/量子ドット/電子状態/表面修飾/グラフェン/コーティング/コロイド/シリカ/スピン/センシング/ナノスケール/ナノメートル/ナノ材料/ナノ粒子/マイクロ/マイクロ波/環境情報/光計測/構造制御/周波数/量子力学/親水性/生体内/ホウ素/同時測定/微小環境/ナノテクノロジー/病態解明/Hela細胞/がん細胞/ストレス応答/ラジカル/細胞代謝/神経細胞/創薬/培養細胞/ストレス/異分野融合/神経疾患/非侵襲
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発表日：2026年3月10日
5
水素化ホウ素ナトリウムを用いた アンモニアを“低圧で安全に液体貯蔵”する技術を開発
-水素の貯蔵・輸送やCO2フリーの燃料として利用広がる-
広島大学(自然科学研究支援開発センター：宮岡裕樹教授、同大学大学院先進理工系科学研究科：徐梓鑫(D2)、郭方芹助教、荻田典男教授、市川貴之教授ら)と株式会社KRIの研究グループは、水素化ホウ素ナトリウム(NaBH4)-水素化ホウ素リチウム(LiBH4)複合体を用いた液体アンモニア(NH3)の蒸気圧制御技術の研究開発を行った。本研究では、種々のin-situ分析技術を駆使することでNH3吸蔵過程の詳細を調査するとともに、理論的な解析を組み合わせ、これまで未解明であった複合化効果や反応メカニズ...
キーワード：プロファイル/分析技術/再生可能エネルギー/磁気共鳴/閉じ込め/エントロピー/ハロゲン/太陽/アンモニア/太陽光/ラマン/キャリア/カーボンニュートラル/複合化/分光測定/温度依存性/体積変化/熱力学/物質輸送/材料設計/水素化物/カーボン/リチウム/自然エネルギー/新エネルギー/水素化/相変化/二酸化炭素/ホウ素/SPECT/ナトリウム/ラマン分光/核磁気共鳴
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発表日：2026年2月21日
6
【研究成果】結晶の形と長さを制御し「油」を強く固める新技術
～ゲルの壊れにくさを最大約40倍向上、食品や化粧品など幅広い分野での応用に期待～
広島大学大学院統合生命科学研究科 中野郁也 氏(修士課程1年)、小泉晴比古 准教授、上野 聡 教授、ミヨシ油脂株式会社 大石憲孝 博士、浜本一洋 氏、北海道大学低温科学研究所 木村勇気 教授、山﨑智也 准教授との共同研究により、オレオゲルを構成する脂質ウィスカー結晶の形態制御技術を確立しました。 世界的な人口増加に伴い食糧供給の安定化が求められる中、タンパク質供給源としてPBFが注目されています。しかし、その大きな課題は「ジューシーさ」の再現が難しい点が挙げられます。オレオゲルは、この課題を克服する強力な手段とされています。本研究では、オレオゲルのゲル化剤として食経験が豊富な油脂(...
キーワード：最適化/人口増加/電子線回折/弾性率/ゲル化/電子線/融点/持続可能/形態制御/単結晶/テクスチャ/ネットワーク構造/ひずみ/結晶化/電子顕微鏡/透過型電子顕微鏡(TEM)/粘弾性/結晶構造/形態変化/コミュニケーション/脂質
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発表日：2026年2月10日
7
家畜の暑熱ストレス耐性と腸内環境
－環境保全型畜産管理に貢献する好熱菌の機能性評価－
理化学研究所（理研）生命医科学研究センター粘膜システム研究チームの大野博司チームディレクター、宮本浩邦客員主管研究員、環境資源科学研究センター環境代謝分析研究チームの菊地淳チームディレクター、黒谷篤之特別研究員（研究当時）、光量子工学研究センター光量子制御技術開発チームの守屋繁春専任研究員、和田智之チームディレクター、九州大学大学院農学研究院の山野晴樹大学院生、髙橋秀之准教授、広島大学大学院統合生命科学研究科の稲生雄大助教、北里大学医療衛生学部血液学研究室の佐藤隆司講師らの共同研究グループは、累積60万羽を超える採卵鶏の大規模調査の結果、高温環境下での鶏の死亡率を下げる飼育管理手法として好...
