自然科学研究機構核融合科学研究所は2023年5月にスウェーデン・キルナ「オーロラ観測用ハイパースペクトルカメラ（HySCAI: Hyperspectral Camera for Auroral Imaging）」を設置し、同年9月より本格的な観測を開始しました。　この度、海老原祐輔 生存圏研究所教授、居田克巳 核融合科学研究所特任教授、吉沼幹朗 同助教、塩川和夫 名古屋大学教授の研究グループは、HySCAIを用いて天文薄明時に青い光を放つ窒素イオン（N2+）オーロラの高度分布を観測することに成功しました。本研究では、太陽光がオーロラを照らす...

土屋望 エネルギー科学研究科助教、松木篤 金沢大学准教授、川﨑一雄 富山大学准教授らの共同研究グループは、大気エアロゾル試料の磁性とブラックカーボン（BC）の観測という独自の組み合わせによって、新たな大気汚染の判別法を確立し、燃焼由来マグネタイトの動態を明らかにしました。　PM2.5中に含まれる酸化鉄、特にマグネタイトは燃焼排出に由来し、酸化ストレス増大による健康リスクや太陽光吸収・海洋プランクトンへの施肥効果を通じた気候変動への関与が指摘されています。しかし観測手法の制約から、その燃焼排出源や季節変動については、知見が不足していました。　本研究ではマグネタイトの磁性に着目...

物質エネルギー化学専攻の鈴木 肇 助教（青藍プログラム）、南本 健吾 修士課程学生（当時）、阿部 竜 教授らの研究グループは、岡山大学 山方 啓 教授、KEK物質構造科学研究所 野澤 俊介 准教授と共同で、第一原理計算を基に理想的な光触媒－助触媒界面を設計することで、酸ハロゲン化物光触媒の酸素生成効率を大幅に向上させることに成功しました。半導体光触媒を用いた水分解は、太陽光を活用したクリーンな水素製造法として注目されており、その高効率化に向けた多様なアプローチが検討されています。なかでも、表面反応を担う助触媒（金属種微粒子）の設計は極めて重要ですが、光触媒－助触媒界面の構造や機能の...

材料化学専攻 沼田圭司 教授（理化学研究所（理研）環境資源科学研究センターバイオ高分子研究チームチームディレクター）、鈴木美紀 特定研究員、細胞生産研究チームの白井智量 上級研究員らの共同研究グループは、海洋性の紅色非硫黄光合成細菌の窒素固定化効率や固定化された窒素の代謝経路が、環境中の炭素源の種類に応じて変化し、細胞増殖速度に影響することを明らかにしました。本研究成果は、農業用肥料や漁業用飼料だけでなく、生分解性プラスチックの生産ツールとしても期待されている紅色非硫黄光合成細菌を用いた持続可能な物質生産に貢献すると期待されます。紅色非硫黄光合成細菌は、光合成と窒素固定...

従来の太陽光電池で用いられているp-n接合による光起電力効果は、その電圧および光電力変換効率に原理的な限界が存在しています。これに対して量子力学的現象から生じるバルク光起電力効果には、そのような原理的な制約が存在せず次世代の太陽光電池応用に向けて注目を集める一方で、その現象の本質的な理解や探索は十分ではありませんでした。　朝田秀一 エネルギー科学研究科博士課程学生、篠北啓介 エネルギー理工学研究所助教（現：分子科学研究所准教授）、松田一成 同教授、渡邊賢司 物質・材料研究機構特命研究員、谷口尚 同理事らの研究グループは、わずか原子数層の薄さの二次元半導体と磁気層状物質を重ねたデバイス...

物質エネルギー化学専攻の中田 明伸 講師、板垣 廉 博士後期課程学生、阿部 竜 教授らのグループは、中央大学理工学部 応用化学科の張浩徹 教授と共同で「水に溶けない有機物を水により還元変換する光触媒系」を開発しました。緑色植物の光合成反応を模倣し、水を反応剤（電子・プロトン源）として用い、光エネルギーにより化合物を合成する「人工光合成」に関する研究は半世紀ほど前から行われてきました。人工光合成は、クリーンで豊富に存在する水を反応剤にすること、また投入した光エネルギー（理想的には太陽光エネルギー）を生成物中に蓄えることで、既存のエネルギー資源（化石資源や電力など）を必要とせず有価物を...