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「材料設計」 に関係する研究一覧：6件
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発表日：2025年8月6日
1
異なるアモルファス材料系に意外な共通点
～酸化物にも密なランダム原子配列～
結合の性質が全く異なるアモルファス金属酸化物とアモルファス合金は、従来、別物であると考えられてきました。しかし近年、ランダム稠密充填構造※3という共通の性質を持つことが理論的に予想されました。今回、早稲田大学の平田秋彦（ひらたあきひこ）教授と産業技術総合研究所の西尾憲吾（にしおけんご）主任研究員らの研究グループは、原子レベルでの観察が可能な先端観測技術と原子座標データ解析法を駆使し、アモルファス金属酸化物中に、アモルフ...
キーワード：最適化/金属元素/多面体/データ解析/太陽/電子線/第一原理分子動力学/第一原理分子動力学法/トランジスタ/メモリ/半導体デバイス/非晶質/構造モデル/秩序構造/アモルファス/局所構造/金属ガラス/原子配列/材料設計/酸化ハフニウム/太陽電池/電子回折/電池/シミュレーション/ナノメートル/金属イオン/金属酸化物/酸化物/耐食性/第一原理/電子ビーム/動力学/半導体/分子動力学/分子動力学法/量子ビーム/結晶構造/技術革新/ジルコニウム
他の関係分野：情報学環境学数物系科学総合理工工学農学
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発表日：2025年7月1日
2
多孔性結晶中のNaイオンの高速拡散機構を新たに提唱
－次世代ナトリウムイオン電池の新規正極の開発を加速－
東京科学大学（Science Tokyo） 総合研究院 化学生命科学研究所の館山佳尚教授、早稲田大学 先進理工学研究科の伊藤暖大学院生（博士後期課程3年）らは、スーパーコンピュータ「富岳」（用語1）を用いた高精度計算により、Naイオン（Na+）電池（用語2）の有望な電極材料であるプルシアンブルー（PB、用語3）結晶におけるNa+の拡散機構とPB結晶の動的な無歪み性が室温以下の高速拡散に重要であることを提唱しました。これは「大きい孔が拡散に有利」という典型的な考え方を書き換え、また開発競争が加速するNaイオン電池の正極材料（用語4）設計指針を飛躍的に...
キーワード：スーパーコンピュータ/高エネルギー/水分子/物性理論/多孔性結晶/化学センサー/正極材料/材料科学/第一原理分子動力学/金属有機構造体/固体イオニクス/遷移状態/全固体電池/持続可能/温度依存性/動的挙動/イオン伝導/材料設計/電池/カリウム/シミュレーション/シミュレータ/センサー/ひずみ/リチウム/拡散係数/金属イオン/酸化物/持続可能性/自動車/性能評価/第一原理/長寿命化/電気化学/電気自動車/動力学/二次電池/分子動力学/量子力学/結晶構造/技術革新/ナトリウム/寿命/構造変化/創薬/配位子/分子動力学計算
他の関係分野：情報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6月10日
3
白金超え次世代合金のメソポーラス単結晶化で高性能触媒
メタノール分解効率が従来の2.9倍に
電池や燃料電池などで使われる白金触媒は高価であり、より安価かつ高性能な代替材料の開発が求められています。こうした中、名古屋大学、早稲田大学、物質・材料研究機構の研究グループは、最大93％の性能維持を実現する、メソポーラス構造を有する単結晶高エントロピー合金の開発に成功しました。従来困難だった五元素以上の合金の単結晶化と高比表面積化を両立し、白金触媒の2.9倍の性能を示しました。本研究は、JST-ERATO「山内物質空間テクトニクスプロジェクト」による成果で、研究にはプロジェクト研究総括の名古屋大学大学院工学研究科の山内悠輔（やまうちゆうすけ）卓越教授の下、早稲田大学理工学術院の...
