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SDGs：
エネルギーをみんなにそしてクリーンに に関係する研究一覧：32件
エネルギーをみんなにそしてクリーンに に関係する研究一覧：32件
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発表日：2026年6月1日
1
コバルトと酸素が生み出す 蜂の巣ネットワーク
次世代量子情報材料へつながる新技術
大阪大学産業科学研究所のLi Haobo助教、田中秀和教授らの研究グループは、同大学院基礎工学研究科の石渡晋太郎教授、京都大学の陰山洋教授、ファインセラミックスセンター（JFCC）の小林俊介主任研究員、南開大学のWei-Hua Wang教授、東京大学生産技術研究所の小澤孝拓助教、立命館大学のChengchao Zhong講師らと共同で、ハニカム構造を持つ既知の材料にコバルト（Co）を少量加えた「NaSbO₃（ナトリウム・アンチモン酸化物）」の高品質薄膜の作製に成功しました。さらに、その中でCo原子が蜂の巣のような「ハニカム構造」を形成し、強い磁性を示す可能性を明らかにしました（図１）。...
キーワード：コンピューティング/スーパーコンピュータ/金属元素/スピン液体/スピン軌道相互作用/パルス/バンド構造/マヨラナ粒子/低次元/物性物理/量子コンピュータ/量子スピン/量子情報/X線回折/磁化率/アンチモン/量子スピン液体/パルスレーザー/生産技術/イリジウム/遷移金属/強磁性/持続可能/持続可能な開発/二酸化チタン/半導体産業/量子コンピューティング/STEM/エピタキシャル/エピタキシャル薄膜/チタン/パルスレーザー堆積法/材料設計/酸化チタン/磁気特性/磁性材料/表面分析/コバルト/シリコン/スピン/レーザー/酸化物/第一原理/第一原理計算/電子顕微鏡/透過電子顕微鏡/二酸化炭素/半導体/微細加工/微細加工技術/結晶構造/ナトリウム/ルテニウム
他の関係分野：情報学環境学数物系科学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2026年5月20日
2
太陽電池効率化の鍵！ 吸熱型一重項励起子分裂を 分子―量子ドット界面で実現
大阪大学産業科学研究所の坂本雅典教授、慶應義塾大学の酒井隼人講師、羽曾部卓教授、Samsung Displayの金賢得Vice President of Technology、Tampere University のRamsha Khan博士研究員（研究当時）、京都大学のZhang Jie博士研究員（研究当時）、鈴木克明助教、I-Ya Chang博士研究員（研究当時）、梶弘典教授らの研究グループは、分子と量子ドットの電子軌道が相互に混成することで、これまで起こすことが難しいと考えられてきた吸熱型の一重項励起子分裂（singlet exciton fission：SF）が高効率に進行することを明...
キーワード：光エネルギー/太陽/励起状態/光エネルギー変換/太陽光/光励起/分子配列/持続可能/持続可能な開発/量子ドット/太陽電池/電子状態/電池/シリコン/高効率化/超微粒子/微粒子/励起子/エネルギー変換/ショック/ハイブリダイゼーション
他の関係分野：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：2026年5月14日
3
効率の良い希土類イオン発光中心の選択形成で 高輝度赤色発光を実現！
次世代マイクロLEDディスプレイに一歩前進
大阪大学大学院工学研究科の市川修平准教授、博士後期課程の竹尾敦志さんらの研究グループは、立命館大学総合科学技術研究機構の藤原康文教授と協力し、半極性(20^21) GaN上にEu添加GaN薄膜を成長することで、極めて発光効率の高いEu発光中心が優先的に形成されることを明らかにしました。これにより、従来の極性（0001） GaNを用いた場合と比較して、赤色発光強度が3.6倍以上に増大することが実証されました。これまでに、GaN系の赤色LEDの高出力化は、次世代マイクロLEDディスプレイ技術の鍵として考えられ、研究が盛んに行われてきました。なかでもEu添加GaNは、波長安定かつ狭線...
キーワード：希土類元素/スペクトル/発光スペクトル/ディスプレイ/有機金属/希土類イオン/GaN/自己形成/窒化ガリウム/発光素子/発光分光/持続可能/持続可能な開発/発光ダイオード（LED）/希土類/マイクロ/結晶成長/結晶方位/半導体/量子井戸/インジウム
他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学
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発表日：2026年5月11日
4
濡れた壁に高速でぶつかった粒子は強く跳ね返る
ドーム状液膜がブレーキを無効化
川崎重工業株式会社 橋本拓典さん（大阪大学大学院基礎工学研究科 博士後期課程）、有澤秀則さん、篠田祐司さん、大阪大学大学院基礎工学研究科 杉山和靖教授の研究グループは、高速粒子衝突における液膜の影響を明らかにしました (図1)。本研究では、衝突前後の液膜形状の変化と、反発係数 （反発前に対する反発後の粒子スピードの比） を調べました。特に、実験と数値シミュレーションを組み合わせて、気液界面の複雑な挙動と相変化（気化）が及ぼす影響を重点的に分析しました。その結果、衝突速度の増加に伴い、衝突後の液膜形状が「ブリッジ状」(図2(a))から「ドーム状」(図2(b))へと遷移することを見...
