概要Cr、Mn、Fe、Co、Niの5種遷移金属をドープしたTiO₂ナノ粒子を調製し、2-アミノチオフェノール（2-ATP）酸化触媒性能を評価した。走査電子顕微鏡（SEM）、ラマン分光、走査透過X線顕微鏡（STXM）、高分解能光電子分光（HRPES）で形態、電子構造、欠陥化学を解析。比較電気化学（EC）および光触媒アッセイにより、FeおよびCoドープTiO₂が非ドープTiO₂や他ドープ系より著しく高い触媒電流と酸化効率を示すことが判明。これはTi3+欠陥密度増加とバンドギャップ縮小に起因する。遷移金属ドープがTiO₂表面特性を制御し触媒活性を高める上で極めて重要な役割を果たすことを実証した。背景

概要3種の官能モノマー（4-ビニルピリジン(4-VP)、2-(アリルチオ)ニコチン酸(ANA)、2-アセタミドアクリル酸(AAA)）を用い、沈殿重合法でパラジウム(II)イオン印象ポリマーナノスフェア（Pd(II) IIPs）を合成し、官能モノマーの違いがイオン印象材料の吸着特性に与える影響を検討した。テンプレートイオンPdCl42-と官能モノマーの相互作用をUVスペクトルで解析した結果、3官能モノマーとの反応後で構造変化に大きな差が見られた：4-VPとANAは大きな構造変化を引き起こしたが、AAAはほとんど変化しなかった。Pd(II) IIPsのPd(II)吸着性能評価では、4-VPが吸着量

概要76%）、明確な表面電荷（+2.2mV vs -18.0mV）を示した。PEG化製剤はin vitroでブファリンをより緩やかに放出し、スプラーグ・ドーリー系ラットでは血漿半減期を延長（遊離薬40.5分 vs 87.8分）、AUCを5.5倍増加させた。U251神経膠腫細胞での細胞毒性試験では、PEG化リポソームが遊離ブファリンより優れた効力を示した。これらの結果は、PEG化リポソームがブファリンの水溶性、生体利用率、抗腫瘍効力を著しく改善し、神経膠腫薬物送達プラットフォームとしての可能性を支持する。背景世界的にがん発生率は上昇しており、血液脳関門（BBB）と多剤耐性のため神経膠腫は特に致死

概要AgナノディスクアレイとSiO2スペーサーをAg基板上に構成したメタマテリアルにおいて、表面プラズモンポラリトン（SPP）と磁気双極子（MD）共鳴の結合効果を数値的に検討した。Agナノディスクアレイの周期性によりAg基板表面でSPPが励起され、個々のAgナノディスクとAg基板間の近接場プラズモン相互作用によってMD共鳴が形成される。Agナノディスクのアレイ周期を変化させてSPPの励起波長をMD共鳴の位置に近づけると、SPPとMD共鳴が結合し、2つの混成モードへと分裂する。これらのモード位置は2振動子結合モデルで良好に予測できる。強い結合領域では、混成モードが明確な反交差（アンチクロッシング

概要 銀ナノワイヤ（AgNW）を化学エッチングで表面粗度劇的向上させ、液-気界面自己組織化法で配向単層膜形成。これら膜を新規表面増強ラマン散乱（SERS）基板として評価。包括的形態・プラズモン特性評価実施、プローブ分子ロダミンB（RB）で検証。検出限界1×10⁻¹¹ M達成。効率的光結合と大きな電磁場増強由来プラズモン性能向上、配向化学エッチングAgNW再現性・均質性・超高感度SERSセンシング潜在性実証。 背景 表面増強ラマン散乱（SERS）は現代分析化学基盤、迅速・非破壊・超高感度で幅広い分子検出可能。ラマン信号数桁増幅、特に分析物が「ホットスポット」（鋭利エッジ、粗面、粒子間接合部近傍

概要 420 nm）光触媒試験で、Ag/BiV₀.₉₉₂₅Mo₀.₀₀₇₅O₄複合体が最高活性示し、2時間で完全脱色達成。AgとMo相乗役割が電荷分離と可視光応答強化、BiVO₄系光触媒環境浄化応用前進示す。 背景 地球環境懸念とエネルギー需要高まりで、堅牢効率的光触媒開発が研究優先課題。Bi₂WO₆、BiPO₄、Ag₃PO₄、BiVO₄等半導体が有機汚染物分解と水分解応用で注目。しかし多く酸化物光触媒は狭い可視光応答窓と急速電子-正孔再結合で実用性制限。 BiVO₄は2.42 eVバンドギャップで広可視光吸収、優秀化学安定性、無毒組成、有望n型半導体光触媒。しかし固有キャリア移動度限定的、

概要 異方性ナノ材料修飾炭素繊維が従来複合材料の優れた代替として台頭している。本研究では、容易な自己組織化アプローチと急速熱アニールを用いて、銀ナノヘアで高密度に装飾された活性炭繊維（ACF）の作製を報告する。ビスコース繊維をハイパーブランチポリ(アミノアミン)（HBPAA）キャップ銀ナノ粒子（AgNP）で含浸し、静電引力とアミノ基仲介で単分散被覆実現。その後、開放型炉での予備酸化と炭化でACF作製、細孔から液状Agが自発的に放出され急冷でナノワイヤ固化。FESEMでACF細孔から成長するAgナノヘア確認；XPSとXRDで高温処理後も銀が金属状態維持、TGAで熱安定性保持確認。得られたAgナノ

