フォトン・アップコンバージョンは、低エネルギーの光を高エネルギーの光へと変換する技術であり、可視光から紫外光を生成することが可能です。紫外光は、有害物質の分解や抗菌、水素発生などを担う光触媒反応の駆動に不可欠ですが、太陽光に含まれる紫外光の割合は非常に低いという問題があります。さらに、実用化にむけて固体型のフォトン・アップコンバージョン材料の開発が求められていますが、これまで可視光を紫外光へ高効率に変換可能な固体フォトン・アップコンバージョン材料は報告されておらず、その実現が強く期待されています。　今回、九州大学大学院工学研究院の君塚信夫教授（現 ネガティブエミッションテクノロジー...

　九州大学国際宇宙惑星環境研究センター（i-SPES）の尾花由紀特任准教授らの研究グループは、ニュージーランドを中心とした地上磁力計観測網と、JAXAのジオスペース探査衛星「あらせ」の観測データを組み合わせることで、2024年5月10–11日の巨大磁気嵐時に、地球近傍宇宙空間で酸素イオン（O＋）が異常増加していたことを発見しました。　解析の結果、ニュージーランド上空の地球半径約2.2倍付近の宇宙空間において、プラズマ質量密度が約35,000 amu/cm3に達する極端な高密度状態が発生していたことが明らかになりました。さらに、「あらせ」衛星...

約2億1500万年前の地球へ降下した宇宙塵が、ジュラ紀付加体中にみつかるまでの模式図。かつての深海堆積物に降り積もった宇宙塵は、現在は付加体中の層状チャート中に保存されている。　宇宙から地球へは、微小な塵（宇宙塵）が絶えず降り注い...

　酸素同位体比は、地球環境や生命活動、さらには太陽系形成過程を解明するための重要な指標です。しかしながら、微小な鉱物粒子に対し、試料を破壊せずに同位体情報を取得することは難しく、新たな分析手法の確立が求められています。　九州大学 大学院理学研究院の荒川雅 准教授は、かんらん石の一種であるフォルステライト（Mg2SiO4）において、含まれる酸素同位体（16O,17O,18O）比の違いがラマンスペクトルに与える影響を、第一原理計算(※3)により体系的に解明しました。　これ...

合成・生物化学専攻の久田雅人博士後期課程学生、清水大貴助教、松田建児教授は、理化学研究所・Kirill Bulgarevich博士、瀧宮和男チームリーダー、分子工学専攻・筒井祐介助教、関 修平教授、九州大学・宮田潔志准教授と共同で、優れた半導体特性を持つことで知られる有機分子ルブレン（※1）の構造を改良し、骨格内に七員環を組み込んだ新しい有機半導体材料（縮環ルブレン：FR）の開発に成功しました。従来のルブレンは、炭素と水素のみから構成される有機半導体（※2）として最高クラスの性能を持つ一方で、光や酸素に弱く劣化しやすいという実用上の大きな課題がありました。本研究では、分子の骨格を繋ぎ合わせ（...

太陽光エネルギーの効率的な活用戦略として、光吸収により生じる一重項励起子が分裂して2つの三重項（※5）励起子が形成されるSFが注目され、世界中で研究されています。分裂後の三重項励起子から電子を取り出せば、原理的に光電変換効率200%を達成できるものの、分裂前の一重項（※5）からのエネルギー損失過程が競合するため、変換効率を最大化することは困難です。そこで分裂後に生じる励起三重項エネルギーを高効率に受け取る分子が求められていました。今回、九州大学大学院工学研究院の君塚信夫教授 (現 ネガティブエミッションテクノロジー研究センター　特任教授/名誉教授)、佐々木陽一准教授、同大学工学部の...

国立研究開発法人海洋研究開発機構（理事長　大和 裕幸、以下「JAMSTEC」という。）海洋機能利用部門 生物地球化学センターの古賀 俊貴 ポストドクトラル研究員および高野 淑識 センター長・上席研究員／慶應義塾大学先端生命科学研究所（所長　荒川 和晴）・ 特任准教授、北海道大学低温科学研究所（所長　渡部 直樹）の大場 康弘 准教授、九州大学（総長　石橋 達朗）大学院理学研究院の奈良岡 浩 教授、ヒューマン・メタボローム・テクノロジーズ株式会社（代表取締役　大畑 恭宏）の共同研究グループは、小惑星リュウグウ試料中の核酸塩基について、高精度な解析評価を行いました。小惑星リュウグウ試料を...