キーワード：数値シミュレーション/カーボンニュートラル/持続可能/省エネ/エネルギー吸収/気液界面/持続可能な開発/カーボン/キャビテーション/コーティング/シミュレーション/モーター/モデル化/運動解析/航空機/混相流/最適設計/自動車/省エネルギー/相変化/耐久性/長寿命化/微細加工/物理モデル/微細加工技術/エネルギー変換/技術革新/寿命
他の関係分野：数物系科学工学総合生物農学
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発表日：2026年4月14日
5
集積可能なLED構造での低ロス円偏光生成を実証！
電子・光状態のハイブリッド制御を駆使し、次世代光技術の実現に貢献
大阪大学大学院工学研究科の市川修平准教授、博士後期課程の村田雄生さん、小島一信教授らの研究グループは、株式会社アルバックの戸田晋太郎氏と協力し、半極性面InGaN量子井戸とストライプ型SiNₓメタサーフェスを組み合わせた新しい高効率円偏光源を開発しました。照明用高効率光源として広く普及している極性面InGaN LEDからの発光は一般に無偏光であり、無偏光から円偏光成分を抽出する従来の方式では、変換効率50%が理論限界でした。また、これまでの円偏光LEDは、「高い...
キーワード：3Dディスプレイ/ウェアラブル/拡張現実/最適化/情報通信/量子情報/量子通信/スペクトル/発光スペクトル/直線偏光/ディスプレイ/複屈折/円偏光/有機金属/走査型電子顕微鏡/MOVPE/デバイスプロセス/光センシング/持続可能/持続可能な開発/発光ダイオード（LED）/電子状態/シミュレーション/センシング/ナノ構造/マイクロ/屈折率/結晶成長/光学測定/耐久性/電子顕微鏡/半導体/量子井戸/エネルギー変換/インジウム/バイオイメージング
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農学
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発表日：2026年3月24日
6
超小型・高効率な円偏光LEDが実現可能に！
円偏光成分を抽出するナノ構造が高い効率と高い偏光度を両立
大阪大学大学院工学研究科の市川修平准教授、博士前期課程の田口遥平さん、小島一信教授、株式会社アルバックの戸田晋太郎氏らの研究グループは、窒化インジウムガリウム(InGaN)発光ダイオード(LED)に周期的なナノ構造“メタサーフェス”を直接結合することで、高効率かつ超小型の円偏光デバイスが実現可能であることを明らかにしました。円偏光源は、AR（拡張現実）/VR（仮想現実）、3Dディスプレイ、量子情...
キーワード：3Dディスプレイ/ウェアラブル/拡張現実/最適化/情報通信/電流駆動/量子情報/直線偏光/ディスプレイ/トレードオフ/円偏光/走査型電子顕微鏡/デバイスプロセス/光デバイス/光記録/窒化ガリウム/半導体材料/持続可能/LED/バイオセンシング/持続可能な開発/透明性/発光ダイオード（LED）/センシング/ナノメートル/ナノ構造/屈折率/結晶成長/光学素子/耐久性/電子顕微鏡/半導体/表面構造/インジウム
他の関係分野：情報学複合領域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：2026年2月25日
7
実用化の壁を超えるスピン力学センサの誕生
高感度・高耐久を両立する新しいフィルム型ひずみゲージ
大阪大学産業科学研究所の千葉大地教授（兼 東北大学国際放射光イノベーション・スマート研究センター センター長）らの研究グループは、磁性体ナノ薄膜からなる磁気トンネル接合（MTJ）素子をフレキシブル基材上に形成した「スピン力学センサ」において、実使用環境を想定した高い耐久性を世界で初めて実証しました。本研究において、フレキシブル基材上に形成したスピン力学センサに対して、10万回を超える繰り返し引っ張...
キーワード：インターフェース/磁気抵抗/元素分析/放射光/タンタル/ナノマテリアル/フィルム/磁気抵抗効果/磁性体/トンネル磁気抵抗効果/フレキシブル/メモリ/持続可能/サイバー空間/持続可能な開発/磁気特性/電気抵抗/コバルト/スピン/スピントロニクス/センシング/トンネル/ナノメートル/ひずみ/マイクロ/モニタリング/モビリティ/ロボティクス/光計測/積層構造/耐久性/低消費電力/電子顕微鏡/半導体/ホウ素/層構造/ヘルスケア
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：2026年2月12日
8
体の奥まで届く光を、分子の「形」で生み出す
“お椀型分子”による高効率近赤外発光の実現
大阪大学大学院工学研究科の大学院生のHan Junyiさん（博士後期課程 研究当時）、燒山佑美准教授、武田洋平准教授、櫻井英博教授、同大学先導的学際研究機構の大久保敬教授、同大学大学院基礎工学研究科の岸亮平准教授、慶應義塾大学の酒井隼人専任講師、羽曾部卓教授らの研究グループは、お椀型分子骨格をもつ新しい近赤外発光分子を開発し、非極性溶媒中で66％を超える高い量子収率を得ることに成功しました（図1）。本研究では、「曲がった分子構造」を積極的に活用することで、従来困難であった光のふるまいを実現しています。近赤外光は、生体を透過しやすく背景ノイズが少ないことから、医療イメージングや光デバイス...
