分子の“カギ穴とカギ”（ホスト－ゲスト）を利用した、繰り返し貼ってはがせる新しい高分子接着材料を開発。ホスト－ゲスト錯体を用いた接着は、なぜ繰り返し貼ってはがすことができるのか、そのメカニズムは十分に理解されていなかったが、中性子を用いて接着界面を可視化することで、そのメカニズムを解明。オンデマンドに分解可能かつ繰り返し使用できる接着剤として、精密機器の製造プロセスにおける歩留まり改善や使用後の分別・リサイクルを容易化し、コスト・廃棄物削減に貢献することに期待。大阪大学 大学院理学研究科の和田 拓真 さん（研究当時：大学院生）、山岡 賢司 助教、髙島...

ナノスケールにおけるグラフェンシート（GS）の曲げ剛性を精度良く評価可能な新たな数理手法を開発。分子動力学シミュレーションと、微分幾何学に基づくヘルフリッヒ膜理論を融合。曲げ剛性を持つGSを設計する上で重要な指針となり、今後の新規材料開発に大きく貢献すると期待。東京科学大学（Science Tokyo） 物質理工学院 材料系の雷 霄雯（ライ・ショウブン）准教授、國廣 侑志 修士課程学生（研究当時）、藤居 俊之 教授の研究チームおよび名古屋大学 大学院工学研究科の畝山 多加志 准教授は、回位を持つグラフェンシート（Graphene Sheet：GS）に...

触媒ナノ粒子の表面構造や帯電状態は反応性に深く関与し、反応環境下でナノスケールかつリアルタイムで観察する技術の確立が強く求められてきた。高感度の電子線ホログラフィーと環境制御型透過電子顕微鏡法の組み合わせにより、実環境を模擬したガス雰囲気中（ガスが充満している状態）で触媒ナノ粒子の表面構造や帯電状態の変化を直接可視化。触媒材料の設計指針に新たな視点をもたらし、持続可能なエネルギー変換技術や脱炭素社会の実現に向けた次世代触媒の開発に貢献することに期待。金属ナノ粒子触媒は、持続可能なエネルギー変換技術や脱炭素社会の実現に貢献する重要な材料です。これらの触...

ナノスケールの細孔を持つ金属酸化物材料は、触媒や吸着・分離材、エネルギー材料など幅広い分野で応用・研究されており、中でも、単一の大きな結晶に無数のナノ細孔が空いている”単結晶性ナノ多孔体”は単結晶とナノ多孔体の性質を兼ね備えるユニークな材料として注目されています。本研究では、合成が難しかった金属酸化物の”単結晶性ナノ多孔体”合成のブレークスルーとなり得る技術を開発しました。細孔を形成する鋳型としてナノ多孔体を用いて、金属塩化物を染み込ませて蒸気としてナノ細孔中を拡散、気相輸送させて酸化することで鋳型内での結晶成長を実現しました。作製した酸化鉄ナノ多孔体は、一般的な微結晶...

金属3Dプリンティングにより作成した高強度の合金造形物について、マイクロメートルスケールの「結晶学的ラメラ構造」とナノメートルサイズの「セル組織」に着目し、造形物の強度に対するそれぞれの影響を定量的に抽出することに成功した。セル組織が極めて大きな強化をもたらす原因因子であることが明らかに。「結晶学的ラメラ構造」による強度上昇は数％程度であった一方で、「セル組織」では強度が40パーセント(1.4倍)上昇。レーザ粉末床溶融結合法で作製した合金造形物が非常に高強度を示す要因は、複数の特異構造が存在するため未解明であったが、セル組織は熱処理によって、ラメラ構造は特異なスキャンス...

カーボンナノチューブ（CNT）に光を照射すると発生する励起子は、CNTの光電特性を左右する重要な役割を担っているが、その空間的広がりは非常に小さく、寿命も極めて短いため、従来の計測技術では励起子の挙動を直接観測することは困難だった。フェムト秒赤外パルスを用いた超高速赤外近接場光顕微鏡を用いて、CNT内の励起子の局所的な超高速ダイナミクスを実空間で観測することに成功した。特に、CNT内部の微小な格子歪みや隣接するCNTとの相互作用といったナノスケールの局所環境が、励起子の生成と消滅に与える影響を解明した。励起子の局所的な超高速現象を理解することは、その制御技術の...

レアメタル不要で高性能：シリコンとアルミニウムという身近な素材で、プラチナを超える磁気制御性能を実現原子レベルの精密制御がカギ：原子数個分の厚みで素材の構成比を調整することで、性能を最大化次世代メモリーへ直結：低電力・高耐久な次世代メモリー素子などへの応用が期待され、省エネルギー社会の実現に貢献福岡大学の洞口 泰輔 助教（研究当時、慶應義塾大学 理工学部 特任助教）と慶應義塾大学 理工学部の能崎 幸雄 教授、物質・材料研究機構（NIMS）の介川 裕章 グループリーダー、中国科学院大学 カブリ理論科学研究所の松尾 衛 准教授らによる研究グループは、日常...