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研究キーワード：東京大学における「材料科学」 に関係する研究一覧：39件
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発表日：2026年4月30日
1
フラットバンドが生む世界最大の横磁気熱電伝導率
ー磁気秩序下での遍歴フラットバンドを初めて実証ー
東京大学大学院理学系研究科の見波将特任助教（研究当時、現：京都大学大学院工学研究科助教）、Yangming Wang博士課程学生（研究当時）、中村紘人博士課程学生（研究当時） 、酒井明人講師講師と中辻知教授らの研究グループは、同大学大学院...
キーワード：インターフェース/スーパーコンピュータ/位相幾何学/結晶格子/カゴメ格子/トポロジカル相/ネルンスト効果/温度勾配/角度分解光電子分光/幾何学/光電子分光/高エネルギー/時間反転対称性/磁気秩序/対称性/熱電効果/反強磁性/反強磁性体/物質科学/閉じ込め/量子化/ガドリニウム/加速器/磁場/超伝導/波動関数/量子化学/トポロジカル/トポロジカル物質/磁気モーメント/磁性体/材料科学/対称性の破れ/電子分光/遷移金属/フェリ磁性体/メモリ/強磁性/熱電素子/量子エレクトロニクス/希土類/強磁性体/磁性材料/電気伝導/電子状態/熱電変換/電気伝導性/コバルト/スピン/スピントロニクス/永久磁石/新エネルギー/第一原理/第一原理計算/半導体/密度汎関数理論/量子力学/干渉効果/結晶構造/ラット
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発表日：2026年4月14日
2
国際的で大規模な第一原理計算・熱伝導データベースを構築
―高精度データとAIを活用した熱機能材料探索に期待―
東京大学大学院工学系研究科の塩見淳一郎教授、統計数理研究所の大西正人特任准教授（兼：東京大学大学院工学系研究科客員研究員）、同研究所の吉田亮教授、物質・材料研究機構の只野央将グループリーダー、東京大学大学院情報理工学系研究科（兼：同大学情報基盤センター）の鈴村豊太郎教授、同大学情報基盤センターの華井雅俊特任助教、ノートルダム大学のLUO Tengfei教授、ナンヤン理工大学のHIPPALGAONKAR Kedar准教授、カーネギーメロン大学のMCGAUGHEY Alan教授、オークリッジ国立研究所のLINDSAY Lucas上級研究員、パデュ―大学のRUAN Xiulin教授、南カロライナ大...
キーワード：データ駆動/AI/オープンデータ/グラフニューラルネットワーク/ニューラルネットワーク/機械学習/最適化/情報基盤/人工知能（AI）/分散計算/スケーリング則/準粒子/スケーリング/データベース化/輸送特性/データ解析/材料科学/材料データベース/マテリアルズ・インフォマティクス/熱電変換材料/DFT/フォノン/電子デバイス/無機材料/材料特性/材料設計/磁性材料/電子構造/電子状態/電池/熱電材料/熱電変換/スピン/スピントロニクス/ニューラルネット/機能性材料/構造最適化/自動化/振動モード/振動特性/大規模計算/第一原理/第一原理計算/動特性/熱伝導/熱伝導率/熱輸送/密度汎関数理論/量子力学/インフォマティクス/機能材料/機能性/結晶構造/寿命/予測モデル/コミュニティ
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発表日：2026年4月2日
3
複雑対称性をもつ格子を自在に組み上げる新原理
―双対対称性誘導（Dual-Symmetry-Guided）法の確立―
東京大学先端科学技術研究センターの田中 肇特任研究員／東京大学名誉教授、復旦大学のタン ペン教授のグループ、南京大学のマー ユーチャン教授らとの国際共同研究により、複雑な回転対称性をもつ格子構造を、単純な等方的粒子間相互作用のみで自己組織化させる新しい理論原理「...
キーワード：視認性/トラスト/複雑性/タイリング/BEC/トポロジー/幾何学/対称性/超固体/超流動/閉じ込め/周期性/相転移/内部構造/数値シミュレーション/構造形成/自己組織/弾性率/トレードオフ/トポロジカル/静電相互作用/材料科学/テンプレート/バンドギャップ/フォトニクス/リソグラフィー/光通信/準結晶/双極子/波動伝播/コロイド粒子/メタマテリアル/アモルファス/材料設計/電子状態/コロイド/シミュレーション/センサー/トラップ/レーザー/機能性材料/屈折率/結晶化/光センサー/構造設計/自己修復/周波数/半導体/半導体レーザー/非接触/力学的特性/光ピンセット/機能性/干渉効果/結晶構造/組織化/可塑性/生体分子
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発表日：2026年3月3日
4
白金ナノ粒子の3次元原子構造解析に成功
―不均一触媒における発現機構の理解と新たな設計指針の構築―
東京大学大学院工学系研究科附属総合研究機構の石川亮特任准教授、窪田陸人大学院生（研究当時）、川原一晃助教（研究当時、現：東北大学金属材料研究所准教授）、二塚俊洋特任研究員、幾原雄一東京大学特別教授（兼：東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）教授）、柴田直哉教授による研究グループは、新規に開発した3次元電子顕微鏡法と理論計算を用いることにより、チタン酸ストロンチウム（SrTiO3）基板に担持された白金ナノ粒子の3次元原子構造とその電子状態の解明に成功しました。SrTiO3基板に担持された白金ナノ粒子は、水分解やさまざまな化学反応を促進...
キーワード：MCMC/回帰分析/トラスト/マルコフ連鎖モンテカルロ法/産学連携/マルコフ連鎖/対称性/表面エネルギー/ストロンチウム/モンテカルロ法/金ナノ粒子/触媒反応/電子線/材料科学/チタン酸ストロンチウム/活性サイト/原子分解能/原子分解能電子顕微鏡/走査透過型電子顕微鏡/ナノ結晶/貴金属/触媒設計/不均一触媒/エピタキシャル成長/ペロブスカイト/水分解/絶縁体/微細化/構造モデル/熱力学/STEM/エピタキシャル/チタン/金属ナノ粒子/原子構造/原子配列/構造緩和/点欠陥/電子状態/3次元構造/ダイナミクス/ナノメートル/ナノ粒子/格子欠陥/金属材料/結晶方位/酸化物/第一原理/第一原理計算/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/半導体/分解能/量子力学/3次元構造解析/機能性/ウシ/空間分解能/統計的手法/プローブ/動的構造
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発表日：2026年2月5日
5
科学論文の図表を読み解き、有効に利活用するAIワークフローDIVEを開発
―水素貯蔵材料等の研究を加速―
近年、データ駆動型人工知能（AI）は、新しい材料探索を効率よく行うことができる技術として注目されています。しかし、材料研究の重要な実験データは、論文中の図に画像化された状態で存在することが多く、有効に利用することが難しい状況でした。東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）の李昊（Hao Li）教授、折茂慎一 所長（同大学金属材料研究所 教授）、東京大学大学院工学系研究科の佐藤龍平助教らの研究チームは、科学論文中の図表から実験データを体系的に読み取り、科学的に解釈した上で構造化できるマルチエージェントAIワークフローDIVEを開発しました。さらに、水素貯蔵材料...
