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研究キーワード：東京科学大学における「材料科学」 に関係する研究一覧：15件
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発表日：2025年11月19日
1
炭素負極内のNaクラスター形成の新機構提唱
次世代Naイオン電池の高エネルギー密度化に新たな指針
東京科学大学（Science Tokyo） 総合研究院 化学生命科学研究所の館山佳尚教授、林哲安研究員らの研究チームは、ナトリウム（Na）イオン電池[用語1]の...
キーワード：モバイル/スーパーコンピュータ/ニューラルネットワーク/計算モデル/グラファイト/高エネルギー/統計物理/非平衡/物性理論/分子動力学シミュレーション/多孔性結晶/金属クラスター/電子移動/材料科学/リチウムイオン電池/DFT/電子状態計算/カーボンニュートラル/持続可能/ボトルネック/反応速度/イオン伝導/原子構造/電子状態/電池/カーボン/シミュレーション/トラップ/ナノスケール/ナノメートル/ニューラルネット/リチウム/拡散係数/黒鉛/持続可能性/自動車/炭素材料/電気化学/電気自動車/動力学/分子動力学/密度汎関数理論/量子力学/技術革新/MDシミュレーション/ナトリウム/寿命/創薬/分子動力学計算
他の関係分野：情報学数物系科学化学工学農学
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発表日：2025年10月18日
2
計算科学とデータ科学で新材料の発見につなげる—大場史康
省電力やカーボンニュートラルに貢献する新材料の開拓に取り組む
わたしたちの生活は多くの材料に支えられています。スマホや電気自動車など、さまざまな分野で革新的な製品が生み出され、それらの進化を加速させるのは、部品である半導体や電池などに使われる高機能な材料です。持続可能で豊かな社会の実現には、希少な元素だけではなく、地球上に豊富に存在する元素で構成された、優れた機能をもつ新材料の開拓が急務です。そのため、近年、計算科学やデータ科学と実験を融合した材料探索の効率化が進められています。このような中、25年以上にわたり、計算科学手法を駆使し、...
キーワード：スーパーコンピュータ/機械学習/核力/数値計算/太陽/惑星/惑星科学/ケイ素/光合成/ワイドギャップ半導体/材料科学/マテリアルズ・インフォマティクス/元素戦略/パワーデバイス/バンドギャップ/高電圧/人工光合成/窒化ガリウム/窒化物半導体/電子デバイス/半導体デバイス/有機材料/カーボンニュートラル/デジタル化/高齢社会/持続可能/無機材料/光触媒/太陽電池/窒化物/電気伝導/電子状態/電池/カーボン/シミュレーション/シリコン/モーター/レアメタル/化合物半導体/酸化物/自動車/第一原理/第一原理計算/電気自動車/電子顕微鏡/半導体/量子力学/インフォマティクス/情報統合/超高齢社会/インジウム/コンピュータ・シミュレーション/予測モデル/歯学/カルシウム/精神疾患
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
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発表日：2025年10月13日
3
「界面」領域の分子をピンポイントで捉える新手法を開発
安価で汎用的、高感度分析で材料科学・バイオ分野に貢献
東京科学大学 物質理工学院 材料系の林智広准教授、前田翔一大学院生、理化学研究所 田中拓男チームリーダーらの共同研究チームは、物質の界面に存在する分子の挙動を高感度で解析できる新しい分光分析法「ギャップ制御赤外吸収分光法」を開発しました。本手法は、汎用的な減衰全反射赤外吸収分光法（ATR-IR法）[用語1]に、試料表面との距離をナノメートル単位で精密に制御する機構を導入し、得られた一連のスペクトルデータを...
