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研究分野：総合理工 に関係する研究一覧：37件
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発表日：2026年5月13日
1
人工光合成システムの自動運転化が前進
～太陽光でギ酸を高効率に生産～
ギ酸は二酸化炭素の削減とエネルギー貯蔵を同時に実現できる重要な物質です。太陽電池とギ酸を生成するための電解槽とを組み合わせ、太陽電池が常に効率よく発電できるように制御する最大電力点追従（MPPT）システムは、太陽光をエネルギー源として燃料を自動的に生産する人工光合成装置の実現に向けた有望な技術です。しかし、従来のMPPTシステムは、太陽光の強弱に合わせて出力を一定にするための高価なバッテリーが必要な点が課題でした。本研究グループは、電解槽を理論的にモデル化し、改良することで、特定の条件下において太陽光の強弱に関わらず一定濃度のギ酸を生産し続ける自動運転に向けた人工光合成技術の基盤を確立しまし...
キーワード：自動運転/技術経済/光エネルギー/温室効果ガス/温室効果/太陽/光合成/太陽エネルギー/太陽光/材料科学/単結晶シリコン/エネルギー貯蔵/人工光合成/エネルギー効率/持続可能/持続可能な開発/太陽光発電/太陽電池/単結晶/電池/シリコン/モデル化/環境負荷/二酸化炭素/経済分析
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学生物学工学農学
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発表日：2026年4月28日
2
フォトンアップコンバージョン用の新規分子を開発
～太陽電池や光触媒への応用が期待～
本研究グループは、三重項–三重項消滅（TTA）※1を利用したフォトンアップコンバージョン（PUC）※2を弱い励起光照射条件でも高効率で実現できる三重項エネルギーアクセプター分子「TP-An」を新たに開発しました。TP-Anは、高い蛍光量子収率※3と長い励起三重項状態※4の寿命を示し、光触媒や光化学反応の光源などへの応用が期待されます。本研究成果は、2026年4月6日に国際学術誌「Journal of the Physical Chemistry Letters」にオンライン掲載されま...
キーワード：高エネルギー/対称性/スペクトル/近赤外/太陽/光触媒反応/分子構造/芳香族/励起状態/アントラセン/ジエン/ブタジエン/蛍光スペクトル/光化学/触媒反応/芳香族分子/太陽光/有機分子/波長変換/トルエン/持続可能/光照射/持続可能な開発/太陽光発電/光触媒/太陽電池/電池/マイクロ/レーザー/分子デザイン/エネルギー変換/アップコンバージョン/寿命/ポルフィリン/分子設計
他の関係分野：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：2026年4月2日
3
アルケンと水からアルコールを合成
－銅と光を用いたクリーンな合成手法の開発に成功－
大阪公立大学大学院工学研究科の松井康哲准教授、池田浩教授の研究グループは、岡山大学学術研究院環境生命自然科学学域（工）の奥直樹助教（特任）、山崎賢助教、三浦智也教授、同大学院環境生命自然科学研究科の福家啓仁大学院生（当時）、桝井里花子大学院生らの研究グループと合同で、光エネルギーを活用して、アルケン※1と水からアルコールを合成する新たな手法の開発に成功しました。アルコールの工業的需要は高まり続けており、その簡便で経済的な合成手法の開発が求められています。安価で入手容易なアルケンと水から、目的のアルコールを直接合成できれば魅力的な化学変換ですが、その実現には反応性の...
キーワード：光エネルギー/芳香族/機能性分子/高分子/有機合成化学/有機分子/イリジウム/酸触媒/可視光/持続可能/光照射/持続可能な開発/水和反応/光触媒/プラスチック/高分子材料/水素原子/機能性/アルケン/APC/アルコール/ルテニウム/官能基/合成化学/分子変換/有機合成
他の関係分野：環境学化学工学農学医歯薬学
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発表日：2026年3月26日
4
環境にやさしい機能性材料の開発コストを削減
～海洋分解性プラスチックの基盤材料の新たな合成法を開発～
海底などで分解可能な還元分解性高分子として、主鎖の繰り返し単位にジスルフィド結合を含む高分子であるポリジスルフィドが注目されています。本研究グループは、重合※1に用いるモノマー※2のN-(2-オキソテトラヒドロチオフェン-3-イル)-3-(ピリジン-2-イルジスルファニル)プロパンアミド（以降、PDTL）を開発。このPDTLをさまざまなアミン化合物と反応させることで、任意の側鎖構造をもつポリジスルフィドを合成できる新たなドミノ重合法※3を確立しました。これにより、機能性材料の開発時間やコストの削減が期待できます。...
キーワード：最適化/環境変化/マイクロプラスチック/海洋/磁気共鳴/水溶液/イオン化/TOF/スペクトル/共重合体/アミド/アンモニア/エステル/スルフィド/チオフェン/ピリジン/ポリエステル/開環重合/環化付加反応/共重合/高分子/高分子反応/重縮合/生分解性プラスチック/耐熱性/エンドソーム/ジスルフィド結合/質量分析/アミン/カルボン酸/生分解/キャリア/物性制御/持続可能/持続可能な開発/コーティング/プラスチック/ポリマー/マイクロ/リサイクル/レーザー/引張強度/環境負荷/環境問題/機能性材料/生分解性/機能性/物質循環/プロトン/アルコール/DDS/核磁気共鳴/官能基/重合反応/付加反応/分子設計
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学生物学工学農学医歯薬学
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発表日：2026年3月10日
5
「疲れに効く」成分イミダゾールジペプチド
～酸化されると血中での安定性と抗酸化力が向上～
ヒトの体内で作られるイミダゾールジペプチド（IDPs）※1は、抗酸化作用を持つことが知られています。しかし、その一種であるカルノシンは、ヒト血清中でカルノシナーゼ※2という酵素により、速やかに分解されるため、疫病予防への応用が難しいという課題があります。本研究グループは、先行研究においてIDPsの酸化誘導体『2-オキソIDPs』を世界で初めて発見しました。この成分は、非常に強い抗酸化作用を持つことがわかっている一方で、体内でどのように働くのかは明らかになっていませんでした。そこで本研究では、ヒト血清中におけるIDPsおよび2-オキソIDPs...