キーワード：データ駆動/ベンチマーク/マルチモーダル/AI/エージェント/タスク/マルチエージェント/ワークフロー/機械学習/言語モデル/人工知能（AI）/閉じ込め/材料科学/材料データベース/クリーンエネルギー/材料特性/材料設計/電池/熱電材料/金属材料
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発表日：2026年1月16日
6
散逸的な磁壁運動による創発電場の発生
－磁壁の電流駆動における「摩擦」が生む巨大応答－
理化学研究所（理研）創発物性科学研究センタートポロジカル量子物質研究ユニットの山田林介客員研究員（東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻助教）、マックス・ヒルシュベルガーユニットリーダー（東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻准教授）、創発機能設計研究ユニットの奥村駿ユニットリーダー（東京大学大学院工学系研究科附属量子相エレクトロニクス研究センター特任准教授）、強相関量子構造研究グループの中島多朗客員研究員（東京大学物性研究所附属中性子科学研究施設准教授）、強相関量子伝導研究チームの十倉好紀チームディレクター（東京大学卓越教授／東京大学国際高等研究所東京カレッジ）、ニューサウスウェールズ大学...
キーワード：空間分布/環境技術/バンド構造/ワイル半金属/強相関電子/強相関電子系/高エネルギー/磁気構造/準粒子/中性子散乱/電荷秩序/電流駆動/非線形/非平衡/輸送現象/揺らぎ/量子スピン/量子固体/量子伝導/量子輸送/量子輸送現象/ホール効果/加速器/固体物性/中性子/超高圧/輸送特性/磁場/数値計算/スキルミオン/トポロジカル/トポロジカル物質/強相関/磁気モーメント/磁性体/電子輸送/材料科学/電子輸送特性/フェリ磁性体/メモリ/集束イオンビーム/電子デバイス/半金属/量子デバイス/量子構造/ドメイン構造/磁気特性/電気伝導/電子状態/アルミニウム/イオンビーム/インピーダンス/シリコン/スピン/スピントロニクス/ダイナミクス/ナノスケール/マイクロ/原子炉/高効率化/低消費電力/電子顕微鏡/電磁誘導/微細加工/量子力学/スキル/プローブ/ラット
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発表日：2025年12月20日
7
大規模言語モデルで専門家のように材料空間を探索
――自律性と解釈性を備えた無機材料設計のためのAIエージェントを開発――
東京大学大学院工学系研究科の高原 泉 大学院生（博士後期課程）、同大学 生産技術研究所 溝口 照康 教授、モントリオール大学・Mila - Quebec AI InstituteのBang Liu 准教授らの研究グループは、大規模言語モデル（Large Language Model; LLM）の高い推論能力に着目し、目標特性を持つ無機結晶材料を、自然言語による説明を出力しながら自律的に探索・設計する生成AIフレームワーク「MatAgent」を開発しました。 新材料開発は、エネルギー産業や半導体産業など様々な産業分野における技術革新と持続可能な社会の実現を支える鍵であり、...
キーワード：確率モデル/生成モデル/AI/インタラクション/エージェント/タスク/フレームワーク/言語モデル/自然言語/人工知能（AI）/金属元素/カドミウム/持続可能社会/物質科学/ACT/材料科学/生産技術/新物質/持続可能/無機材料/テキストデータ/材料特性/自律性/熱力学/半導体産業/材料設計/アクチノイド/エンジン/フィードバック/環境問題/半導体/長期記憶/結晶構造/技術革新/知識ベース/妥当性/予測モデル/短期記憶
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発表日：2025年12月17日
8
電池材料の「協奏的なイオン輸送」を可視化する新理論を開発
―渋滞学がイオンの集団運動を読み解き、高速イオン伝導の物理を解明―
東京大学大学院工学系研究科の佐藤 龍平 助教、澁田 靖 教授、東京科学大学総合研究院化学生命科学研究所の安藤 康伸 准教授、東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）のサウ カーティック 特任講師らの研究グループは、流体力学の流れ場の考え方を応用し、電池材料におけるイオンの集団輸送を可視化する新しい解析手法を開発しました。研究グループは固体電解質の分子動力学シミュレーションを実施し、シミュレーション中で実際に起こるイオンの協奏的な輸送を、イオンの変位ベクトル同士をつないで構築する「有向グラフ解析（注4）」により可視化することに成功しました。さらに、このグ...
キーワード：スーパーコンピュータ/再生可能エネルギー/多面体/集団運動/相関関数/統計力学/非平衡/分子動力学シミュレーション/因果関係/電気伝導度/輸送特性/物理化学/材料科学/イオン伝導体/リチウムイオン電池/イオン伝導/イオン輸送/固体電解質/電気伝導/電池/シミュレーション/ネットワーク構造/モデル化/リチウム/解析モデル/拡散係数/酸化物/自動車/電解質/電気化学/動力学/熱伝導/熱伝導率/分子動力学/流体工学/流体力/流体力学/結晶構造/スマートフォン
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発表日：2025年12月11日
9
結晶のひずみを抑えて超伝導を発現
－薄膜界面における整数比の格子整合を介した物性制御－
理化学研究所（理研）創発物性科学研究センタートポロジカルエレクトロニクス研究チームの佐藤雄貴特別研究員、川村稔チームディレクター、強相関量子伝導研究チームの十倉好紀チームディレクター（東京大学卓越教授／東京大学国際高等研究所東京カレッジ）、計算物質科学研究チームの有田亮太郎チームディレクター（東京大学大学院理学系研究科教授）、東京大学大学院工学系研究科の永濱壮真博士課程学生、塚﨑敦教授、高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所の佐賀山基准教授らの共同研究グループは、結晶が本来持つ低温で示すひずみを、薄膜試料において効果的に抑制し超伝導を発現させる方法を実証しました。本研究成果は...
キーワード：コンピューティング/量子計算/カドミウム/セレン/スピン偏極/トポロジー/トポロジカル超伝導/幾何学/高エネルギー/超伝導体/非線形/物質科学/輸送現象/陽電子/陽電子ビーム/量子コンピュータ/量子伝導/量子輸送/量子輸送現象/X線回折/ホール効果/異方性/加速器/放射光/数値計算/超伝導/自己組織/キラル/スキルミオン/トポロジカル/強相関/物質設計/材料科学/生産技術/接合界面/超高真空/貴金属/新物質/エピタキシャル成長/絶縁体/物性制御/量子構造/反応速度/エピタキシー/エピタキシャル/単結晶/電気抵抗/電子状態/スピン/スピントロニクス/ナノメートル/ひずみ/移動度/結晶成長/結晶方位/積層構造/電子ビーム/電子顕微鏡/電磁誘導/透過電子顕微鏡/熱伝導/熱伝導率/半導体/分解能/量子力学/カルス/機能性/結晶構造/層構造/組織化/スキル/不均一性
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発表日：2025年12月6日
10
もっと強く、もっと軽く。ナノ結晶が拓く次世代高分子材料
―金属ものづくりの知見を高分子へと活かす新発想―
東京大学大学院工学系研究科の阿部 英司 教授、江草 大佑 講師、遠藤 守琉 大学院生、防衛大学校応用科学群の萩田 克美 講師、東京農工大学大学院工学研究院応用化学部門の斎藤 拓 教授らの共同研究チームは、結晶性ポリエチレンに熱延伸プロセスを施すことで結晶サイズの微細化が進行し、そのサイズが10ナノメートル程度にまで達すると金属材料にも迫る顕著な高強度を示すことを見いだしました。結晶サイズを小さくすることによる強化法は、金属材料ではよく知られた経験則ですが、同様の強化則が高分子材料にも適用可能であることが初めて示されました。異なる材料分野の知見を活用することで、高分子材料の新しい強化法の道が拓...