キーワード：インターフェース/機械学習/人工知能（AI）/水分子/ノイズ/スペクトル/データ解析/赤外線/自己組織/赤外分光/スチレン/ポリスチレン/高分子/自己組織化単分子膜/自己組織化膜/振動子/赤外吸収分光/表面・界面/赤外分光法/材料科学/樹脂/結合状態/触媒化学/触媒設計/エバネッセント波/金属ナノ構造/赤外光/単分子膜/電解液/金属ナノ粒子/電池/PDMS/アクチュエータ/コーティング/トライボロジー/ナノスケール/ナノメートル/ナノ構造/ナノ粒子/マイクロ/レーザー/圧電アクチュエータ/機能性材料/水晶振動子マイクロバランス/超音波/分光分析/インフォマティクス/親水性/バイオインターフェース/バイオマテリアル/水晶振動子/機能性/SPECT/細胞膜/脂質二重膜/組織化/細胞培養/細菌/脂質/生体材料
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10月13日
4
大規模言語モデルによるひらめきの創出
分野横断的な課題解決策を生成する手法の開発
東京科学大学 総合研究院 元素戦略MDX研究センターの神谷利夫教授、横浜市立大学 大学院生命医科学研究科 生命情報科学研究室の富田ひかり大学院生（博士前期課程1年）、石田祥一客員講師、寺山 慧准教授、、AGC株式会社 材料融合研究所の中村伸宏マネージャーからなる共同研究グループは、解決が困難な課題に対し、大規模言語モデル[用語1]（以降、LLM）を用いて異分野融合による効果的な解決策を生み出す手法SELLM（Solution Enumeration via comprehensive List a...
キーワード：類似度/タスク/フレームワーク/言語モデル/自然言語/自然言語処理/深層学習/言語処理/産学連携/セレン/多結晶/多結晶体/ディスプレイ/トレードオフ/生命情報/材料科学/元素戦略/トランジスタ/メモリ/絶縁体/熱起電力/熱電素子/薄膜トランジスタ/有機EL/テキストデータ/発光ダイオード（LED）/電気抵抗/電気伝導/熱電材料/熱電変換/屈折率/酸化物/電気伝導率/半導体/結晶構造/パラジウム/異分野融合
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
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発表日：2025年8月28日
5
水を吸って酸素がスイスイ動く？
次世代燃料電池を支える新しいセラミックスの秘密を解明
東京科学大学 理学院 化学系の八島正知教授、作田祐一特任助教（現・熊本大学産業ナノマテリアル研究所助教）、巾崎潤子研究員らの研究グループは、九州大学 カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所の松本広重教授ら、および英国インペリアル・カレッジ・ロンドン 材料学科のスキナー・スティーブン（SKINNER Stephen）教授らとの国際共同研究により、水蒸気を取り込むことで、内部の酸化物イオン（O2–）が動き易くなる―そんな新しい機能を持つセラミック材料のしくみを明らかにしました。すなわち、水蒸気と反応（＝水和）することで酸化物イオンが移動し易くなる現象を発見し（図1）、そ...
キーワード：AI/ニューラルネットワーク/最適化/人工知能（AI）/検索システム/ルビジウム/水蒸気/電気伝導度/同位体/化学組成/プロトン伝導/二量体/ナノマテリアル/モリブデン/材料科学/酸化物イオン伝導体/イオン伝導体/プロトン伝導体/固体酸/新物質/アパタイト/キャリア/クリーンエネルギー/ペロブスカイト/カーボンニュートラル/持続可能/持続可能な開発/イオン伝導/イオン輸送/ニオブ/希土類/固体酸化物形燃料電池/酸化物薄膜/電気伝導/電池/燃料電池/カーボン/分離膜/シミュレーション/センサー/ニューラルネット/拡散係数/環境負荷/高効率化/酸化物/時間依存性/水素製造/電解質/電気化学/動力学/分子動力学/酸素分圧/結晶構造/固相反応/トレーサ/プロトン
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学工学総合生物農学
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発表日：2025年7月24日
6
熱伝導率が極めて高い液晶性ポリイミドの合成に成功
機械学習による効率的な分子設計で高機能材料開発を変革
東京科学大学（Science Tokyo） 物質理工学院 材料系の早川晃鏡教授、森川淳子教授（兼：同大学 総合研究院 自律システム材料学研究センター）、前田颯博士後期課程学生（研究当時）、中川栞修士課程学生（研究当時）、情報・システム研究機構 統計数理研究所の吉田亮教授、ウ・ステファン准教授らの研究グループは、機械学習を活用した分子設計手法により、高熱伝導性を有する...
