広島大学 研究シーズ|
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研究キーワード：広島大学における「電子状態」 に関係する研究一覧：11件
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発表日：2026年3月13日
1
二次元材料である六方晶窒化ホウ素（hBN）の生体量子センサ化に成功
– 欠陥導入と構造制御で細胞計測を実現 –
京都工芸繊維大学の下村鈴音 博士前期課程学生、外間進悟 助教らは、広島大学の中根有梨奈 博士前期課程学生（卓越大学院プログラム履修生）、杉拓磨 准教授および量子科学技術研究開発機構との共同研究により、六方晶窒化ホウ素（hBN）ナノ粒子を用いた新しい量子センサの開発に成功しました。本研究では、hBNナノ粒子内部に多数の「ホウ素空孔中心」と呼ばれる欠陥を導入し、この欠陥の持つ量子特性に基づく蛍光信号を利用することで、光を使って周囲の微小な温度変化を検出できることを実証しました。さらに、二次元材料の欠点である「構造的に脆い」という性質をシリカ（酸化ケイ素）の薄膜でコートすることにより安定化し、その上...
キーワード：最適化/磁気共鳴/量子スピン/六方晶窒化ホウ素/磁場/ケイ素/高分子/二次元材料/原子層/電子線/量子センシング/温度分布/蛍光体/バイオセンシング/温度依存性/計測技術/量子ドット/電子状態/表面修飾/グラフェン/コーティング/コロイド/シリカ/スピン/センシング/ナノスケール/ナノメートル/ナノ材料/ナノ粒子/マイクロ/マイクロ波/環境情報/光計測/構造制御/周波数/量子力学/親水性/生体内/ホウ素/同時測定/微小環境/ナノテクノロジー/病態解明/Hela細胞/がん細胞/ストレス応答/ラジカル/細胞代謝/神経細胞/創薬/培養細胞/ストレス/異分野融合/神経疾患/非侵襲
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：2026年3月3日
2
世界初、超高性能熱電半金属に潜む「プラズモニックポーラロン」を直接観測
－半金属は熱電材料にならないという常識を覆す－
岡山大学学術研究院先鋭研究領域（異分野基礎科学研究所）の大槻太毅准教授と名古屋大学大学院理学研究科の中埜彰俊助教（現：同大学大学院工学研究科講師）、寺崎一郎教授、京都大学大学院人間・環境学研究科の吉田鉄平教授、広島大学大学院先進理工系科学研究科の長谷川巧准教授、広島大学放射光科学研究所の有田将司技術専門職員、高エネルギー加速器研究機構（KEK）物質構造科学研究所の堀場弘司准教授（現：量子科学技術研究開発機構上席研究員）、北村未歩助教（現：量子科学技術研究開発機構主任研究員）らの研究グループは、半金属でありながら極めて高い熱電性能を示す準一次元物質Ta₂PdSe₆において、電子と集団的電荷振...
キーワード：バンド構造/角度分解光電子分光/光電子分光/高エネルギー/準粒子/対称性/低次元/非対称性/加速器/電気伝導度/放射光/エネルギー利用/電子分光/キャリア/クリーンエネルギー/プラズモン/ポーラロン/低次元物質/熱起電力/半金属/電気伝導/電子構造/電子状態/熱電材料/熱電変換/高効率化/半導体/APC/寿命
他の関係分野：数物系科学工学
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発表日：2026年1月21日
3
強相関電子系物質の相図におけるパラダイムシフト
－半世紀使われてきたドニアック相図を超えて－
理化学研究所（理研）放射光科学研究センター物理・化学系ビームライン基盤グループの山岡人志客員研究員、富山県立大学工学部教養教育センターの谷田博司准教授、広島大学放射光科学研究所（HiSOR）のアイケ・シュヴィア助教（研究当時）、シブ・クマール助教（研究当時）、有田将司技術専門職員、島田賢也教授（同大学放射光科学研究所所長）、関西学院大学の山本義哉大学院生（研究当時）、水木純一郎教授、高知大学の田島史郎大学院生（研究当時）、小野寺健太大学院生（研究当時）、西岡孝教授らの国際共同研究グループは、奇妙な異方性（磁気秩序が磁化の起こりやすい方向に起きない）を備えた反強磁性秩序[1]...
