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研究キーワード:大阪大学における「結晶構造」 に関係する研究一覧:29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6月1日
2
コバルトと酸素が生み出す 蜂の巣ネットワーク
次世代量子情報材料へつながる新技術
大阪大学産業科学研究所のLi Haobo助教、田中秀和教授らの研究グループは、同大学院基礎工学研究科の石渡晋太郎教授、京都大学の陰山洋教授、ファインセラミックスセンター(JFCC)の小林俊介主任研究員、南開大学のWei-Hua Wang教授、東京大学生産技術研究所の小澤孝拓助教、立命館大学のChengchao Zhong講師らと共同で、ハニカム構造を持つ既知の材料にコバルト(Co)を少量加えた「NaSbO₃(ナトリウム・アンチモン酸化物)」の高品質薄膜の作製に成功しました。さらに、その中でCo原子が蜂の巣のような「ハニカム構造」を形成し、強い磁性を示す可能性を明らかにしました(図1)。...
キーワード:コンピューティング/スーパーコンピュータ/金属元素/スピン液体/スピン軌道相互作用/パルス/バンド構造/マヨラナ粒子/低次元/物性物理/量子コンピュータ/量子スピン/量子情報/X線回折/磁化率/アンチモン/量子スピン液体/パルスレーザー/生産技術/イリジウム/遷移金属/強磁性/持続可能/持続可能な開発/二酸化チタン/半導体産業/量子コンピューティング/STEM/エピタキシャル/エピタキシャル薄膜/チタン/パルスレーザー堆積法/材料設計/酸化チタン/磁気特性/磁性材料/表面分析/コバルト/シリコン/スピン/レーザー/酸化物/第一原理/第一原理計算/電子顕微鏡/透過電子顕微鏡/二酸化炭素/半導体/微細加工/微細加工技術/結晶構造/ナトリウム/ルテニウム
他の関係分野:情報学環境学数物系科学総合理工工学総合生物農学
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発表日:2026年5月19日
3
木材由来のナノ繊維からプラスチック様材料の形成に成功
大阪大学産業科学研究所の石岡瞬助教、東京大学大学院農学生命科学研究科の齋藤継之教授、および同大学大学院工学系研究科、第一工業製薬、海洋研究開発機構からなる研究グループは、熱可塑性を持たない木材由来のナノ繊維であるCNFから、成形自由度の高いプラスチック様材料を形成する手法を開発しました。CNFは、高強度、低熱膨張性、高熱伝導性などの優れた特性を有し、密に集合(会合)させると、これらの特性を併有した高性能材料を形成できます。しかし、CNF会合体に熱を加えても、そのナノ粒子構造を維持させたまま軟化させることができない(熱可塑性を持たない)ため、従来は自由度の高い成形加工が困難でした。そこで...
キーワード:アスペクト/海洋/SPring-8/アニオン/イオン液体/ファイバー/成形加工/融点/持続可能/持続可能な開発/ナノファイバー/グラフェン/ナノメートル/ナノ材料/ナノ粒子/プラスチック/熱伝導/熱膨張/結晶構造/セルロース/セルロースナノファイバー/結晶性/細胞壁/植物細胞壁/可塑性/カチオン
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発表日:2026年5月18日
4
超高速・超低省電力で動作する不揮発量子スイッチング素子
40ピコ秒動作、次世代コンピュータ・データセンター省エネへ
東京大学大学院理学系研究科のTsai Hanshen特任助教、松田拓也特任助教(研究当時)、中辻知教授らの研究グループは、同研究科有田亮太郎教授(兼:理化学研究所 創発物性科学研究センター チームディレクター)、同大学大学院工学系研究科の竹中充教授、清水宏太郎助教、飯塚哲也教授、および同大学物性研究所の三輪真嗣准教授、ならびに理化学研究所創発物性科学研究センターの近藤浩太上級研究員(研究当時)(現:大阪大学先導的学際研究機構 准教授)らと共同で、...
