東北大学 研究シーズ|
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研究キーワード：東北大学における「非線形」 に関係する研究一覧：7件
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発表日：2026年5月11日
この記事は2026年5月25日号以降に掲載されます。
1
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－
この記事は2026年5月25日号以降に掲載されます。
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発表日：2026年4月1日
2
ナノテラスのナノCT画像からガス拡散を10秒で予測
―燃料電池の高出力・長寿命化に向けた材料設計最適化へ―
クリーンエネルギーとして実用化が進む固体高分子形燃料電池では、触媒層で酸素や水素が反応することで電気エネルギーが生み出されます。触媒層に形成される複雑な多孔質構造は、反応ガスの通路かつ反応の場であり、発電性能を左右する重要な要素ですが、ナノスケールの微細構造であるため、非破壊観察やガス拡散特性の解析は容易ではありませんでした。東北大学大学院工学研究科の荒井翔太特任研究員と吉留崇准教授、同大学国際放射光イノベーション･スマート研究センターの高山裕貴准教授は、ナノテラスで開発したX線タイコグラフィ（注6）による非破壊ナノ...
キーワード：高次元データ/アルゴリズム/機械学習/最適化/パートナーシップ/温室効果ガス/コヒーレント/低次元/非線形/温室効果/素粒子/内部構造/放射光/高分子/クリーンエネルギー/レンズ/持続可能/持続可能な開発/材料設計/電池/燃料電池/ナノスケール/ナノメートル/レーザー/拡散係数/自動車/多孔質/長寿命化/二酸化炭素/微細構造/分解能/プロトン/高分解能/computed tomography/寿命/大気汚染/CT画像
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
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発表日：2026年1月13日
3
反強磁性体で電流による電子の液晶化を実証
―エレクトロニクス応用可能な電気抵抗変化として世界初観測―
近年、自発的な磁化を持たない反強磁性体は、耐磁場性などの利点から次世代デバイスへの応用が期待されています。現在の開発の主流は、磁化を持つ強磁性体と同様に時間反転対称性のみが破れた反強磁性体です。一方、空間反転対称性も同時に破れる特殊な反強磁性体では、強磁性体とは全く異なる電子状態となるため、新原理の電気伝導が予言されていましたが、実験的な証拠はこれまで得られていませんでした。東北大学金属材料研究所の酒井英明教授（研究開始時：大阪大学大学院理学研究科）、宮本雄哉氏（研究当時：大阪大学大学院理学研究科）、日本原子力研究開発機構の木俣基研究副主幹（研究開始時：東北大学金属材料研究所）らは...
キーワード：ディラック方程式/フェルミ面/時間反転対称性/精密測定/対称性/反強磁性/反強磁性体/非線形/磁場/液晶/空間反転対称性/磁性体/キャリア/メモリ/渦電流/強磁性/持続可能/持続可能な開発/強磁性体/電気抵抗/電気伝導/電子状態/電気伝導性/スピン/金属材料/原子力/半導体/結晶構造
他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2025年12月18日
4
惑星磁気圏におけるコーラス放射の共通性を実証！
水星磁気圏探査機「みお」と地球磁気圏尾部観測衛星GEOTAILによる惑星磁気圏比較の成果
金沢大学理工研究域電子情報通信学系の尾崎光紀准教授、八木谷聡教授、松田昇也准教授、学術メディア創成センターの笠原禎也教授、東北大学大学院理学研究科の笠羽康正教授、京都大学生存圏研究所の大村善治特任教授、マグネデザイン株式会社の疋島充氏、宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所の村上豪助教、プラズマ物理学研究所（フランス）の共同国際研究グループは、水星で観測された電磁波現象のコーラス放射が、地球磁気圏（地球の磁場が支配する宇宙空間の領域）で長年観測されてきたものと類似した周波数変化の特徴を持ち、惑星間での電磁波現象の共通性があることを明らかにしました。2021～2025年の...