キーワード：学際研究/光物性/時間分解/時間分解分光/物質科学/ノイズ/電子スピン共鳴/スペクトル/近赤外/りん光/発光スペクトル/分子構造/芳香族/励起状態/励起状態ダイナミクス/芳香族分子/有機分子/電荷分離/アミン/光デバイス/赤外光/電子デバイス/発光材料/有機材料/持続可能/省エネ/持続可能な開発/材料設計/電子状態/スピン/ダイナミクス/光プローブ/省エネルギー/電荷移動/TPA/生体イメージング/プローブ/近赤外光/蛍光プローブ/受容体
他の関係分野：環境学数物系科学化学総合理工工学
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発表日：2026年2月3日
9
＼電極なしで半導体薄膜の電気的特性を測定／ 光の反射係数の再定式化で半導体薄膜の性能を瞬時に評価
テラヘルツ波で次世代半導体デバイス開発を加速させる解析技術
大阪大学大学院基礎工学研究科の大学院生・岡本章宏さん（博士前期課程）、永井正也准教授、芦田昌明教授らの研究グループは、日邦プレシジョン(株)との共同研究により、半導体薄膜の電気的特性を非接触・非破壊で評価できる新しい光学的解析モデルを世界で初めて提案しました。このモデルは、光の反射を記述するフレネル係数を電磁気学の基本原理から再考し、波長よりも十分薄い薄膜内の多重反射光を界面電流として取り扱うことで、反射係数から導電薄膜の面伝導度を直接導き出す簡便な式を導いたものです。従来の方法では、電極を形成する工程が必要であり、材料の損傷や汚染のリスクがありましたが、この新しい手法は、従来必要だっ...
キーワード：トポロジカル絶縁体/物質科学/ホール効果/超薄膜/スペクトル/テラヘルツ/磁場/数値計算/二次元材料/量子ビット/テラヘルツ電磁波/トポロジカル/GaN/キャリア/テラヘルツ波/フォトニクス/絶縁体/電子デバイス/半導体デバイス/誘電率/持続可能/ボトルネック/持続可能な開発/SiC/インタラクティブ/インバータ/シリコン/移動度/解析モデル/境界条件/周波数/多層膜/電磁波/半導体/非接触/機能材料/層構造/SPECT/評価法
他の関係分野：数物系科学総合理工工学農学
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発表日：2026年1月5日
10
気体と液体を混ぜる回転ローターの エネルギー損失メカニズムを解明
動力伝達装置、攪拌機などの効率向上に資する設計指針を提供
大阪大学大学院基礎工学研究科 河村真佑さん（博士後期課程）、杉山和靖教授（理化学研究所光量子工学研究センター 客員研究員兼任）、東京大学大学院工学系研究科 渡村友昭講師（理化学研究所光量子工学研究センター 客員研究員兼任）の研究グループは、動力伝達装置、冷却システム、化学攪拌機など、様々な産業分野で使われる「ローター駆動型気液二相流」におけるエネルギー損失メカニズムを詳細に解明しました。本研究では、エネルギー損失が局所的なピークを示す現象（損失最大化）(図１)に焦点を当て、実験とスーパーコンピュータ...
キーワード：スーパーコンピュータ/最適化/情報セキュリティ/非線形/時間変動/数値シミュレーション/数値計算/エネルギー効率/持続可能/省エネ/気液界面/固有振動数/持続可能な開発/SQUID/シミュレーション/スロッシング/トルク/気液二相流/混相流/自動車/長寿命化/二相流/寿命
他の関係分野：情報学数物系科学工学
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発表日：2025年12月23日
11
焼くだけで多孔質な光触媒を合成
水酸化メラミンを原料とする窒化炭素光触媒合成
大阪大学大学院基礎工学研究科 化学工学領域／附属太陽エネルギー化学研究センターの大学院生 宮田 和樹さん（博士後期課程1年）、白石 康浩准教授、平井 隆之教授らの研究グループは、水酸化メラミン誘導体を加熱焼成する簡単な操作により多孔質窒化炭素（carbon nitride: CN）光触媒を合成する方法を開発しました。CN光触媒は、メラミンなどの安価な原料を加熱焼成して簡単に合成できる有機半導体光...
キーワード：光エネルギー/持続可能社会/水素生成/水溶液/太陽/光触媒反応/触媒反応/有機半導体/太陽エネルギー/太陽光/アミン/可視光/半導体光触媒/持続可能/光照射/持続可能な開発/光触媒/エタノール/化学工学/水素製造/多孔質/半導体/比表面積/水素ガス/誘導体
他の関係分野：環境学数物系科学化学総合理工工学
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発表日：2025年11月18日
12
リチウムイオン電池の充放電反応の決定因子を発見！
高性能化に向けた電解液の数値設計が可能に
大阪大学産業科学研究所の近藤靖幸助教、山田裕貴教授らと、ダイキン工業株式会社の山崎穣輝博士らの研究グループは、リチウムイオン電池の負極に用いられる黒鉛の充放電反応を設計する上で、「電解液中のリチウムイオン化学ポテンシャル」（リチウムイオンの安定性）が重要な指標であることを世界で初めて明らかにしました。リチウムイオン電池の高性能化に向けた新たな電解液を用いた電池の開発においては、黒鉛負極の充放電反応を良好に起こすことが条件となっています。そのためには、リチウムイオンを溶媒から分離させ（脱溶媒和）、黒鉛へ挿入させる必要があります。しかし、それを可能にする電解液の定量的な設計指針はこれまで見...