キーワード:アーキテクチャ/インターフェース/GPU/機械学習/最適化/人工知能(AI)/学際研究/重金属/スピンホール効果/トポロジー/パルス/フォトダイオード/異常ホール効果/磁気構造/磁気秩序/多極子/反強磁性/反強磁性体/物性物理/量子コンピュータ/量子スピン/スケーリング/ホール効果/素粒子/磁場/スピントルク/トポロジカル/トポロジカル物質/光電流/磁性体/マンガン/キャリア/スピンダイナミクス/スピン軌道トルク/メモリ/強磁性/光インターコネクト/磁化反転/電子回路/不揮発メモリ/量子エレクトロニクス/省エネ/アモルファス/強磁性体/光電変換/電子状態/シリコン/スピン/スピントロニクス/ダイナミクス/トルク/ピコ秒/レーザー/省エネルギー/相変化/耐久性/低消費電力/微細加工/量子力学/結晶構造
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発表日:2026年4月30日
5
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
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発表日:2026年4月14日
6
「光らない」常識を覆す!アゾベンゼン微粒子から鋭い発光を世界初観測
次世代光デバイスへの重要な一歩
京都大学化学研究所 山内光陽 助教、水畑吉行 准教授、山田容子 教授、関西学院大学生命環境学部 町田恵利子 博士前期課程学生(研究当時)、増尾貞弘 教授らの研究グループは、大阪大学大学院基礎工学研究科 五月女光 助教、量子科学技術研究開発機構 藤田貴敏 博士らの研究グループとの共同研究により、”光らない”と認知されていたアゾベンゼン微粒子から鋭い発光ピークを世界で初めて観測しました。アゾベンゼンは、代表的な光応答性有機化合物として広く知られていますが、光照射による構造変化(光異性化)にエネルギーが消費されるため、通常はほとんど発光しません。山内らはこれまでに、剛直な置換基を有するアゾベ...
キーワード:スーパーコンピュータ/プログラミング/最適化/スペクトル解析/時間分解/物質科学/相転移/スペクトル/近赤外/発光スペクトル/分子構造/光応答性/自己集合/光応答/有機分子/共振器/光スイッチ/光スイッチング/光デバイス/双極子/発光材料/トルエン/ベンゼン/光照射/単結晶/ナノスケール/マイクロ/レーザー/結晶化/光共振器/積層構造/微粒子/X線構造解析/光学顕微鏡/結晶構造/層構造/SPECT/超分子/寿命/アゾベンゼン/バイオイメージング/リプログラミング/蛍光色素/光異性化/構造変化/誘導体
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発表日:2026年4月9日
7
半導体ナノ粒子CuGaS₂の新しい光学機能を発見
太陽電池など光エネルギー変換材料への応用に期待
大阪大学産業科学研究所の佐野奎斗助教、坂本雅典教授、京都大学アイセムスのDaniel Packwood准教授からなる研究グループは、局在表面プラズモン共鳴(LSPR)を示す新しい半導体材料として硫化銅ガリウム(CuGaS₂)ナノ粒子を見出しました。さらに、CuGaS₂の結晶構造を制御することで、結晶構造の違いがLSPR特性に大きく影響することを明らかにしました。LSPR材料は、近年、太陽電池をはじめとする光エネルギー変換技術への応用が期待される注目の材料群ですが、CuGaS₂ナノ粒子がLSPRを示すことはこれまで知られていませんでした。本研究では...
キーワード:最適化/光エネルギー/超高圧/スペクトル/近赤外/太陽/吸収スペクトル/局在表面プラズモン共鳴/光エネルギー変換/太陽光/表面プラズモン共鳴/プラズモン/赤外光/半導体材料/表面プラズモン/金属ナノ粒子/太陽電池/電池/ナノ粒子/新エネルギー/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/半導体/エネルギー変換/結晶構造/パイライト/チオール/近赤外光/配位子
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発表日:2026年3月13日
8
光で湿度を測る新材料を開発
蛍光の明るさと寿命、二刀流センサーが環境管理を変える
湿度の精密な制御は、食品・医薬品の品質管理や半導体製造など幅広い産業で不可欠です。従来の電気式センサーは電磁ノイズの影響を受けやすく、電子部品が密集する環境での使用に課題がありました。東北大学多元物質科学研究所の長谷川拓哉准教授、大阪大学産業科学研究所の後藤知代特任教授(常勤)(奈良先端科学技術大学院大学先端科学技術研究科教授兼務)、岡山理科大学理学部の佐藤泰史教授らの研究グループは、モリブデン酸イッテルビウム(Yb₂(MoO₄)₃)にエルビウムイオン(Er³⁺)を添加した蛍光材料を合成し、この材料の結晶格子中の空洞が水分子を可逆的に吸脱着する性質を利用して、光学式湿度センサーとして機...