キーワード：ロバスト/構造方程式モデリング/ランダムフォレスト/ブースティング/ロバスト推定/外れ値/学習アルゴリズム/アルゴリズム/機械学習/免疫機能/一酸化二窒素/温室効果ガス/海洋/地球温暖化/回帰モデル/量子制御/温室効果/気候変動/植物相/生体触媒/バイオリアクター/生物工学/持続可能/高温環境/持続可能な開発/熱環境/カーボン/AMR/メタン/モデリング/リサイクル/資源循環/生産性/機能制御/ビフィズス菌/園芸学/機能性/好熱菌/統合オミクス/発酵/環境保全/技術革新/食品産業/ウシ/獣医学/生態系/ストレス耐性/バイオマス/土壌/土壌微生物/病原性/温暖化/生物多様性/微生物/メタゲノム解析/微生物叢/オミクス/オミクス解析/ゲノム解析/メタゲノム/死亡率/生体防御/短鎖脂肪酸/腸内環境/発展途上国/ヘルパーT細胞/自己抗原/喘息/T細胞/モデル動物/気管支喘息/血液/抗菌薬/抗原/抗生物質
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発表日：2026年1月21日
8
強相関電子系物質の相図におけるパラダイムシフト
－半世紀使われてきたドニアック相図を超えて－
理化学研究所（理研）放射光科学研究センター物理・化学系ビームライン基盤グループの山岡人志客員研究員、富山県立大学工学部教養教育センターの谷田博司准教授、広島大学放射光科学研究所（HiSOR）のアイケ・シュヴィア助教（研究当時）、シブ・クマール助教（研究当時）、有田将司技術専門職員、島田賢也教授（同大学放射光科学研究所所長）、関西学院大学の山本義哉大学院生（研究当時）、水木純一郎教授、高知大学の田島史郎大学院生（研究当時）、小野寺健太大学院生（研究当時）、西岡孝教授らの国際共同研究グループは、奇妙な異方性（磁気秩序が磁化の起こりやすい方向に起きない）を備えた反強磁性秩序[1]...
キーワード：空間分布/バンド構造/フェルミ面/角度分解光電子分光/軌道角運動量/強相関電子/強相関電子系/近藤効果/近藤半導体/原子核/光電子分光/高温超伝導体/磁気秩序/重い電子/超伝導体/電荷秩序/電子相関/反強磁性/不確定性原理/物性物理/有効質量/量子臨界点/臨界点/SPring-8/X線回折/異方性/希土類元素/相転移/軟X線/放射光/スペクトル/遠赤外線/検出器/磁場/赤外線/超伝導/波動関数/ロジウム/シンクロトロン放射/強相関/磁気モーメント/磁気異方性/磁性体/電子分光/新物質/遷移金属/メモリ/可視光/強磁性/高温超伝導/絶縁体/熱力学/希土類/状態図/単結晶/電気抵抗/電子構造/電子状態/AFM/アルミニウム/ウラン/スピン/電磁波/半導体/不確定性/量子力学/エネルギー変換/結晶構造/SPECT/ナノテクノロジー/力学的性質/オスミウム/バイオテクノロジー/ルテニウム
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発表日：2026年1月16日
9
海洋下のマントルに由来する岩石中に有機物を発見
―上部マントル中での生物が関与しない有機物合成の証拠―
京都大学大学院理学研究科 三津川到 博士課程学生、三宅亮 同教授、伊神洋平 同准教授を中心とし、京都大学、広島大学*、立命館大学、東北大学、高輝度光科学研究センター（JASRI）、早稲田大学、東京大学、高エネルギー加速器研究機構（KEK）物質構造科学研究所のメンバーで構成される共同研究チームは、南太平洋タヒチ島で採取されたマントル捕獲岩中の包有物から、多環芳香族炭化水素を主体とする有機物を発見しました。地球のマントル内部で生物とは無関係に有機物が合成されている可能性は古くから指摘されてきましたが、海洋下のマントルに由来する天然のマントル物質からそのような有機物を検出した例は極めて限られてい...
キーワード：多環芳香族炭化水素/地球科学/化学物質/海洋/炭素循環/ラマン散乱/高エネルギー/SPring-8/マグマ/マントル/マントル捕獲岩/ラマンスペクトル/加速器/軽元素/高圧実験/高温高圧/高温高圧実験/上部マントル/生命の起源/炭酸塩/内部構造/白金族元素/放射光/放射光X線/硫化鉱物/スペクトル/惑星/惑星科学/分子構造/芳香環/芳香族/ケイ素/芳香族炭化水素/ラマン/結合状態/XANES/イリジウム/レンズ/可視光/X線CT/X線顕微鏡/ナノメートル/マイクロ/マグネシウム/酸化物/室内実験/二酸化炭素/二酸化炭素/分解能/有機物/土壌/炭化水素/空間分解能/ラマン分光/ラマン分光法/CT画像/ナノテクノロジー/カルシウム/バイオテクノロジー/官能基/蛍光顕微鏡
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発表日：2025年12月23日
10
ビタミン「ビオチン」を細胞へ迅速・効率的に届ける新手法を開発
～バイオテクノロジー技術の改良や遺伝性代謝異常症治療への応用に期待～
広島大学大学院統合生命科学研究科の佐藤明子 教授、理化学研究所光量子工学研究センターの中野明彦 客員主管研究員、戸島拓郎 上級研究員らは、ビオチンを細胞に入りやすい形に改良したビオチン誘導体 (ビオチンメチルエステル: BME)(※5)を用いることで細胞内への迅速なビオチンの誘導に成功しました。 私達が生きるために必須なビタミンの一種である「ビオチン」は、卵白に含まれる「アビジン(※3)」と呼ばれるタンパク質と強く結合する性質を持つため、現在、さまざまなバイオテクノロジー技術に用いられています。ビオチンはナトリウム依存性マルチビタミントランスポーター (SMVT)(※4) と呼ばれ...