キーワード：再生可能エネルギー/イオン化/溶媒和/リチウムイオン電池/高電圧/電解液/持続可能/ボトルネック/持続可能な開発/固体電解質/材料設計/電池/トリチウム/フッ素/リチウム/高効率化/黒鉛/自動車/長寿命化/電解質/電気自動車/インフォマティクス/エチレン/寿命/スマートフォン
他の関係分野：環境学数物系科学化学工学総合生物農学
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発表日：2025年11月18日
13
左右の手のように異なる“キラル”分子構造が、太陽電池の性能を高める鍵に！
CISS効果によるスピン選択的電荷輸送を活用した新たな戦略を提案
大阪大学大学院工学研究科の大学院生のLi Shuangさん（博士後期課程）、石割文崇招へい准教授(現 東京都立大学 准教授)、佐伯昭紀教授らの研究グループは、キラル物質に特有の電子のスピンを選択的に通す「CISS効果（Chirality-Induced Spin Selectivity）」を活用することで、有機太陽電池の発電効率を高める新しい分子設計指針を提案しました。有機太陽電池は、軽量・柔軟で印刷プロセスにも適した次世代エネルギーデバイスとして注目されていますが、そのさらなる高効率化と新しい設計指針の確立が求められています。研究グループは、分子構造に面外方向の非対称性とキラリティー...
キーワード：スピン偏極/対称性/非対称性/異方性/太陽/分子構造/キラリティー/キラル/チオフェン/有機太陽電池/有機半導体/光電流/電荷分離/電子デバイス/半導体材料/有機材料/持続可能/光照射/持続可能な開発/電荷輸送/光電変換/太陽電池/電極反応/電池/スピン/スピントロニクス/ポリマー/レアメタル/環境負荷/高効率化/半導体/分子デザイン/エネルギー変換/フラーレン/分子設計
他の関係分野：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11月15日
14
微細藻類による金ナノ粒子の「環境にやさしい創製法」
機能性バイオマテリアル合成を、よりグリーンに
大阪大学大学院理学研究科博士後期課程のリハム・サミール・ハミダさん、同蛋白質研究所蛋白質物理生物学研究室の鈴木団准教授らと、同ヒューマン・メタバース疾患研究拠点（WPI-PRIMe）の原田慶恵特任教授（常勤）、京都工芸繊維大学の外間進悟助教、シンガポール国立大学（シンガポール）のJames Chen Yong Kah准教授による国際共同研究グループは、微細藻類の抽出液を用いたグリーン合成法により、高品質な金ナノ粒子を合成する方法を開発しました。金ナノ粒子とは、直径が...
キーワード：最適化/光エネルギー/化学物質/有害化学物質/バクテリア/自己組織/赤外分光/局在表面プラズモン共鳴/金ナノ粒子/光学材料/シアノバクテリア/表面プラズモン共鳴/赤外分光法/光機能/光熱変換/プラズモン/生体適合性/電子デバイス/表面プラズモン/持続可能/バイオセンシング/光照射/持続可能な開発/有害物質/金属ナノ粒子/光機能材料/熱安定性/表面修飾/センシング/ナノメートル/ナノ材料/ナノ粒子/フーリエ変換/レーザー/環境負荷/持続可能性/電子顕微鏡/透過型電子顕微鏡(TEM)/バイオマテリアル/機能材料/機能性/微細藻類/ROS/組織化/Hela細胞/がん細胞/活性酸素/活性酸素種/細胞死/脂肪酸/生体分子
他の関係分野：情報学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
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発表日：2025年11月12日
15
小型デバイスに搭載可能なリアルタイム学習・予測機構を開発
世界最速・最高精度の自己進化型エッジAI！
大阪大学産業科学研究所の松原靖子教授、櫻井保志教授は、小型デバイス内部でのリアルタイム学習と予測機能を実現する世界最速・最高精度のエッジデバイスAI（以下、エッジAI）の開発に成功しました。これまでのエッジAIは、大規模...
キーワード：ウェアラブル/ウェアラブルデバイス/データ駆動/クラウド/モノのインターネット（IoT）/時系列モデル/深層学習/人工知能（AI）/埋め込み/環境適応/持続可能/持続可能な開発/データ処理/モビリティ/将来予測/ヘルスケア
他の関係分野：情報学数物系科学生物学工学
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発表日：2025年11月12日
16
バナジウム触媒と光が奏でる新たな合成法
副生成物は水のみ！医薬品開発に有用なNOBIN分子のグリーン不斉合
大阪大学産業科学研究所の滝澤忍教授、Mohamed S. H. Salem特任助教（常勤）、Muthu Karuppasamy招へい研究員（日本学術振興会外国人特別研究員）らの研究グループは、「バナジウム触媒」と「光」（LED照射）とを組み合わせることで、2-ナフトールと2-ナフチルアミンとの酸化的不斉ヘテロカップリング反応のみが進行する新反応を開発しました。この方法により医薬資源供給に有用なN...