キーワード:マルチモーダル/オープンアクセス/最適化/品質管理/環境変化/結晶格子/クロスオーバー/パルス/蛍光寿命/高エネルギー/時間分解/水分子/水溶液/物質科学/揺らぎ/X線回折/ノイズ/スペクトル/近赤外/近赤外線/検出器/赤外線/発光スペクトル/モリブデン/液晶/蛍光センサー/ラマン/パルスレーザー/ファイバー/レーザー照射/成形加工/前駆体/エネルギー移動/フォノン/温度センサー/可視光/蛍光体/水熱合成法/分光測定/構造モデル/ガスセンサー/希土類/電気抵抗/光学特性/センサー/センシング/マイクロ/モニタリング/レーザー/光センサー/光ファイバー/水素製造/水熱合成/同時計測/半導体/非接触/非接触計測/結晶構造/生体組織/APC/アップコンバージョン/ラマン分光/寿命/ランタノイド
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発表日:2026年2月25日
9
柔軟な長鎖アルキル基の導入により融解する半導体配位高分子を開発
PCP/MOFの成形加工性の飛躍的向上に期待
関西学院大学の秋吉亮平助教、田中大輔教授、高村駿也さん(理工学研究科博士課程前期課程2年生)、小笠原一禎教授、大阪大学大学院工学研究科の佐伯昭紀教授、金沢大学の栗原拓也助教、近畿大学の大久保貴志教授、杉本邦久教授、Goo Zi Lang博士研究員(現 大阪大学大学院理学研究科)、高輝度光科学研究センター(JASRI)の森祐紀研究員(現 兵庫県立大学大学院)、河口彰吾主幹研究員、中村唯我研究員、伊奈稔哲研究員、片山真祥主幹研究員、山田大貴主幹研究員、下野聖矢研究員らの研究グループは、柔らかいアルキル基を半導体配位高分子に導入することで、融解可能な半導体材料の開発に成功しました。金属と有機架橋配位...
キーワード:最適化/光検出器/光伝導/SPring-8/相転移/放射光/検出器/太陽/液晶/高分子/電荷移動度/有機半導体/配位高分子/有機分子/材料科学/成形加工/融点/プロセッシング/トランジスタ/バンドギャップ/電界効果トランジスタ/電子デバイス/半導体材料/無機材料/光照射/固体化学/光触媒/太陽電池/電界効果/電池/半導体物性/移動度/電荷移動/熱分解/半導体/複合材/複合材料/結晶構造/結晶性/構造変化/配位子
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発表日:2026年2月25日
10
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
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発表日:2026年2月12日
11
知られざるグリコーゲン分解酵素の多様性が明らかに
「古株モデル酵素」に新たな活性調節機構を発見
大阪大学薬学部の菖蒲啓悟さん(研究当時:学部6年)、髙井真由さん(学部5年)、同大学院薬学研究科の谷野弘樹特任研究員、福田庸太助教、井上豪教授らの研究グループは、グリコーゲンホスホリラーゼ (GP)の分子会合状態が腸内細菌の種類によって異なり、酵素活性の調節機構もそれぞれ異なることを発見しました。グリコーゲンは、細胞のエネルギー源であるグルコースが繋がった巨大分子で、必要に応じてGPによって分解されます。今回、古典的な大腸菌由来GP(EcGP)と新規に見いだされたSegatella copri由来GP (ScGP)とDore...
