大阪大学 研究シーズ|
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研究キーワード：大阪大学における「熱力学」 に関係する研究一覧：12件
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発表日：2026年6月2日
この記事は2026年6月16日号以降に掲載されます。
1
ヒステリシス現象の熱力学的記述を確立
熱力学における難問を解決
この記事は2026年6月16日号以降に掲載されます。
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発表日：2026年5月11日
2
＼分子の“踊り方"で光の色と向きが決まる！／ 強くねじれたエキシマー発光の仕組みを解明
大阪大学大学院工学研究科の博士前期課程（研究当時）の久次米智裕さん、同環境安全研究管理センターの王哲助教、森直教授らの研究グループは、分子の「形の変化」が「ねじれた光（円偏光発光）」の強さを決める仕組みを、世界で初めて解明しました。光には「右回り」と「左回り」の2種類の「ねじれた光（円偏光）」があります。この性質を利用すると、より鮮明な3D映像の表示や、生体組織の高精度な観察が可能になります。しかし、有機分子で「ねじれた光」を強く出すことは非常に難しく、これが実用化の大きな壁となっていました。今回、研究グループは、「分子がどう"踊るか"で、光の性質が決まる」...
キーワード：3Dディスプレイ/量子化/速度論/スペクトル/量子化学/励起状態/ピレン/円偏光発光/二量体/量子化学計算/キラル/ディスプレイ/円偏光/有機分子/データストレージ/双極子/発光材料/発光素子/バイオセンシング/温度依存性/熱力学/センシング/ダイナミクス/励起子/マッピング/ランドスケープ/生体組織/生体イメージング/コンフォメーション/誘導体
他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2026年4月30日
3
水完全分解光触媒における 初めてのオールインワン助触媒を実現
サステイナブルな水素社会の実現に向けて
光触媒による水完全分解（OWS）は、持続可能な水素生産に大きな可能性を秘めています。OWSでは、光触媒表面での水素発生反応（HER）と酸素発生反応（OER）の双方の促進が極めて重要であり、おのおのの反応に、個別に高い活性を示すHERおよびOER助触媒を、光触媒上の狙いの位置に選択的に修飾することが高活性化の鍵になります。しかし、煩雑な多段階光析出プロセスと逆反応を阻害するための酸素遮断層の必要性、逆反応を完全に抑制することの難しさ、遮断層の耐久性に関する懸念など、依然として大きな課題が残っています。東北大学大学院理学研究科の坂本良太教授らの研究グループは、導電性二次元金属有機構造体（2...
キーワード：オープンアクセス/先端技術/水溶液/X線分光/分子構造/自己組織/結晶構造解析/水素エネルギー/電子線/クロム/貴金属/金属有機構造体/酸素発生反応/前駆体/選択性/持続可能/光照射/熱力学/光触媒/水素発生/ナノメートル/金属イオン/金属酸化物/酸化物/水素製造/積層構造/耐久性/電子顕微鏡/透過電子顕微鏡/導電性/分解能/マッピング/結晶構造/層構造/高分解能/APC/組織化/ラット/創薬/配位子
他の関係分野：情報学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：2026年2月25日
4
室温で高感度センシングを実現 新規「ベルト状VO₂(B)単結晶」ガスセンサー材料を創製
実験と理論計算でVO₂(B)の高度機能性の本質を解明
低消費電力・高性能ガスセンサーの実現には、室温で揮発性有機化合物（VOC）を高感度・高選択的に検出する新材料の開発が不可欠です。東北大学多元物質科学研究所の殷澍教授（同材料科学高等研究所（WPI-AIMR）連携教授 兼務）、北陸先端科学技術大学院大学（JAIST）サスティナブルイノベーション研究領域の本郷研太准教授、大阪大学産業科学研究所の関野徹教授、北京科技大学 材料科学と工程学院の曹文斌教授、台北科技大学材料資源工程系の邱德威教授らを中心とする国際共同研究グループは、一次元V₂O₅ナノファイバーを原材料として、水熱還元法により、配向したベルト状VO₂(B)単結晶の合成に成功しました...