キーワード：情報通信/地球磁気圏/非線形/オーロラ/磁気圏/プラズマ物理/宇宙科学/衛星/観測装置/磁場/太陽/太陽系/惑星/周波数/電磁波
他の関係分野：複合領域数物系科学工学
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発表日：2025年9月29日
5
三次元磁気スキルミオンひもの非相反性を観測
～省エネ・創エネデバイス実現への新発見～
ナノメートルスケールにおいて極めて高い安定性を持つと期待されるトポロジカル磁気構造の応用へ向けた研究が進められています。特に近年、二次元的（2D）トポロジカル磁気構造の一種である磁気スキルミオンを膜面直方向に拡張したひものような三次元的（3D）トポロジカル磁気構造が高い安定性や非線形的な励起が期待できることから注目を集めています。しかしながら、そのような三次元的な構造に特有の電流誘起ダイナミクスは、これまで明らかにされていませんでした。今回、独マインツ大学ヨハネスグーテンベルグ校及び東北大学からなる研究チームは、3D磁気スキルミオンひも（図1）の電流誘起ダイナミクスが印加する電流の...
キーワード：電気通信/プロファイル/磁気構造/反強磁性/非線形/スキルミオン/トポロジカル/強磁性/持続可能/省エネ/持続可能な開発/ダイナミクス/ナノスケール/ナノメートル/多層膜/半導体/エネルギー変換/スキル
他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学農学
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発表日：2025年7月10日
6
量子ダイナミクスの非線形性を解析できる新手法を開発
─新たな材料設計や量子デバイス開発などへの貢献に期待─
物質に強い刺激を与えると、入力（力や電磁場）と出力（物理量の変化）の比例関係が崩れる「非線形応答」が現れます。この非線形応答を詳しく解析することは、物質の動力学的・分光学的性質を深く理解するために欠かせません。しかし従来の手法では、複雑に入り混じった非線形応答から必要な成分だけを取り出すことは困難でした。東北大学大学院理学研究科の小野 淳 助教は、物理量の時系列データから非線形応答関数を抽出するための新たな理論的枠組みを構築しました。これは既存の任意の実時間シミュレーション手法に適用可能であり、従来難しかった強い電子間相互作用や多くの自由度、環境への散逸などを伴う複雑な系でも非線形...
キーワード：オープンアクセス/時系列データ/非線形/非線形応答/量子ダイナミクス/分光学/磁場/数値計算/量子デバイス/持続可能/持続可能な開発/材料設計/シミュレーション/ダイナミクス/機能性材料/動力学/非線形性/機能性/妥当性
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：2025年5月19日
7
＼「隠れた色素」の働きを解読／ クリプトクロム光受容タンパク質による光応答シグナル伝達の中間体構造を解明
台湾大学のManuel Maestre-Reyna助理教授、ドイツ・フィリップ大マールブルグのLars-Oliver Essen教授、大阪大学大学院基礎工学研究科の山元淳平准教授、台湾中央研究院・生物化學研究所の蔡明道特聘研究員らは、理化学研究所の別所義隆客員研究員、公益財団法人高輝度光科学研究センターの大和田成起主幹研究員、東北大学の南後恵理子教授、京都大学の岩田想教授、兵庫県立大学の當舎武彦教授、名古屋大学の梅名泰史准教授、およびグルノーブル・アルプ大学、欧州シンクロトロン放射光研究所の研究者らとの国際共同研究にて、緑藻類をはじめとした植物やハエの内に存在する青色光受容タンパク質であるク...
キーワード：X線自由電子レーザー/コヒーレンス/パルス/自由電子レーザー/非線形/物質科学/SPring-8/加速器/酸化還元状態/放射光/分子構造/芳香族/励起状態/アニオン/酸化還元酵素/X線結晶構造解析/結晶構造解析/光応答/光受容/光受容タンパク質/青色光/シンクロトロン放射/シンクロトロン放射光/パルスレーザー/クロム/原子分解能/光励起/非線形光学/持続可能/還元反応/持続可能な開発/フェムト秒/マイクロ/レーザー/酸化還元/電子ビーム/半導体/分解能/X線結晶構造/リン酸/結晶構造/立体化学/クリプトクロム/ビタミン/空間分解能/アデノシン/分子機構/光遺伝学/アミノ酸/ラジカル/構造変化/立体構造/ツール開発/遺伝学/概日リズム
他の関係分野：数物系科学化学生物学総合理工工学農学