キーワード：質量分析法/脊椎動物/質量分析/持続可能/持続可能な開発/生体内/機能性/機能性食品/血清/動物モデル/骨格筋/脊椎/アミノ酸/マウス/モデル動物/抗酸化/抗酸化作用/酸化反応/生理活性/創薬/誘導体/認知症
他の関係分野：数物系科学生物学工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2026年2月21日
6
光が生み出す流れで生体試料を高速濃縮する金属ナノ薄膜光ファイバ型3次元捕捉技術を開発
本研究では、光ファイバ端面に金属ナノ薄膜を被覆した光ファイバ型光濃縮モジュールを開発し、任意の場所でバブルを発生させ3次元的な高速の対流により、わずか１分間のレーザー照射で104個の細菌およびナノ・マイクロ蛍光ポリスチレン粒子を高効率に集積できることを実証しました（図1）。低コストで配列化も容易なため、微生物検査や生体分子の計測技術のみならず、核酸、タンパク質など多様な生体サンプルの前処理技術のハイスループット化にも貢献します。本研究成果は、2026年2月19日に国際学術誌「Communications Physics」にオンライン掲載されました。...
キーワード：スループット/産学連携/PM2.5/分析技術/マイクロプラスチック/環境計測/コンパクト化/近赤外/数値計算/スチレン/フィルム/ポリスチレン/質量分析/レーザー照射/金属ナノ構造/光吸収/理論解析/持続可能/ボトルネック/気液界面/計測技術/細孔構造/持続可能な開発/ナノサイズ/ナノスケール/ナノ構造/ナノ粒子/プラスチック/マイクロ/レーザー/環境負荷/固液界面/微粒子/ハイスループット/微生物/同時測定/細胞外小胞/大腸/次世代シーケンサー/RNA/ラット/抗原/生体分子/大腸菌/ウイルス/バイオマーカー/遺伝子/公衆衛生/抗体/細菌
他の関係分野：情報学複合領域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：2026年2月18日
7
藻類の新たな光利用の仕組みを解き明かす
―光合成タンパク質の機能設計やデザインに画期的な指針―
森林や水圏環境の一部では可視光が乏しく近赤外光が主要となる環境が存在します。そういった環境では、光合成生物が特殊な仕組みで近赤外光を利用しています。真正眼点藻※6の一種であるTrachydiscus minutusは、近赤外光を吸収できる光合成アンテナ複合体rVCPを持ちながら、Chlaだけで近赤外光利用を実現する希少な生物です。しかし、その立体構造が明らかでないため、近赤外光吸収の発現メカニズムは長らく解き明かされていませんでした。大阪公立大学人工光合成研究センターの藤井 律子准教授、大阪大学蛋白質研...
キーワード：アンテナ/量子化/バクテリア/近赤外/太陽/量子化学/二量体/量子化学計算/クロロフィル/シアノバクテリア/光合成/太陽光/可視光/光吸収/人工光合成/赤外光/超高速分光/持続可能/マネジメント/持続可能な開発/極低温/電荷移動/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/分解能/量子力学/クライオ電子顕微鏡/JAK/高分解能/超分子/分子機構/近赤外光/創薬/立体構造
他の関係分野：情報学数物系科学化学生物学工学医歯薬学
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発表日：2026年2月10日
8
次世代の無線通信技術の発展に向けて
～希薄窒化ガリウムひ素化合物半導体の新たな現象を発見～
次世代の無線通信技術の6GやBeyond 7Gでは、固体内の原子や格子の振動などフォノンの効果を考慮する必要があり、その研究は非常に重要です。本研究グループは、希薄窒化ガリウムひ素（GaAs1-xNx）化合物半導体に、フェムト秒（fs = 1×10-12 ms）のレーザーパルス光を照射して発生した、コヒーレント縦光学（LO）フォノン※1によるテラヘルツ帯(1 THz=1000 GHz)の電磁波の波形を、時間の関数として記録しました。その結果、GaA...
キーワード：無線通信/コヒーレント/パルス/核融合/集団運動/素励起/有効質量/高周波/テラヘルツ/テラヘルツ電磁波/コヒーレントフォノン/フォノン/プラズモン/窒化ガリウム/持続可能/分光測定/持続可能な開発/フェムト秒/レーザー/化合物半導体/周波数/電磁波/半導体/量子力学/グローバル化
他の関係分野：情報学数物系科学工学農学
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発表日：2026年2月9日
9
【世界初】人工光合成による「生成・発電・炭素循環」の一貫システム実証に成功
～飯田グループHDと大阪公立大、住宅用エネルギー供給の脱炭素化へ大きな一歩～
飯田グループホールディングス株式会社（本社︓東京都武蔵野市、代表取締役社長︓西野弘）は、大阪公立大学（大阪市城東区、理事長︓福島伸一）との共同研究により、「人工光合成技術」を用いた住宅向けエネルギーシステムの装置化に成功しました。大阪・関西万博において、太陽光による蟻酸生成から、その蟻酸を用いた発電、さらに排ガスからの二酸化炭素回収・利用に至る「炭素循環型」の一連の動作について、世界で初めて実証実験に成功したことをお知らせいたします。当社と大阪公立大学「人工光合成研究センター」は、2015年より人工光合成技術を活用した「IGパーフェクトエコハウス」の実現に向けた共同研究開発を行っております。...