キーワード：アスペクト/オープンアクセス/モノのインターネット（IoT）/最適化/環境モニタリング/揮発性有機化合物/クロスオーバー/準安定/水溶液/低次元/電子線回折/物質科学/X線回折/吸着構造/アンモニア/電子移動/電子線/材料科学/ファイバー/活性サイト/走査型電子顕微鏡/バナジウム/前駆体/分子吸着/DFT/酸化物半導体/選択性/表面反応/無機材料/構造モデル/熱力学/ガスセンサー/ドーピング/ナノファイバー/単結晶/表面修飾/エタノール/センサー/センシング/ナノ材料/マイクロ/モニタリング/金属酸化物/構造制御/酸化物/自動車/水熱合成/低消費電力/電荷移動/電子顕微鏡/熱処理/半導体/比表面積/微細構造/密度汎関数理論/SEM/機能性/結晶構造/表面構造/結晶性/APC/健康管理/大気汚染/日常生活/硫化水素
他の関係分野：情報学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：2026年1月23日
5
＼冷やしても電子のスピンは凍りつかない？／ 氷のような乱れによって電子のスピンが 低い温度でも揺らいでいる状態を発見
電子スピンがもつれながら揺らぐ機構の解明に期待
大阪大学大学院理学研究科の花咲徳亮教授らの研究グループは、原子の並びが氷のように乱れた物質において、極めて低い温度になっても電子の量子スピンが揺らいでいる状態を世界で初めて明らかにしました。世の中の物質は、温度が下がると結晶化することがよく知られています。これは、原子間や分子間にはたらく相互作用のエネルギーが低くなるように、原子や分子が整列するためであり、...
キーワード：学際研究/フラストレーション/高エネルギー/磁気共鳴/熱測定/物質科学/揺らぎ/量子コンピュータ/量子スピン/J-PARC/エントロピー/ミュオン/加速器/中性子/スペクトル/磁場/共鳴状態/スピン緩和/持続可能/ベンゼン/持続可能な開発/熱力学/スピネル/チタン/電子状態/シミュレーション/スピン/ダイナミクス/マグネシウム/極低温/金属材料/結晶化/原子力/酸化物/核磁気共鳴
他の関係分野：環境学数物系科学化学工学
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発表日：2026年1月23日
6
量子物質に新たな境界線
磁性を生み出す近藤効果を実証
大阪公立大学大学院理学研究科の山口 博則准教授、冨永 悠大学院生（研究当時）、埼玉医科大学の古谷 峻介講師、大阪大学大学院理学研究科の木田 孝則助教、萩原 政幸教授、防衛大学校の荒木 幸治講師らの研究グループは、有機ラジカルとニッケルを組み合わせた有機無機ハイブリッド磁性体を用いて、量子スピンがネックレス状に連なる新しいタイプの近藤ネックレスの実現に成功しました。本研究では、量子物質において知ら...
キーワード：コンピューティング/強磁場/近藤格子/近藤効果/磁気秩序/重い電子/重い電子系/物質科学/物性物理/量子スピン/量子情報/量子相関/量子相転移/量子臨界現象/臨界現象/固体物性/相転移/磁場/量子ビット/磁性体/有機ラジカル/熱力学/量子コンピューティング/材料設計/スピン/構造設計/結晶構造/カップリング/ラジカル
他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学農学
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発表日：2025年7月28日
7
液体のエントロピーの第一原理計算に成功
実験データを使わず液体の化学反応を予測可能にする
大阪大学産業科学研究所 白井光雲招へい教授の研究グループは、液体のエントロピーについて、経験的パラメータを用いることなく計算する方法を開発しました。これまで、液体のエントロピーの計算には標準理論というものがなく、どう計算するかはほとんど手探りの状態でした。そのため、液体を含む化学反応は精度の高い予測ができていませんでした。今回の研究成果により、液体に対してあらゆる種類の実験データを参照することなく、原子種の指定のみという理論の枠内でエントロピーが計算できるようになりました。これにより、液体を利用した物質合成プロセスは理論予測が可能なものとなり、結晶成長、精練、触媒処理ほか、液体...
キーワード：自由エネルギー/統計力学/標準理論/物質科学/分配関数/エントロピー/融点/フォノン/温度依存性/熱力学/シミュレーション/結晶成長/第一原理/第一原理計算/動力学/分子動力学/結晶構造/MDシミュレーション/ナトリウム
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：2025年6月17日
8
ルイ・パスツールもきっと驚く！？ 左右を選別するナノ光ピンセットによる キラル結晶化制御の可能性を示唆
キラリティという、右手と左手の関係のように鏡合わせの構造同士が異なる性質は、自然界に普遍的に存在し、生命の起源、創薬やスピントロニクスとも関わる重要な性質です。東北大学多元物質科学研究所の新家寛正助教と中川勝教授らの研究グループはこれまでに、...