キーワード：センサーアレイ/データ駆動/自律システム/機械学習/人工知能（AI）/検索システム/X線回折/相転移/放射光/近赤外/分子構造/円偏光発光/自己組織/ポリイミド/液晶/機能性高分子/広角X線回折/高分子/高分子合成/高分子物性/耐熱性/円偏光/材料科学/材料データベース/熱物性/温度センサー/絶縁材料/電子デバイス/半導体デバイス/分子配列/マネジメント/秩序構造/誘電特性/材料設計/熱拡散/熱拡散率/シミュレーション/シリコン/スピン/センサー/ポリマー/レーザー/高分子材料/自動化/自動車/動力学/熱伝導/熱伝導率/半導体/分子シミュレーション/分子動力学/分子動力学法/インフォマティクス/配向性/機能材料/機能性/結晶構造/組織化/高次構造/分子設計
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
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発表日：2025年7月23日
7
曲げ剛性解析の数理的アプローチの開拓
回位を有するグラフェンシートの材料特性を高精度で評価
東京科学大学（Science Tokyo） 物質理工学院 材料系の雷霄雯（ライ・ショウブン）准教授、國廣侑志修士課程学生（研究当時）、藤居俊之教授の研究チームおよび名古屋大学 大学院工学研究科の畝山多加志准教授は、...
キーワード：検索システム/産学連携/定量的評価/結晶格子/微分幾何/微分幾何学/平均曲率/ガウス曲率/ソフトマター/ソフトマター物理/幾何学/非線形/分子動力学シミュレーション/材料科学/双極子/材料特性/熱力学/評価手法/材料設計/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/ナノスケール/ナノ材料/ハイブリッド構造/ひずみ/解析モデル/界面活性剤/格子欠陥/境界条件/炭素材料/動力学/熱伝導/非線形性/複合材/複合材料/分子動力学/ナノチューブ/機能性/構造変化/生体膜/脂質
他の関係分野：複合領域環境学数物系科学工学総合生物農学
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発表日：2025年7月17日
8
メカノケミカル反応で機能性水素材料を開発
水素含有量増大と格子ひずみ導入で触媒活性を大幅に向上
東京科学大学 総合研究院 元素戦略MDX研究センターの北野政明教授は、理化学研究所（理研）開拓研究所 小林固体化学研究室の小林玄器主任研究員、竹入史隆研究員（研究当時、現近畿大学 理工学部 理学科 化学コース講師）、量子科学技術研究開発機構の大和田謙二グループリーダー、高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所の森一広教授（茨城大学 学術研究院 応用理工学野教授）らの研究グループと共同で、...
キーワード：検索システム/結晶格子/コヒーレント/強磁場/原子核/原子核物理学/高エネルギー/磁気構造/集団運動/超強磁場/非平衡/表面状態/物性物理/陽子/J-PARC/SPring-8/X線回折/ヘリウム/ミュオン/加速器/軽元素/素粒子/中性子/中性子回折/放射光/放射光X線/化学組成/磁場/素粒子物理/太陽/超伝導/アニオン/アンモニア/触媒反応/材料科学/イオン結晶/ヒドリド/複合アニオン/メカノケミカル/貴金属/元素戦略/固体イオニクス/酸窒化物/触媒機能/新物質/遷移金属/アンモニア合成/ペロブスカイト/高温超伝導/選択性/誘電体/計測技術/熱力学/反応速度/チタン/チタン酸バリウム/固体化学/固体電解質/水素化物/太陽電池/窒化物/電気伝導/電子状態/電池/燃料電池/イオン交換/ナノメートル/ひずみ/マイクロ/リチウム/化学分析/機能性材料/原子力/酸化物/水素化
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7月1日
9
多孔性結晶中のNaイオンの高速拡散機構を新たに提唱
次世代ナトリウムイオン電池の新規正極の開発を加速
東京科学大学（Science Tokyo） 総合研究院 化学生命科学研究所の館山佳尚教授、早稲田大学 先進理工学研究科の伊藤暖大学院生（博士後期課程3年）らは、スーパーコンピュータ「富岳」[用語1]を用いた高精度計算により、...