キーワード:X線回折/分子構造/超分子複合体/X線結晶構造解析/グルコース/結晶構造解析/持続可能/持続可能な開発/電子顕微鏡/X線結晶構造/哺乳類/リン酸/結晶構造/酵素活性/二枚貝/クライオ電子顕微鏡/アデノシン/超分子/インスリン感受性/大腸/インスリン/ラット/構造変化/創薬/代謝酵素/大腸菌/立体構造/2型糖尿病/個別化医療/細菌/細菌叢/腸内細菌/腸内細菌叢/糖代謝/糖尿病
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発表日:2026年2月9日
12
非破壊的リアルタイム観測で、プロスタグランジンの代謝経路と速度を解明
大阪大学薬学部の太田宗一郎さん(卒業生)、小田明佳さん(3年生)、大阪大学大学院薬学研究科の大久保忠恭名誉教授、白石勇太郎講師、河原一樹助教、吉田卓也准教授、上田卓見教授、大阪大学微生物病研究所の沖大也特任助教(常勤)、および近畿大学の島本茂准教授の研究グループは、様々な環境におけるプロスタグランジンD₂(PGD₂)の代謝反応をNMR法によりリアルタイム観測することで、中性水溶液中、高濃度アルブミン溶液中、人工脳脊髄液中、そしてPGD₂輸送タンパク質であるL-PGDSとの複合体中における代謝反応の経路と速度を解明しました。これまで、PGD₂の代謝物の分子量が同一であることやHPLCの保...
キーワード:磁気共鳴/水溶液/シクロデキストリン/質量分析/X線結晶構造/システイン/結晶構造/微生物/ELISA/炎症反応/生理機能/HPLC/アルブミン/プロスタグランジン/プロスタグランジンD2/生理活性/生理活性物質/代謝物/脳脊髄液/睡眠
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発表日:2026年2月4日
13
\「骨に近い柔らかさ」を持つ次世代インプラント材料へ大きな一歩/ 結晶構造変化の前兆を利用した生体用合金の新設計原理
チタン合金を柔らかくする原子運動を解明
大阪大学大学院工学研究科の多根正和教授らの研究グループは、インプラント材料として重要な体心立方(bcc)型チタン合金において、その低ヤング率化の起源が、別のより安定な結晶構造への相転移の前触れとして生じる活発な原子運動による応力緩和であることを、世界で初めて解明しました。本研究では、新たな生体用インプラント材料として有望視されているチタン-ニオブ(Ti-Nb)合金を用い、室温から極低温域(約-250℃)までの幅広い温度範囲で、ヤング率と応力緩和によるエネルギー散逸を精密に測定しました。これにより、Ti-Nb合金は通常の金属材料とは異なり、-120℃付近でヤング率が大きく低下するという特...
キーワード:高齢化社会/相転移/弾性率/材料科学/生体適合性/高齢社会/持続可能/持続可能な開発/チタン/ニオブ/マルテンサイト/ヤング率/材料設計/シミュレーション/チタン合金/ナノスケール/応力緩和/極低温/金属材料/耐食性/動力学/分子動力学/結晶構造/MDシミュレーション/超高齢社会/関節/人工関節/ゆらぎ/インプラント/構造変化/高齢化/手術/生活の質/生体材料
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発表日:2026年1月23日
14
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
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発表日:2026年1月5日
15
働く酵素の姿をミリ秒で捉える
SACLAが拓く新しい時分割タンパク質構造決定法の可能性
大阪医科薬科大学,大阪大学,東北大学,龍谷大学,大阪公立大学,量子科学技術研究開発機構,神戸大学,理化学研究所,高輝度光科学研究センター,京都大学,兵庫県立大学などから構成される研究グループは,X線自由電子レーザー(XFEL)施設「SACLA」を用いた連続フェムト秒結晶構造解析(SFX)により,銅含有アミン酸化酵素の触媒過程の可視化に成功しました。本研究では,SACLAが開発を主導した二液混合装置が提供されました。本装置を用いることにより,酵素と基質が反応を開始してから数十から数百ミリ秒経過後の,反応時間軸に沿った様々な中間体の構造を決定しました。得られた構造情報から,本酵素が触媒過程を進行さ...
