神戸大学 研究シーズ|
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研究キーワード：神戸大学における「太陽」 に関係する研究一覧：10件
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発表日：2025年10月7日
1
太陽活動が月面電気環境を左右する新たな仕組みを発見
持続的な有人活動に向けた月環境評価につながる成果
本研究では、起伏に富んだ月面において広く存在すると考えられる窪んだ地形の内部に蓄えられる静電気量を、スーパーコンピュータを用いた物理シミュレーションで検証しました。月は地球の周りを公転する期間の7割で太陽風プラズマにさらされます。この太陽風プラズマを構成するイオンと電子の通常時の運動状態は、イオンが直進性を持つ一方で、電子は四方八方に飛び交って（多方向性）おり、互いに大きく異なります。ただしこれらの粒子運動の直進性と多方向性の度合いは、太陽活動や太陽風の状態（特に速度）に応じて、様々に変わります。今回の研究では、100回を超える計算機シミュレーションをスーパーコンピュータ上で実施することで、様...
キーワード：コンピューティング/スーパーコンピュータ/ハイパフォーマンス・コンピューティング/情報学/情報基盤/環境リスク/計算機実験/宇宙プラズマ/計算機シミュレーション/宇宙科学/時間変動/太陽/太陽活動/太陽系/太陽風/惑星/惑星科学/環境評価/熱環境/シミュレーション/ハザード/ハザードマップ/リスク評価/大規模計算/パフォーマンス/環境因子/放射線
他の関係分野：情報学環境学数物系科学工学
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発表日：2025年10月7日
2
水の電気分解に使われる酸化物電極触媒表面の自発的な構造変化を放射光で観察
水の電気分解において、電極触媒表面でどのようなプロセスで化学反応が進行するかを知るために必要な表面の原子配置を、放射光を利用して観察しました。今回研究したコバルト酸化物では、高機能触媒と類似の構造が電気化学環境下で自発的に形成され、それに伴い触媒活性も変化することを発見しました。再生可能エネルギーの貯蔵を無駄なく行うために必要な触媒の開発に、原子スケールの構造情報が利用できるようになります。研究の背景水の電気分解は環境負荷のないエネルギー貯蔵の重要なステップであり、その反応を効率化するために多くの研究が行われています。白金...
キーワード：オープンアクセス/ベイズ推定/再生可能エネルギー/コバルト酸化物/高エネルギー/水溶液/X線回折/ストロンチウム/加速器/放射光/放射光X線/データ解析/太陽/太陽光/電気分解/電極触媒/チタン酸ストロンチウム/貴金属/エネルギー貯蔵/ペロブスカイト/電解液/持続可能/還元反応/持続可能な開発/太陽光発電/チタン/界面構造/カリウム/コバルト/環境負荷/金属酸化物/固液界面/酸化物/電気化学/二酸化炭素/風力発電/物質移動/表面構造/APC/水素ガス/パラジウム/構造変化
他の関係分野：情報学環境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9日
3
少数データから光触媒性能を予測可能な機械学習モデルを開発
太陽光水素製造技術の実現に向けた材料開発を加速
本研究では、39種類の元素の中から複数種を選んでドープしたヘマタイト光触媒を、ソルボサーマル法注6）によって合成し、導電性ガラス基板上に集積・焼成することで、計97種類の光触媒電極を作製しました。1.6Ｖの電圧印加時の光電流密度を目的変数注7）、サンプルの組成情報から作成した元素特徴量や各種分析データを説明変数注8）として、二段階のLASSO回帰による光電流密度の予測を行いました（図1）。LASSO回帰を二段階にすることで、モデルの予測精度が最大化する説明変数を選択でき、過学習注9）や学習不足による予測精度...
キーワード：変数選択/回帰分析/性能予測/機械学習/人工知能（AI）/金属元素/光エネルギー/水素生成/正則化/太陽/光エネルギー変換/反応場/太陽光/光電流/マテリアルズ・インフォマティクス/触媒作用/可視光/持続可能/酸化鉄/持続可能な開発/ドーピング/光触媒/環境負荷/水素製造/導電性/二酸化炭素/インフォマティクス/エネルギー変換
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7月2日
4
AIで実現する高解像度銀河シミュレーション
銀河進化の計算を6カ月短縮し約2カ月で完了
理化学研究所（理研）数理創造研究センター数理基礎部門の平島敬也基礎科学特別研究員、東京大学大学院理学系研究科の藤井通子准教授、森脇可奈助教、東北公益文科大学公益学部公益学科の平居悠講師、神戸大学大学院理学研究科の斎藤貴之准教授、牧野淳一郎特命教授、マックス・プランク天体物理学研究所のウーリッヒ・フィリップ・ステインワンデル博士研究員、フラットアイアン研究所計算天体物理学センターのシャーリー・ホーグループリーダーの国際共同研究グループは、人工知能（AI）の深層学習[1]を用いて超新星爆発[2]の複雑な物理過程を予測するサロゲート・モデル[3]を開発し、これを銀河形成シミュレーション[4]コード...