キーワード：スーパーコンピュータ/検索システム/高エネルギー/水分子/非平衡/物性理論/多孔性結晶/化学センサー/正極材料/材料科学/第一原理分子動力学/金属有機構造体/固体イオニクス/遷移状態/全固体電池/持続可能/温度依存性/動的挙動/イオン伝導/材料設計/電池/カリウム/シミュレーション/シミュレータ/センサー/ひずみ/リチウム/拡散係数/金属イオン/酸化物/持続可能性/自動車/性能評価/第一原理/長寿命化/電気化学/電気自動車/動力学/二次電池/分子動力学/量子力学/結晶構造/技術革新/ナトリウム/寿命/構造変化/創薬/配位子/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農学
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発表日：2025年6月30日
10
クリック反応を使った自在な高分子合成手法の開発に成功
従来の高分子合成手法の常識を覆す、機能性材料開発技術
東京科学大学（Science Tokyo） 物質理工学院 応用化学系の佐藤浩太郎教授と名古屋大学の上垣外正己教授らの研究チームは、クリック反応[用語1]に基づく新たな高分子合成法「制御／リビングクリック重合」の開発に成功しました。本手法では...
キーワード：検索システム/相分離/分子構造/共重合体/自己組織/クリック反応/トリアゾール/ブロック共重合体/ミクロ相分離/リビング重合/環化付加反応/共重合/高分子/高分子合成/保護基/光応答/ナノ構造材料/質量分析/ソフトマテリアル/材料科学/反応制御/生分解/ナノ構造体/可視光/材料設計/ナノ構造/ネットワーク構造/ポリマー/機能性材料/構造制御/高分子材料/機能材料/生分解性/機能性/組織化/アルキン/官能基/高次構造/刺激応答性/重合反応/付加反応/生体材料
他の関係分野：複合領域数物系科学化学生物学総合理工工学農学
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発表日：2025年6月26日
11
酸化物半導体を触媒に用いたCO2のメタノール変換
IGZO半導体が優れた触媒になることを発見
東京科学大学（Science Tokyo） 総合研究院 元素戦略MDX研究センターの細野秀雄特命教授らと、三菱ケミカル株式会社 Science & Innovation Centerの共同研究チームは、N型酸化物半導体を触媒として用いた二酸化炭素（CO2）からのメタノール合成反応を検討し、高活性を実現するための支配因子を明らかにしました。CO2の水素化によるメタノール合成は、CO2の回収と再利用への有能なアプローチで、...
キーワード：検索システム/温室効果ガス/化学物質/トポロジカル絶縁体/強い相互作用/水溶液/超伝導体/温室効果/スペクトル/太陽/超伝導/ケイ素/アンモニア/ディスプレイ/液晶/吸収スペクトル/水素化反応/トポロジカル/水素分子/電荷分離/化学吸着/材料科学/生成機構/ヒドリド/接合界面/電子物性/ヒドリドイオン/貴金属/元素戦略/固体触媒/触媒化学/触媒作用/ZnO/アンモニア合成/キャリア/バンドギャップ/メモリ/蛍光体/光吸収/酸化亜鉛/酸化物半導体/赤外光/絶縁体/選択性/発光材料/半導体材料/有機EL/カーボンニュートラル/持続可能/アモルファス/アモルファス酸化物半導体/金属ナノ粒子/光触媒/材料設計/太陽電池/電子構造/電子状態/電池/カーボン/FT-IR/スパッタリング/ダイナミクス/トンネル/トンネル効果/ナノ粒子/メタン/酸化物/水素化/水素原子/二酸化炭素/二酸化炭素/半導体/比表面積/機能材料/エネルギー変換
他の関係分野：複合領域環境学数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2025年6月20日
12
標的細胞を見分ける“スマートカプセル”：無細胞で抗体を固定化したリポソーム開発
薬剤送達や遺伝子治療への応用が期待される細胞を使わないプラットフォーム
東京科学大学 総合研究院 細胞制御工学研究センターの丹羽達也助教と国立研究開発法人 海洋研究開発機構 超先鋭研究開発部門の車兪澈主任研究員、ジーンフロンティア株式会社の研究グループは、試験管内で合成した抗体タンパク質を脂質修飾し、脂質ナノカプセル（リポソーム）の表面に固定化する技術を開発しました（図1）。この方法は培養細胞などを使用しないため、これまでの技術では通常数週間から数ヵ月間かかっていた工程をわずか2日間で完了することができます。また抗体だけではなく、原理上全ての水溶性タンパク質をリポソームの表面に結合させることができます。この方法で低分子抗体（VHH抗体）を合成してリポソーム上に固...