キーワード：光エネルギー/再生可能エネルギー/水素生成/炭素循環/水溶液/閉じ込め/太陽/光合成/エネルギーシステム/水素エネルギー/太陽光/キャリア/人工光合成/持続可能/持続可能な開発/実証実験/二酸化炭素/有機物/イミン
他の関係分野：環境学数物系科学生物学工学医歯薬学
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発表日：2026年2月6日
10
人工光合成研究はどこまで進んだか
～第一人者が歴史と現状を発表～
本研究者は、自然の光合成の概要、人工光合成の原理や研究の歴史、二酸化炭素の回収・利用・貯留技術などについて多くの研究論文を網羅し、総説論文としてまとめました。特に、二酸化炭素の固定によるプラスチック原料などの有用物質への変換技術について、先駆的な研究を紹介しています。また、自然の光合成と人工技術を連携させた半人工光合成について、本研究者自身の成果を含めて現状を解説しました。本研究成果は、2026年1月8日に化学分野を代表する総説論文誌「Chemical Reviews」にオンライン掲載されました。...
キーワード：水素生成/太陽/光合成/太陽エネルギー/太陽光/有機分子/生体触媒/人工光合成/持続可能/持続可能な開発/光触媒/プラスチック/二酸化炭素/二酸化炭素/エネルギー変換
他の関係分野：環境学数物系科学生物学工学農学
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発表日：2026年1月28日
11
有機ELの動作を中間体の電子スピン応答から探る
～電子正孔対と電場変化の新たな知見を獲得～
電気化学発光セル（LEC）は、発光層中に溶け込ませたイオンの働きにより駆動する高輝度の有機EL素子で、次世代の発光デバイスとして注目されています。しかし、イオン移動を伴う動作機構は非常に複雑で、特に素子内部の電場環境を直接把握することが難しく、発光メカニズムの理解は十分に進んでいません。発光強度のわずかな変化を磁気共鳴で検出するELDMR法は、電子正孔対を捉えられるほぼ唯一の手法であり、その信号が電場に敏感であることから、内部電場の指標となる可能性が期待されています。大阪公立大学大学院理学研究科の鐘本 勝一教授、堤 晴香氏（研究当時、大学院生）らの研究グループは、LECにおいて初め...
キーワード：磁気共鳴/磁場/化学発光/電気化学発光/磁場効果/光デバイス/有機EL/持続可能/持続可能な開発/スピン/電気化学
他の関係分野：数物系科学化学工学
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発表日：2026年1月27日
12
金錯体を用いた精密合成により高い円偏光発光を示すキラルナノフープの創製に成功
～環状π共役分子の後期修飾を可能にする新しい分子設計基盤～
東京理科大学大学院 理学研究科化学専攻の木下 尚哉氏（2023年度 修士課程修了）、小谷 菜々美氏（2025年度 修士課程2年）、同大学 理学部第一部化学科の河合 英敏教授、土戸 良高講師らの研究グループは、金錯体を活用した独自の合成戦略により、6つの臭素原子を精密に配置した[9]シクロパラフェニレン（[9]CPP）の開発に成功しました。本分子は、多点でのクロスカップリングが可能な環状π共役構造のプラットフォームとして機能し、後期段階でのπ共役拡張（late-stage π-extension）を通じて、強い円偏光発光（CPL）を示す新しいキラルナノフープ分子の創...
キーワード：共役分子/円偏光発光/キラル/光学材料/有機金属化合物/円偏光/有機金属/光機能/持続可能/持続可能な開発/光機能材料/レアアース/機能材料/カップリング/クロスカップリング/ラット/官能基/分子設計/誘導体
他の関係分野：化学工学農学医歯薬学
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発表日：2026年1月21日
13
量子物質に新たな境界線
―磁性を生み出す近藤効果を実証―
大阪公立大学大学院理学研究科の山口 博則准教授、冨永 悠大学院生（研究当時）、埼玉医科大学の古谷 峻介講師、大阪大学大学院理学研究科の木田 孝則助教、萩原 政幸教授、防衛大学校の荒木 幸治講師らの研究グループは、有機ラジカル※3とニッケルを組み合わせた有機無機ハイブリッド磁性体を用いて、量子スピンがネックレス状に連なる新しいタイプの近藤ネックレスの実現に成功しました。本研究では、量子物質において知られている、スピンの大きさが量子状態を決めるという原理が、物性物理の基本現象である近藤効果にも当てはまることを世界で初めて実証しました。通常、近...
キーワード：強磁場/近藤格子/近藤効果/物性物理/量子スピン/量子情報/磁場/磁性体/有機ラジカル/有機分子/持続可能/持続可能な開発/電子状態/スピン/ラジカル/分子設計
他の関係分野：数物系科学工学医歯薬学
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発表日：2026年1月20日
14
レアアースのさらなる有効利用を目指して
水中で光る金属錯体の新たな特性を発見
水溶液中で光る金属錯体は、水溶液中に溶けているイオンや分子を検出する化学センサーや、生体中のバイオセンサーなどに応用されています。また、レアアースの発光は、周りの環境が変わっても発光色が変わりにくい特性があることから、レーザーなどの発光材料として広く用いられています。大阪公立大学大学院理学研究科の三枝 栄子講師らの研究グループは、希土類※イオンと有機分子からなる金属錯体が水中で自然に集まって小さな粒子を形成し発光すること、また、その発光強度が溶液の酸性・アルカリ性（pH）によって変化することを見出しました。この錯体分子は、石けん分子のように水に親和する部分と油...