キーワード：計算機シミュレーション/ピレン/高分子/材料科学/結晶性高分子/融点/ナノ結晶/プロピレン/ポリエチレン/非晶質/微細化/省エネ/動的挙動/マグネシウム合金/シミュレーション/ナノスケール/ナノメートル/マグネシウム/金属材料/軽量化/結晶化/高分子材料/自動車/省エネルギー/大規模計算/電子顕微鏡/機能材料/エチレン/形態変化/結晶性/異分野融合
他の関係分野：数物系科学化学工学農学
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発表日：2025年11月8日
11
セラミックスにおける新拡散メカニズムを発見
―セラミックスの焼結メカニズムの解明と新たな粒界設計指針の構築―
東京大学大学院工学系研究科附属総合研究機構の幾原 雄一 東京大学特別教授（兼：東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）教授）、柴田 直哉 教授、フウ ビン 特任准教授、二塚 俊洋 特任研究員らのグループは、原子分解能電子顕微鏡法と理論計算（シミュレーション、注2）を駆使することにより、原子が結晶粒界を拡散（注4）する際の新しいメカニズムを明らかにしました。セラミックスを焼結する際には、さまざまな元素を添加することで、焼結の促進や、微細構造の制御が行われています。焼結の進行に伴い、添加元素が粒界を拡散することは知られていますが、これらの元素が粒界中のどの原子位置...
キーワード：位置情報/産学連携/特性X線/拡散現象/拡散過程/時間分解/多結晶/多結晶体/X線分光/超原子/電子線/材料科学/原子分解能/原子分解能電子顕微鏡/走査透過型電子顕微鏡/エネルギー効率/持続可能/構造モデル/材料特性/STEM/アルミナ/イオン伝導/チタン/活性化エネルギー/原子構造/原子配列/材料設計/相変態/粒界偏析/アルミニウム/シミュレーション/その場観察/結晶粒界/第一原理/第一原理計算/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/熱伝導/微細構造/分解能/機能材料/空間分解能/構造変化
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2025年10月23日
12
p波磁性体と呼ばれる新しいタイプの磁性体を実現
－電流を用いた高効率な磁化制御などへ期待－
理化学研究所（理研）創発物性科学研究センタートポロジカル量子物質研究ユニットの山田林介客員研究員（東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻助教）、プリヤ・バラル客員研究員（東京大学大学院工学系研究科附属量子相エレクトロニクス研究センター客員研究員）、マックス・ヒルシュベルガーユニットリーダー（東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻准教授）、強相関量子伝導研究チームのマックス・バーチ基礎科学特別研究員（研究当時、現強相関物性研究グループ研究員）、十倉好紀チームディレクター（東京大学卓越教授／東京大学国際高等研究所東京カレッジ）、創発機能設計研究ユニットの奥村駿ユニットリーダー（東京大学大学院工学...
キーワード：量子計算/環境技術/結晶格子/トポロジー/ワイル半金属/強相関電子/強相関電子系/高エネルギー/磁気構造/磁気秩序/磁気抵抗/遷移金属酸化物/対称性/中性子散乱/電荷秩序/電子相関/反強磁性/反強磁性体/非線形/非平衡/物性理論/輸送現象/揺らぎ/陽子/量子伝導/量子輸送/量子輸送現象/J-PARC/ガドリニウム/ホール効果/異方性/加速器/軽元素/中性子/放射光/輸送特性/磁場/超伝導/ロジウム/理論的研究/スキルミオン/スピン蓄積/トポロジカル/トポロジカル物質/強相関/磁気抵抗効果/磁性体/電子輸送/材料科学/電子輸送特性/遷移金属/強磁性/集束イオンビーム/半金属/量子デバイス/量子構造/希土類/強磁性体/原子配列/電気抵抗/電子状態/MEMS/アルミニウム/イオンビーム/スピン/スピントロニクス/ひずみ/マイクロ/希土類金属/金属酸化物/原子力/酸化物/低消費電力/電子顕微鏡/電磁誘導
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発表日：2025年10月18日
13
セラミックス粒界における高速原子拡散の直接観察に成功
―セラミックスの焼結メカニズムの解明と新たな粒界設計指針の構築―
東京大学大学院工学系研究科附属総合研究機構の幾原雄一東京大学特別教授（兼：東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）教授）、柴田直哉教授、石川亮特任准教授、二塚俊洋特任研究員らのグループは、名古屋大学の松永克志教授、横井達矢准教授と共同で、原子分解能電子顕微鏡法と理論計算（シミュレーション、注2）により、原子が結晶粒界に沿って高速拡散（注4）する機構を明らかにしました。セラミックスの多結晶体に極微量の添加元素を導入すると、さまざまな材料物性の性能を向上させることができます。これまでに、結晶粒界が添加元素の高速拡散経路であることは知られていましたが、原子レベルでの...
キーワード：アルゴリズム/スーパーコンピュータ/ニューラルネットワーク/機械学習/産学連携/結晶格子/拡散過程/時間分解/物質科学/多結晶/多結晶体/超原子/時間分解能/電子線/電子輸送/材料科学/原子分解能/原子分解能電子顕微鏡/走査透過型電子顕微鏡/構造モデル/材料特性/STEM/イオン伝導/活性化エネルギー/原子構造/原子配列/材料設計/粒界偏析/アルミニウム/シミュレーション/ニューラルネット/格子欠陥/結晶粒界/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/透過電子顕微鏡/動力学/熱伝導/分解能/分子動力学/量子力学/空間分解能/分子動力学計算
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学総合理工工学
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発表日：2025年9月25日
14
高い光学異方性を備えた極細幅の無機ナノリボンを実現
――絶縁性のナノ空間を反応場とした精密合成――
東京大学大学院新領域創成科学研究科の中西勇介准教授、東京都立大学大学院理学研究科の田中拓実大学院生（研究当時）、古澤慎平大学院生（研究当時）、遠藤尚彦大学院生、名古屋大学大学院理学研究科の相崎元希大学院生（研究当時）、産業技術総合研究所材料・化学領域材料基盤研究部門の佐藤雄太研究グループ長、千賀亮典主任研究員、大阪大学産業科学研究所の末永和知教授、物質・材料研究機構ナノアーキテクトニクス材料研究センターの宮田耕充グループリーダーらの研究チームは、絶縁体かつ熱的・化学的に安定な窒化ホウ素（BN）ナノチューブを反応場として利用し、数ナノメートル（10億分の1メートル）幅の二硫化モリブデン...