キーワード:先端技術/X線自由電子レーザー/時間分解/自由電子レーザー/水分子/二量体/アンモニア/キノン/タンパク質構造/結晶構造解析/アミン/銅イオン/フェムト秒/レーザー/機能性/酸化酵素/結晶構造/構造決定/アルデヒド/微生物/血清/反応時間/ラット/構造変化/創薬/分子設計/糖尿病
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発表日:2025年11月12日
16
折れ曲がった芳香環を持つ カーボンナノリングの創出に成功
ひずみを利用したマルチスピン分子創出への大きな一歩
大阪大学大学院理学研究科の大学院生の槙原優太さん(博士後期課程2年)、久保孝史教授、西内智彦准教授らの研究グループは、大きく歪んだ芳香環を有した特別なカーボンナノリング[2.2]CAPPの創出に成功しました。このカーボンナノリングは、その環骨格において、通常、ベンゼン環に特徴的な芳香族性が分子ひずみによって失われたことで高い反応性を示す「キノイド構造」を有することを明らかにしました(図1)。これ...
キーワード:非線形/量子化/分子構造/芳香環/芳香族/量子化学/アントラセン/量子化学計算/X線結晶構造解析/結晶構造解析/非線形光学/持続可能/ベンゼン/持続可能な開発/カーボン/光学特性/スピン/センサー/ひずみ/X線結晶構造/結晶構造/ラジカル
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発表日:2025年10月5日
17
単純な酸化処理で層状クロム酸化物薄膜の電気抵抗が20万分の1に!
次世代メモリデバイス開発への新たな一歩
遷移金属酸化物には結晶構造や化学組成の違いによって性質が大きく変わる材料が多く存在します。なかでも、酸素の出入り(脱挿入)によって電気抵抗率が大きく変化する材料は、次世代メモリーや高感度センサーなどへの応用が期待されています。東京都立大学大学院理学研究科の岡大地准教授、大阪大学大学院基礎工学研究科のZhaochen Maさん(大学院生)、東北大学大学院理学研究科の福村知昭教授(東北大学材料科学高等研究所(WPI-AIMR)兼務)、同大学多元物質科学研究所の組頭広志教授(高エネルギー加速器研究機構(KEK)兼務)らの研究グループは、単純な酸化処理によって室温での電気抵抗率が約20万分の1...
キーワード:AI/人工知能(AI)/パルス/バンド構造/高エネルギー/遷移金属酸化物/低次元/電子相関/物質科学/閉じ込め/SPring-8/加速器/放射光/化学組成/磁場/混合原子価/パルスレーザー/材料科学/クロム/酸素欠損/電子物性/遷移金属/ペロブスカイト/メモリ/温度依存性/エピタキシャル/エピタキシャル薄膜/パルスレーザー堆積法/材料設計/酸化物薄膜/電気抵抗/電気伝導/電子状態/センサー/レーザー/機能性材料/金属材料/金属酸化物/酸化物/シナプス/機能性/結晶構造
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発表日:2025年9月25日
18
ハーフメタル材料の磁化歳差運動を電界で変調
スピン波を情報担体とする新型デバイスの実現に
大阪大学大学院基礎工学研究科の山田晋也准教授、宇佐見喬政助教(研究当時)(現:先導的学際研究機構講師)、浜屋宏平教授、京都工芸繊維大学電気電子工学系の三浦良雄教授、慶應義塾大学理工学部の能崎幸雄教授、名古屋大学大学院理学研究科の谷山智康教授らの共同研究グループは、高性能スピントロニクス磁石材料(ハーフメタル材料)であるコバルト(Co)基ホイスラー合金磁石(Co₂FeSi)と表面弾性波材料として有名な圧電体ニオブ酸リチウム(LiNbO₃...