キーワード：水溶液/ピリジン/化学センサー/金属錯体/分子集合体/有機分子/材料科学/希土類錯体/可視光/発光材料/持続可能/持続可能な開発/希土類/センサー/ナノメートル/バイオセンサー/レアアース/レーザー/MRI/MRI造影剤/造影剤/分子集合
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：2026年1月20日
15
光で操る「ナノ温度スイッチ」を実現
-光の右回り・左回りで熱分布を書き換える-
ナノメートルサイズの金属構造が光によって加熱される現象は、化学反応の局所制御や医療応用、エネルギー変換など、幅広い分野で注目されています。これまで、金属のナノ構造は、光を当てると表面全体が等温になると考えられてきました。しかし今回、兵庫県立大学大学院工学研究科の瀬戸浦健仁准教授、東北大学多元物質科学研究所の押切友也准教授、関西学院大学理学部の田村守専任講師、早稲田大学先進理工学研究科の森田賢さん（博士後期課程）および同大学理工学術院の井村考平教授、北海学園大学工学部の藤原英樹教授、国立研究開発法人物質・材料研究機構の石井智チームリーダー、北海道大学大学院総合化学院の藤井優祐さん（博...
キーワード：物質科学/円偏光/持続可能/持続可能な開発/物質輸送/チタン/ナノスケール/ナノメートル/ナノ構造/微細構造/エネルギー変換
他の関係分野：数物系科学工学農学
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発表日：2025年12月10日
16
有機太陽電池材料の新たな知見
～ナノ構造の違いが光による電荷の動きに影響を及ぼす～
有機薄膜太陽電池は軽量で柔軟かつ加工が容易なため、さまざまな応用が期待されています。発電には光で生じた電荷（ホールと電子）を効率よく分離して取り出す必要があり、その役割を担うのがp型有機半導体・n型有機半導体と、両者が接するp/nヘテロ接合界面です。その界面と電荷移動パスを適切に制御することが重要なため、p型とn型の半導体成分を同一分子に組み込み、自発的な集積（自己組織化）によりp/nヘテロ接合を形成させる手法が注目されています。しかし、単一分子の自己組織化は複雑で、最適なナノスケールのp/nヘテロ接合を得ることが難しいという課題がありました。大阪公立大学大学院工学研究科の前田 壮...
キーワード：時間分解/輸送特性/太陽/自己組織/ナフタレン/有機太陽電池/有機薄膜太陽電池/有機半導体/光電流/有機分子/ファイバー/接合界面/キャリア/光励起/絶縁体/単一分子/有機薄膜/ボトムアップ/持続可能/光照射/持続可能な開発/電荷輸送/ナノファイバー/太陽電池/電気伝導/電池/電気伝導性/ナノスケール/ナノ構造/ナノ粒子/マイクロ/マイクロ波/移動度/電荷移動/半導体/スクアレン/組織化/アレン
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12月9日
17
高耐久アモルファスベース複合正極を新開発
─電子顕微鏡で“劣化の正体”を視覚化し、設計指針を確立─
一般財団法人ファインセラミックスセンター（JFCC）の野村優貴博士、山本和生博士、平山司博士と大阪公立大学の平岡大幹氏（研究当時：博士前期課程2年）、本橋宏大助教、作田敦准教授、林晃敏教授らの研究グループは共同で、全固体Li電池※１向けのアモルファスベース複合正極※２を開発しました。この材料は、従来のLi過剰系正極が抱えていた“急速な劣化”を大幅に抑制できることが分かりました。さらに、JFCCが開発してきたその場電子顕微鏡技術※３を組み合わせることで、充放電中のナノスケールの構造変化・劣化メカニズム・イ...
キーワード：視覚化/オープンアクセス/人工知能（AI）/遷移金属酸化物/検出器/酸化還元反応/正極材料/電子線/電子エネルギー損失分光/遷移金属/全固体電池/電気化学反応/蓄電池/持続可能/還元反応/計測技術/持続可能な開発/アモルファス/電子回折/電子状態/電池/ダイナミクス/ナノスケール/ナノメートル/ナノ粒子/金属酸化物/酸化還元/酸化物/自動車/耐久性/電解質/電気化学/電気自動車/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/電子顕微鏡法/透過電子顕微鏡/複合材/複合材料/分解能/結晶構造/空間分解能/構造変化
他の関係分野：情報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11月27日
18
原始緑藻の集光タンパクの構造と機能に着目し、海底環境に特化した光合成アンテナを発見
植物進化の初期段階では、原始緑藻は光がほとんど届かない海底から、光が十分にある陸上に移り住むのに伴い、光合成の仕組みを変化させました。色素タンパク質複合体である光合成アンテナLhc※1は、太陽光利用に重要で、陸上植物はLHCII※2を、プラシノ藻※3はLhcp※4を用いて環境に適応していますが、Lhcpの分子機構は未解明でした。大阪公立大学人工光合成研究センターの藤井 律子准教授、大阪大学蛋白質研究所の関 荘一郎特任研究員（常勤）、栗栖 源嗣教授、同大学大学院生命機能研究科の難波 啓一特任教授（...