キーワード：ミリ波/AI/スーパーコンピュータ/ニューラルネットワーク/フレームワーク/画像処理/画像認識/機械学習/最適化/自然言語/自然言語処理/深層学習/人工知能（AI）/言語処理/密度揺らぎ/揺らぎ/生命の起源/サブミリ波/すばる望遠鏡/ダークマター/暗黒物質/衛星/化学進化/銀河/銀河形成/銀河系/銀河進化/元素合成/初期宇宙/衝撃波/新星/数値シミュレーション/数値計算/星間物質/星形成/星形成領域/太陽/大質量星/超新星/超新星爆発/超伝導/天体物理学/分光器/望遠鏡/惑星/矮小銀河/ボトルネック/大規模数値計算/エンジン/シミュレーション/ニューラルネット/フィードバック/モデル化/動力学/分解能/マッピング/層構造/高分解能/妥当性/ラット
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学工学農学
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発表日：2025年6月12日
5
分子内のすばやい動きで高いエネルギー光へ変換
量子センシングの医療応用にも期待
本研究では、アントラセンとよばれる発色団を橋渡しする中心原子としてホウ素を用いた三量体分子を用い、励起子の分子運動を活性化させる戦略を考えました。ホウ素原子で連結された嵩高い三量体発色団分子において、ホウ素に繋いだ三つの単結合（図1a）は、炭素原子による四本の単結合とは異なり、安定なオクテット則を満たしません。この中心原子からの低い結合次数による不安定性が、三量体内での三重項励起子(図1b)の分子活性化運動につながると予想しました。そこで分子内で三重項励起子ホッピングを示すことが期待されるトリ（9-アントリル）ボラン（TAB）をTTA-UC材料の発光体とし、光増感剤である白金2,3,7,8,1...
キーワード：情報学/シナジー/光エネルギー/持続可能社会/パルス/原子核/高エネルギー/時間分解/電子スピン共鳴/スペクトル/近赤外/磁場/赤外線/太陽/分子活性化/アントラセン/分子運動/光エネルギー変換/物理化学/分子配向/太陽光/磁気モーメント/有機分子/量子センシング/パルスレーザー/可視光/赤外光/双極子/波長変換/発光素子/分子振動/トルエン/持続可能/ボトルネック/紫外線/持続可能な開発/太陽光発電/反応速度/材料設計/太陽電池/電池/スピン/センシング/ピコ秒/マイクロ/マイクロ波/レーザー/拡散係数/量子力学/励起子/エネルギー変換/ホウ素/アップコンバージョン/がん治療/ポルフィリン/近赤外光/光増感剤/増感剤/立体構造
他の関係分野：情報学複合領域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：2025年4月25日
6
隕石の衝撃変成度2分性の成因を解明
炭素質小惑星上での天体衝突は有機物の爆発を引き起こす
神戸大学大学院人間発達環境学研究科の黒澤耕介准教授 (兼 千葉工業大学 惑星探査研究センター 客員研究員)、Imperial College LondonのGareth S. Collins教授、千葉工業大学惑星探査研究センターの石橋高上席研究員らの国際研究グループは、過去の天体衝突の証拠を含んだ炭素質隕石が少ない理由を解明しました。炭素質小惑星の上で天体衝突が起こると、衝突点から近い位置では有機物が爆発し、天体衝突時の衝撃の証拠を宇宙空間へ吹き飛ばしてしまうことがわかりました。一方で最大の炭素質小惑星であり重力も大きいセレス(Ceres)上には過去の天体衝突の痕跡が蓄積されると予想されます。...
キーワード：統計力学/物質科学/リュウグウ/衝突蒸気雲/脱ガス/地球化学/天体衝突/宇宙科学/宇宙物理学/小惑星/衝撃波/数値計算/太陽/太陽系/惑星/惑星科学/惑星探査/隕石/アルミニウム/シミュレーション/化学分析/黒鉛/数値モデル/数値解析/二酸化炭素/二酸化炭素/有機物/自動制御/バルブ/水素ガス
他の関係分野：数物系科学工学農学
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発表日：2025年4月15日
7
外部刺激なしで自己修復する光触媒を実証
持続可能な水素製造システムへの応用に期待
本研究では、次世代太陽電池材料として注目されている有機無機ペロブスカイト（CH3NH3PbX3（X = Cl, Br, I）など）をモデル材料として用いました。水素イオンやハロゲン化物イオンを含む水溶液中にペロブスカイトが飽和した条件下において、外部刺激を必要としない自己修復反応を実現しました。さらに、この反応が、水素生成光触媒反応に適用可能であることを実証しました（図２）。有機無機ペロブスカイトは、水素生成光触媒としての応用が注目されていることから、本研究ではまず光照射が結晶の損傷に及ぼす影響を評価しました。蛍光顕微鏡...