キーワード：環境調和/カップリング反応/キラル/光学活性/高分子/不斉合成/有機合成化学/有機分子触媒/電荷移動錯体/有機分子/分子触媒/アミン/バナジウム/金属触媒/デジタル化/持続可能/省エネ/持続可能な開発/発光ダイオード（LED）/材料設計/環境負荷/高分子材料/省エネルギー/生産性/電荷移動/廃棄物/カップリング/カチオン/ラジカル/医薬品開発/合成化学/触媒的不斉合成/創薬/配位子/不斉触媒/有機合成/誘導体
他の関係分野：化学総合理工工学
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発表日：2025年11月12日
17
折れ曲がった芳香環を持つ カーボンナノリングの創出に成功
ひずみを利用したマルチスピン分子創出への大きな一歩
大阪大学大学院理学研究科の大学院生の槙原優太さん（博士後期課程2年）、久保孝史教授、西内智彦准教授らの研究グループは、大きく歪んだ芳香環を有した特別なカーボンナノリング[2.2]CAPPの創出に成功しました。このカーボンナノリングは、その環骨格において、通常、ベンゼン環に特徴的な芳香族性が分子ひずみによって失われたことで高い反応性を示す「キノイド構造」を有することを明らかにしました(図1)。これ...
キーワード：非線形/量子化/分子構造/芳香環/芳香族/量子化学/アントラセン/量子化学計算/X線結晶構造解析/結晶構造解析/非線形光学/持続可能/ベンゼン/持続可能な開発/カーボン/光学特性/スピン/センサー/ひずみ/X線結晶構造/結晶構造/ラジカル
他の関係分野：数物系科学化学生物学工学農学
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発表日：2025年8月30日
18
＼SiCパワーデバイスの利便性アップ！／ SiC MOSデバイスの性能・信頼性を向上する新手法
高温での希釈水素熱処理が鍵
大阪大学大学院工学研究科の小林拓真准教授、藤本博貴さん（博士後期課程）、神畠真治さん（当時 博士前期課程）、八軒慶慈さん（博士前期課程）、原征大助教、渡部平司教授の研究グループは、希釈水素熱処理(図1)によるSiC MOSデバイスの性能及び信頼性向上を達成しました。電気自動車や鉄道、産業機器などに広く応用されるSiC MOSデバイスは、窒素等の異種不純物導入による特性改善が一般的ですが、酸化膜中への不純物導入によるデバイスの信頼性劣化が課題となっていました。今回、研究グループは、余分な不純物を一切排除し、成熟したシリコンテクノロジーで広く用いられる希釈水素熱処理を高温で2度施す...
キーワード：パワーデバイス/酸化膜/カーボンニュートラル/持続可能/省エネ/持続可能な開発/カーボン/SiC/シリコン/移動度/自動車/電気自動車/熱処理/ナトリウム/ラット/ストレス
他の関係分野：工学
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発表日：2025年8月21日
19
重い電子がプランキアン時間で運動していることをはじめて観測
強く相互作用した電子の新たな法則を発見
大阪大学大学院生命機能研究科（理学研究科兼任）の木村真一 教授（自然科学研究機構分子科学研究所 クロスアポイントメント（当時））、広島大学大学院先進理工系科学研究科 の志村恭通 准教授、高畠敏郎 名誉教授らの研究グループは、重い電子系と呼ばれる物質群の一つであるセリウム・ロジウム・スズ合金（CeRhSn）の中で強く相互作用した電子が強い量子もつれ状態にあり、その寿命がプランキアン時間に従うことを初めて観測しました。セリウム元素などのレ...
キーワード：カゴメ格子/フェルミ液体/希土類化合物/強い相互作用/近藤効果/光学伝導度/光物性/重い電子/重い電子系/非フェルミ液体/不確定性原理/物性物理/有効質量/量子コンピュータ/量子もつれ/量子臨界現象/臨界現象/スケーリング/希土類元素/スペクトル/テラヘルツ/テラヘルツ分光/超伝導/ロジウム/強相関/反射率/高温超伝導/持続可能/持続可能な開発/希土類/電子状態/ダイナミクス/レアアース/永久磁石/極低温/自動車/不確定性/量子力学/機能性/結晶構造/ゆらぎ/寿命
他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2025年8月21日
20
新たなキラル対称性の破れ現象を発見
生命の分子の“向き”の謎を解明する手がかりに
大阪大学大学院基礎工学研究科の岡田武蔵さん（博士前期課程2年）、桶谷龍成助教、久木一朗教授、同大学院工学研究科の髙司健太郎さん（博士前期課程2年）、重光孟講師、木田敏之教授、大阪公立大学大学院理学研究科の中嶋琢也教授らの研究グループは、キラルなフェノチアジン誘導体のアキラル結晶が、分子のキラリティを反転しつつ単結晶性を維持したままキラル結晶へ構造転移する現象を発見しました(図1)。この現象は溶媒を必要とせず、完全に結晶中で進行する新たなキラル対称性の破れ現象となります。これまで化学分野における非平衡開放系のキラル対称性の破れ現象は、...
