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「結晶構造」 に関係する研究一覧：12件
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発表日：2025年11月15日 この記事は2025年11月29日号以降に掲載されます。
1
従来困難だった磁性体の結晶対称性由来の磁区を識別する手法を開発
─ 超低消費電力・高速動作素子を実現するスピントロ二クス材料の開発に拍車 ─
この記事は2025年11月29日号以降に掲載されます。
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発表日：2025年11月4日
2
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10月28日
3
近赤外光も利用可能なアップコンバージョン型 ペロブスカイト太陽電池の開発に成功
～色素増感型希土類ナノ粒子とのハイブリッド化により近赤外光を可視光に変換して活用～
太陽光発電は再生可能エネルギーの中でも最も注目される技術ですが、現在の主流である鉛系ペロブスカイト※3太陽電池は主に「可視光」しか利用できず、太陽光の半分近くを占める「近赤外光」は無駄になっていました。一方、赤外光感度を有する系ペロブスカイト太陽電池では変換効率が低いという問題がありました。早稲田大学理工学術院の...
キーワード：光エネルギー/再生可能エネルギー/高エネルギー/ハロゲン/希土類元素/広帯域/スペクトル/近赤外/太陽/太陽光/ペロブスカイト太陽電池/光電流/エネルギー利用/医用工学/希土類イオン/溶液プロセス/エネルギー移動/キャリア/バンドギャップ/ペロブスカイト/可視光/光デバイス/光吸収/高電圧/赤外光/二光子吸収/持続可能/光照射/太陽光発電/チタン/希土類/光電変換/太陽電池/電池/シリコン/ナノ粒子/レーザー/環境負荷/耐久性/半導体/SEM/エネルギー変換/結晶構造/アップコンバージョン/インドシアニングリーン/ショック/日常生活/カチオン/カルシウム/バイオイメージング/近赤外光
他の関係分野：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10月23日
4
機械学習で結晶構造の予測精度を2倍に向上
医薬品や機能性有機材料の開発を加速する新手法を開発
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、同大学大学院先進理工学研究科一貫制博士課程３年の深澤亮（ふかさわりょう）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有機分子の結晶構造予測※１の成功率を向上させることに成功しました。有機分子の結晶構造を予測することは医薬品や機能性材料の開発に重要ですが、膨大な計算コストが課題でした。本研究では、機械学習を用いて有望な結...
キーワード：ニューラルネットワーク/ワークフロー/機械学習/最適化/対称性/量子化/計算機シミュレーション/相転移/太陽/分子構造/量子化学/量子化学計算/ディスプレイ/有機エレクトロニクス/有機太陽電池/有機半導体/分子性固体/有機分子/ACT/ファンデルワールス力/電子デバイス/有機EL/有機材料/ボトルネック/太陽電池/電気伝導/電子状態/電池/有機結晶/電気伝導性/シミュレーション/ニューラルネット/機能性材料/結晶化/多孔質/多孔質材料/半導体/インフォマティクス/構造予測/機能性/結晶構造/コンフォメーション/医薬品開発
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：2025年8月6日
5
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7日
6
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7月1日
7
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
8
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6月6日
9
キラル物質が示す光による電流生成機能を予言
新しい光エレクトロニクス機能の開拓へ道
光照射により物質の性質や機能を自在に操ることは、物質科学におけるチャレンジングな課題ですが、レーザー技術の発展により、近年その研究は加速度的に進展しています。 今回、早稲田大学高等研究所の大湊友也（おおみなとゆうや）講師と、同大学...
キーワード：周期解/微分方程式/コヒーレント/パルス/準粒子/物質科学/磁場/数値計算/太陽/ケイ素/キラル/光応答/太陽光/スキルミオン/トポロジカル/円偏光/光起電力/光電流/材料科学/光機能/金属有機構造体/光エレクトロニクス/光スイッチ/高次高調波発生/高調波/物性制御/光照射/太陽電池/電池/コバルト/シリコン/レーザー/高次高調波/実証実験/周波数/低消費電力/半導体/非接触/エネルギー変換/結晶構造/キメラ/スキル
他の関係分野：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15日
10
力学系の内部構造を解析する深層学習を開発
～物理現象や複雑システムの理解や解析に期待～
北海道大学大学院情報科学研究院の松原 崇教授、早稲田大学理工学術院の吉村浩明教授、神戸大学大学院理学研究科の谷口隆晴教授、大阪大学大学院基礎工学研究科修士課程のコスロービアン・ラグミックアルマン氏らの研究グループは、機械系や電気系など様々な物理ドメインのシステムが結合した力学系*1を、高精度かつ統一的に表現できる新たな深層学習*2手法「ポアソン＝ディラック ニューラルネットワーク（PoDiNNs）...
キーワード：電力制御/AI/ニューラルネットワーク/機械学習/最適化/深層学習/社会システム/微分方程式/偏微分方程式/対称性/計算機シミュレーション/内部構造/保存則/力学系/エナンチオマー/二量体/キラル/物理化学/キャパシタ/力制御/温度依存性/固体化学/単結晶/シミュレーション/ニューラルネット/マルチフィジックス/モデル化/ロボット/ロボット工学/結晶化/自動車/冗長性/振動解析/単結晶X線構造解析/X線構造解析/結晶構造/ニューロン/サリドマイド/医薬品開発/神経細胞
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学工学総合生物農学
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発表日：2025年4月10日
11
温度によるサリドマイド結晶の構造変化を明らかに
分子環境と結晶熱膨張の関係の新たな知見で、キラル医薬品の結晶化や品質確保に期待
早稲田大学理工学術院の朝日透（あさひとおる）教授、同大学総合研究機構の中川鉄馬（なかがわけんた）主任研究員、中西卓也（なかにしたくや）上級研究員...
キーワード：ハンセン病/産学連携/結晶格子/対称性/非対称性/エナンチオマー/分子構造/二量体/キラル/物理化学/結晶育成/温度依存性/固体化学/単結晶/化学工学/結晶化/単結晶X線構造解析/熱膨張/X線構造解析/結晶構造/固相反応/胎児/骨髄/サリドマイド/医薬品開発/構造変化/多発性骨髄腫/誘導体/難病/妊婦
他の関係分野：複合領域数物系科学化学工学総合生物農学
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発表日：2025年3月11日
12
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