キーワード：画像情報/画像情報処理/エステル/生細胞/質量分析/加水分解/水分解/物質輸送/超解像/ビタミン/ナトリウム/ビオチン/細胞膜/大腸/アミノ酸/エネルギー代謝/タンパク質相互作用/バイオテクノロジー/プロドラッグ/メチル化/細胞培養/小胞体/阻害剤/大腸菌/超解像イメージング/糖タンパク質/膜タンパク質/誘導体/脂質/網羅的解析
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発表日：2025年12月23日
11
富山および横浜における大気中粗大粒子・微小粒子の 化学組成と細菌群集への影響を解明
富山大学大学院理工学研究科（博士後期課程）の劉娟氏と学術研究部理学系田中大祐教授らの研究グループは、広島大学IDEC国際連携機構の藤吉奏特任准教授（兼富山県立大学准教授）と丸山史人教授、立命館大学の遠里由佳子教授らと共同で、日本の富山と横浜における大気粒子の化学成分の違いと、それが細菌群集に与える影響を明らかにしました。この研究は「土地利用の違いが、大気中の微生物群集の組成をどのように左右するか」を示しています。 本研究成果は、「Journal of Hazardous Materials」に2025年12月1日（月）（日本時間）に掲載されました。 研究の背景...
キーワード：相関係数/ネットワーク解析/PM2.5/重金属/地域特性/微生物群集/粒子状物質/ルビジウム/化学組成/生物群集/アンチモン/持続可能/健康リスク/都市環境/カリウム/モニタリング/リスク評価/冗長性/花粉/生態系/群集構造/土壌/土地利用/細菌群集/微生物/健康影響/細菌/真菌
他の関係分野：情報学環境学数物系科学生物学工学農学医歯薬学
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発表日：2025年11月30日
12
希少で高価な貴金属を用いず低濃度の二酸化炭素を直接資源化
～マンガンを使った高耐久光触媒で人造石油原料を効率生成～
広島大学大学院先進理工系科学研究科の鴨川径特任助教、石谷治特任教授らの研究グループは、可視光照射により低濃度の二酸化炭素(CO2)を、有用な化学物質である一酸化炭素(CO)へ効率的かつ選択的に直接還元する光触媒システムの開発に成功した。 今回開発された光触媒システムは、地球に豊富に存在するマンガンを含む金属錯体*1触媒と、有機色素*2からなり、希少で高価な金属を一切使わずにCO2を資源化できる。さらに今回開発された光触媒は、マンガン錯体の優れたCO2捕集能を活用できるので、...
キーワード：化学物質/地球温暖化/太陽/光触媒反応/金属錯体/錯体触媒/酸化還元反応/触媒反応/太陽光/アミン/マンガン/貴金属/可視光/金属触媒/還元反応/光照射/反応速度/光触媒/カーボン/CO2還元/エタノール/リサイクル/金属イオン/酸化還元/性能評価/耐久性/二酸化炭素/二酸化炭素/CO2濃度/温暖化/配位子
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発表日：2025年11月8日
13
銅酸化物の高温超伝導体で特殊な電子状態「ノード金属」を発見
～三層構造が高い超伝導を実現する仕組みの解明へ～
広島大学放射光科学研究所准教授の出田真一郎、同大学技術専門職員の有田将司、京都大学大学院人間・環境学研究科教授の吉田鉄平、東京大学大学院理学系研究科名誉教授の藤森淳、内田慎一、同大学低温科学研究センター助教の藤井武則、弘前大学大学院理工学研究科教授の渡辺孝夫（研究当時）、同大学博士課程学生の足立伸太郎（研究当時、現職京都先端科学大学工学部講師）、自然科学研究機構分子科学研究所／総合研究大学院大学准教授の田中清尚、産業技術総合研究所主任研究員の石田茂之、東北大学大学院工学研究科助教の野地尚（研究当時）らと、台湾国立清華大学、米国スタンフォード大学の国際共同研究チームは、銅酸化物高温超伝導体（...