キーワード：セレン/ラマン散乱/光検出器/対称性/二次元物質/テクトニクス/ラマンスペクトル/異方性/輸送特性/スペクトル/検出器/ディスプレイ/モリブデン/液晶/反応場/カルコゲナイド/ナノ物質/ラマン/電子線/材料科学/タングステン/気相反応/固体表面/遷移金属/テンプレート/トランジスタ/リソグラフィー/可視光/絶縁体/遷移金属ダイカルコゲナイド/層状物質/電子デバイス/二硫化モリブデン/TMD/構造モデル/ナノシート/ナノワイヤ/原子配列/電子構造/カーボン/CVD/カーボンナノチューブ/グラフェン/シリコン/センサー/ナノスケール/ナノメートル/ナノ空間/ナノ材料/ひずみ/結晶方位/構造制御/電子顕微鏡/熱処理/半導体/ナノチューブ/ホウ素/層構造/ラマン分光
他の関係分野：環境学数物系科学化学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年9月16日
15
水中での化学合成を革新！
―カーボンナノチューブが触媒の「優秀なパートナー」となる―
東京大学大学院理学系研究科の北之園 拓 助教、小林 修 特任教授らの研究グループは、水中で、触媒的不斉合成...
キーワード：分子構造/キラル/ルイス酸/ルイス酸触媒/金属錯体/光学活性/高分子/不斉合成/不斉反応/有機合成化学/グリーンケミストリー/材料科学/電子物性/カルボニル化/固体触媒/酸触媒/単層カーボンナノチューブ/活性種/金属触媒/選択性/持続可能/カーボン/カーボンナノチューブ/炭素材料/熱伝導/半導体/ナノチューブ/キチン/カチオン/ユビキチン/固定化触媒/合成化学/触媒的不斉合成/配位子/不斉触媒/有機合成/立体選択性
他の関係分野：化学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年9月11日
16
単一元素金属がガラス化する仕組みを解明
―結晶化と準結晶化の競合がガラス形成を促進する―
東京大学先端科学技術研究センター極小デバイス理工学分野の田中肇シニアプログラムアドバイザー（特任研究員）/同大学名誉教授は、松山湖材料実験室のフーユアンチャオ教授らと共同で、単一元素（金属）がガラス化するメカニズムを大規模シミュレーションにより解明しました。ガラスは原子が不規則に並んだアモルファス固体であり、強度や耐食性、電気的特性から次世代材料として注目されていますが、その多くは複数元素の合金に限られ、単一元素のガラス化は極めて稀でした。 本研究では、ガラス化するタンタル（以下、Ta...
キーワード：自由エネルギー/多面体/過冷却液体/幾何学/対称性/分子動力学シミュレーション/核形成/周期性/タンタル/高分子/材料科学/過冷却/融点/メモリ/準結晶/相変化材料/電子デバイス/秩序構造/透明性/アモルファス/界面エネルギー/局所構造/金属ガラス/電池/シミュレーション/リチウム/液体金属/結晶化/高分子材料/相変化/耐食性/大規模シミュレーション/動力学/分子動力学/ガラス状態/結晶構造/結晶性/ナトリウム/ジルコニウム/規則構造/構造変化
他の関係分野：情報学数物系科学化学工学総合生物農学
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発表日：2025年9月9日
17
オンチップテラヘルツポンププローブ分光系の開発と超伝導体への応用
――超高速電流により量子物質制御を実現する新たな手法――
東京大学低温科学研究センターの島野亮教授（兼：同大学大学院理学系研究科物理学専攻 教授）、関口文哉特任助教、同大学大学院理学系研究科物理学専攻の吉川尚孝助教、吉岡大地大学院生（研究当時）らの研究グループは、物質が電流あるいは電場に対して示す超高速かつ非線形な応答をチップ導波路上で観測可能なオンチップ型のテラヘルツポンププローブ分光の手法を開発しました。研究グループは、同手法を超伝導体に応用し、電流パルスを超伝導体に注入した際に生じる状態の変化をピコ秒（1兆分の1秒）の超高速領域で観測することに成功しました。今回の結果は、超伝導体を用いた超高速のエレクトロニクス応用に向けて有益な知見を与え...
キーワード：量子計算/情報通信/パルス/マグノン/時間分解/素励起/相転移現象/超高速ダイナミクス/超伝導ギャップ/超伝導体/超流動/非線形/非平衡/非平衡ダイナミクス/非平衡現象/閉じ込め/量子計測/量子通信/フーリエ解析/相転移/スペクトル/テラヘルツ/テラヘルツ分光/検出器/超伝導/励起状態/トポロジカル/パルスレーザー/回折限界/材料科学/反射率/テラヘルツ波/フォノン/絶縁体/超短パルス/導波路/非線形光学/誘電率/ニオブ/電気抵抗/電気伝導/光学特性/センシング/ダイナミクス/ピコ秒/レーザー/極低温/周波数/電磁波/半導体/量子力学/超短パルスレーザー/SPECT/プローブ/ラット
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学総合理工工学総合生物
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発表日：2025年9月7日
18
球形のナノダイヤモンドを低温・低圧下で合成
ー有機分子の電子線照射による化学反応の精密制御ー
東京大学大学院理学系研究科の中村栄一特任教授らの研究グループは、原子分解能透過電子顕微鏡 を用いて、ダイヤモンド骨格であるアダマンタン（Ad）の結晶に電子線照射することで、ナノサイズの球形のダイヤモンド（ナノダイヤモンド、ND）を合成することに成功した。従来のダイヤモンド合成...
キーワード：情報量/高エネルギー/時間分解/統計力学/物質科学/イオン化/エントロピー/高温高圧/速度論/多結晶/炭素質コンドライト/地球内部/超高圧/宇宙線/隕石/反応機構/有機合成化学/時間分解能/電子線/有機分子/量子センシング/材料科学/原子分解能/電子エネルギー損失分光/反応制御/生体適合性/有機材料/エネルギー消費/ボトムアップ/構造モデル/反応速度/EELS/アモルファス/高分解能電子顕微鏡/単結晶/カーボン/カーボンナノチューブ/センシング/その場観察/ナノサイズ/ナノスケール/ナノメートル/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/分解能/極限環境/ナノチューブ/カーボン材料/空間分解能/高分解能/水素ガス/オリゴマー/カチオン/ラジカル/合成化学/有機合成
他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年8月30日
19
【研究成果】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...
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24日
20
世界初！白金酸化物で新規層状物質群を創出
―計算支援による高圧物質開発の革新―
大阪大学大学院基礎工学研究科の小林康仁さん(博士後期課程)、髙橋英史准教授、石渡晋太郎教授らの研究グループは、東京大学大学院新領域創成科学研究科の鬼頭俊介助教らと共同で、白金酸化物においてルチル型構造※1を層母体とした世界初の層状ホモロガス系列※2Na(PtO2)2n+1 (n = 1, 2)の合成、及びその構造同定に成功しました。これは酸化物の構造に関する知見をベースとした第一原理計算※3による構造安定性予測と、超高圧合成を組み合わせることで得ら...