キーワード:アンテナ/モノのインターネット(IoT)/人工知能(AI)/学際研究/マグノン/異方性/磁場/マグノニクス/磁気異方性/磁気伝導/磁性体/表面弾性波/クロム/元素戦略/エピタキシャル成長/スピンデバイス/スピン波/ダンピング/トランジスタ/強磁性/半導体デバイス/エネルギー効率/持続可能/持続可能な開発/エピタキシャル/ニオブ/ハーフメタル/ホイスラー合金/圧電体/原子配列/コバルト/スピン/スピントロニクス/ダイナミクス/ナノ構造/ニオブ酸リチウム/リチウム/構造制御/弾性波/低消費電力/二酸化炭素/半導体/摩擦特性/結晶構造
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発表日:2025年8月21日
19
ナノスケールの薄膜に 磁石などの「新機能」を埋め込む新たな手法
大阪大学産業科学研究所の森田利明さん(大学院基礎工学研究科博士後期課程)、千葉大地教授(兼 東北大学国際放射光イノベーション・スマート研究センター センター長・教授)らの研究グループは、原子の間隔を人工的に操ったナノ薄膜をつくることに成功し、このナノ薄膜に磁石の性質など新たな機能が内蔵できることを実証しました。原子の間隔を人工的に操った状態でナノ薄膜を成膜する手法は少なく、その限られた手法にも、様々な制約がありました。今回、研究グループは、柔軟性のある基材をあらかじめ伸長し、その上に磁石の性質を示すナノ薄膜を成膜しました。成膜後に基材を自然長に戻すことで、ナノ薄膜の原子の間隔が...
キーワード:人工知能(AI)/結晶格子/超伝導体/物質科学/異方性/放射光/超伝導/ポリイミド/磁気異方性/磁性体/フレキシブル/フレキシブルエレクトロニクス/誘電体/アモルファス/エピタキシャル/インタラクティブ/コバルト/スパッタリング/スピン/スピントロニクス/ナノスケール/ナノメートル/ひずみ/積層構造/半導体/結晶構造/結晶性/層構造/ヘルスケア
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発表日:2025年8月21日
20
重い電子がプランキアン時間で運動していることをはじめて観測
強く相互作用した電子の新たな法則を発見
大阪大学大学院生命機能研究科(理学研究科兼任)の木村真一 教授(自然科学研究機構分子科学研究所 クロスアポイントメント(当時))、広島大学大学院先進理工系科学研究科 の志村恭通 准教授、高畠敏郎 名誉教授らの研究グループは、重い電子系と呼ばれる物質群の一つであるセリウム・ロジウム・スズ合金(CeRhSn)の中で強く相互作用した電子が強い量子もつれ状態にあり、その寿命がプランキアン時間に従うことを初めて観測しました。セリウム元素などのレ...
キーワード:カゴメ格子/フェルミ液体/希土類化合物/強い相互作用/近藤効果/光学伝導度/光物性/重い電子/重い電子系/非フェルミ液体/不確定性原理/物性物理/有効質量/量子コンピュータ/量子もつれ/量子臨界現象/臨界現象/スケーリング/希土類元素/スペクトル/テラヘルツ/テラヘルツ分光/超伝導/ロジウム/強相関/反射率/高温超伝導/持続可能/持続可能な開発/希土類/電子状態/ダイナミクス/レアアース/永久磁石/極低温/自動車/不確定性/量子力学/機能性/結晶構造/ゆらぎ/寿命
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発表日:2025年7月29日
21
目に見える粉体でも、原子の結晶と同様に “転位すべり”が起こる
1点の欠陥によって、小さな力で粒状物質全体が変形することを発見
大阪大学大学院理学研究科宇宙地球科学専攻の仲井文明特任研究員(常勤)、佐々木勇人さん(博士後期課程)、桂木洋光教授、名古屋大学大学院工学研究科の畝山多加志准教授、および東京理科大学先進工学部の吉井究助教から成る共同研究グループは、多数の固体粒子で構成される粒状物質(粉体)において、“転位すべり”と呼ばれる特異な変形メカニズムが生じることを世界で初めて発見しました。転位すべりは、金属や半導体など、原子レベルの微小な結晶が変形する際に生じる基本的な現象です。しかし、砂や食品粉末、ガラスビーズのような目に見える大きさの固体粒子が集まった“粉体”においても同様の現象が起こるのか、また、どのよう...