キーワード：フェルミ面/モット絶縁体/液体ヘリウム/角度分解光電子分光/近接効果/光電子分光/高温超伝導体/対称性/超伝導ギャップ/超伝導体/銅酸化物/銅酸化物高温超伝導体/物性物理/ヘリウム/放射光/超伝導/光電子分光法/アニール/物質設計/電子分光/エネルギー貯蔵/キャリア/高温超伝導/酸化物高温超伝導体/絶縁体/ケーブル/紫外線/電気抵抗/電子構造/電子状態/アルミニウム/モーター/リニアモーター/レーザー/酸化物/分解能/量子力学/結晶構造/層構造/高分解能
他の関係分野：数物系科学化学工学農学医歯薬学
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発表日：2025年10月18日
14
男性性機能障害の新規治療法に光？
オキシトシン経鼻投与による性的モチベーションと精子機能の二重改善効果
岡山大学大学院環境生命自然科学研究科博士前期課程の榎本千夏 大学院生（研究当時、理学部生物学科4年）、同学術研究院環境生命自然科学学域（理）の越智拓海 准教授、坂本浩隆 教授（神経内分泌学）は、広島大学大学院統合生命科学研究科の島田昌之 教授との共同研究により、「オキシトシン１）」の経鼻投与2）が雄ラットの性的モチベーションと精子機能を同時に改善する革新的な二重作用メカニズムを世界で初めて明らかにしました。これまでの男性性機能障害治療は、中枢性の性欲低下または末梢性の生殖機能のいずれか一方にのみ焦点を当てることが多く、包括的なアプローチが不足していました。本研究では、愛情ホルモンとして知ら...
キーワード：オープンアクセス/神経系/性行動/生殖/生殖補助医療/機能制御/薬物送達システム/哺乳類/リン酸/ウシ/絶滅危惧種/組織化学/視床/嗅上皮/モチベーション/視床下部/新規治療法/神経内分泌/内分泌学/ニューロン/子宮/治療標的/精巣/組織化/男性不妊/中枢神経/不妊症/ドーパミン/トレーニング/ホルモン/中枢神経系/電気刺激/アンドロゲン/ラット/血液/血液脳関門/上皮細胞/精子/内分泌/副作用/オキシトシン/生活の質/非侵襲/分娩/免疫組織化学/臨床研究
他の関係分野：情報学生物学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2025年9月18日
15
宇宙の結び目が物質の起源？：トポロジーと宇宙誕生の謎
我々の宇宙は物質が占めていて、反物質がほとんど存在しないということが知られています。物質と反物質は電荷以外の性質がすべて同じで、宇宙創生のビッグバンで生じる両者の量に違いはないはずなので、なぜ反物質が消えてしまったのかは長い間謎でした。素粒子物理学では、138億年前に誕生して間もない高温の火の玉宇宙が膨張し冷えていく過程で、対称性の自発的破れ解説1と呼ばれる現象が何度も起こったと考えられています。その際、宇宙ひも解説２と呼ばれるひも状の欠陥構造とそれらが複雑に絡み合ったネットワークが形成された可能性が指摘されています。広島大学持続可能性に寄与するキラルノット超物質拠点(WPI-SKCM...
キーワード：結び目理論/CP対称性/アクシオン/トポロジー/ニュートリノ振動/フェルミオン/強い相互作用/結び目/対称性/代数学/大統一理論/統一理論/反物質/非対称性/標準理論/量子異常/素粒子/相転移/ダークマター/ニュートリノ/ブラックホール/暗黒物質/宇宙論/銀河/重力レンズ/重力波/初期宇宙/数値シミュレーション/素粒子物理/キラル/トポロジカル/対称性の破れ/レンズ/持続可能/シナリオ/シミュレーション/スピン/トンネル/トンネル効果/ひずみ/持続可能性/量子力学/機能性/イミン
他の関係分野：数物系科学化学工学農学医歯薬学
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発表日：2025年9月18日
16
世界初！希土類を含む「交替磁性体」を発見
— 次世代の磁気記憶技術に道 —
広島大学大学院先進理工系科学研究科の大石遼平 日本学術振興会特別研究員-PD (現：北海道大学電子科学研究所 電子物性材料創成分野 助教)、高畠敏郎 名誉教授、鬼丸孝博 教授らの研究グループは、希土類元素を含む交替磁性体を世界で初めて発見しました。交替磁性体では、図1のように、(↑ ↓)と(↓ ↑)の状態を区別できるため、強磁性体のように情報の保持・読み書きが可能となります。 本研究では、希土類元素のテルビウム(Tb)を含む金属間化合物TbPt6Al3の純良な大型単結晶試料を育成し磁性と伝導を調べました。国内外の中性子実験施設を利用し磁気構造を決定することで、TbPt6Al3におい...