キーワード：オープンアクセス/準安定/対称性/非平衡/X線回折/円偏光発光/キラル/円偏光/有機分子/ACT/構造転移/対称性の破れ/発光材料/持続可能/持続可能な開発/単結晶/モデル化/生体内/結晶性/ナトリウム/アミノ酸/ラット/誘導体
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9日
21
植物幹細胞が“覚醒”するスイッチを発見
植物が肥大成長を始める仕組みの解明
大阪大学大学院理学研究科の島津舜治特任研究員、近藤侑貴教授、古谷朋之准教授らの研究グループは、東京大学大学院理学系研究科の米倉崇晃助教、伊藤恭子准教授、神戸大学大学院理学研究科の深城英弘教授、石崎公庸教授、名古屋大学大学院生命農学研究科の榊原均教授、理化学研究所環境資源科学研究センターの小嶋美紀子技師、帝京大学総合理工学科の朝比奈雅志教授、秋田県立大学の福田裕穂学長との共同研究により、植物が根を太くし始める前に幹細胞を覚醒させることとその仕組みを新たに明らかにしました。樹木を中心とした多くの植物は、最初に縦方向に根や茎を伸ばし、続いてそれらを横方向に肥大成長させることで、安定した体の構...
キーワード：環境適応/持続可能/持続可能な開発/ダイナミクス/二酸化炭素/一細胞/植物ホルモン/シロイヌナズナ/細胞運命/遺伝子発現解析/光イメージング/発現解析/ホルモン/サイトカイニン/幹細胞/多能性幹細胞/遺伝子/遺伝子発現
他の関係分野：生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年8月9日
22
分子性導体の電子状態を レーザー光電子分光で捉えた！
次世代物性デバイス材料設計を開拓する新技術
大阪大学大学院基礎工学研究科の木須孝幸准教授、水上昂紀さん（博士後期課程）、関山明教授らの研究グループは、同研究科の石渡晋太郎教授、東京大学大学院工学系研究科 宮川和也助教、同大学大学院新領域創成科学研究科 鹿野田一司特任研究員らとの共同研究により、光電子分光によって分子性導体の超伝導状態の電子を直接捉えることに世界で初めて成功しました。これまで、電子状態を直接観測できる光電子分光法による分子性導体の電子構造の研究は、励起光によるラディエーションダメージ（照射損傷）が大きいことからほとんど行われていませんでした。今回、研究グループは、低エネルギーレーザーを励起光として用いる光電子分光装...
キーワード：光電子分光/高温超伝導体/対称性/超伝導ギャップ/超伝導体/銅酸化物/銅酸化物高温超伝導体/超伝導/光電子分光法/分子性導体/電子物性/電子分光/高温超伝導/酸化物高温超伝導体/持続可能/持続可能な開発/材料設計/単結晶/電子構造/電子状態/レーザー/酸化物/照射損傷/数値解析/表面処理/SPECT
他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学
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発表日：2025年7月29日
23
「純国産」量子コンピュータ、7月28日稼働！
万博会場からクラウド接続し、来場者に新しい“量子体験”も予定！
7月28日（月）、大阪大学量子情報・量子生命研究センター（QIQB）にて、主要部品・パーツやソフトウェアが全て日本製となる「純国産」超伝導量子コンピュータが稼働を開始します。これは、QIQBの根来誠副センター長／教授、理化学研究所（理研）量子コンピュータ研究センターの中村泰信センター長、株式会社アルバックの清田淳也常務執行役員、アルバック・クライオ株式会社の斎藤政通参事、株式会社イーツリーズ・ジャパンの...
キーワード：誤り訂正/量子アルゴリズム/コンピューティング/FPGA/アルゴリズム/インターネット/クラウド/グループワーク/機械学習/最適化/量子計算/デザイン学/ワークショップ/情報デザイン/海洋/パルス/液体ヘリウム/量子コンピュータ/量子もつれ/量子暗号/量子情報/量子通信/ヘリウム/ヘリウム3/最適化問題/超伝導/オーガナイザー/量子ビット/量子センシング/持続可能/持続可能な開発/量子コンピューティング/キャリブレーション/センシング/マイクロ/マイクロ波/環境負荷/実証実験/周波数/量子力学/創薬
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学生物学総合理工工学
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発表日：2025年7月29日
24
エタノールと水の配分で変換効率アップ！ 環境にやさしいアンモニア合成技術に新知見
固体電解質界面（SEI）の構造と性能の関係を明らかに
大阪大学産業科学研究所の片山 祐 准教授らの研究グループは、英国インペリアルカレッジロンドンの研究グループと共同で、窒素―アンモニア変換反応における固体電解質界面（SEI）の構造形成と性能向上の関係を世界で初めて明確化しました。化学肥料に欠かせない主成分であるアンモニアの合成方法としては「ハーバー・ボッシュ法」が世界中で採用されていますが、高温・高圧を要する合成過程でのCO₂排出量の多さなどが深...