キーワード:スーパーコンピュータ/地球科学/変形理論/数値計算/持続可能/せん断/持続可能な開発/ヤング率/シミュレーション/せん断強度/レオロジー/機能性材料/結晶欠陥/半導体/摩擦係数/離散要素法/機能性/結晶構造
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発表日:2025年7月28日
22
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
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発表日:2025年6月17日
23
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
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発表日:2025年6月2日
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核酸標的低分子創薬に新戦略
核酸-薬剤「過渡的複合体」の可視化に成功 動的なDNAミスマッチ構造を標的とした全く新しい合理的医薬品設計戦略を構築
横浜国立大学の櫻林修平助教、児嶋長次郎教授、大阪大学産業科学研究所の中谷和彦特任教授(常勤)らの研究グループは、大阪大学蛋白質研究所、奈良先端科学技術大学の研究グループと共同で、DNAのミスマッチ塩基対を標的とする分子が一過的に形成する「過渡的複合体」の立体構造を世界で初めて可視化することに成功しました。さらに、超高磁場NMR、安定同位体標識、31P NMR、MicroEDを駆使し...
キーワード:ダイマー/高磁場/磁気共鳴/安定同位体/同位体/スペクトル/磁場/結晶構造解析/単結晶構造解析/単結晶/トラップ/脆弱x症候群/結晶構造/プロトン/分子標的/ラット/核磁気共鳴/構造変化/創薬/分子設計/立体構造/分子標的薬
他の関係分野:数物系科学生物学総合理工工学総合生物農学
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発表日:2025年5月12日
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電子の地図が決めていた、“渦”のサイズ
世界最小スキルミオンの誕生メカニズムを解明
東京大学物性研究所のYuyang Dong大学院生(同大学大学院理学系研究科物理学専攻博士課程)(いずれも研究当時)と近藤猛准教授らの研究グループは、同研究所の木下雄斗特任助教、徳永将史教授、大阪大学大学院理学研究科の越智正之准教授、東京都立大学の松田達磨教授、北海道大学の速水賢教授らの研究グループと共同で、世界最小のスキルミオンが発現することで知られる物質GdRu₂Si₂において、スキルミオンの源となる、らせん状のスピン構造(らせんスピン...
キーワード:スピン密度波/トポロジー/パルス/パルス磁場/フェルミ面/幾何学/擬ギャップ/強い相互作用/光電子分光/磁気構造/磁気秩序/対称性/反強磁性/物質科学/量子情報/量子情報処理/放射光/磁場/スキルミオン/空間反転対称性/磁性体/電子分光/メモリ/強磁性/省エネ/ドメイン構造/電子構造/スピン/スピントロニクス/ナノスケール/ナノメートル/温度制御/第一原理/第一原理計算/低消費電力/機能性/結晶構造/スキル
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発表日:2025年4月28日
26
植物の開花の始まりを抑える未知の遺伝子制御の仕組みを解明
植物特異的Dof転写因子はDNA上の近接した結合配列のタンデムリピートに 効率的に集積する
被子植物の実験モデルであるシロイヌナズナにおいては、遺伝子の5%を超える1,500以上の遺伝子が転写因子をコードし、そのうちの45%は植物特異的なファミリーに属していると推計されています。DNA-binding with one-finger(Dof)転写因子は、Dofドメインと名付けられた独特なzinc finger(ZF)型DNA結合ドメインを分子内に1つだけもつ植物特異的な転写因子ファミリーであり、植物の多岐にわたる生理過程の遺伝子発現調節において重要な役割を担っています。しかし、Dofドメインの結合配列はAAAG(またはその逆相補配列CTTT)であり、限られた標的遺伝子のプロモーターを...