概要 In₀.₂Ga₀.₈N/GaN量子井戸（QW）8周期の青色発光ダイオード（LED）において、最初の2-5量子障壁（QB）へシリコン（Si）ドーピング導入効果を調査。エピ層は、パターンドサファイア基板（PSS）上、歪み緩和層（SRL）として20周期In₀.₀₂Ga₀.₉₈N/GaN超格子上に、低圧有機金属化学気相成長（LP-MOCVD）で成長。温度依存フォトルミネッセンス（PL）、電流-電圧（I-V）、発光出力（L-I）、高分解能透過電子顕微鏡（HRTEM）測定で、4QB Siドープ試料が最高キャリア局在化エネルギー（41 meV）、最低ターンオン電圧（3.27 V）、最良ブレークダウン電

概要 粗面の法線荷重に対する接触面積の進化は、地震ダイナミクスから機械摩耗まで、基礎的かつ実用的に極めて重要である。本研究は、原子スケールとマクロスケールの間のギャップを、法線接触挙動で橋渡しする。実接触面積は、多数の離散的接触（クラスタ）アンサンブルで構成され、見かけ表面積よりはるかに小さいことが証明される。離散的接触クラスタの分布と相互作用が、接触固体メカニズム解明の鍵である。これを目的として、グリーン関数分子動力学（GFMD）を用い、接触クラスタが原子スケールからマクロスケールへどう進化するか、およびクラスタ間相互作用を研究した。クラスタ間相互作用がそれら形成に強い影響を持つことが判明。

概要 陽極酸化アルミニウム（AAO）ハードテンプレートとブロック共重合体（PS-b-PEO）ソフトテンプレートを組み合わせ、高秩序TiO₂ナノチューブ（TNT）アレイを作製した。チタンテトライソプロポキシド（TTIP）と複合化したソフトテンプレートが、焼成後のTiO₂結晶粒サイズを制御する。電界放出（FE）特性が結晶粒サイズによって強く支配され、それがPS-b-PEO/TTIPブレンド比に依存することを見出した。最適組成（TTIP/PEO=3.87）で、驚異的な低ターンオン電界3.3 V/μmと、12.7 V/μmでのピーク電流密度7.6 mA/cm²を達成。この性能は、微細TiO₂結晶粒に起

概要 本研究では、アンペロメトリックセンシングにおける干渉物質抑制のため、白金ディスク電極上への半透過性ポリフェニレンジアミン（PPD）膜の電解重合を最適化した。2つの析出法を比較：サイクリックボルタンメトリー（CV）と定電位酸化。CVは実行が容易で優れた膜を生成した。CVスキャン回数とフェニレンジアミン（PD）濃度が膜性能に与える影響を検討。30 mM PD中で3回CVスキャンにより、アスコルビン酸、ドーパミン、システイン、尿酸など一般的干渉物質への応答を完全に消失させた。より高感度が必要な希薄試料分析では、PD濃度を5 mMに下げることで薄いPPD層が形成され、過酸化水素検出感度が向上する

概要 タンパク質豊富なバイオマスから、酸素還元反応（ORR）用の活性・安定・多孔性炭素触媒を大規模製造することは、燃料電池研究の焦点となっている。本研究では、塩化亜鉛活性化と酸浸出を組み合わせた合理的な二段階熱分解法で、窒素ドープ高多孔性ナノカーボンを作製した。タンパク質豊富で入手容易なインゲン豆を唯一の炭素・窒素源として用いた。得られた材料KB350Z-900は、市販20 wt% Pt/Cと同等以上のORR電気触媒性能を示し、優れた耐久性とメタノール耐性を発揮する。これらの知見は、バイオマス由来グラファイト窒素リッチ炭素が、コスト効率に優れた高性能ORR触媒となり得ることを示している。 背

概要 二次元材料へのアクセス手段としてシンプルかつ効率的な液相剥離法が近年大きな注目を集めている。本研究では、モノエタノールアミン（MEA）水溶液を用いた六方窒化ホウ素ナノシート（BNNS）の高効率液相剥離を報告する。得られたBNNSを収率と構造評価の観点から検証した。MEA溶液は既知の溶媒より効率的にBNNSを剥離でき、MEA-30 wt% H₂O溶液中での超音波剥離により最大42%の高収率を達成した。最後に、BNNS充填エポキシ樹脂の性能向上を実証した。 背景 2004年のグラフェン発見以来、グラフェンおよびその類似二次元材料への関心は世界的に高まり続けている。単層または少層窒化ホウ素ナ

