東京大学 研究シーズ|
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研究キーワード：東京大学における「秩序構造」 に関係する研究一覧：10件
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発表日：2026年2月21日
1
単層の氷の構造を初めて可視化
―渦状に並んだ水分子がつくるフェロアキシャル秩序を実証―
国立大学法人静岡大学国立大学法人東京大学国立大学法人岡山大学国立大学法人広島大学公益財団法人高輝度光科学研究センター学校法人東京理科大学国立大学法人東海国立大学機構名古屋大学学校法人芝浦工業大学研究のポイント◆鉱物中に閉じ込められた単層の水分子(単層氷)が研究の舞台◆ハニカム格子上に並んだ水分子は室温で定まった方向を向かずに回転◆低温で水分子が渦状に並んだ、フェロアキシャル秩序状態の新しい氷を発見本研究では、2次元に閉じ込められた水分子の秩序構造を、放射光X線回折と分子動力学計算によって調べ...
キーワード：フレームワーク/フラストレーション/幾何学/水分子/多極子/電気分極/閉じ込め/SPring-8/X線回折/放射光/放射光X線/双極子/秩序構造/単結晶/3次元構造/シミュレーション/動力学/分子動力学/結晶構造/ナノテクノロジー/バイオテクノロジー/分子動力学計算
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14日
2
結晶のような新しいガラスの秩序状態を発見
―対称性を破らずに結晶の性質をもつ「理想非結晶」を実現―
東京大学端科学技術研究センターの田中 肇 名誉教授らの研究グループは、中国科学技術大学、復旦大学などとの国際共同研究により、従来の「結晶―非晶質」という枠組みを超える新しいガラスの秩序状態「理想非結晶（Ideal Noncrystals）」を発見しました。固体は通常、周期構造をもつ結晶か、無秩序な構造をもつガラス（非晶質）に分類されます。1980年代には、周期性をもたないにもかかわらず長距離方位秩序をもつ...
キーワード：最適化/自由エネルギー/コヒーレント/幾何学/相関関数/対称性/閉じ込め/揺らぎ/エントロピー/ガラス転移/スケーリング/異方性/周期性/相分離/内部構造/スペクトル/モンテカルロ法/数値シミュレーション/密度ゆらぎ/ジエン/高分子/対称性の破れ/熱物性/フォノン/準結晶/状態密度/非晶質/せん断/秩序構造/透明性/熱力学/アモルファス/金属ガラス/材料設計/コロイド/シミュレーション/結晶化/構造最適化/周波数/振動モード/耐食性/動力学/熱伝導/熱伝導率/ガラス状態/結晶構造/ゆらぎ
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11月15日
3
水中の温和な条件で合成するサメの歯成分からなるバイオミネラルナノファイバー
―優れた分散性・液晶配列性を示す環境低負荷な次世代無機系ナノ繊維材料―
東京大学大学院工学系研究科の三上 喬弘 大学院生、加藤 利喜 特任研究員（研究当時、現：岡山大学 学術研究院先鋭研究領域（異分野基礎科学研究所） 助教（特任））、加藤 隆史 教授（研究当時、現：東京大学名誉教授、岡山大学学術研究院先鋭研究領域（異分野基礎科学研究所） 教授（特任）、信州大学アクア・リジェネレーション機構 特任教授）らの研究グループは、福岡工業大学工学部の宮元 展義 准教授と共同で、強靭なサメの歯の無機成分であるフルオロアパタイトを主成分としたナノ繊維材料の水中における温和な条件での合成に成功しました。本研究は、生物の歯や骨などのバイオミネラルが形成され...