キーワード：金属元素/原子核/磁気構造/対称性/反強磁性/反強磁性体/希土類元素/高周波/中性子/中性子回折/分光器/ディスプレイ/磁気モーメント/磁性体/電子物性/遷移金属/強磁性/電子デバイス/半導体材料/ICカード/ゲルマニウム/希土類/強磁性体/金属間化合物/単結晶/電気伝導/アルミニウム/シリコン/スピン/ピコ秒/永久磁石/極低温/金属材料/半導体/分解能/高分解能
他の関係分野：環境学数物系科学化学工学医歯薬学
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発表日：2025年9月2日
17
界面水の不均一性を原子レベルの分解能で解明
―高い構造情報量をもつ多孔性結晶を構造解析技術に応用―
東京大学大学院総合文化研究科の堀内新之介講師、東京大学物性研究所の原田慈久教授、東京理科大学理学部第一部化学科の大坪主弥准教授、高輝度光科学研究センターの池本夕佳主席研究員、北里大学未来工学部の渡辺豪教授、広島大学放射光科学研究所の高橋修特任教授、長崎大学大学院総合生産科学研究科の林幹大准教授および馬越啓介教授らの研究グループは、新しいタイプの多孔性結晶を創出し、その結晶に含まれる界面水が温度や界面からの距離に依存した動的挙動を示すことを明らかにしました。生体分子や高分子材料の表面に存在する水分子は界面水と呼ばれ、さまざまな場面で重要な役割を担っています。そのため、界面水の...
キーワード：情報量/AI/機械学習/情報理論/環境変化/分析技術/コヒーレント/幾何学/水素結合ネットワーク/水分子/複雑系/分子動力学シミュレーション/輸送現象/SPring-8/エントロピー/速度論/軟X線/分光学/放射光/スペクトル/赤外線/水クラスター/分子構造/構造形成/赤外分光/多孔性結晶/らせん構造/高分子/分子集合体/結晶構造解析/静電相互作用/多孔性配位高分子/配位結合/配位高分子/分子素子/有機分子/赤外分光法/材料科学/エキシトン/結合状態/金属有機構造体/固体表面/ファンデルワールス力/赤外光/発光分光/有機材料/社会貢献/塩化物イオン/細孔構造/情報エントロピー/動的挙動/アモルファス/単結晶/電子状態/シミュレーション/ナノメートル/ポリマー/拡散係数/機能性材料/極低温/金属イオン/結晶化/高分子材料/水素原子/単結晶X線構造解析/動力学/分解能/分子動力学/X線構造解析/機能材料/機能性/結晶構造/構造決定/結晶性/酵素活性
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発表日：2025年8月30日
18
分子の運命の赤い糸は、確かにそこにあった
--分子界面に潜む「弱い結びつき」を電子共鳴で可視化
ふれるか、ふれないか。そんなかすかなやりとりが、電子の世界に痕跡を残す。分子と基板が作る“界面”で生じる極めて弱い結びつき「ファンデルワールス相互作用(1)」。その存在を、電子の共鳴現象（ファノ共鳴(2)）として初めて明瞭にとらえることに、日本の研究チームが成功しました。この発見は、未来のナノエレクトロニクスや次世代材料の基盤となる、分子界面の「見えないつながり」の可視化につながるものです。 本研究成果は、国際学術誌『Physical Review B』に、2025年8月1日付でオンライン掲載されました。 ...
キーワード：ベンチマーク/プロファイル/光エネルギー/グラファイト/ナノエレクトロニクス/角度分解光電子分光/光電子分光/弱い相互作用/低エネルギー励起/量子化/量子干渉/量子情報/量子情報処理/イオン化/加速器/放射光/スペクトル/光イオン化/光電子分光法/量子化学/励起状態/量子化学計算/有機半導体/二次元材料/シンクロトロン放射/シンクロトロン放射光/分子エレクトロニクス/有機分子/電子分光/2次元材料/ナノ界面/フレキシブル/ペンタセン/真空紫外光/無機材料/ベンゼン/紫外線/材料設計/電子構造/電子状態/グラフェン/センサー/機能性材料/黒鉛/酸化物/導電性/半導体/分解能/機能性/高分解能/ゆらぎ/寿命
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発表日：2025年8月21日
19
重い電子がプランキアン時間で運動していることをはじめて観測
― 強く相互作用した電子の新たな法則を発見 ―
大阪大学大学院生命機能研究科（理学研究科兼任）の木村真一 教授（自然科学研究機構分子科学研究所 クロスアポイントメント（当時））、広島大学大学院先進理工系科学研究科 の志村恭通 准教授、高畠敏郎 名誉教授らの研究グループは、重い電子系と呼ばれる物質群の一つであるセリウム・ロジウム・スズ合金（CeRhSn）の中で強く相互作用した電子が強い量子もつれ状態にあり、その寿命がプランキアン時間に従うことを初めて観測しました。 セリウム元素などのレアアース（希土類元素）※６を含む化合物では、希土類元素が有する局在的な開殻4f電子により、ネオジム磁石のような強力な永久磁石や...