キーワード：電気通信/空間分布/クロスオーバー/スピン偏極/水溶液/物質科学/保存量/核形成/生命の起源/素粒子/銀河/磁場/分子構造/構造形成/キラル/らせん構造/機能性分子/生細胞/円偏光/磁性ナノ粒子/有機分子/分子クラスター/ナノ結晶/ナノ構造体/誘電体/省エネ/光照射/秩序構造/熱力学/スピン/スピントロニクス/ナノスケール/ナノメートル/ナノ空間/ナノ構造/ナノ粒子/レーザー/解析モデル/屈折率/結晶化/省エネルギー/数値解析/微粒子/光ピンセット/近接場/マッピング/機能性/結晶構造/ランドスケープ/ナトリウム/骨髄/不均一性/アミノ酸/サリドマイド/創薬/多発性骨髄腫/細菌
他の関係分野：情報学環境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5月30日
9
構造変換機能を示す三回対称性の超分子集合体開発に成功
センサー、メモリ、省エネデバイスなどへの応用展開に期待
有機材料は、その分子集合様式や分子間に働く様々な相互作用を化学的に制御することによって多彩な機能を引き出すことができます。現在の電子デバイスのほとんどはシリコンに代表される無機材料で作られていますが、有機材料に置き換えることによって、柔らかくて曲げに強い、真空装置がいらない印刷技術で、短時間で製造できるなど様々な利点があります。東北大学多元物質科学研究所の笠原遥太郎助教、出倉駿助教と芥川智行教授および信州大学学術研究院理学系の武田貴志准教授らの研究グループは、三回対称性を持つ有機分子が形成する超分子集合体を用いて、溶媒条件により...
キーワード：ウェアラブル/ウェアラブルデバイス/オープンアクセス/スーパーコンピュータ/最適化/クロスオーバー/水素結合ネットワーク/対称性/物質科学/X線回折/相転移/環境調和/π共役系/構造形成/自己組織/アミド/化学センサー/光学材料/分子集合体/有機分子/ACT/ファイバー/メモリ/電子デバイス/分子配列/有機材料/スマート材料/トルエン/省エネ/無機材料/二次構造/熱力学/ナノファイバー/環境負荷低減/光学特性/AFM/シミュレーション/シリコン/センサー/環境負荷/機能性材料/省エネルギー/動力学/分子シミュレーション/分子動力学/構造変換/環境応答性/機能性/環境応答/アミノ酸配列/APC/組織化/超分子/アミノ酸/オリゴマー/生体分子/分子集合/分子設計
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5月1日
10
準安定物質“ε–炭化鉄”の簡便な合成法を開発
未知の触媒機能を引き出し、資源循環型社会に貢献
大阪大学大学院基礎工学研究科 満留敬人 准教授と平山雄麻さん（博士前期課程２年）らの研究グループは、鉄と炭素で構成される準安定物質“ε（イプシロン）-炭化鉄”を常圧で簡便に合成できる新たな非平衡合成手法を開発しました。また、合成したε-炭化鉄のナノ粒子はアミンの合成に重要なカルボニル化合物の還元的アミノ化反応を高効率に促進させる触媒機能を持つことを発見しました。本研究成果は、学術誌「Small」に、４月２４日（木）１９時（日本時間）に公開されました。研究の背景ε-炭化鉄（ε‐FexC...
キーワード：循環型社会/準安定/非平衡/ハロゲン/超高圧/アンモニア/鉄触媒/アミン/カルボニル化/貴金属/触媒機能/触媒設計/前駆体/持続可能/持続可能な開発/熱力学/ナノメートル/ナノ粒子/化学工学/機能性材料/資源循環/電子顕微鏡/ホウ素/機能性/アルデヒド
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4月28日
11
有機分子によるエチレンのキャッチ&リリースに成功
金属を使わずにエチレンを分離・貯蔵・変換する新技術
大阪大学大学院基礎工学研究科 特別研究学生の柳大輝さん（研究当時/現：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、ホウ素とリンからなる有機分子を用いてエチレンをオンデマンドで（必要な...
キーワード：光エネルギー/金属錯体/光反応/遷移金属錯体/有機分子/貴金属/遷移金属/可視光/持続可能/省エネ/持続可能な開発/熱力学/省エネルギー/分子システム/エチレン/ホウ素/アルケン/分子変換/有機合成
他の関係分野：環境学化学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年3月27日
12
ガラスの秩序とは何かを解明
熱力学の新たな発展へ
大阪大学産業科学研究所の白井光雲 招へい教授は、ガラスの「秩序変数」を新しい理論で説明し、固体における「秩序」の本性を解明しました。「秩序変数」とは、固体・液体・気体など、物質の「相」を区別するための指標の一つで、これを考察することにより、物質の状態を特定します。たとえば、水の密度や、磁石の強度などが、この秩序変数として使われています。 結晶では、原子が規則正しく並んでいるので、その並び方（周期性）に「秩序がある」とされます。一方ガラスは、結晶とは異なり、原子の並び方に規則性はありません。原子の規則性を秩序と考える限り、「ガラスの秩序変数」は、矛盾した存在になります。そ...
キーワード：産学連携/熱揺らぎ/揺らぎ/周期性/磁場/強磁性/熱力学/アモルファス/原子配列/ヒステリシス/スピン
他の関係分野：複合領域数物系科学工学