キーワード：アスペクト/閉じ込め/自己組織/ディスプレイ/液晶/高分子/耐熱性/エナメル質/電子線/ファイバー/力学物性/コンポジット/バイオミネラル/生分解/アパタイト/ナノコンポジット/レンズ/生体適合性/持続可能/複合化/秩序構造/ナノファイバー/リン酸カルシウム/コロイド/センサー/テクスチャ/ナノサイズ/ナノメートル/ナノ材料/ナノ粒子/フッ素/マイクロ/環境負荷/結晶成長/構造制御/持続可能性/電子顕微鏡/微粒子/複合材/複合材料/有機高分子/バイオマテリアル/人工骨/生分解性/機能性/リン酸/セルロース/セルロースナノファイバー/組織化/インプラント/カルシウム/立体構造/生体材料
他の関係分野：情報学数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年10月13日
4
マイクロ波エネルギーを1原子に集中させて化学反応
―クリーンな手法で二酸化炭素を高効率変換―
東京大学大学院工学系研究科の石橋 涼 大学院生と岸本 史直 講師、高鍋 和広 教授らによる研究グループは、名古屋大学大学院理学研究科の谷口 博基 教授、高輝度光科学研究センターの山田 大貴 主幹研究員らと共同で、マイクロ波を用いた加熱技術によって、高いエネルギー変換効率で二酸化炭素から一酸化炭素を製造する逆水性ガスシフト反応が進行することを世界で初めて実証しました（図1）。本研究のポイントは、マイクロ波エネルギーをゼオライト触媒に含まれる単一原子にのみ集中させることで、化学反応に必要なエネルギーを効率的に注入したことにあります。実験室スケールで、通常の加熱方法に比べて...
キーワード：化学物質/再生可能エネルギー/炭素循環/地球温暖化/高エネルギー/閉じ込め/SPring-8/放射光/スペクトル/ケイ素/触媒反応/固体酸/固体酸触媒/酸触媒/触媒機能/触媒作用/エネルギー効率/省エネ/細孔構造/秩序構造/アルミニウム/システム工学/シナリオ/フーリエ変換/プラスチック/マイクロ/マイクロ波/金属イオン/省エネルギー/地球温暖化対策/電磁波/二酸化炭素/エネルギー変換/結晶構造/マイクロ波加熱/温暖化/インジウム/ナノテクノロジー/バイオテクノロジー
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9月27日
5
トポロジーで紐解くアモルファスの硬さが決まるメカニズム
──柔らかさの鍵は階層構造──
大阪大学産業科学研究所の南谷英美教授、産業技術総合研究所マテリアルDX研究センターの中村壮伸主任研究員、岡山大学学術研究院異分野融合教育研究領域（AI・数理）の大林一平教授、東京大学大学院総合文化研究科の水野英如助教からなる研究グループは、アモルファスにおける力学応答の構造的要因を、数学のトポロジーを応用した手法によって明らかにしました。 アモルファス構造を持つ材料は、結晶とは異なる電気伝導特性や機械特性を持っており、太陽電池やコーティング材料など幅広く応用されています。アモルファスにひずみを加えると、ひずみに沿った変位以外に、不均一な原子の変位が生じます。これは非アフィン変形...
キーワード：クラスタリング/人工知能（AI）/空間分布/ホモロジー/多面体/トポロジー/物質科学/分子動力学シミュレーション/データ解析/太陽/アモルファスシリコン/トポロジカル/非晶質/機械的特性/秩序構造/アモルファス/太陽電池/電気伝導/電池/コーティング/シミュレーション/シリコン/ネットワーク構造/ひずみ/階層構造/動力学/分子動力学/層構造/ステント/異分野融合
他の関係分野：情報学環境学数物系科学総合理工工学
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発表日：2025年9月11日
6
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6月18日
7
ワイル反強磁性体による交換バイアスの室温制御に成功
新奇な磁気秩序を活かした機能設計が導く、スピントロニクス技術の新展開
東京大学大学院理学系研究科の朝倉海寛大学院生、肥後友也特任准教授（研究当時）、中辻知教授らによる研究グループは、ワイル反強磁性体Mn3Sn と強磁性体との接合界面において、磁気的な結合に由来した交換バイアス効果 が現れること、この結合・交換バイアス効果が室温において外部磁場によって制御可能であることを明らかにしまし...