キーワード：アンテナ/広帯域/太陽/光化学/タンパク質複合体/光化学系I/光化学系II/光合成/光環境/太陽光/人工光合成/持続可能/持続可能な開発/極低温/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/分解能/カロテノイド/クライオ電子顕微鏡/高分解能/分子機構/創薬/立体構造
他の関係分野：情報学数物系科学化学生物学工学農学医歯薬学
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発表日：2025年11月15日
19
従来困難だった磁性体の結晶対称性由来の磁区を識別する手法を開発
─ 超低消費電力・高速動作素子を実現する スピントロ二クス材料の開発に拍車 ─
交替磁性体は全体としての磁化がゼロでありながら、スピンの分極した電子バンドを持つため、スピントロニクス材料として注目されています。交替磁性体の代表例であるMnTeにおいては従来技術では識別が難しい結晶構造の対称性に由来する磁区の存在が詳細な電子状態解明の障害となっていました。東北大学学際科学フロンティア研究所の鈴木博人助教らの研究グループは、早稲田大学先進理工学部の武上大介博士研究員、大阪公立大学大学院工学研究科の播木敦准教授らとの共同研究により、円偏光を用いた共鳴非弾性X線散乱（RIXS）による新たな磁区識別法を開発しました。本研究では、右・左回り円偏光の散乱強度の差である円二色...
キーワード：空間分布/バンド構造/異常ホール効果/時間反転対称性/対称性/反強磁性/反強磁性体/反磁性/ホール効果/軟X線/非弾性/放射光/スペクトル/円二色性/吸収スペクトル/円偏光/磁性体/対称性の破れ/マンガン/強磁性/持続可能/持続可能な開発/強磁性体/電子状態/スピン/スピントロニクス/低消費電力/結晶構造
他の関係分野：環境学数物系科学化学工学農学
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発表日：2025年11月6日
20
＼電気で“スピン位相”を読み取る！／ スピン流でらせん磁性体のスピン位相を検出
―ナノスケール磁性の新しい読み出し手法を提案―
大阪大学大学院理学研究科物理学専攻の蒋男助教、新見康洋教授らの研究グループは、東邦大学理学部物理学科の大江純一郎教授、大阪公立大学大学院工学研究科電子物理系専攻の戸川欣彦教授と共同で、スピン流を用いた非局所スピンバルブ※3測定により、らせん磁性体Cr1/3NbS2のスピン位相と磁気ゆらぎを電気的に検出することに世界で初めて成功しました。らせん磁性体は、磁気モーメントがらせん状に配列する特性を持つ新しいタイプの材料で、従来の強磁性体にはない非磁化という特徴から、高集積化が可能で、次世代の情報媒体として期待されます。Cr...
キーワード：スピン偏極/磁気構造/放射光/磁場/数値シミュレーション/円二色性/磁気モーメント/磁性体/走査型トンネル顕微鏡/磁気円二色性/超高真空/スピンバルブ/スピン流/強磁性/持続可能/持続可能な開発/強磁性体/シミュレーション/スピン/トンネル/ナノスケール/マイクロ/低消費電力/特殊環境/バルブ/ゆらぎ/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10月30日
21
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――
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「らせん状の形をしたキラル分子※1が磁石と相互作用する原理」を発見しました。本研究により、キラル分子が分子振動を通じて自らスピン※２を獲得し、その結果、キラル分子と磁石の間に層間交換相互作用※３がはたらくことで、キラル分子が磁石に吸着することが明らかになりました。これま...
キーワード：原子核/磁気抵抗/準粒子/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/持続可能/持続可能な開発/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/キメラ/創薬/分子生物学
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10月23日
22
光合成色素シフォネインの役割を解明
～今後の光合成アンテナを最適化する色素の分子設計に貢献～
光合成生物が太陽光を効率よく化学反応に使う仕組みを解明するためには、類似のタンパク質で色素の構造や配置のみが異なる光合成アンテナについて、精密構造と光応答の実験データを蓄積することが極めて重要です。大阪公立大学人工光合成研究センターの藤井 律子准教授と大阪大学蛋白質研究所の関 荘一郎特任研究員（常勤）、イタリア パドバ大学のAlessandro Agostiniテニュアトラック博士研究員らの研究グループは、EPR分光法を用い、ホウレンソウと海藻ミルの光合成アンテナを解析。ホウレンソウではクロロフィルの三重項励起状態が微弱ながら観測されるのに対し、ミルでは観測されず、カロテノイドによ...
キーワード：アンテナ/最適化/ESR/熱雑音/量子化/分光学/スペクトル/磁場/太陽/分子構造/量子化学/励起状態/量子化学計算/クロロフィル/光応答/光合成/太陽光/DFT/エネルギー移動/人工光合成/持続可能/持続可能な開発/密度汎関数法/シミュレーション/スピン/マイクロ/マイクロ波/極低温/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/分解能/量子力学/カロテノイド/クライオ電子顕微鏡/高分解能/ラジカル/分子設計/立体構造
他の関係分野：情報学数物系科学化学生物学工学農学医歯薬学
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発表日：2025年8月20日
23
新たなキラル対称性の破れ現象を発見
―生命の分子の“向き”の謎を解明する手がかりに―
大阪大学大学院基礎工学研究科の岡田 武蔵さん（博士前期課程2年）、桶谷 龍成助教、久木 一朗教授、同大学院工学研究科の髙司 健太郎さん（博士前期課程2年）、重光 孟講師、木田 敏之教授、大阪公立大学大学院理学研究科の中嶋 琢也教授らの研究グループは、キラルなフェノチアジン誘導体のアキラル結晶が、分子のキラリティを反転しつつ単結晶性を維持したままキラル結晶へ構造転移する現象を発見しました（図）。この現象は溶媒を必要とせず、完全に結晶中で進行する新たなキラル対称性の破れ現象となります。これまで化学分野における非平衡開放系のキラル対称性の破れ現象は、優先富化※7とビ...