キーワード：空間分布/バンド構造/フェルミ面/角度分解光電子分光/軌道角運動量/強相関電子/強相関電子系/近藤効果/近藤半導体/原子核/光電子分光/高温超伝導体/磁気秩序/重い電子/超伝導体/電荷秩序/電子相関/反強磁性/不確定性原理/物性物理/有効質量/量子臨界点/臨界点/SPring-8/X線回折/異方性/希土類元素/相転移/軟X線/放射光/スペクトル/遠赤外線/検出器/磁場/赤外線/超伝導/波動関数/ロジウム/シンクロトロン放射/強相関/磁気モーメント/磁気異方性/磁性体/電子分光/新物質/遷移金属/メモリ/可視光/強磁性/高温超伝導/絶縁体/熱力学/希土類/状態図/単結晶/電気抵抗/電子構造/電子状態/AFM/アルミニウム/ウラン/スピン/電磁波/半導体/不確定性/量子力学/エネルギー変換/結晶構造/SPECT/ナノテクノロジー/力学的性質/オスミウム/バイオテクノロジー/ルテニウム
他の関係分野：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11月8日
4
銅酸化物の高温超伝導体で特殊な電子状態「ノード金属」を発見
～三層構造が高い超伝導を実現する仕組みの解明へ～
広島大学放射光科学研究所准教授の出田真一郎、同大学技術専門職員の有田将司、京都大学大学院人間・環境学研究科教授の吉田鉄平、東京大学大学院理学系研究科名誉教授の藤森淳、内田慎一、同大学低温科学研究センター助教の藤井武則、弘前大学大学院理工学研究科教授の渡辺孝夫（研究当時）、同大学博士課程学生の足立伸太郎（研究当時、現職京都先端科学大学工学部講師）、自然科学研究機構分子科学研究所／総合研究大学院大学准教授の田中清尚、産業技術総合研究所主任研究員の石田茂之、東北大学大学院工学研究科助教の野地尚（研究当時）らと、台湾国立清華大学、米国スタンフォード大学の国際共同研究チームは、銅酸化物高温超伝導体（...
キーワード：フェルミ面/モット絶縁体/液体ヘリウム/角度分解光電子分光/近接効果/光電子分光/高温超伝導体/対称性/超伝導ギャップ/超伝導体/銅酸化物/銅酸化物高温超伝導体/物性物理/ヘリウム/放射光/超伝導/光電子分光法/アニール/物質設計/電子分光/エネルギー貯蔵/キャリア/高温超伝導/酸化物高温超伝導体/絶縁体/ケーブル/紫外線/電気抵抗/電子構造/電子状態/アルミニウム/モーター/リニアモーター/レーザー/酸化物/分解能/量子力学/結晶構造/層構造/高分解能
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9月2日
5
界面水の不均一性を原子レベルの分解能で解明
―高い構造情報量をもつ多孔性結晶を構造解析技術に応用―
東京大学大学院総合文化研究科の堀内新之介講師、東京大学物性研究所の原田慈久教授、東京理科大学理学部第一部化学科の大坪主弥准教授、高輝度光科学研究センターの池本夕佳主席研究員、北里大学未来工学部の渡辺豪教授、広島大学放射光科学研究所の高橋修特任教授、長崎大学大学院総合生産科学研究科の林幹大准教授および馬越啓介教授らの研究グループは、新しいタイプの多孔性結晶を創出し、その結晶に含まれる界面水が温度や界面からの距離に依存した動的挙動を示すことを明らかにしました。生体分子や高分子材料の表面に存在する水分子は界面水と呼ばれ、さまざまな場面で重要な役割を担っています。そのため、界面水の...
キーワード：情報量/AI/機械学習/情報理論/環境変化/分析技術/コヒーレント/幾何学/水素結合ネットワーク/水分子/複雑系/分子動力学シミュレーション/輸送現象/SPring-8/エントロピー/速度論/軟X線/分光学/放射光/スペクトル/赤外線/水クラスター/分子構造/構造形成/赤外分光/多孔性結晶/らせん構造/高分子/分子集合体/結晶構造解析/静電相互作用/多孔性配位高分子/配位結合/配位高分子/分子素子/有機分子/赤外分光法/材料科学/エキシトン/結合状態/金属有機構造体/固体表面/ファンデルワールス力/赤外光/発光分光/有機材料/社会貢献/塩化物イオン/細孔構造/情報エントロピー/動的挙動/アモルファス/単結晶/電子状態/シミュレーション/ナノメートル/ポリマー/拡散係数/機能性材料/極低温/金属イオン/結晶化/高分子材料/水素原子/単結晶X線構造解析/動力学/分解能/分子動力学/X線構造解析/機能材料/機能性/結晶構造/構造決定/結晶性/酵素活性
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化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9月2日
6
ガラスは温度の上下を繰り返すと若返る？
―電子状態の変化―
島根大学材料エネルギー学部の細川伸也研究員、小林健太郎研究員、尾原幸治教授は、広島大学、弘前大学、高エネルギー加速器研究機構、および東北大学の研究者と協力して、金属ガラスを対象として、液体窒素温度(およそ摂氏マイナス196度)と室温の間を繰り返し上下させることによる若返り効果によって、ガラスの電子状態が大きく変化することを、放射光を用いて明らかにしました。放射光を用いると、物質中に詰まった電子や空いている電子の状態を、元素やその電子軌道(注4)を区別して観測できます。研究に用いた金属ガラスは重い希土類元素のガドリニウム(Gd)と軽い遷移金属元素であるコバルト(Co)から...