キーワード：水素生成/地球温暖化/水溶液/イオン化/ハロゲン/太陽/光触媒反応/高分子/触媒反応/電子移動/ペロブスカイト/持続可能/光照射/チタン/光触媒/太陽電池/電池/化学工学/環境問題/金属イオン/高分子材料/自己修復/水素製造/有機物/結晶構造/温暖化/水素ガス/カルシウム/蛍光顕微鏡/酸化反応
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3日
8
昼夜に発電可能な熱放射発電素子構造を提案
持続可能なエネルギー供給に期待
通常の半導体では価電子帯と伝導帯の間のバンドギャップ内で電子は存在できませんが、半導体量子構造や不純物などがバンドギャップ内に形成するエネルギー準位を中間バンドとして用いることで、バンドギャップエネルギーよりも低エネルギーの遷移を熱放射や光吸収で利用できるようになります。本研究では、高温での動作が期待できる、中間バンド構造を導入した熱放射発電素子における発電特性を解明し、伝導帯から価電子帯、伝導帯から中間バンド、中間バンドから価電子帯の3つの遷移を利用することで発電密度が向上することを明らかにしました（図１）。これまでに、3つの遷移が可能なエネルギーに重なりが無い場合、中間バンド構造を導入する...
キーワード：産学連携/バンド構造/赤外線/太陽/太陽光/キャリア/バンドギャップ/光吸収/半導体量子構造/量子構造/カーボンニュートラル/持続可能/高温環境/太陽光発電/太陽電池/電池/カーボン/電磁波/二酸化炭素/半導体
他の関係分野：複合領域数物系科学総合理工工学
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発表日：2025年3月21日
9
火星の中層大気は主に大気重力波が駆動
再解析データを用いた火星大気大循環の気候値と地球大気との比較による 大気大循環駆動メカニズムの解明
東京大学大学院理学系研究科の阿隅杏珠大学院生（博士課程1年）、佐藤薫教授、高麗正史助教と、神戸大学大学院理学研究科の林祥介特命教授による研究グループは、火星大気大循環における大気重力波の役割を明らかにしました。本研究では、近年使用可能となった火星の再解析データを用い、火星大気大循環の季節平均的描像とその駆動メカニズムを調べました。浮力を復元力とする大気重力波は、鉛直方向に素早く伝播するため、大きな運動量を高高度まで輸送する働きがあります。しかしながら、時空間スケールが小さいため、全球での観測やモデル再現が難しく、火星大気大循環を駆動する大気重力波の寄与は定量的に調べられ...
キーワード：季節変化/産学連携/フラックス/対流圏/ロスビー波/気候モデル/成層圏/大気重力波/大気大循環/大気波動/中層大気/宇宙科学/衛星/重力波/太陽/太陽系/大気大循環モデル/惑星/惑星科学/3次元構造/コリオリ力/シミュレーション/人工衛星/数値モデル/大気現象
他の関係分野：複合領域環境学数物系科学工学農学
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発表日：2025年3月5日
10
ホログラフィーの弱点を克服レーザーを不要とする単一カメラを用いた高速度 3 次元 イメージング技術の実証に世界で初めて成功
このような状況において、本研究グループは並列強度輸送方程式（図１）と呼ぶ技術を考案しました。この技術では、従来の強度輸送方程式で必要な複数枚の画像を1台のカメラを用いてワンショット記録するので、物体のある瞬間の強度と位相の両方の画像を1枚の画像として取得することを可能にしました。これにより、用いるカメラの撮影速度に応じて、動く物体の強度と位相の両方の動画を記録できるようになりました。また、高速度カメラを用いて並列強度輸送方程式を実施することで、可干渉性の低い光源で照明された高速に動く物体やその物体が発する光の強度と位相の両方の高速度動画像の記録を可能にしました。並列強度輸送方程式を実施...
キーワード：3次元形状/動画像/情報学/空間解析/時空間解析/産学連携/ホログラフィー/核融合/核融合炉/揺らぎ/内部構造/CCD/磁場/太陽/直線偏光/太陽光/CMOS/ホログラム/光散乱/高電圧/LED/計測技術/発光ダイオード（LED）/エンジン/システム工学/プラズマ診断/マイクロ/レーザー/画像計測/屈折率/光学素子/航空機/自動車/分解能/可視化技術/蛍光顕微鏡/蛍光標識
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学総合理工工学総合生物