キーワード：最適化/高エネルギー/準安定/遷移金属酸化物/SPring-8/X線回折/加速器/超高圧/放射光/磁場/超伝導/強相関/物質設計/材料科学/準安定相/新物質探索/アルカン/イオン伝導体/貴金属/高圧合成/新物質/遷移金属/熱電変換材料/ペロブスカイト/高温超伝導/層状物質/超伝導材料/持続可能/還元反応/持続可能な開発/二酸化チタン/イオン伝導/チタン/固体化学/材料設計/酸化チタン/単結晶/電池/熱電変換/スピン/スピントロニクス/メタン/機能性材料/金属酸化物/酸化物/第一原理/第一原理計算/電磁波/量子力学/機能性/結晶構造/ナトリウム/ナノテクノロジー/カルシウム/バイオテクノロジー/ラット
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発表日：2025年8月9日
21
スパッタ法を用いて高品質なScAlN薄膜の作製に成功
～成長温度の系統的変化が構造特性と電気特性に及ぼす影響を解明～
東京理科大学 先進工学部 マテリアル創成工学科の小林 篤准教授、太田 隼輔氏(2024年度 学士卒業)らの研究グループは、スパッタ法を用いて、窒化スカンジウムアルミニウム(ScAlN)薄膜を高品質で作製することに成功しました。これにより、小型で高性能な次世代トランジスタの開発に大きく貢献することが期待されます。また、産業界で汎用されるスパッタ法を用いた薄膜作製技術は窒化物半導体材料全般に応用できる可能性を秘めており、エレクトロニクス分野全体にインパクトを与える重要な成果といえます。本成果は、東京大学(電気特性の測定補助及び解析)、住友電気工業株式会社(HEMTウェハの作製)との共同研究による...
キーワード：不完全性/効果測定/対称性/電気分極/電子線回折/非対称性/閉じ込め/誘電性/X線回折/ホール効果/高周波/電子移動/有機金属化合物/結晶構造解析/強誘電性/原子層/電子線/有機金属/材料科学/接合界面/超高真空/GaN/エピタキシャル成長/キャリア/スパッタ法/トランジスタ/バンドギャップ/ヘテロエピタキシー/メモリ/双極子/窒化物半導体/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)/誘電体/エピタキシー/エピタキシャル/強誘電体/原子配列/窒化物/表面分析/不揮発性メモリ/光学特性/AFM/SiC/アルミニウム/シミュレーション/ナノメートル/移動度/結晶成長/原子間力顕微鏡/制御システム/半導体/平滑化/膜構造/マッピング/結晶構造/結晶性
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発表日：2025年8月6日
22
カゴメ金属の特異なホール効果の起源を解明
――移動度スペクトル解析で捉えた高移動度キャリアの役割――
東京大学大学院新領域創成科学研究科の劉蘇鵬大学院生、六本木雅生大学院生（研究当時／現在：理化学研究所研究員）、石原滉大助教、橋本顕一郎准教授、芝内孝禎教授らの研究グループは、同大学物性研究所、東北大学金属材料研究所、日本原子力研究開発機構、カリフォルニア大学サンタバーバラ校、仏エコール・ポリテクニークとの共同研究により、カゴメ格子と呼ばれる構造をもつ金属物質「CsV3Sb5」で観測される非単調なホール効果の起源を明らかにしました。従来この現象は、ループ状の渦電流による「異常ホール効果」と呼ばれる特殊な電子の振る舞いによるものと考えら...
キーワード：アルゴリズム/最適化/定量的評価/スペクトル解析/カゴメ格子/異常ホール効果/幾何学/強磁場/高エネルギー/時間反転対称性/対称性/電荷密度波/非従来型超伝導/物性物理/輸送現象/ホール効果/スペクトル/データ解析/モンテカルロ法/磁場/超伝導/高移動度/強相関/磁性体/電子線/物質設計/材料科学/対称性の破れ/バナジウム/キャリア/渦電流/強磁性/超伝導材料/電荷輸送/強磁性体/点欠陥/電気抵抗/電子構造/電子状態/アクチノイド/スピン/移動度/機能性材料/金属材料/原子力/機能性/結晶構造
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発表日：2025年7月4日
23
省資源・環境低負荷：超軽量だが強靭な人工ヘチマスポンジ
―水に電圧をかけると生じる電荷の偏りを利用する一段階グリーン合成―
東京大学大学院工学系研究科の伊藤喜光准教授と同大学国際高等研究所東京カレッジの相田卓三卓越教授（理化学研究所創発物性科学研究センター グループディレクターを兼任）らの研究チームは、過去最高の力学強度を有する超軽量多孔質架橋超薄膜の開発に成功しました。これは、「多孔質超軽量ポリマーは力学強度が小さい」というこれまでの常識を覆すものです。開発した超薄膜は、市販の安価な原料を水に溶かし、その水溶液に電圧を2分間印加するだけで、厚さ70 nmの欠陥のない大面積自立超薄膜が得られます。この超薄膜は天然のヘチマスポンジに似た架橋構造を有し、水溶液のpHに応答して物質透過のon/offを自動的に切り替え可...
キーワード：水溶液/非平衡/物質科学/イオン化/超薄膜/反応場/材料科学/樹脂/省資源/キャパシタ/ポリエチレン/電気二重層/ホルムアルデヒド/持続可能/膜分離/ヤング率/分離膜/プラスチック/ポリマー/環境問題/多孔質/電気化学/導電性/廃棄物/機能材料/エチレン/リグニン/アルデヒド/合成化学/重合反応/ウイルス
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発表日：2025年6月27日
24
「横型トムソン効果」の観測に世界で初めて成功
ー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ー
■従来の課題熱力学や電磁気学の開拓者の1人であるウィリアム・トムソンの名を冠するトムソン効果は、ゼーベック効果とペルチェ効果と並ぶ基本的な熱電効果の一つであり、金属や半導体に熱流と電流を同じ方向に流した際に吸熱または発熱が発生する現象です（図１a-c）。これらの現象は、熱流（または温度勾配）と電流が平行であるため"縦型"熱電効果と呼ばれます。一方、ネルンスト効果やエッチングスハウゼン効果と呼ばれる熱流と電流が直交した方向に変換される"横型"熱電効果が、シンプルな素子構造で動作する熱マネジメント原理として近年注目を集めています（図１d, e）。現在も世界中で縦型および横型熱電効果に...
キーワード：モノのインターネット（IoT）/ネルンスト効果/ビスマス/温度勾配/熱電効果/フーリエ解析/磁場/数値シミュレーション/赤外線/太陽/太陽光/アンチモン/エッチング/磁性体/温度分布/材料科学/環境発電/熱電素子/マネジメント/計測技術/熱力学/材料設計/赤外線カメラ/熱電変換/システム工学/シミュレーション/スピン/スピントロニクス/センサー/温度制御/周波数/集積回路/電磁波/半導体/機能性/サーモグラフィ
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発表日：2025年6月19日
25
カーボンナノチューブと光の局所的な相互作用を可視化
－精密ナノ赤外顕微分光で見る励起子の超高速ダイナミクス－
カーボンナノチューブ（CNT）に光を照射すると発生する励起子は、CNTの光電特性を左右する重要な役割を担っているが、その空間的広がりは非常に小さく、寿命も極めて短いため、従来の計測技術では励起子の挙動を直接観測することは困難だった。フェムト秒赤外パルスを用いた超高速赤外近接場光顕微鏡を用いて、CNT内の励起子の局所的な超高速ダイナミクスを実空間で観測することに成功した。特に、CNT内部の微小な格子歪みや隣接するCNTとの相互作用といったナノスケールの局所環境が、励起子の生成と消滅に与える影響を解明した。励起子の局所的な超高速現象を理解することは、その制御技術の...