キーワード：カゴメ格子/フェルミ液体/フラストレーション/希土類化合物/強い相互作用/近藤効果/光学伝導度/重い電子/重い電子系/電子相関/非フェルミ液体/非従来型超伝導/不確定性原理/物性物理/有効質量/量子コンピュータ/量子テレポーテーション/量子もつれ/量子ゆらぎ/量子臨界現象/量子臨界点/臨界現象/臨界点/スケーリング/希土類元素/スペクトル/テラヘルツ/テラヘルツ分光/ブラックホール/磁場/超伝導/ロジウム/強相関/磁性体/反射率/可視光/高温超伝導/希土類/電気抵抗/電子状態/スピン/ダイナミクス/レアアース/永久磁石/極低温/自動車/不確定性/量子力学/機能性/結晶構造/ゆらぎ/寿命
他の関係分野：数物系科学化学工学農学医歯薬学
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発表日：2025年8月18日
20
【研究成果】緻密な設計により『コスパ最強』の半導体ポリマーの開発に成功
〜有機薄膜太陽電池の実用化に大きく前進〜
広島大学大学院先進理工系科学研究科の山中滉大特任助教、三木江翼助教、尾坂格教授の研究グループは、有機薄膜太陽電池(OPV)[1]の発電材料として、従来の1／3程度のコストで合成できる新しい有機半導体[2]の開発に成功しました。OPVは、次世代の太陽光発電システムとして期待され、研究開発が進められていますが、実用化に向けて発電材料のコストが大きな問題の一つとなっていました。今回、研究チームは、新しいp型のポリマー系有機半導体(半導体ポリマー)を開発しました。この材料は、緻密な分子設計と合成設計によって、従来の高効率な半導体ポリマー(ベンチマーク)材料のわずか半分の7ステップで合成できるだけで...
キーワード：ベンチマーク/モジュール化/重金属/ハロゲン/相分離/太陽/芳香環/芳香族/エステル/チオフェン/フィルム/高分子/分子配向/有機薄膜太陽電池/有機半導体/太陽光/ペロブスカイト太陽電池/ポリチオフェン/定量評価/シリカゲル/溶液プロセス/ペロブスカイト/光吸収/有機薄膜/カーボンニュートラル/ベンゼン/太陽光発電/太陽電池/電池/カーボン/シリカ/シリコン/ポリマー/結晶化/高効率化/実証実験/新エネルギー/耐久性/半導体/配向性/エネルギー変換/結晶構造/結晶性/パフォーマンス/クロマトグラフィー/フラーレン/官能基/分子設計/誘導体
他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2025年8月9日
21
異方的量子スピンジグザグ鎖モデルの予測を実験的に実証
― 新たな物質機能性の実現が期待 ―
京都大学大学院理学研究科の堀文哉 博士課程学生（現：東北大学大学院理学研究科 助教）、松平広康 博士課程学生、北川俊作 同准教授、石田憲二 同教授、広島大学大学院先進理工系科学研究科の鈴木大斗 博士課程学生、鬼丸孝博 同教授の研究グループは、近年提案された異方的量子スピンジグザグ鎖モデルの予測を実験的に実証しました。 固体物理の分野では、通常の磁性体では見られない秩序状態や準粒子1の研究が注目されています。以前、同研究のグループは希土類のイッテルビウム（Yb）原子がジグザグ鎖を形成する磁性半導体YbCuS2において、格子間隔と非整合な周期をもつ磁気秩序（非整合磁気秩序）と電気的中性...
キーワード：液体ヘリウム/原子核/時間反転対称性/磁気構造/磁気秩序/準粒子/多極子/多極子秩序/対称性/低エネルギー励起/電気磁気効果/電気分極/反強磁性/反強磁性体/普遍性/物質科学/誘電性/量子コンピュータ/量子スピン/臨界点/ヘリウム/異方性/素粒子/磁場/励起状態/核スピン/強誘電性/空間反転対称性/磁性体/スピンエレクトロニクス/強磁性/磁性半導体/温度依存性/希土類/強磁性体/電気抵抗/電子状態/スピン/スピントロニクス/モーター/永久磁石/機能性材料/熱伝導/半導体/量子力学/機能性/ゆらぎ/妥当性/プローブ
他の関係分野：数物系科学化学工学農学医歯薬学
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発表日：2025年7月23日
22
DNAが光と磁場を感じる？
—生物の新たな光磁気感知メカニズムを提唱！—
広島大学WPI 持続可能性に寄与するキラルノット超物質拠点(WPI-SKCM2)の岡芳美特任助教および井上克也教授によるグループとドイツのアルベルト・ルートヴィヒ大学フライブルク、埼玉大学および分子科学研究所の共同研究チームは、DNAと生体内に存在するフラビン色素(2)の間でブルーライトを当てた時に起こる反応が、市販の磁気治療器より弱い弱磁場の影響を受けることを示しました。今回の発見は、これまでほとんど着目されてこなかった生体内で起こりうるDNAの光磁気感知のメカニズムを明らかにしたことで、生物がもつ感覚の理解、生活環境下における光や磁場が健康や...