キーワード：温室効果ガス/再生可能エネルギー/地球温暖化/温室効果/太陽/構造形成/赤外分光/アンモニア/太陽光/赤外分光法/アンモニア合成/クリーンエネルギー/選択性/電解液/持続可能/CO2排出量/持続可能な開発/固体電解質/電池/エタノール/リチウム/環境材料/環境負荷/電解質/電気化学/電子顕微鏡/二酸化炭素/二次電池/SEM/温暖化/層構造/SPECT
他の関係分野：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
25
結晶欠陥の表裏一体関係の起源
柔らかい幾何学による並進・回転欠陥の新しい見方
大阪大学大学院基礎工学研究科の小林舜典助教、大学院生の武政勝己さん（当時博士前期課程）、垂水竜一教授らの研究グループは、結晶中の「刃状転位」と「くさび回位」が等価なふるまいを示す仕組みを明らかにしました。両者は、規則的な原子配列からなる結晶に含まれた不規則な欠陥構造です。欠陥の周囲に生じるひずみ場は結晶の強度や靱性を左右するため、材料科学分野での重要な研究対象とされています。これまで、一列に並んだ刃状転位の端部にくさび回位と同等のひずみ場が現れることは知られていましたが、その根本的なメカニズムは不明でした。今回、研究グループは空間を柔軟にゆがませることのできる幾何学「リーマン・...
キーワード：関数解析/多様体/幾何学/統一理論/液晶/材料科学/双極子/理論解析/持続可能/持続可能な開発/原子配列/塑性変形/アルミニウム/セラミクス/ひずみ/結晶欠陥/配向性/結晶性/妥当性
他の関係分野：数物系科学化学工学総合生物農学
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発表日：2025年7月10日
26
失われた磁性が触媒の力で回復
ポストシリコン材料の実用化に向けた新技術
大阪大学産業科学研究所の小山知弘准教授らの研究グループは、磁気デバイスの作製過程で劣化した磁石ナノ薄膜の性質を、貴金属の触媒作用により回復させることに成功しました。スパッタリングで作製された磁石薄膜と酸化物の積層構造は、高性能磁気メモリの基盤材料として期待されていますが、酸化物を製膜する過程で磁石が酸化され、特性が劣化してしまうというデメリットが指摘されています。今回、研究グループは、劣...
キーワード：低消費電力化/先端技術/光電子分光/スペクトル/磁場/酸化マグネシウム/二次元材料/電子分光/貴金属/触媒作用/MRAM/XPS/メモリ/持続可能/還元反応/持続可能な開発/電子状態/コバルト/シリコン/スパッタリング/スピン/スピントロニクス/トンネル/マグネシウム/酸化物/積層構造/低消費電力/半導体/層構造/水素ガス/ラット/創薬
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学総合理工工学
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発表日：2025年5月22日
27
大気圧水素下でバイオマス由来フラン類の水素化反応を促進！
安価な非貴金属を基盤とする高機能性触媒を開発
大阪大学大学院基礎工学研究科 水垣共雄教授、＃山口渉助教（研究当時）、川上大輝さん（研究当時：博士前期課程）らの研究グループは、フルフラールをはじめとするバイオマス由来フラン類の液相水素化反応を効率的に促進する非貴金属ナノ粒子触媒を開発しました。開発した触媒は、従来の非貴金属触媒を凌駕する高い水素化触媒性能を有し、大気圧水素下という極めて温和な条件下でもフルフラールの水素化反応を促進しました。テトラヒドロフルフリルアルコール(THFA)は、グリーン溶媒や医薬中間体、ポリマー原料として利用される重要な化合物であり、バイオマス由来のフルフラールの水素化反応により合成されています。従来、本反...
キーワード：エネルギー消費量/金属元素/ニッケル触媒/水素化反応/材料科学/貴金属/固体触媒/触媒設計/金属触媒/エネルギー消費/持続可能/省エネ/持続可能な開発/地球環境/金属ナノ粒子/アルミニウム/ナノサイズ/ナノ粒子/ポリマー/省エネルギー/水素化/多孔質/電子顕微鏡/機能性/バイオマス/アルコール/有機合成
他の関係分野：複合領域環境学化学工学農学
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発表日：2025年5月2日
28
宇宙プラズマ衝撃波による宇宙線の選択的加速を レーザー実験で初観測
「実験による天文学」を切り拓く2種類のパワーレーザー装置
大阪大学レーザー科学研究所の坂和洋一准教授、佐野孝好准教授、先導的学際研究機構のTatiana Pikuz特任准教授（常勤）らの研究グループは、同研究所の2種類のパワーレーザーを用いたレーザー宇宙物理学実験を実施し、宇宙プラズマ衝撃波による宇宙線の選択的加速の実験室での観測に世界で初めて成功しました。宇宙空間を満たしているプラズマ中に生成される宇宙プラズマ衝撃波は、宇宙のいたるところで観測されています。この衝撃波で荷電粒子が加速されて宇宙線が作られていると考えられています。しかし、人工衛星や望遠鏡による観測研究では、宇宙線加速の物理過程を十分に解明することはできていませんでした。...