キーワード：測定誤差/金属元素/光エネルギー/CsI/X線吸収分光/パルス/過冷却液体/原子核/光電子分光/高エネルギー/イオン化/ガドリニウム/ガラス転移/加速器/希土類元素/軟X線/放射光/スペクトル/検出器/磁場/赤外線/分光器/光イオン化/光電子スペクトル/光電子分光法/波動関数/発光スペクトル/吸収スペクトル/過冷却/電子分光/融点/遷移金属/回折格子/状態密度/発光分光/分光測定/紫外線/秩序構造/希土類/金属ガラス/原子配列/電子構造/電子状態/コバルト/スピン/ひずみ/液体金属/希土類金属/極低温/金属材料/電磁波/熱膨張/分解能/ガラス状態/若返り/アルコール/老化
他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学工学総合生物
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発表日：2025年8月30日
7
分子の運命の赤い糸は、確かにそこにあった
--分子界面に潜む「弱い結びつき」を電子共鳴で可視化
ふれるか、ふれないか。そんなかすかなやりとりが、電子の世界に痕跡を残す。分子と基板が作る“界面”で生じる極めて弱い結びつき「ファンデルワールス相互作用(1)」。その存在を、電子の共鳴現象（ファノ共鳴(2)）として初めて明瞭にとらえることに、日本の研究チームが成功しました。この発見は、未来のナノエレクトロニクスや次世代材料の基盤となる、分子界面の「見えないつながり」の可視化につながるものです。 本研究成果は、国際学術誌『Physical Review B』に、2025年8月1日付でオンライン掲載されました。 ...
キーワード：ベンチマーク/プロファイル/光エネルギー/グラファイト/ナノエレクトロニクス/角度分解光電子分光/光電子分光/弱い相互作用/低エネルギー励起/量子化/量子干渉/量子情報/量子情報処理/イオン化/加速器/放射光/スペクトル/光イオン化/光電子分光法/量子化学/励起状態/量子化学計算/有機半導体/二次元材料/シンクロトロン放射/シンクロトロン放射光/分子エレクトロニクス/有機分子/電子分光/2次元材料/ナノ界面/フレキシブル/ペンタセン/真空紫外光/無機材料/ベンゼン/紫外線/材料設計/電子構造/電子状態/グラフェン/センサー/機能性材料/黒鉛/酸化物/導電性/半導体/分解能/機能性/高分解能/ゆらぎ/寿命
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：2025年8月21日
8
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アアース（希土類元素）※６を含む化合物では、希土類元素が有する局在的な開殻4f電子により、ネオジム磁石のような強力な永久磁石や...
キーワード：カゴメ格子/フェルミ液体/フラストレーション/希土類化合物/強い相互作用/近藤効果/光学伝導度/重い電子/重い電子系/電子相関/非フェルミ液体/非従来型超伝導/不確定性原理/物性物理/有効質量/量子コンピュータ/量子テレポーテーション/量子もつれ/量子ゆらぎ/量子臨界現象/量子臨界点/臨界現象/臨界点/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/ブラックホール/磁場/超伝導/ロジウム/強相関/磁性体/反射率/可視光/高温超伝導/希土類/電気抵抗/電子状態/スピン/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
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8月9日
9
異方的量子スピンジグザグ鎖モデルの予測を実験的に実証
― 新たな物質機能性の実現が期待 ―
京都大学大学院理学研究科の堀文哉 博士課程学生（現：東北大学大学院理学研究科 助教）、松平広康 博士課程学生、北川俊作 同准教授、石田憲二 同教授、広島大学大学院先進理工系科学研究科の鈴木大斗 博士課程学生、鬼丸孝博 同教授の研究グループは、近年提案された異方的量子スピンジグザグ鎖モデルの予測を実験的に実証しました。 固体物理の分野では、通常の磁性体では見られない秩序状態や準粒子1の研究が注目されています。以前、同研究のグループは希土類のイッテルビウム（Yb）原子がジグザグ鎖を形成する磁性半導体YbCuS2において、格子間隔と非整合な周期をもつ磁気秩序（非整合磁気秩序）と電気的中性...