キーワード:先端技術/DNA結合/遺伝子発現調節/X線結晶構造解析/維管束/結晶構造解析/細胞伸長/生殖/AFM/モーター/ライフサイクル/原子間力顕微鏡/X線結晶構造/プロトプラスト/フロリゲン/結晶構造/植物ホルモン/シロイヌナズナ/形質転換植物/形質転換/炭水化物/土壌/高速原子間力顕微鏡/転写抑制/プロモーター/遺伝子制御/実験モデル/ホルモン/分子機構/アミノ酸/ラット/幹細胞/創薬/転写因子/転写制御/発現調節/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現
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発表日:2025年4月22日
27
地球中心を超える超高圧力領域で9つの物質の 圧縮特性を決定
巨大惑星深部科学・物性科学の発展へ貢献
愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センターの境毅准教授と出倉春彦講師、石松直樹教授、高輝度光科学研究センターの門林宏和研究員、河口沙織主幹研究員、関澤央輝主幹研究員、新田清文研究員、大阪大学大学院基礎工学研究科附属極限科学センターの中本有紀助教、清水克哉教授、大阪公立大学の瀬戸雄介准教授からなる研究チームは、9つの物質(鉄、銅、モリブデン、タングステン、レニウム、白金、金、酸化マグネシウム、塩化ナトリウム)について、地球中心圧力を超える最大430万気圧までの圧力と体積の関係(状態方程式)を決定することに成功しました。状態方程式は高圧実験において“圧力計”として用いられますが、本研究でこれら9つの...
キーワード:物質科学/物性物理/SPring-8/X線回折/ダイヤモンドアンビル/ダイヤモンドアンビルセル/高圧実験/高圧力/状態方程式/地球深部/超高圧/放射光/系外惑星/超伝導/惑星/惑星科学/モリブデン/酸化マグネシウム/レニウム/電子物性/タングステン/集束イオンビーム/イオンビーム/ダイナミクス/マイクロ/マグネシウム/第一原理/第一原理計算/電子顕微鏡/微細加工/結晶構造/ナトリウム
他の関係分野:数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日:2025年3月25日
28
セミクラスレートハイドレートの非古典的分解過程の発見
潜熱蓄熱材の設計に新指針
北海道大学低温科学研究所の木村勇気教授、パナソニック株式会社の町田博宣博士、大阪大学大学院基礎工学研究科の菅原 武助教らを中心とした研究グループは、透過電子顕微鏡内で液体試料を観察できる手法を用いて、セミクラスレートハイドレートの微結晶が分解する過程をその場観察する実験に成功しました。これまで、セミクラスレートハイドレートが複数集まったクラスターを成長ユニットとした結晶化の存在は示唆されていましたが、直...
キーワード:資源利用/産学連携/持続性/パルス/準安定/高周波/相転移/潜熱/ナノマテリアル/電子線/クラスレートハイドレート/過冷却/メモリ/電子デバイス/非晶質/単結晶/電子回折/シリコン/その場観察/ナノ材料/ハイドレート/フーリエ変換/メタン/メタンハイドレート/化学工学/結晶化/相変化/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/透過電子顕微鏡/結晶構造/生体材料/放射線
他の関係分野: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2月19日
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二次元材料上で二酸化バナジウムの超薄膜化に成功!
安価で柔軟な次世代エレクトロニクス用材料の合成技術
大阪大学産業科学研究所の余博源さん(大学院基礎工学研究科博士後期課程)、田中秀和教授、物質・材料研究機構の渡邊賢司博士、谷口尚博士らの研究グループは、二次元材料のひとつである六方晶窒化ホウ素(hBN)の上に、パルスレーザ蒸着法を用いて二酸化バナジウム(VO2...
キーワード:ユビキタス/学際研究/パルス/物質科学/六方晶窒化ホウ素/超薄膜/スペクトル/二次元材料/ラマン/強相関/バナジウム/ナノデバイス/フレキシブル/半導体デバイス/半導体材料/微細化/有機材料/持続可能/持続可能な開発/半導体産業/単結晶/グラフェン/シリコン/スピン/ナノスケール/ナノメートル/酸化物/積層構造/半導体/光学顕微鏡/ホウ素/結晶構造/層構造/スマートフォン
他の関係分野:情報学環境学数物系科学総合理工工学総合生物農学
大阪大学 研究シーズ