キーワード：空間分布/光エネルギー/ナノエレクトロニクス/パルス/フェムト秒パルス/原子核/時間分解/準粒子/超高速ダイナミクス/超高速現象/低次元/低次元系/閉じ込め/量子情報/量子情報処理/磁場/数値シミュレーション/光応答/カルコゲナイド/ラマン/時間分解能/パルスレーザー/材料科学/遷移金属/エネルギー移動/キャリア/キャリア輸送/クーロン相互作用/ナノデバイス/フォトニクス/可視光/顕微分光/光エレクトロニクス/光デバイス/光吸収/時間分解測定/赤外光/遷移金属ダイカルコゲナイド/双極子/電子デバイス/半導体材料/誘電体/誘電率/計測技術/光照射/単結晶/電気伝導/カーボン/光学特性/電気伝導性/AFM/CVD/カーボンナノチューブ/グラフェン/シミュレーション/ダイナミクス/ナノスケール/ナノメートル/ナノ空間/ナノ材料/ピコ秒/フェムト秒/マイクロ/レーザー/近接場光/原子間力顕微鏡/光計測/振動モード/半導体/分解能/励起子/ナノチューブ/光学顕微鏡/近接場/緩和時間
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発表日：2025年6月19日
26
アモルファス材料に潜む構造欠陥を解明
―機械的異方性の起源を粒子構造から明らかに―
東京大学先端科学技術研究センター極小デバイス理工学分野の田中 肇 シニアプログラムアドバイザー（特任研究員）/同大学名誉教授と松山湖材料実験室のフー ユアンチャオ 教授の研究グループは、ガラスなどのアモルファス材料にひそむ局所的な「欠陥」の正体を世界で初めて粒子レベルで明らかにし、それが材料の壊れやすさや強さに大きく影響していることを発見しました。アモルファス材料は、内部構造がランダムで不規則なため、結晶のように目に見える形で「欠陥」を捉えることができず、これまでその正体は謎に包まれていました。...
キーワード：物性物理/分子動力学シミュレーション/揺らぎ/異方性/内部構造/弾性率/高分子/材料科学/生産技術/ナノデバイス/メモリ/状態密度/せん断/体積変化/アモルファス/機械的性質/局所構造/金属ガラス/材料設計/核生成/シミュレーション/ダイナミクス/ナノサイズ/ナノスケール/ナノ材料/結晶化/光学素子/高分子材料/周波数/振動モード/動力学/熱伝導/分子動力学/振動現象/トレーニング/寿命
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発表日：2025年6月9日
27
鮮やかな色変化をする相転移のメカニズムを超高速分光で解明！
長年謎だった光誘起電荷移動型スピン転移現象の しくみが明らかに
東京大学大学院理学系研究科の大越慎一教授らと仏レンヌ大学物理学研究所 のエリック・コレット教授らの共同研究チームは、電荷移動（Charge transfer: CT） とスピン転移（Spin transition: ST） が共存する光誘起相転移材料において、光照射によって電荷移動が先に起こり、次いでスピン転移が起こることをフェムト秒レ...
キーワード：最適化/情報通信/結晶格子/X線自由電子レーザー/パルス/光誘起相転移/時間分解/自由電子レーザー/相転移現象/超高速ダイナミクス/レーザー加熱/磁化率/相転移/放射光/スペクトル/近赤外/鉄錯体/ピリジン/吸収スペクトル/材料科学/タングステン/遷移金属/フォノン/メモリ/光スイッチ/光スイッチング/光メモリ/光励起/超高速分光/電子デバイス/分光測定/温度依存性/光照射/体積変化/発光ダイオード（LED）/材料設計/磁気特性/電子状態/ヒステリシス/コバルト/スピン/ダイナミクス/ピコ秒/フェムト秒/フェムト秒レーザー/レーザー/機能性材料/金属イオン/光学測定/振動モード/相変化/電荷移動/熱処理/光刺激/機能性/結晶構造/情報通信技術/寿命/構造変化
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発表日：2025年6月6日
28
固体表面上の氷の形成を操る“水”の構造の秘密を解明
――氷の形成は基板表面付近の水の秩序構造で決まる――
氷の形成（氷核形成）は、大気科学、生物物理学、材料科学において極めて重要な現象であり、例えば雲の生成、飛行機の着氷、凍結保存、さらにはタンパク質結晶化に至るまで広範な現象に関係しています。とりわけ、自然界の氷核形成の多くは、表面が存在する環境で生じる「不均一核形成（heterogeneous nucleation）」であり、その微視的なメカニズムの解明は、氷の生成制御にとって鍵を握っています。 従来の理論的枠組みである古典的核形成理論（以下、CNT：Classical Nucleation Theory）（注6）は、界面自由エネルギーや濡れ角（接触角）といったマクロな熱力学量を用い...
キーワード：機械学習/自由エネルギー/結晶格子/水分子/低次元/分子動力学シミュレーション/核形成/気候モデル/気候変動/相転移/数値シミュレーション/分子構造/ナノマテリアル/材料科学/生産技術/固体表面/前駆体/秩序構造/熱力学/核生成/コーティング/シナリオ/シミュレーション/シリカ/シリコン/ナノスケール/ナノ材料/ネットワーク構造/界面張力/結晶化/結晶成長/高効率化/接触角/動力学/分子シミュレーション/分子動力学/タンパク質結晶/親水性/生物物理学/結晶構造/層構造/生物物理/凍結保存
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発表日：2025年6月3日
29
機械学習が解き明かす新たな水素化反応メカニズム
―超高密度水素貯蔵材料開発への画期的突破口―
東京大学大学院工学系研究科の佐藤龍平助教と、東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）所長・折茂慎一教授（金属材料研究所 兼務）、李昊教授、ケンブリッジ大学クリス ピッカード教授らによる国際研究チームは、最先端の機械学習を駆使して「スーパーハイドライド」と呼ばれる超高密度水素化物の合成反応を再現することに成功しました。研究チームは、未知の反応経路にも対応可能な高度な機械学習ポテンシャルを第一原理計算に基づいて構築し、カルシウム水素化物（CaH₂）が高温・高圧環境下でカルシウムスーパーハイドライド（CaH₄）へと劇的に変化する過程を分子動力学シミュレーショ...
キーワード：スーパーコンピュータ/機械学習/分子動力学シミュレーション/超伝導/水素化反応/反応機構/物理化学/水素エネルギー/水素分子/材料科学/反応制御/融点/超伝導材料/カーボンニュートラル/ボトルネック/液状化/材料特性/水素化物/電気抵抗/電子状態/カーボン/シミュレーション/ピコ秒/金属材料/水素化/第一原理/第一原理計算/動力学/分子動力学/量子力学/構造予測/カルシウム
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発表日：2025年5月29日
30
イジング模型の動的臨界指数の下限z ≥ 2を厳密に証明
―100年来の未解決問題に対しての理論的進展―
東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻の政岡凜太郎大学院生（修士課程2年）、渡辺悠樹准教授、および米ハーバード大学の副島智大研究員による研究グループは、古典統計力学の基本模型であるイジング模型における動的臨界指数zに対して、任意の空間次元で普遍的に成り立つ厳密な下限z ≥ 2を世界で初めて証明することに成功しました。この成果は、動的臨界現象の理解における100年来の未解決問題に対して、理論的なブレイクスルーを与えるものです。 イジング模型は、強磁性相転移の記述を目的として1925年にエルンスト・イジング...