キーワード：オープンアクセス/分析技術/時間分解/地磁気/電子スピン共鳴/スペクトル/磁場/キラル/電子移動/反応機構/光受容/光受容タンパク質/青色光/磁場効果/クロム/レーザー照射/前駆体/可視光/持続可能/紫外線/電子状態/スピン/センサー/ナビゲーション/マイクロ/マイクロ波/レーザー/持続可能性/量子力学/生体内/クリプトクロム/ビタミン/DNA修復/エイジング/寿命/ナノテクノロジー/DNA損傷/アミノ酸/オリゴマー/カチオン/トリプトファン/ラジカル/ラット/活性酸素/電子移動反応/ヘルスケア/生活習慣病/老化
他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学生物学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2025年7月16日
23
ナトリウムを利用したアンモニア合成法を開発
-プラチナなどの貴金属触媒を使用せず、安価なナトリウムのみで実現-
広島大学自然科学研究支援開発センター：宮岡裕樹教授、同大学スマートソサイエティ実践科学研究院：恒松紘喜(D2)、同大学大学院先進理工系科学研究科：市川貴之教授らの研究グループは、ナトリウムを触媒、あるいはケミカルルーピングプロセスの反応体として利用したアンモニア合成技術を開発した。この手法は、常圧-1.0 MPa(10気圧)程度の圧力下で水素と窒素からアンモニアを合成可能であり、かつ貴金属等の触媒を必要としないため、再生可能エネルギーの利用を目的とした元素戦略(*4)的に優位な小規模分散型のアンモニア合成手法(*5)としての展開が期待される。本研究成果は、Q1ジャーナルである国際科学誌「I...
キーワード：最適化/化学物質/再生可能エネルギー/アルカリ金属/準安定/希土類元素/高温高圧/太陽/アンモニア/触媒反応/反応機構/エネルギーシステム/太陽光/準安定相/貴金属/元素戦略/アンモニア合成/キャリア/クリーンエネルギー/金属触媒/カーボンニュートラル/持続可能/省エネ/CO2排出量/希土類/窒化物/カーボン/リチウム/レアメタル/高効率化/自然エネルギー/水素化/耐久性/二酸化炭素/エネルギー変換/ホウ素/ナトリウム/ルテニウム
他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学工学農学医歯薬学
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発表日：2025年6月14日
24
【研究成果】4つの世界記録を樹立！安全なシリコン量子ドットLED、農業や医療応用へ
先進理工系科学研究科（化学プログラム）王理 博士（博士課程後期修了）と自然科学研究支援開発センター（研究開発部門）の齋藤健一教授を中心とする研究グループは、世界トップレベルの発光効率（62%）を示すシリコン量子ドット(SiQD)を合成し、それを用いた記録的な性能をもつSiQD LEDの開発に成功しました。本研究で開発されたSiQD LEDは以下の4項目で世界記録を樹立しています。1. 変換効率（外部量子効率（※1），EQE）:16.5％ ⇒ 市販の有機EL（約20％）に迫る高効率2. &nb...
キーワード：仮想空間/拡張現実/自動運転/オープンアクセス/ゲーム/最適化/人工知能（AI）/医療機器/カドミウム/物質科学/軽元素/スペクトル/近赤外/太陽/環境調和/発光スペクトル/ディスプレイ/フィルム/高分子/クロロフィル/光合成/太陽光/電子輸送/光機能/単結晶シリコン/ナノ結晶/一重項酸素/溶液プロセス/ペロブスカイト/可視光/発光材料/有機EL/量子サイズ効果/トルエン/光源技術/持続可能/発光ダイオード（LED）/量子ドット/サイズ効果/材料設計/太陽電池/単結晶/電池/シリコン/センサー/センシング/ナノサイズ/ナノメートル/ポリマー/マイクロ/マイクロバブル/レアメタル/ロボット/ロボティクス/移動ロボット/環境負荷/構造最適化/接触角/多層膜/耐久性/長寿命化/濡れ性/半導体/有機物/光学顕微鏡/結晶構造/技術革新/炭化水素/インジウム/パフォーマンス/寿命/がん細胞/がん治療/官能基/凝集体
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学生物学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2025年5月30日
25
【研究成果】〈炭素材料のユニークな融合〉カーボン量子ドット×ナノダイヤモンドで細胞内の多項目物理化学量を測る新型量子センサを開発
京都工芸繊維大学 白矢昂汰博士前期課程2回生・吉田裕美教授・前田耕治教授・外間進悟助教ならびに広島大学 中根有梨奈博士前期課程２回生・杉拓磨准教授らの研究グループは、量子科学技術研究開発機構との共同研究により、炭素系ナノ材料であるカーボン量子ドット（CQD）と蛍光ナノダイヤモンド（FND）を融合させた新しいハイブリッド量子センサ、CQD-FNDを開発しました。 FNDは量子センサとして知られており、細胞内の温度・粘性・電場・ラジカルなどの物理化学量を計測可能な新しいナノセンサとして注目されています。本研究では、蛍光波長の異なるCQDをFNDにラベリングすることで、個々のFND粒子を...
