早稲田大学 研究シーズ|
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研究キーワード：早稲田大学における「エネルギー効率」 に関係する研究一覧：5件
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発表日：2025年11月4日
1
スキルミオンの流体挙動と論理ゲート機能を理論的に発見
～ナノ磁気構造体の流体力学の創成とそのデバイス機能の開拓に道～
磁性体中に発現する「スキルミオン」と呼ばれる粒子状のナノ磁気構造体が無数に集まると、流体のように振る舞うことを発見しました。「スキルミオン流体」をアルファベットのHの形状をした磁性体素子に流すと、AND（論理積）やOR（論理和）に対応する論理演算ができることを数値シミュレーションにより発見しました。これらの流体挙動と論理演算機能は、位相幾何学的な磁化配列を持つスキルミオンが無数に集まった結果として現れる創発的な現象と機能です。この成果により、スキルミオン1個1個を制御する高度な技術が不要となり、スキルミオンの素子応用の研究・開発が促進されると期待されます。また...
キーワード：コンピューティング/情報システム/重金属/位相幾何学/キラル磁性体/ストークス方程式/ソリトン/トポロジー/幾何学/空間反転対称性の破れ/磁気構造/準粒子/対称性/熱揺らぎ/非線形/非対称性/揺らぎ/数値シミュレーション/キラル/スキルミオン/トポロジカル/空間反転対称性/磁性体/対称性の破れ/トランジスタ/メモリ/メモリ素子/強磁性/交換相互作用/電子回路/エネルギー効率/空間構造/ナノワイヤ/強磁性体/不揮発性メモリ/システム工学/シミュレーション/スピン/スピントロニクス/テクスチャ/トラップ/トルク/ナノサイズ/ナノスケール/ナノメートル/数値流体力学/積層構造/低消費電力/非線形性/流体力/流体力学/結晶構造/キメラ/層構造/スキル/統計的手法/力学的性質
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7月22日
2
発酵ガスから化学原料へ
～ほしいときにほしいだけ低温で～
食品廃棄物やバイオマス系の資源を発酵して得られる発酵ガス（バイオガス）は、メタンと二酸化炭素が半分ずつ含まれています。メタンと二酸化炭素は、温暖化を引き起こす二大要因のガスでもあり、この2つから化学原料を作る方法は従来から知られていましたが、非常に高温を必要とし、かつ炭素の析出が多く、実用化が困難な方法でした。早稲田大学理工学術院の...
キーワード：触媒反応/固体触媒/合成ガス/表面反応/エネルギー効率/カーボンニュートラル/バイオガス/カーボン/メタン/二酸化炭素/二酸化炭素/廃棄物/発酵/バイオマス/温暖化/プロトン
他の関係分野：化学工学農学
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発表日：2025年7月7日
3
室温にて強相関電子材料の電流方向依存の抵抗変化を発見
－キラル磁性体における非相反電荷輸送の包括的理解－
理化学研究所（理研）創発物性科学研究センター強相関物質研究グループの中村大輔上級研究員、田口康二郎グループディレクター（最先端研究プラットフォーム連携（TRIP）事業本部強相関材料環境デバイス研究チーム副チームディレクター）、強相関理論研究グループの永長直人グループディレクター（最先端研究プラットフォーム連携（TRIP）事業本部基礎量子科学研究プログラムプログラムディレクター）、早稲田大学理工学術院先進理工学部の...
キーワード：価値創造/温室効果ガス/カイラリティ/キラル磁性体/バンド構造/強相関電子/交差相関/高エネルギー/時間反転対称性/準粒子/相対論的効果/対称性/非線形/非線形応答/非線形現象/非対称性/輸送現象/揺らぎ/イオン源/温室効果/磁場/超伝導/キラル/理論的研究/スキルミオン/トポロジカル/強相関/空間反転対称性/磁性体/スピン揺らぎ/マンガン/トランジスタ/レンズ/強磁性/集束イオンビーム/電子デバイス/半導体デバイス/理論解析/エネルギー効率/カーボンニュートラル/温度依存性/電荷輸送/磁性材料/電気抵抗/カーボン/イオンビーム/コバルト/スピン/スピントロニクス/マイクロ/金属材料/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/透過電子顕微鏡/半導体/微細加工/カルス/結晶構造/技術革新/キメラ/スキル/ラット
他の関係分野：複合領域環境学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：2025年4月3日
4
AIで有機結晶の機能を高出力化
機械学習を活用し、従来と比べ3.7倍大きい力を効率的に実現
早稲田大学データ科学センターの谷口 卓也（たにぐち たくや）准教授、同大理工学術院の朝日 透（あさひ とおる）教授、同大大学院先進理工学研究科一貫制博士課程5年（研究当時）の石崎 一輝（いしざき かずき）らの研究グループ（以下、本研究グループ）はこのたび、機械学習を使って光駆動有機結晶の発生力を向上させることに成功しました。従来の光駆動有機結晶は発生できる力が小さく、実用化に向け課題が残っていました。そこで本研究グループは、分子設計と実験条件最適化にそれぞれ機械学習を用い、その手法を組み合わせることで、より高い出力を効率的に得ることに成功しました。従来の少なくとも73倍のスピードで条件探索を...
キーワード：AI/機械学習/最適化/情報学/人工知能（AI）/産学連携/光エネルギー/環境技術/クリスタル/ハロゲン/相転移/太陽/分子構造/有機分子/ACT/材料科学/アミン/エネルギー効率/機械的特性/ベンゼン/光照射/ヤング率/有機結晶/アクチュエータ/シミュレーション/モーター/ロボット/遠隔制御/遠隔操作/環境負荷/機能性材料/結晶化/非接触/インフォマティクス/機能性/光制御/予測モデル/スクリーニング/分子設計
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総合生物農学
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発表日：2025年3月10日
5
地球規模の急激な寒冷化が酵素の進化を促進
40億年に渡る生物と地球環境の共進化の謎に迫る
共通祖先酵素から、現存の常温菌酵素をつなぐ進化経路上の11個の中間祖先酵素を復元したところ、高温に適した触媒特性から低温に適した特性への大きな変化は、21～25億年前の2つの連続した中間祖先の間で起こることを発見しました。低温に適した酵素では、高温に適した酵素では見られない活性部位が閉じた構造が存在し、開閉遷移のエネルギーコストと触媒反応に必要な活性化エネルギーが低減されることで、低温での触媒反応がより効率的になりました。今回の研究手法は、さまざまな酵素に適用することができ、生物とその酵素がどのように40億年に渡る地球環境の変化に適応し進化して...
キーワード：ブートストラップ/情報学/環境変化/産学連携/突然変異/温室効果ガス/海洋/高エネルギー/水分子/分子動力学シミュレーション/揺らぎ/温室効果/海底堆積物/気候変動/生命の起源/全球凍結/堆積物/地球化学/同位体/太陽/同位体比/氷床コア/二量体/アミド/触媒反応/耐熱性/タンパク質合成/ロイシン/遺伝情報/塩基配列/共進化/系統樹/進化生物学/超好熱菌/分子系統解析/環境適応/適応進化/分子系統/太陽光/反射率/遷移状態/脱水素/エネルギー効率/エネルギー消費/持続可能/省エネ/高温環境/地球環境/反応速度/活性化エネルギー/熱安定性/シミュレーション/トラップ/メタン/リサイクル/環境負荷/省エネルギー/動力学/同位体分析/二酸化炭素/分子動力学/極限環境/メタン菌/古細菌/好熱菌/タンパク質工学/技術革新/生態系/系統解析/酵素活性/生合成/微生物/アミノ酸配列/遺伝子工学/大腸
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