キーワード：低消費電力化/インターフェース/人工知能（AI）/重金属/トポロジー/異常ホール効果/時間反転対称性/磁気構造/磁気秩序/磁気抵抗/対称性/反強磁性/反強磁性体/物性物理/ホール効果/異方性/磁場/トポロジカル/トポロジカル物質/磁気異方性/磁気抵抗効果/磁性体/接合界面/マンガン/MRAM/スパッタ法/スピン軌道トルク/スピン注入/スピン流/トンネル磁気抵抗効果/メモリ/メモリ素子/強磁性/半金属/量子エレクトロニクス/デジタル化/温度依存性/秩序構造/強磁性体/電子構造/不揮発性メモリ/ヒステリシス/AFM/スピン/スピントロニクス/トルク/トンネル/金属材料/積層構造/多層膜/耐久性/低消費電力/機能性/結晶構造/層構造
他の関係分野：情報学環境学数物系科学総合理工工学農学
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発表日：2025年6月6日
8
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
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4月8日
9
対称性の異なる半導体分子による超分子層配列の自己形成を発見
―溶媒不要な有機半導体の高均質塗布製膜が可能に―
東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻の二階堂 圭助教、井上 悟助教（研究当時、現所属：山形大学 有機エレクトロニクスイノベーションセンター 研究専任准教授）と長谷川 達生教授らの研究グループは、アルキル基により対称／非対称に置換した2種の有機半導体分子の混合体を加熱し溶融すると、冷却の過程で液晶相を介して、2種の分子がペアを形成する高秩序化が促されることを見出しました。この現象を利用し、溶媒を用いることなく有機半導体の高均質な塗布製膜に成功しました。分子形状が変形しにくく剛直なπ電子骨格（注4）と、変形しやすいアルキル基を連結した有機半導体分子は、層状に自己組...
キーワード：ウェアラブル/ウェアラブルデバイス/情報学/産学連携/結晶格子/ソフトマター/過冷却液体/準安定/対称性/熱容量/X線回折/相転移/π電子/分子構造/構造形成/自己組織/液晶/分子配向/有機エレクトロニクス/有機半導体/物質設計/過冷却/準安定相/熱物性/融点/前駆体/トランジスタ/ファンデルワールス力/フレキシブル/圧電効果/自己形成/単一分子/電気光学効果/電子デバイス/半導体デバイス/半導体材料/分子配列/有機トランジスタ/秩序構造/電気伝導/ナノメートル/プラスチック/フレキシブルデバイス/移動度/環境負荷/結晶化/結晶成長/時間依存性/水素原子/積層構造/電磁波/半導体/結晶構造/結晶性/炭化水素/層構造/組織化/超分子
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1月8日
10
記者発表】ガラス形成液体の遅いダイナミクスの微視的機構の解明
東京大学 先端科学技術研究センター 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（研究開始当時：生産技術研究所 教授）と同大学工学系研究科物理工学専攻 石野 誠一郎 博士課程学生（研究当時）、松山湖材料研究所フ― ユアンチャオ 教授（研究開始当時：生産技術研究所 学振外国人特別研究員）の研究グループは、ガラス形成液体のモデルを用いた数値的研究を通じて、基本的な粒子再配置モードである「T1プロセス」が液体の構造秩序と動的挙動にどのように関係しているかについて、粒子個々の運動に着目して微視的レベルで解明しました。 液体が結晶化する温度よりも低い状態で...
キーワード：最適化/自由エネルギー/情報学/産学連携/結晶格子/トポロジー/過冷却液体/対称性/統計物理/統計物理学/閉じ込め/揺らぎ/ガラス転移/数値シミュレーション/X線解析/有機分子/生産技術/フラジリティ/過冷却/融点/ガラス転移温度/温度依存性/秩序構造/動的挙動/アモルファス/活性化エネルギー/局所構造/構造緩和/材料設計/シミュレーション/シリカ/ダイナミクス/プラスチック/結晶化/数値解析/ガラス状態/配向性/機能材料/緩和時間/結晶構造
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農学