ウェアラブル端末は健康管理や行動分析に広く活用されていますが、その多くは毎日の充電が必要であり、長期間の連続利用が難しいという課題がありました。特に屋内環境では発電量が限られるため、電池に頼らず持続的に動作する技術の実現が求められていました。このたび本研究グループは、室内の光と人の動きのみで発電し、電池にほとんど依存せず動作する名札型ウェアラブル端末の開発に成功しました。九州大学大学院システム情報科学研究院の荒川豊教授らの研究グループは、特性の異なる2種類の太陽電池と、動きを電気に変える素子を組み合わせた装置を設計・開発しました。さらに、電力が不足した場合に自動的に省電力...

国立研究開発法人海洋研究開発機構（理事長　大和　裕幸、以下「JAMSTEC」という。）地球環境部門むつ研究所 海峡・沿岸環境変動研究グループの脇田昌英 副主任研究員らの研究グループは、北太平洋西部亜寒帯域のカムチャツカ半島沖に位置する定点K2（北緯47度、東経160度）において、1999～2023年の25年間にわたって、海洋地球研究船「みらい」などで得られた生物地球化学観測データを解析しました。その結果、本海域では海洋酸性化が着実に進行していることに加え、生物生産の長期的な変化が明らかにされました。衛星および船舶観測データから、定点K2での海面水温は、年0.056℃の割合で上昇し、...

九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所（WPI-I2CNER）のNguyen Thanh Tam学術研究員、中村潤児特任教授、Edalati Kaveh准教授らの研究チームは、CO₂排出とプラスチック廃棄物という二つの深刻な環境問題に、単一のプロセスで同時に対処する画期的な光触媒システムを開発しました。独自に設計した「ハイエントロピー酸化物」触媒を用いて、CO₂とPETプラスチックを、光エネルギーだけで有用な化学製品に同時変換することに世界で初めて成功しました。従来のCO₂変換やプラスチックリサイクルのアプローチは、通常、一度に一つの汚染物質のみを処理し、エネルギー集約...

地球の磁場は、過去に何度も「南北が入れ替わる」反転現象を起こしてきました。これまでの研究では、こうした磁場反転は一般的に1万年ほどの比較的短い期間で進行すると考えられていました。このたび、高知大学海洋コア国際研究所の山本裕二教授、フランス国立科学研究センターおよびソルボンヌ大学の BOULILA Slah 博士、九州大学大学院理学研究院の高橋太准教授、米国ユタ大学の LIPPERT C. Peter 准教授らによる国際研究チームは、約4,000万年前の深海堆積物に残された古地磁気記録を高精度で解析し、当時起きた2回の磁場反転を特定しました。解析の結果、これらの反転は約1万8千年と約...

東京大学大学院理学系研究科の坂本啓太大学院生、濱地智之大学院生（現 九州大学先導物質化学研究所 助教）、楊井伸浩教授らの研究グループは、京都大学大学院理学研究科の御代川克輝博士課程学生、倉重佑輝准教授、京都大学大学院工学研究科の今堀博教授、理化学研究所開拓研究所および仁科加速器科学研究センターの立石健一郎研究員、上坂友洋主任研究員・兼部長、神戸大学分子フォトサイエンス研究センターの小堀康博教授らと共同で、トリプレットDNPの新規偏極源分子としてフラーレン誘導体の開発を行うことで、高効率なトリプレットDNPを実現しました。光励起三重項電子の高いスピン偏極率を利...

太陽光や可視光エネルギーを効率的に利用するための鍵となる現象として、「シングレット・フィッション（Singlet Fission, SF）」が注目されています。SFとは、光によって生成された一重項励起子が隣接する基底状態分子と相互作用し、2つの三重項励起子(※2)を生み出す過程です。これにより、1つの光子から2つの励起子を得ることができ、光エネルギーの利用効率を向上させることが可能です。しかし、これまでSFを外部刺激によって能動的に制御することは困難でした。今回、九州大学先導物質化学研究所の福原学教授、慶應義塾大学理工学部の羽曾部卓教授、酒井隼人専任講師、東京科学大学理学院の研究グ...

全球平均の温暖化のペースと比較して、北極域は3〜4倍の速さで温暖化が進行しています。北極気候は中緯度の異常気象の発生にも密接に関わっているため正確な温暖化予測が必要となりますが、数値気候モデル※1によるシミュレーションでは北極温暖化のペースを過小評価する系統誤差が存在します。その原因として複数の要因が挙げられていますが、正確な理解には至っていませんでした。九州大学大学院総合理工学府修士課程1年の中西萌々花氏ならびに九州大学応用力学研究所の道端拓朗准教授は、北極温暖化の過小評価バイアスの原因の一つに、雲の内部構造の再現性が大きく関連している可能性を指摘しました。...