キーワード：最適化/学際研究/パルス/宇宙線加速/高エネルギー/高エネルギー天体/エネルギースペクトル/宇宙プラズマ/気候変動/スペクトル/宇宙線/宇宙物理学/衛星/検出器/衝撃波/天文学/望遠鏡/惑星/生成機構/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/ピコ秒/プラスチック/レーザー/室内実験/人工衛星/イミン
他の関係分野：情報学環境学数物系科学工学
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発表日：2025年5月1日
29
準安定物質“ε–炭化鉄”の簡便な合成法を開発
未知の触媒機能を引き出し、資源循環型社会に貢献
大阪大学大学院基礎工学研究科 満留敬人 准教授と平山雄麻さん（博士前期課程２年）らの研究グループは、鉄と炭素で構成される準安定物質“ε（イプシロン）-炭化鉄”を常圧で簡便に合成できる新たな非平衡合成手法を開発しました。また、合成したε-炭化鉄のナノ粒子はアミンの合成に重要なカルボニル化合物の還元的アミノ化反応を高効率に促進させる触媒機能を持つことを発見しました。本研究成果は、学術誌「Small」に、４月２４日（木）１９時（日本時間）に公開されました。研究の背景ε-炭化鉄（ε‐FexC...
キーワード：循環型社会/準安定/非平衡/ハロゲン/超高圧/アンモニア/鉄触媒/アミン/カルボニル化/貴金属/触媒機能/触媒設計/前駆体/持続可能/持続可能な開発/熱力学/ナノメートル/ナノ粒子/化学工学/機能性材料/資源循環/電子顕微鏡/ホウ素/機能性/アルデヒド
他の関係分野：環境学数物系科学化学工学農学
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発表日：2025年4月28日
30
有機分子によるエチレンのキャッチ&リリースに成功
金属を使わずにエチレンを分離・貯蔵・変換する新技術
大阪大学大学院基礎工学研究科 特別研究学生の柳大輝さん（研究当時/現：東京科学大学理学院化学系博士前期課程所属）、鷹谷絢教授らの研究グループは、ホウ素とリンからなる有機分子を用いてエチレンをオンデマンドで（必要な...
キーワード：光エネルギー/金属錯体/光反応/遷移金属錯体/有機分子/貴金属/遷移金属/可視光/持続可能/省エネ/持続可能な開発/熱力学/省エネルギー/分子システム/エチレン/ホウ素/アルケン/分子変換/有機合成
他の関係分野：環境学化学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年4月22日
31
＼鉄なのに高性能！／ アミン合成を革新する 高活性・高耐久性の鉄系固体触媒を開発
持続可能な社会をめざす、貴金属ゼロへの挑戦
大阪大学大学院基礎工学研究科 満留敬人 准教授と津田智広さん（博士後期課程３年：研究当時）らは、鉄とリンで構成されるリン化鉄ナノ結晶（Fe₂P NC）が、アミンの合成に重要な、カルボニル化合物の還元的アミノ化反応を高効率に促進させる触媒として機能することを見出しました。Fe₂P NCを酸化ジルコニウム上に担持させた触媒 (Fe₂P NC/ZrO₂) は、従来の鉄触媒(Fe/ZrO₂)の300倍以上の活性を示しました。本反応により、様々なカルボニル化合物から目的生成物である第一級アミンが高収率で得られ、反応後の触媒は高活性を維持したまま再使用することができます。本研究成果は、米国科学誌「...
キーワード：循環型社会/ナノロッド/アンモニア/水素化反応/鉄触媒/反応機構/アミン/カルボニル化/ナノ結晶/貴金属/固体触媒/触媒設計/金属触媒/持続可能/省エネ/複合化/持続可能な開発/コバルト/ナノ粒子/ポリマー/化学工学/資源循環/水素化/耐久性/電子顕微鏡/アルデヒド/ジルコニウム/合成化学
他の関係分野：環境学化学工学農学
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発表日：2025年4月12日
32
ガラスの「見えない秩序」がテラヘルツ帯の揺らぎを決める
ガラスは一見すると無秩序に結びついた原子の集合体ですが、X線や中性子線を用いて観察すると、わずかに周期的な構造「第一尖鋭回折ピーク（FSDP）」が観測されます。また、ガラスのテラヘルツ（THz）帯の振動として観測される「ボゾンピーク（BP）」は、低熱伝導性や機械的性質、THz光の吸収特性に影響を与えます。しかしながら、FSDPとBPとの関係は未解明でした。本研究では、材料の弾性のばらつきを考慮する不均一弾性体理論により、BPの発生がFSDPと密接に関係することを見いだしました。また、理論が予測する最小の弾性不均一性とFSDPのスケールがほぼ一致し、FSDPがガラスのTHz帯振動特性を決...
キーワード：学際研究/コヒーレント/テラヘルツ光/揺らぎ/周期性/中性子/中性子回折/放射光/スペクトル/テラヘルツ/ケイ素/弾性率/光学材料/持続可能/持続可能な開発/機械的性質/塑性変形/光学特性/シミュレーション/シリカ/ナノメートル/モデル化/携帯電話/周波数/振動特性/弾性体/動特性/熱伝導/振動現象/不均一性
他の関係分野：環境学数物系科学化学工学総合生物