大阪大学産業科学研究所 フレキシブル3D実装協働研究所のFupeng Huo特任研究員、陳伝彤（チン・テントウ）特任教授（常勤）らの研究グループは、空気中での銅粒子の酸化を抑制しながら、高強度な焼結接合を実現する新技術を開発しました。銅（Cu）は銀（Ag）に比べて低コストでありながら熱および電気伝導率が高く、次世代パワー半導体や高性能電子機器向け接合材料として期待されています。しかし、銅は高温で容易に酸化するため、従来の焼結接合プロセスでは、窒素ガスなどを用いた特殊環境下での実施が不可欠であり、生産コストや設備負担が大きな課題となっていました。今回、研究グループは、焼結中に銅の...

東京大学大学院総合文化研究科の水野英如助教、筑波大学数理物質系物質工学域の森龍也助教、大阪大学産業科学研究所の南谷英美教授、イタリア・トレント大学のGiacomo Baldi准教授らによる国際共同研究チームは、窓ガラスの硬さと脆さの起源が「砂の詰まり（ジャミング転移）」の物理によって説明できることを示しました。これにより、窓ガラスと砂団子が剛性を獲得する仕組みが、共通の物理機構に基づくことが明らかになりました。砂場の砂を手でぎゅっと握ると砂団子ができる現象は、多くの人にとって身近なものでしょう。この現象は、物質が「硬さ（剛性）」を獲得する仕組みを理解するうえで、基本的な物理現象です。粒...

大阪大学大学院工学研究科博士後期課程の筒井裕哉さん（研究当時）、工学部応用自然科学科4年生の志賀心さん、同研究科の小西彬仁助教、安田誠教授らの研究グループは、14族元素を中心に持つ特殊なカゴ構造のアリル化試薬（アリルアトラン）を新たに開発・合成し、従来とは異なる経路での反応制御が可能であることを世界で初めて明らかにしました（図1）。これまで、α-オキシケトンと呼ばれる化合物のアリル化反...

国立研究開発法人 産業技術総合研究所（以下「産総研」という）マルチマテリアル研究部門 李 誠鎬 主任研究員は、中部大学 工学部応用化学科 櫻井 誠 教授、大阪大学 大学院工学研究科 中野 貴由 教授、名古屋工業大学 春日 敏宏 名誉教授と共同で、抗菌性と骨形成促進機能を両立する生体材料向けガラス（以下「生体用ガラス」という）として、MgO-ZnO-P₂O₅-SiO₂系ガラスを開発しました。生体用ガラスは、体内に入れると骨や生体組織と直接結合する生体活性を示し、骨欠損の補填材や歯周病治療用の材料、知覚過敏ケア用の材料として実用化されています。生体用ガラスのうちリン酸塩を主成分とするリン酸...

ガラスは一見すると無秩序に結びついた原子の集合体ですが、X線や中性子線を用いて観察すると、わずかに周期的な構造「第一尖鋭回折ピーク（FSDP）」が観測されます。また、ガラスのテラヘルツ（THz）帯の振動として観測される「ボゾンピーク（BP）」は、低熱伝導性や機械的性質、THz光の吸収特性に影響を与えます。しかしながら、FSDPとBPとの関係は未解明でした。本研究では、材料の弾性のばらつきを考慮する不均一弾性体理論により、BPの発生がFSDPと密接に関係することを見いだしました。また、理論が予測する最小の弾性不均一性とFSDPのスケールがほぼ一致し、FSDPがガラスのTHz帯振動特性を決...

大阪大学大学院基礎工学研究科の上野凌向さん（特別研究学生、東京科学大学理学院化学系博士前期課程所属）、鷹谷絢教授らの研究グループは、ピリジン（６員環）の炭素原子１つを押し出すことで、ピロリジン（５員環）へと作り替える新反応を開発しました。芳香族化合物であるピリジンをより小さな環員数の化合物へと変換することは、その芳香族性を失うことから困難でした。今回、鷹谷教授らのグループは、光エネルギーとホウ素反応剤を組み合わせて用いることで、ピリジンの安定な６員環から炭素原子１つを環外へ押し出し、５員環のピロリジン骨格を得る新反応を開発しました。本反応は、コールタールに豊富に含まれるピリジンを、医薬...

大阪大学大学院工学研究科の小林拓真准教授、大西健太郎さん（博士前期課程）、中沼貴澄さん（博士後期課程）、渡部平司教授は、豊田中央研究所の遠山晴子博士、田原康佐博士、朽木克博博士と共同で、絶縁膜／炭化ケイ素（SiC）界面発光中心のエネルギー準位を解明することに成功しました。SiCは優れた材料物性を有し、微細加工やプロセス技術も進展しているため、量子技術への応用が期待されています。特に絶縁膜／SiC界面発光中心は、量子技術で重要な単一光子源として機能します(図1)。界面発光中心は、量子研究分野で有名なダイヤモンド中の...