キーワード：検索システム/技術戦略/海洋/海洋科学/アミド/機能性分子/タンパク質合成/遺伝情報/材料科学/タンパク質デザイン/キャリア/電気泳動/センサー/トンネル/ナノサイズ/バイオセンサー/制御工学/膜構造/タンパク質合成系/新生鎖/無細胞タンパク質合成系/ナノカプセル/リボソーム/機能性/脂質膜/アミノ酸配列/アルギニン/mRNA/大腸/HER2/siRNA/アミノ酸/アミロイド/がん細胞/がん治療/スクリーニング/バイオ医薬品/プロテアーゼ/ラット/リン脂質/遺伝子治療/抗原/合成生物学/細胞培養/創薬/大腸菌/培養細胞/ワクチン/遺伝子/遺伝子発現/抗がん剤/抗体/脂質/乳がん
他の関係分野：複合領域環境学化学生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年5月30日
13
電場による磁化反転の新たな経路を発見
素子設計の自由度拡張、低消費電力メモリ素子の実現へ弾み
東京科学大学（Science Tokyo）物質理工学院 材料系の伊藤拓真大学院生（研究当時）、同 総合研究院 フロンティア材料研究所の重松圭助教、Hena DAS（ヘナ・ダス）特任准教授（神奈川県立産業技術総合研究所 常勤研究員）、東正樹教授らの研究チームは、住友化学次世代環境デバイス協働研究拠点において、神奈川県立産業技術総合研究所（KISTEC）と共同で、マルチ...
キーワード：自律システム/AI/情報通信/検索システム/エネルギー消費量/産学連携/ビスマス/マルチフェロイック/幾何学/強相関電子/強相関電子系/交差相関/準粒子/電気分極/負熱膨張/誘電性/超高圧/プローブ顕微鏡/強相関/強誘電性/材料科学/高圧合成/ペロブスカイト/メモリ/メモリ素子/強磁性/磁化反転/電子デバイス/非晶質/微細化/分極反転/エネルギー消費/ドメイン構造/固体化学/単結晶/電気伝導/電子状態/電池/コバルト/スピン/センサー/データ処理/マイクロ/金属イオン/金属酸化物/酸化物/第一原理/第一原理計算/低消費電力/添加剤/電荷移動/熱膨張/半導体/微細加工/量子力学/マイクロファブリケーション/微細加工技術/機能性/結晶構造/きのこ/プローブ
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年5月15日
14
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）、小林成特任助教、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、...
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）/検索システム/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/全固体電池/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/イオン伝導/エピタキシャル
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農学
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発表日：2025年2月26日
15
ワイン成分を搭載したナノマシンを用いて 遺伝子治療の課題を世界で初めて克服
本研究チームは、ワインやお茶の成分であるタンニン酸[用語3]にフェニルボロン酸からなる精密合成高分子を組み合わせ、アデノ随伴ウイルスベクター（AAV）を搭載したナノマシンを設計。それを用いることで、ウイルスベクターを用いた遺伝子治療の課題である、「中和抗体による遺伝子導入効率の低下」および「肝臓への集積による肝毒性」をマウスにおいて克服することに世界で初めて成功しました。
キーワード：最適化/情報学/不確実性/産学連携/水溶液/データ解析/エステル/ボロン酸/ミセル/環状高分子/金ナノ粒子/高分子/神経系/材料科学/ナノサイエンス/生分解/ポリエチレン/生体適合性/選択性/ポストコロナ/高齢社会/地域資源/ナノ粒子/ポリマー/マイクロ/マイクロバブル/構造最適化/超音波/分子デザイン/ポリエチレングリコール(PEG)/筋ジストロフィー/生分解性/疎水性相互作用/エチレン/ポリフェノール/制度設計/フェノール/組織化学/層構造/薬剤送達システム/AAV/アデノ随伴ウイルス/アデノ随伴ウイルスベクター/ナノマシン/ベクター/悪性度/組織化/中枢神経/分子機能/臨床応用/肝臓がん/筋萎縮/中枢神経系/AAVベクター/ナノテクノロジー/高分子ミセル/DDS/MRI/MRI造影剤/イミン/ウイルスベクター/がん幹細胞/がん治療/マウス/遺伝子治療/遺伝子導入/幹細胞/血液/腎臓/生体分子/造影剤/副作用/臨床試験/ウイルス/コンピテンシー
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学生物学工学総合生物農学