キーワード：オープンアクセス/マルコフ連鎖モンテカルロ法/情報理論/ハミルトニアン/マルコフ過程/イジング模型/スピン系/フラストレーション/マルコフ連鎖/確率過程/厳密解/相関関数/相転移現象/超伝導体/統計物理/統計力学/非線形/非線形応答/非平衡/非平衡ダイナミクス/非平衡系/物性物理/量子情報/量子多体系/臨界現象/臨界指数/臨界点/相転移/力学系/スペクトル/モンテカルロ法/超伝導/磁性体/材料科学/スピン緩和/強磁性/シミュレーション/スピン/ダイナミクス/量子情報理論/緩和時間
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発表日：2025年5月16日
31
東京大学、IBM Quantum System Oneに最高性能のIBM Heronプロセッサーを導入
最先端共同HPC基盤施設（JCAHPC）のスーパーコンピューター「Miyabi」とIBM Quantum System Oneを接続
国立大学法人東京大学（以下、東京大学）とIBMは、本日、東京大学が量子イノベーションイニシアティブ協議会（以下、QII）のメンバー向けにアクセスを提供するIBM Quantum System Oneに、最新の156量子ビットのIBM Heronプロセッサーを導入する計画を発表しました。IBM Quantum Heronプロセッサーは、チューナブル・カプラー・アーキテクチャーを採用し、2023年に同機に導入されたプロセッサーを上回る性能を備えています。また、東京大学は、今年後半にIBM Quan...
キーワード：アーキテクチャ/プロセッサ/スーパーコンピュータ/高エネルギー/量子ビット/材料科学/HPC/インフォマティクス/パフォーマンス
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発表日：2025年5月15日
32
欲しい物質を自動的・自律的に合成する
デジタル技術と自動化・自律化で切り拓く化学・材料研究の新時代
東京大学大学院理学系研究科 化学専攻の一杉太郎教授（東京科学大学 特任教授兼任）、小林成助教、清水亮太准教授（研究当時 現：分子科学研究所 教授）らは、東京科学大学物質理工学院 応用化学系の西尾和記特任准教授、相場諒特任助教（現（株）リガク所属）、日本電子（株）、（株）堀場製作所、（株）リガク、（株）島津製作所、（株）デンソーウェーブ、（株）パスカル、（株）テクトスとともに、機械学習機械学習とロボット技術を活用した自動・自律実験システム（デジタルラボラト...
キーワード：アーキテクチャ/スケーラビリティ/ハードウェア/最適化アルゴリズム/通信プロトコル/ガウス過程/コンピューティング/データ駆動/データ駆動科学/学習アルゴリズム/教師なし学習/アルゴリズム/クラウド/クラウドコンピューティング/ソフトウェアアーキテクチャ/タスク/プログラミング/プログラミング言語/プロトコル/モジュール化/モノのインターネット（IoT）/ワークフロー/音声認識/画像認識/機械学習/強化学習/最適化/人工知能（AI）/先端技術/システム開発/創造性/パートナーシップ/産学連携/化学物質/結晶格子/情報発信/データ収集/高エネルギー/物性物理/X線回折/ノイズ/元素分析/最適化問題/多結晶/多結晶体/X線分光/データ解析/化学組成/分子構造/ケイ素/ディスプレイ/耐熱性/ラマン/材料科学/走査型電子顕微鏡/元素戦略/新物質/可視光/電子デバイス/半導体デバイス/半導体材料/有機材料/デジタル化/最適化手法/省エネ/人口減少/無機材料/材料特性/紫外線/情報交換/アルミナ/エピタキシャル/エピタキシャル薄膜/固体化学/材料設計
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発表日：2025年5月9日
33
電子の地図が決めていた、“渦”のサイズ
―世界最小スキルミオンの誕生メカニズムを解明―
東京大学物性研究所のYuyang Dong大学院生（同大学大学院理学系研究科物理学専攻博士課程）（いずれも研究当時）と近藤猛准教授らの研究グループは、同研究所の木下雄斗特任助教、徳永将史教授、大阪大学大学院理学研究科の越智正之准教授、東京都立大学の松田達磨教授、北海道大学の速水賢教授らの研究グループと共同で、世界最小のスキルミオンが発現することで知られる物質GdRu2Si2において、スキルミオンの源となる、らせん状のスピン構造(...
キーワード：視覚化/コヒーレンス/コヒーレント/スピン密度波/トポロジー/パルス/パルス磁場/フェルミ面/角度分解光電子分光/幾何学/擬ギャップ/強い相互作用/強磁場/光電子分光/磁気構造/磁気秩序/対称性/超強磁場/反強磁性/物質科学/物性物理/揺らぎ/量子情報/量子情報処理/加速器/素粒子/放射光/磁場/赤外線/スキルミオン/トポロジカル/空間反転対称性/磁性体/材料科学/電子分光/キャリア/スピン流/メモリ/レンズ/強磁性/絶縁体/省エネ/紫外線/ドメイン構造/電気抵抗/電子構造/スピン/スピントロニクス/ナノスケール/ナノメートル/温度制御/第一原理/第一原理計算/低消費電力/量子力学/機能性/結晶構造/スキル
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発表日：2025年4月17日
34
不純物輸送が拓く結晶成長の二つの道
東京大学先端科学技術研究センターの田中肇 シニアプログラムアドバイザー（特任研究員）／東京大学名誉教授、復旦大学 ホアン ガオ キョン 博士、ファン ファン 博士、シャン ドン 博士、チェン イェンシュアン 博士、タン ペン 教授の国際共同研究グループは、単一粒子レベルで不純物の輸送を可視化し、結晶成長のダイナミクスに対して不純物がどのような影響を与えるかについて、研究を行いました。これまで、不純物の輸送が結晶成長に及ぼす影響を粒子レベルで理解することは、結晶化が物理科学や工業分野において重要なプロセスであるにもかかわらず、実験的に困難でした。 研究グループは、...
キーワード：トラスト/最適化/熱揺らぎ/揺らぎ/ガラス転移/異方性/核形成/光学材料/材料科学/過冷却/非晶質/アモルファス/じん性/金属ガラス/材料設計/核生成/コロイド/シミュレーション/ダイナミクス/ポリマー/レーザー/機能性材料/結晶化/結晶成長/構造制御/半導体/微細構造/分解能/ガラス状態/機能性/結晶構造/共焦点顕微鏡/動的構造
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発表日：2025年3月31日
35
二次元格子をひねって重ねると一次元超格子が出現
――二次元原子層物質が一次元物性研究の新しいプラットフォームに――
東京大学 生産技術研究所の張 奕勁 助教と町田 友樹 教授らの研究グループは、北陸先端科学技術大学院大学 ナノマテリアル・デバイス研究領域の大島 義文 教授および高村 由起子 教授の研究グループ、大阪大学大学院 理学研究科の越野 幹人 教授の研究グループと共同で、原子層物質の人工ツイスト二層構造において一次元の周期性を持つモアレ超格子が実現できることを明らかにしました。 本研究では、二テルル化タングステン（WTe2）の原子層二枚を使用し、それぞれの結晶方位に角度差（ツイスト角）を付けた状態で人工的に重ね合わせた構造（ツイスト二層構造）を...