キーワード：磁気共鳴/相分離/磁場/物理化学/量子センシング/生体適合性/バイオセンシング/量子ドット/カーボン/シリカ/センシング/ナノスケール/ナノメートル/ナノ材料/ナノ粒子/モニタリング/炭素材料/微小環境/ナノテクノロジー/病態解明/がん細胞/バイオイメージング/ラジカル/神経変性/神経変性疾患/生体分子/創薬/神経疾患/非侵襲
他の関係分野：数物系科学化学工学医歯薬学
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発表日：2025年5月19日
26
【研究成果】世界発！理論上は可能とされた“らせん構造”を実現ー分子が自発的につくるナノチューブ構造、未来の材料開発に光ー
広島大学持続可能性に寄与するキラルノット超物質国際研究所(WPI-SKCM2)の佐藤弘志特任教授と理化学研究所創発物性科学研究センター(CEMS) 創発ソフトマター機能研究グループの相田卓三グループディレクター(東京大学卓越教授)らの共同研究グループは、理論的には可能とされながらも、これまではっきりとは確認できていなかった人工アミノ酸由来の“αヘリックス構造”を、初めて結晶構造として明らかにすることに成功しました。この成果は、分子が自己組織化してナノサイズのチューブ構造を作るという新しい材料設計の可能性を示すとともに、通常は不安定で安定に取り出すことが不可能な化学種を...
キーワード：ソフトマター/自己組織/キラル/らせん構造/自己集合/X線結晶構造解析/結晶構造解析/有機分子/持続可能/材料設計/ガス分離/センサー/ナノサイズ/ナノスケール/ナノメートル/ネットワーク構造/金属イオン/結晶化/持続可能性/ナノチューブ/生体内/X線結晶構造/結晶構造/組織化/アミノ酸/ヘリックス/分子設計/立体構造
他の関係分野：数物系科学化学生物学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2025年2月25日
27
【研究成果】高温超伝導が生じる舞台となる「奇妙な金属状態」に光をあてる
～高温超伝導の起源の解明や量子技術への応用に期待～
広島大学大学院先進理工系科学研究科博士課程後期3年の宮井雄大、広島大学放射光科学研究所准教授の出田真一郎、同教授の島田賢也、広島大学技術センター技術専門職員の有田将司、室蘭工業大学大学院工学研究科准教授の黒澤徹、北海道大学名誉教授の小田研、自然科学研究機構分子科学研究所/総合研究大学院大学准教授の田中清尚の研究チームは、銅酸化物高温超伝導（＊１）が生じる舞台となる「奇妙な金属状態（ストレンジメタル）」の特徴を初めて可視化しました。研究グループは、新たな解析手法を開発して、放射光や紫外線レーザーを用いた高分解能角度分解光電子分光（＊２）を行い、奇妙な金属状態の性質を反映する「自己エネルギー」...
キーワード：医療機器/産学連携/ビスマス/モット絶縁体/角度分解光電子分光/強い相互作用/強相関電子/強相関電子系/原子核/光電子分光/高エネルギー/高温超伝導体/磁気共鳴/磁気抵抗/対称性/超伝導体/超流動/銅酸化物/銅酸化物高温超伝導体/物性物理/量子コンピュータ/放射光/超伝導/光電子分光法/量子ビット/強相関/材料科学/電子分光/クーロン相互作用/強磁性/高温超伝導/酸化物高温超伝導体/絶縁体/超伝導材料/カーボンニュートラル/省エネ/温度依存性/紫外線/チタン/ドーピング/ニオブ/巨大磁気抵抗/電気抵抗/電子構造/電子状態/カーボン/スピン/チタン合金/モーター/リニアモーター/レーザー/酸化物/省エネルギー/分解能/結晶構造/高分解能/APC/ゆらぎ/MRI
他の関係分野：複合領域数物系科学化学工学農学医歯薬学