キーワード：対称性/非平衡/銀河/エナンチオマー/キラル/有機分子/ACT/構造転移/対称性の破れ/持続可能/持続可能な開発/単結晶/モデル化/結晶化/結晶性/ナトリウム/アミノ酸/ラット/誘導体
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9日
24
複雑な量子流動現象から生じた三日月スキルミオン
ケルビン・ヘルムホルツ不安定性の量子版を実験により観測
大阪公立大学南部陽一郎物理学研究所／大学院理学研究科の竹内 宏光准教授らの研究グループは、韓国科学技術院（KAIST）のJae-yoon Choi（ジェユン チョイ）准教授らの研究グループと共同で、ケルビン・ヘルムホルツ不安定性（KHI）と呼ばれる、流体の流れに関する物理現象の量子版（量子KHI）の観測に、世界で初めて成功しました。また、本研究で観測した量子KHIの界面から生じた渦が、2022年に本研究グループが予測した新種のスキルミオン※1（三日月スキルミオン）であることが明ら...
キーワード：超流動/輸送現象/スキルミオン/磁性体/メモリ/コロナ禍/持続可能/省エネ/持続可能な開発/スピン/流体力/流体力学/スキル
他の関係分野：数物系科学工学医歯薬学
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発表日：2025年8月2日
25
腸内細菌間のコミュニケーションの一部が明らかに
～腸内環境を整える腸活のヒントとなる可能性～
腸内細菌は、私たちの健康にとって非常に重要な存在です。腸内細菌が構成する腸内細菌叢のバランスが乱れると、便秘や下痢、肌荒れ、慢性的な身体の不調など、さまざまな悪影響を及ぼすことが近年明らかになってきました。しかし、どのような分子メカニズムによって、腸内細菌叢のバランスが維持されているのかについては未だ十分に解明されていません。大阪公立大学大学院獣医学研究科の細見 晃司准教授、国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所医薬基盤研究所の國澤 純副所長らの共同研究グループは、株式会社はくばくの協力の下、いわゆる「悪玉菌」と呼ばれるフソバクテリウム バリウム（Fusobacteri...
キーワード：システム構築/質量分析装置/質量分析/持続可能/持続可能な開発/マイクロ/電子顕微鏡/獣医学/微生物/大腸/腸内環境/次世代シーケンサー/ケトン/ケトン体/創薬/コミュニケーション/マイクロバイオーム/細菌/細菌叢/腸内細菌/腸内細菌叢
他の関係分野：複合領域数物系科学工学農学医歯薬学
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発表日：2025年7月27日
26
AIを利用し金属破面解析の自動化・効率化を実現
金属の部品が壊れた原因を調べるには、破損した表面の状態を詳しく観察する破面解析という作業が必要です。これまでは専門家が時間をかけて目視で確認していましたが、より早く正確に行うために、コンピューターによる自動化が求められてきました。しかし、金属の破面を拡大して撮影する際に使う電子顕微鏡は、電子線という特殊な光を利用するため、光が強すぎて白く飛んだ部分や、暗すぎて黒く潰れた部分ができやすく、自動判別が難しいという問題がありました。大阪公立大学大学院情報学研究科の上杉 徳照教授と大阪産業技術研究所の濱田 真行主任研究員らの共同研究グループは、この問題を解決するため、人工的に白飛びや黒潰れ...
キーワード：セグメンテーション/情報学/人工知能（AI）/電子線/持続可能/持続可能な開発/自動化/電子顕微鏡
他の関係分野：情報学工学
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発表日：2025年7月1日
27
～再エネの余剰電力を“冷房エネルギー”に～アミティ舞洲で新システムの実証試験を開始
大阪公立大学は、三菱重工サーマルシステムズ株式会社、株式会社竹中工務店、関西電力株式会社、株式会社安井建築設計事務所、東京大学と共同で、令和5年度より環境省「地域共創・セクター横断型カーボンニュートラル技術開発・実証事業」に取り組んできました。その一環として、季節間蓄熱が一般的な帯水層蓄熱システム（ATES：Aquifer Thermal Energy Storage※1）をベースに、新たに世界初の多重蓄熱機能および短周期蓄熱・放熱機能を備えた、再生可能エネルギー（以下、再エネ）の余剰電力吸収システムを開発しました。本システムは、再エネのよ...
キーワード：産学官連携/再生可能エネルギー/太陽/太陽光/ヒートポンプ/蓄電池/カーボンニュートラル/持続可能/低炭素/持続可能な開発/太陽光発電/地球環境/電池/カーボン/環境負荷/実証実験/風力発電/透水性/スポーツ
他の関係分野：複合領域環境学数物系科学工学農学医歯薬学
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発表日：2025年6月10日
28
脳機能を正常に保つメカニズムの一端を解明
-興奮と抑制のバランスが神経細胞活動に及ぼす影響を数理モデルで解析-
脳の神経細胞は、自律的に振動しながら活動しており、同期状態（寝ているときなど）と非同期状態（集中しているときなど）を使い分けることで、さまざまな脳機能を実現しています。状態の変化には、神経ネットワークにおけるシナプスの興奮性入力（Excitation）と抑制性入力（Inhibition）のバランス、いわゆるEI バランスが関与していることが知られています。また、EIバランスの乱れは自閉症スペクトラムなど、多くの精神神経疾患で観察されています。しかし、EIバランスが神経細胞集団の活動にどのような影響を及ぼすのかについては、まだ十分に解明されていません。そこで、大阪公立大学大学院医学研...