キーワード：産学連携/セレン/三角格子/対称性/低次元/二次元物質/物質科学/異方性/周期性/超伝導/ナノマテリアル/モリブデン/トポロジカル/原子層/原子層物質/光起電力/電子線/材料科学/生産技術/タングステン/h-BN/顕微分光/超格子/二硫化モリブデン/原子配列/単結晶/電子回折/カーボン/カーボンナノチューブ/グラフェン/シミュレーション/ナノメートル/マイクロ/結晶方位/積層構造/電子顕微鏡/透過型電子顕微鏡(TEM)/ナノチューブ/分子システム/結晶構造/層構造/ラット
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発表日：2025年3月25日
36
コロイド分子の秩序形成メカニズムを解明
東京大学先端科学技術研究センター高機能材料分野の田中肇シニアプログラムアドバイザー（特任研究員／東京大学名誉教授）、中国科学技術大学 トン フア教授、復旦大学 ホアン ファンガ博士、ロン ユージエ博士、チェン・ヤンシュアン博士、ホアン ジーピン博士、ニー ジーホン教授、リー ウェイ教授、タン ペン教授の研究グループは、分子のような形態を持つコロイド分子の形成機構について研究を行いました。コロイド分子（Colloidal Molecules, CMs）は、分子のような構造と動的な性質を持つ人工的なコロイドクラスターであり、マクロ分子やタンパク質と似た挙動を示します。これらは階層的に組織化された...
キーワード：トラスト/プロトコル/最適化/情報学/産学連携/幾何学/原子核/集団運動/対称性/非対称性/非平衡/非平衡系/分子動力学シミュレーション/閉じ込め/揺らぎ/エントロピー/相転移/衛星/構造形成/自己組織/静電相互作用/超構造/ソフトマテリアル/材料科学/スマート材料/コロイド粒子/熱力学/コロイド/シミュレーション/ダイナミクス/レーザー/界面活性剤/階層構造/機能性材料/構造制御/動力学/導電性/微細構造/不確定性/分子動力学/量子力学/分子システム/生物物理学/機能材料/機能性/層構造/組織化/ゆらぎ/生物物理/ナノテクノロジー/バイオテクノロジー/ラット/共焦点顕微鏡/動的構造
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発表日：2025年3月18日
37
量子スピン液体の検証方法を確立
―磁場の方向で温まりやすさが変化することに着目―
東京大学大学院新領域創成科学研究科の房圣杰（ファン センジェー）大学院生、水上雄太助教（研究当時、現在東北大学大学院理学研究科准教授）、橋本顕一郎准教授、芝内孝禎教授らの研究グループは、磁場の角度によって比熱がどのように変化するかを測定することで、蜂の巣格子を持つコバルト酸化物磁性絶縁体Na₂Co₂TeO₆（NCTO）のスピン状態の詳細を解明しました。本研究では、アレクセイ・キタエフにより予測された量子スピン液体（キタエフ・スピン液体、注1）ではマヨラナ粒子が磁場の方向に敏感に依存して熱的に変化をもたらすことに着目しました。磁場方向を変えてNCTOの比熱を測定することで、マ...
キーワード：情報学/量子計算/産学連携/キタエフ模型/コバルト酸化物/スピン液体/マグノン/マヨラナ粒子/高磁場/磁気秩序/準粒子/熱測定/揺らぎ/陽電子/量子コンピュータ/量子スピン/素粒子/磁場/液晶/トポロジカル/磁性体/量子スピン液体/量子液晶/材料科学/遷移金属/強磁性/絶縁体/コバルト/スピン/極低温/酸化物/量子力学/結晶構造/ルテニウム
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2025年2月14日
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コアセルベート形成の新しいメカニズムの発見
―細胞内凝集とハイドロゲル形成の理解に革新をもたらす―
東京大学先端科学技術研究センター高機能材料分野の田中肇シニアプログラムアドバイザー（特任研究員／東京大学名誉教授）、ユアン ジャアシン特任研究員(研究当時、現：香港科学技術大学助教)の研究グループは、数値シミュレーションを用いて、溶液中の異符号の電解質高分子の相分離によって形成されるコアセルベートの形成機構について研究を行いました。コアセルベート（coacervate）とは、異なる成分が水溶液中で相分離し、液滴状ま...
キーワード：産学連携/混合状態/水溶液/非平衡/非平衡現象/イオン化/相分離/数値シミュレーション/高分子電解質/アニオン/高分子/材料科学/生産技術/ハイドロゲル/動的挙動/コロイド/シミュレーション/ダイナミクス/ネットワーク構造/化学工学/高分子材料/数値解析/多孔質/電解質/動力学/粘弾性/流体力/流体力学/機能材料/生体組織/病理/病理学/不均一性/RNA/アルツハイマー病/カチオン/ストレス応答/スルホン酸/凝集体/細胞分裂/神経変性/神経変性疾患/ストレス
他の関係分野：複合領域数物系科学化学工学農学
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発表日：2025年2月13日
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超均一ガラス状態の生成
―結晶のような性質を持つガラス―
ジャミング転移点を超える高密度状態において、新たな数値手法を用いることで、極めて高い密度均一性を持つ不規則構造のガラス状態、すなわち「超均一ガラス」の生成に成功した。 超均一ガラスの熱力学的および力学的安定性が従来のガラスに比して極めて高く、結晶に類似した特性を示すとともに、ジャミング転移点における超均一状態との差異を明らかにした点に新規性がある。 超均一ガラス状態は、卓越した振動的、動力学的、熱力学的、および機械的安定性を有することから、ガラスのさらなる安定化や、不規則構造を有する高性能メタマテリアルの開発に寄与する可能性が期待される。...
キーワード：フィルタリング/アルゴリズム/プロトコル/最適化/情報学/産学連携/空間分布/スケーリング則/過冷却液体/確率過程/確率論/長距離相互作用/統計力学/熱容量/非平衡/非平衡状態/保存量/密度揺らぎ/揺らぎ/臨界現象/臨界点/エントロピー/ガラス転移/スケーリング/内部構造/スペクトル/密度ゆらぎ/振動スペクトル/電子輸送/物質設計/材料科学/過冷却/ガラス転移温度/バンドギャップ/フォトニックバンドギャップ/光通信/準結晶/非晶質/せん断/メタマテリアル/動的挙動/熱力学/コロイド/シミュレーション/センサー/ひずみ/ひび割れ/プラスチック/ポリマー/モデル化/レーザー/屈折率/周波数/振動モード/超音波/電磁波/動力学/半導体/流体力/流体力学/ガラス状態/機能材料/機能性/緩和時間/SPECT/ゆらぎ/力学的性質/規則構造
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学総合理工工学総合生物農学