概要 固相反応法で調製したクロムドープTiO₂顔料を、X線回折、SEM、XPS、UV-Vis-NIR反射分光法で評価した。Cr³⁺導入によりアナターゼ-ルチル相転移が加速し、格子が圧縮される。結晶構造とCr含有量が粒子形態、バンドギャップ、反射率に共同で影響する。ルチル試料では、高温焼結時に一部のCr³⁺がCr⁴⁺へ酸化し、Cr⁴⁺の³A₂→³T₁電気双極子遷移に起因する顕著な近赤外吸収帯を生成する。この酸化によりバンドギャップが縮小し、吸収端がドーピングレベル上昇に伴い長波長側へシフトする。結果として、Ti₁₋ₓCrₓO₂ルチルの可視光および近赤外平均反射率は、x=0.0375でそれぞれ60

概要 直径30±5 nmのFeナノワイヤアレイを、矩形パルス電位法を用いて陽極酸化アルミニウム（AAO）ナノチャネル内に電析した。陰極電位−1.2 Vで約200 nm/sの成長速度を達成し、アスペクト比約2000を実現した。オンタイムパルス中に大きな過電圧を印加するとナノワイヤの長軸が方向に配向し、小さな過電圧では配向が優先される。オンタイム電位を−1.8 Vまで増加させると、(200)面のテクスチャー係数TC(200)が1.94に達した。垂直磁化特性はTC(200)の増加とともに改善し、室温でスクエアネス0.95を維持しながら保磁力1.4 kOeを達成した。これらの結果は、Feナノワイヤアレ

概要 多層MoS₂フォトトランジスタにおける印加バイアス変化に伴う光応答性の変動を調査した。光応答ゲインは、MoS₂内で捕獲された光生成正孔がソースから電子を引き寄せることで得られる。したがって、光応答性はゲートまたはドレインバイアスによって制御可能である。ゲートバイアスが閾値電圧未満の場合、MoS₂チャネルとソース電極間の大きな障壁のため、少量の電子のみがチャネルに拡散する。この領域では、ゲートまたはドレインバイアスの増加に伴い障壁が低下し、チャネルへ注入される電子数が指数関数的に増加するため、光応答性も指数関数的に増加する。一方、ゲートバイアスが閾値電圧以上の場合、ドレイン電流がキャリアド

概要 本研究では、シリコンストリップ導波路マイクロリング共振器（MRR）上の単層グラフェンのGバンドと2Dバンドについて、詳細なラマンマッピング研究を実施した。ピーク位置、強度、幅を空間的位置と相関付けることで、グラフェンが浮遊状態では電気的に固有（イントリンシック）のままであるが、シリコン/SiO₂導波路と接触する領域では中程度のp型ドーピング（≈3×10¹² cm⁻²）を受けることを実証した。このフェルミ準位の約0.2 eVの低下（ピン留め）は、幾何学的効果ではなく界面トラップ電荷に起因するものであり、10 μmおよび20 μm半径のデバイスで同一の結果が得られたことから確認された。導波路

概要 SiO₂誘電体膜で分離されたタングステンナノ粒子層多層スタックを採用したブロードバンド太陽光吸収体の理論的調査を提示。数値シミュレーションで400-2500 nm帯域平均吸収率94%超達成実証。高性能は、タングステンナノ球局在表面プラズモン共鳴と金属-誘電体スタック内ファブリペロ共鳴の相乗組合せ由来。比較研究で鉄がタングステン代替としてコスト効率良く、同等光学性能維持可能示唆。フラット金属-誘電体-金属（MDM）構成も検証、強力ブロードバンド吸収確認。 背景 従来燃料枯渇と環境危機加速で、太陽エネルギーシステムが近十年注目集中。最小汚染で太陽光を電気や熱変換は持続可能エネルギー戦略基石

概要 本研究では、共役ポリマーpoly[(9,9-ジオクチル-2,7-ジビニレンフルオレニレン)-alt-co-(2-メトキシ-5-(2-エチルヘキシロキシ)-1,4-フェニレン)]（POFP）について報告。本材料は非常に高い光ルミネセンス量子収率と効率的電子輸送を示し、理想的な利得媒質となります。355 nmパルスNd:YAG励起下で、POFP薄膜は増幅自発放出（ASE）閾値わずか4.0 µJ cm⁻²、高品質因子（Q = 159）示す。POFPを反転波導マイクロキャビティに統合し、ダイオード励起有機固体レーザー（OSL）製造、明確な利得狭小化と顕著な輝度増加示し、POFPの干渉強化レーザー

概要 非対称ソース・ドレインコンタクトを組み込んだ大気安定、p型、多層MoTe₂フォトトランジスタの製造を報告します。Au電極使用で、デバイスはオフ状態で顕著な光起電力応答を示します。走査光電流顕微鏡による空間分解光電流マッピングにより、金属誘起ドーピングによるMoTe₂/電極界面ポテンシャルステップ形成を明らかに。これらステップが短絡または低ソース・ドレインバイアス下でキャリア分離を支配し、正味光電流を生成。デバイスは短絡モードでより高速応答し、立ち上がり・立ち下がり時間1 ms未満、光応答は近赤外1550 nmまで拡張。 背景 グラフェンや遷移金属ダルコゲナイド（TMD）など二次元（2D