キーワード：非同期/同期現象/振動子/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/シナプス/神経生理学/自閉症スペクトラム/神経ネットワーク/自閉症/神経細胞/脳機能/神経疾患/生理学
他の関係分野：情報学工学総合生物医歯薬学
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発表日：2025年6月9日
29
薬物包接効率を左右する溶媒の性質を解明
～MOFを用いたDDS開発への一歩～
薬を体内の目的の場所まで届ける薬物送達システム（DDS※）では、ナノ粒子、リポソーム、抗体など、さまざまなタイプの運搬体が用いられています。しかし、これらの運搬体には、薬物の封入率や安定性が十分でないといった課題があります。そこで近年、新たな運搬体の候補として金属有機構造体（MOF）が注目されています。MOFは無数の微細な孔（あな）をもつ結晶構造をしており、これらの孔に薬物を取り込むことで、高い封入率と安定性を兼ね備えた運搬体として期待されています。MOFの性能を評価する上で、どれだけ薬物を取り込めるかを示す「包接量」が重要な指標となります。「液相吸着法」と呼...
キーワード：粉体工学/産学官連携/ラマン/金属有機構造体/双極子/持続可能/持続可能な開発/ナノ粒子/薬物送達システム/結晶構造/ラマン分光/ラマン分光法/DDS/抗体
他の関係分野：情報学複合領域工学総合生物農学医歯薬学
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発表日：2025年5月20日
30
β型酸化ガリウム結晶の高精度n型ドーピング技術を独自の有機金属気相成長法で実現
～次世代パワーデバイス量産に向けた基盤技術を確立～
東京農工大学 大学院工学研究院応用化学部門の熊谷 義直教授らのグループは、大陽日酸株式会社の吉永 純也氏ら、奈良女子大学の佐々木 捷悟助教、工学院大学の尾沼 猛儀教授、大阪公立大学／情報通信研究機構（NICT（エヌアイシーティー））の東脇 正高教授／室長、および大陽日酸ATI株式会社の伴 雄三郎博士らと共同で、独自の減圧ホットウォール有機金属気相成長（MOVPE）法※1を用い、高精度にn型キャリア密度※2を制御したβ型酸化ガリウム（β-Ga2O3）結晶※3の高速成...
キーワード：電力制御/情報通信/金属元素/有機金属化合物/有機金属/GaN/MOVPE/エピタキシャル成長/キャリア/トランジスタ/パワーデバイス/バンドギャップ/高電圧/酸化物半導体/窒化物半導体/電力変換/発光素子/半導体デバイス/半導体材料/力制御/持続可能/持続可能な開発/エピタキシャル/ドーピング/単結晶/窒化物/SiC/結晶成長/高効率化/酸化物/半導体
他の関係分野：情報学複合領域環境学化学工学
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発表日：2025年5月19日
31
柔軟性と秩序性を両立した新有機常磁性体を開発
－フレキシブルデバイスへの応用に期待－
近年、IoT（Internet of Things）の急速な発展に伴い、フレキシブルデバイスなどへの応用が期待される「柔軟な」磁性体へのニーズが高まっています。このニーズに応えるべく、東京大学物性研究所の藤野智子助教・森初果教授、原田慈久教授らの研究グループ、東京理科大学の菱田真史准教授、自然科学研究機構分子科学研究所の中村敏和チームリーダーらの研究グループ、大阪公立大学の牧浦理恵准教授らの研究グループ、物質・材料研究機構の原野幸治主幹研究員、科学技術振興機構の大池広志さきがけ専任研究者（研究当時）は、柔軟性と高い秩序性を兼ね備えた新しい分子性常磁性体※1の開発に成功し...
キーワード：モノのインターネット（IoT）/磁場/磁性体/フレキシブル/有機材料/持続可能/持続可能な開発/磁気特性/スピン/スピントロニクス/フレキシブルデバイス/積層構造/膜構造/層構造/ナノメディシン/構造変化/動的構造
他の関係分野：情報学数物系科学工学医歯薬学
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発表日：2025年5月12日
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絶縁体の正体を暴く！
～磁気秩序の“指紋”を量子ビームで可視化～
甲南大学理工学部物理学科 山﨑篤志教授の研究グループは、大阪公立大学大学院工学研究科 播木敦准教授、大阪大学大学院基礎工学研究科 関山明教授、同大学 藤原秀紀助教、理化学研究所 放射光科学研究センター 玉作賢治チームリーダー、同研究所 濱本諭特別研究員、立命館大学 今田真教授、摂南大学 東谷篤志教授、日本大学 高瀬浩一教授、マサリク大学 Jan Kuneš教授などとの共同研究で、大型放射光施設SPring-8※4のビームラインBL19LXUにて量子ビーム※5の一種である放射光を利用した硬X線光電子分光（HAXPES）実験を行い、最新の...