キーワード：最適化/金属元素/環境浄化/水素生成/エントロピー/テクトニクス/多結晶/ミセル/二酸化炭素還元/電極触媒/メソポーラス/電気化学反応/クリーンエネルギー/テンプレート/持続可能/反応速度/物質拡散/材料設計/単結晶/電池/燃料電池/センサー/ナノサイズ/ナノスケール/ナノメートル/ナノ構造/液体燃料/界面活性剤/環境負荷/結晶化/自動車/多孔質/耐久性/長寿命化/電荷移動/電気化学/電気自動車/電子顕微鏡/二酸化炭素/比表面積/物質移動/マッピング/メタノール/機能性/結晶構造/寿命/酸化反応
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3月11日
4
一次元らせん構造のペロブスカイト結晶で巨大な光起電力を実証
早稲田大学理工学術院の石井あゆみ（いしいあゆみ）准教授、東京大学生産技術研究所の石井和之（いしいかずゆき）教授、筑波大学数理物質系の二瓶雅之（にへいまさゆき）教授らの共同研究グループは、ハロゲン化鉛ペロブスカイトの一次元らせん構造および配列を有機キラル分子と結晶成長法により制御する手法を見出し、15 Vを超える巨大な光起電力を...
キーワード：モノのインターネット（IoT）/最適化/情報学/産学連携/再生可能エネルギー/スピン軌道相互作用/スピン偏極/軌道角運動量/空間反転対称性の破れ/原子核/光伝導/対称性/低次元/ハロゲン/異方性/太陽/キラル/らせん構造/太陽光/p-n接合/ナノ物質/ペロブスカイト太陽電池/円偏光/空間反転対称性/光起電力/光電流/物質設計/有機分子/生産技術/光機能/対称性の破れ/電子物性/アミン/センシングデバイス/バンドギャップ/ペロブスカイト/光センシング/光デバイス/光励起/高電圧/双極子/半導体デバイス/半導体材料/誘電体/省エネ/光照射/太陽光発電/強誘電体/原子配列/光電変換/材料設計/太陽電池/電子状態/電池/スピン/スピントロニクス/センサー/センシング/ナノスケール/結晶化/結晶成長/光センサー/構造制御/省エネルギー/耐久性/導電性/半導体/有機物/エネルギー変換/結晶構造/p21/光イメージング/ヨウ素
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3月4日
5
傷を自力で治す硬い多層シリコーン系薄膜を開発
早稲田大学理工学術院の宮本佳明（みやもと よしあき）助手、松野敬成（まつの たかみち）講師、下嶋敦（しもじま あつし）教授らによる研究グ...
キーワード：産学連携/水蒸気/エラストマー/ブロックコポリマー/自己組織/高分子/耐熱性/トレードオフ/ファイバー/コンポジット/シロキサン/ナノコンポジット/ポリエチレン/透明性/ナノシート/ナノファイバー/材料設計/PDMS/コーティング/ナノメートル/ナノ粒子/ひび割れ/ポリマー/メンテナンス/界面活性剤/高分子材料/自己修復/耐久性/長寿命化/組み換え/ポリジメチルシロキサン/エチレン/層構造/組織化/寿命/規則構造
他の関係分野：複合領域数物系科学化学生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年2月26日
6
不透明な物質を透明に超高速切り替えに成功、未来の光信号処理デバイスへ
不透明な物質であっても､高強度レーザー光の励起※1により、まるで物質が存在しないかのように光を透過させることができます｡レーザーのON/OFFを超高速で切り替えれば、その物質の透明・不透明も超高速に切り替えられるでしょうか？さらに、単色光だけではなく、多色光も同時に超高速で透明・不透明に切り替え可能でしょうか？早稲田大学理工学術院の賈軍軍（じゃ じゅんじゅん）教授、中部大学の山田直臣（やまだ なおおみ）教授、...
キーワード：通信方式/マッチング/インターネット/情報学/信号処理/情報通信/産学連携/パルス/バンド構造/フェムト秒パルス/非線形/量子コンピュータ/広帯域/高強度レーザー/近赤外/光学材料/非線形光学材料/パルスレーザー/レーザー照射/シリコンフォトニクス/フォトニクス/フォノン/可視光/光スイッチ/光スイッチング/光信号処理/光通信/光励起/赤外光/絶縁体/半導体材料/非線形光学/持続可能/光照射/ゲルマニウム/材料設計/シリコン/ピコ秒/フェムト秒/レーザー/屈折率/酸化物/半導体/非線形性/インジウム/近赤外光
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