・近〜中波赤外域で高い透過性と導電性を両立する電極と、赤外線を効率よく吸収する半導体材料を組み合わせることで、これまで室温では困難だった3μm（マイクロメートル）帯までの赤外光を検出可能な小型センサーを試作した。・Ge（ゲルマニウム）基板上に、Sn固溶限界を超える13.6%のSnを含有した高品質p型GeSn層の結晶成長に成功し、波長3μm帯の感度を実現した。・本小型センサー（フォトダイオード）は、一つの素子で通信波長（1.55μm付近）から3μm付近までの赤外光を検出でき、ガス検知だけでなく、環境モニタリング、ヘルスケア（呼気分析）、食品・医薬品...

多くの光合成細菌にとって酸素は有害ですが、海洋性紅色非硫黄細菌は酸素存在下でも生育できます。この細菌において光合成を担うタンパク質複合体の構造をクライオ電子顕微鏡で観察したところ、新たな膜タンパク質を発見し、酸素存在下でも効率よくエネルギー変換できる仕組みの一端を解明しました。光合成細菌は光合成の際に酸素を発生しませんが、太陽光エネルギーを高効率で化学エネルギーへ変換する能力を持ちます。また、植物が利用しない近赤外光を利用でき、淡水や海水、温泉など多様な環境に適応しています。中でも海洋性紅色非硫黄細菌Rhodovulum sulfidophilum は、酸素存在下で...

NIMSは、名古屋大学、岐阜大学、アデレード大学との共同研究により、無害な赤外光～近赤外光を用いて細胞内のDNAとRNAを同時にイメージングする方法を開発しました。本研究により、細胞死の全段階を高精度で検出することが可能になりました。これは、疾患予防のための細胞老化と損傷の早期発見につながります。この研究成果は、10月23日にScience Advances誌にて掲載されました。今回、研究チームは、DNAとRNAに対して異なる結合様式を示す蛍光色素プローブ（N-ヘテロアセン色素）を用いて、細胞に無害な二種類の光を同時に照射し、その蛍光を観測することで細胞内のDNAとRNAの両方を...

・量子ドット注1）は、強く安定な発光を示すナノ発光プローブとして2023年にノーベル化学賞を受賞して注目されたが、ディスプレイや太陽電池などと比較して、生体イメージング用途の開発は遅れていた。・硫化銀ゲルマニウム半導体（Ag8GeS6）は、天然鉱物（アルジロダイト）としても存在する安定な材料であり、近赤外波長領域の光をよく吸収し、太陽電池材料として注目されている。しかし、これまで室温での発光は全く報告されておらず、発光特性は未開拓な材料である。・本研究ではAg2Sにゲルマニウム（G...

・持続可能社会の実現に向け、これまで利用されてこなかったエネルギー源を有効活用することが重要。光アップコンバージョンと呼ばれる長波長光を短波長光に変換する現象を活用し、超高効率光エネルギー変換システムの実現が期待される。・光アップコンバージョンの光エネルギー変換効率は改良されてきているが、この反応のメカニズムが十分に理解されておらず、材料開発のボトルネックとなっていた。・今回、アントラセン三つをホウ素で架橋させた分子内において生成する三重項励起子によるアップコンバージョン発光と電子スピンのホッピング運動の両者を観測した。この中間体が分子内部において回転しながらホッピン...