キーワード：コンピューティング/局所密度/バンド構造/モット絶縁体/強相関電子/強相関電子系/光電子分光/磁気秩序/反強磁性/物質科学/量子情報/量子情報処理/SPring-8/素粒子/素粒子実験/中性子/放射光/スペクトル/強相関/電子分光/メモリ/強磁性/絶縁体/電子デバイス/持続可能/省エネ/紫外線/持続可能な開発/量子コンピューティング/電気伝導/電子構造/電子状態/シミュレーション/スピン/スピントロニクス/機能性材料/低消費電力/量子ビーム/機能性/SPECT/ナノテクノロジー
他の関係分野：情報学数物系科学工学農学医歯薬学
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発表日：2025年4月18日
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地球中心を超える圧力領域まで9つの物質の圧縮挙動を決定
～巨大惑星深部科学・物性科学の発展へ貢献～
愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センターの境毅 准教授と出倉 春彦講師、石松 直樹教授、高輝度光科学研究センターの門林 宏和研究員、河口 沙織主幹研究員、関澤 央輝主幹研究員、新田 清文研究員、大阪大学大学院基礎工学研究科附属極限科学センターの中本 有紀助教、清水 克哉教授、大阪公立大学の瀬戸 雄介准教授からなる研究チームは、9つの物質（鉄、銅、モリブデン、タングステン、レニウム、白金、金、酸化マグネシウム、塩化ナトリウム）について、地球中心圧力を超える最大430万気圧までの圧力と体積の関係（状態方程式）を決定することに成功しました。状態方程式は高圧実験において“圧力計&rdqu...
キーワード：物質科学/ダイヤモンドアンビル/ダイヤモンドアンビルセル/高圧実験/状態方程式/地球深部/系外惑星/超伝導/惑星/惑星科学/モリブデン/酸化マグネシウム/レニウム/タングステン/持続可能/持続可能な開発/ダイナミクス/マグネシウム/ナトリウム
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4月9日
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人工光合成研究センター 天尾教授らの論文が「New Journal of Chemistry」誌の表紙に採用
人工光合成研究センター 天尾 豊教授らの研究グループの論文「Effective hydrogen production based on formic acid decomposition catalysed by polyvinyl-pyrrolidone dispersed colloidal platinum nanoparticles using an isobaric process system」が、英国王立化学会の学術誌「New Journal of Chemistry」に2025年2月21日に掲載され、2025年4月14日にIssue 14の表紙を飾りました。...
キーワード：産学連携/水素生成/水溶液/金ナノ粒子/光合成/水素エネルギー/キャリア/金微粒子/人工光合成/持続可能/持続可能な開発/コロイド/ナノ粒子/二酸化炭素/微粒子
他の関係分野：複合領域環境学数物系科学化学生物学工学
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発表日：2025年3月13日
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人工光合成研究センター 天尾教授らの論文が「Sustainable Energy & Fuels」誌の表紙に採用
人工光合成研究センター天尾 豊教授らの研究グループの論文「Visible-light responsive hydrogen production from formate with a photoredox system using enzymes and colloidal platinum nanoparticles」が、英国王立化学会の学術誌「Sustainable Energy & Fuels」に掲載され、2025年3月7日にVolume 9 Number 5のInside front coverを飾りました。水素は、太陽光や風力など再生可能エネルギーを用いた水の分...
キーワード：産学連携/再生可能エネルギー/水溶液/太陽/金ナノ粒子/酸化還元反応/光合成/太陽光/反応制御/脱水素/キャリア/可視光/人工光合成/持続可能/還元反応/持続可能な開発/コロイド/ナノ粒子/酸化還元/水素製造/二酸化炭素/ポルフィリン
他の関係分野：複合領域環境学数物系科学化学生物学工学医歯薬学
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発表日：2025年3月5日
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金属原子が３個の分子同士が、酸化で結合し還元で解離する珍しい反応を発見
金属イオンと硫化物イオンで作られる金属硫化物は、顔料や蛍光体、石油の精製触媒、機械の潤滑剤などに活用されています。大阪公立大学大学院理学研究科の横山 愛夢大学院生（博士前期課程2年）、西岡 孝訓准教授らの研究グループは、高効率な触媒の作成を目指し、反応性が高い錯体を作るためにロジウムイオンと白金イオンを用いて錯体を合成。その結果、2個のロジウムイオンと1個の白金イオンを含む二つの錯体が、それぞれのロジウムイオン同士でつながった錯体が得られました。この錯体は、金属原子が3個の三核錯体が酸化して生成されたこと、また、還元によって元の三核錯体二つに解離することが明らかになりました。本研究...
キーワード：産学連携/ロジウム/金属錯体/配位結合/蛍光体/持続可能/持続可能な開発/金属イオン/配位子
他の関係分野：複合領域化学工学医歯薬学
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発表日：2025年3月4日
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マイコプラズマの滑走運動に必要なモーターの分子構造を世界で初めて明らかに！
マイコプラズマ属細菌の一つで淡水魚の病原菌であるマイコプラズマ・モービレは、菌体の片側にある“滑走装置”を用いて宿主組織の表面にはりつき、滑るように動く“滑走運動”を行います。大阪公立大学大学院理学研究科の宮田 真人教授、豊永 拓真助教（研究当時、現在 東北大学多元物質科学研究所 助教）らと大阪大学大学院生命機能研究科日本電子YOKOGUSHI協働研究所の難波 啓一特任教授（常勤）、理化学研究所の川上 恵典研究員、東北大学多元物質科学研究所の濵口 祐准教授らの共同研究グループは、大阪大学のクライオ電子顕微鏡※...
キーワード：産学連携/水溶液/物質科学/分子構造/ATP合成/電子線/原子分解能/非晶質/持続可能/持続可能な開発/アモルファス/ナノスケール/モーター/電子顕微鏡/分解能/病原菌/ATP合成酵素/クライオ電子顕微鏡/分子モーター/細胞膜/ATP/ミトコンドリア/生体分子/感染症/細菌
他の関係分野：複合領域数物系科学化学生物学工学農学医歯薬学