キーワード：液体ヘリウム/原子核/時間反転対称性/磁気構造/磁気秩序/準粒子/多極子/多極子秩序/対称性/低エネルギー励起/電気磁気効果/電気分極/反強磁性/反強磁性体/普遍性/物質科学/誘電性/量子コンピュータ/量子スピン/臨界点/ヘリウム/異方性/素粒子/磁場/励起状態/核スピン/強誘電性/空間反転対称性/磁性体/スピンエレクトロニクス/強磁性/磁性半導体/温度依存性/希土類/強磁性体/電気抵抗/電子状態/スピン/スピントロニクス/モーター/永久磁石/機能性材料/熱伝導/半導体/量子力学/機能性/ゆらぎ/妥当性/プローブ
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7月23日
10
DNAが光と磁場を感じる？
—生物の新たな光磁気感知メカニズムを提唱！—
広島大学WPI 持続可能性に寄与するキラルノット超物質拠点(WPI-SKCM2)の岡芳美特任助教および井上克也教授によるグループとドイツのアルベルト・ルートヴィヒ大学フライブルク、埼玉大学および分子科学研究所の共同研究チームは、DNAと生体内に存在するフラビン色素(2)の間でブルーライトを当てた時に起こる反応が、市販の磁気治療器より弱い弱磁場の影響を受けることを示しました。今回の発見は、これまでほとんど着目されてこなかった生体内で起こりうるDNAの光磁気感知のメカニズムを明らかにしたことで、生物がもつ感覚の理解、生活環境下における光や磁場が健康や...
キーワード：オープンアクセス/分析技術/時間分解/地磁気/電子スピン共鳴/スペクトル/磁場/キラル/電子移動/反応機構/光受容/光受容タンパク質/青色光/磁場効果/クロム/レーザー照射/前駆体/可視光/持続可能/紫外線/電子状態/スピン/センサー/ナビゲーション/マイクロ/マイクロ波/レーザー/持続可能性/量子力学/生体内/クリプトクロム/ビタミン/DNA修復/エイジング/寿命/ナノテクノロジー/DNA損傷/アミノ酸/オリゴマー/カチオン/トリプトファン/ラジカル/ラット/活性酸素/電子移動反応/ヘルスケア/生活習慣病/老化
他の関係分野：情報学環境学数物系科学化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2月25日
11
【研究成果】高温超伝導が生じる舞台となる「奇妙な金属状態」に光をあてる
～高温超伝導の起源の解明や量子技術への応用に期待～
広島大学大学院先進理工系科学研究科博士課程後期3年の宮井雄大、広島大学放射光科学研究所准教授の出田真一郎、同教授の島田賢也、広島大学技術センター技術専門職員の有田将司、室蘭工業大学大学院工学研究科准教授の黒澤徹、北海道大学名誉教授の小田研、自然科学研究機構分子科学研究所/総合研究大学院大学准教授の田中清尚の研究チームは、銅酸化物高温超伝導（＊１）が生じる舞台となる「奇妙な金属状態（ストレンジメタル）」の特徴を初めて可視化しました。研究グループは、新たな解析手法を開発して、放射光や紫外線レーザーを用いた高分解能角度分解光電子分光（＊２）を行い、奇妙な金属状態の性質を反映する「自己エネルギー」...
キーワード：医療機器/産学連携/ビスマス/モット絶縁体/角度分解光電子分光/強い相互作用/強相関電子/強相関電子系/原子核/光電子分光/高エネルギー/高温超伝導体/磁気共鳴/磁気抵抗/対称性/超伝導体/超流動/銅酸化物/銅酸化物高温超伝導体/物性物理/量子コンピュータ/放射光/超伝導/光電子分光法/量子ビット/強相関/材料科学/電子分光/クーロン相互作用/強磁性/高温超伝導/酸化物高温超伝導体/絶縁体/超伝導材料/カーボンニュートラル/省エネ/温度依存性/紫外線/チタン/ドーピング/ニオブ/巨大磁気抵抗/電気抵抗/電子構造/電子状態/カーボン/スピン/チタン合金/モーター/リニアモーター/レーザー/酸化物/省エネルギー/分解能/結晶構造/高分解能/APC/ゆらぎ/MRI
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