概要 シリコンp-n接合は、再結合損失を最小化するために効果的な表面および接触パッシベーションに依存しています。原子層堆積（ALD）法で堆積される酸化アルミニウム（Al₂O₃）は、優れた膜厚制御と電界効果パッシベーションにより、この目的で広く採用されています。本研究では、イオン注入n⁺-p Si接合上でALD成長Al₂O₃厚さを0.24-1.9nmの範囲で系統的に変化させ、高分解能透過型電子顕微鏡（HRTEM）およびエネルギー分散型X線（EDX）測定を、AM 1.5G照射下およびSintonのSuns-Voc解析で得られた電気性能指標と相関させました。その結果、系列抵抗を最小限に抑えつつ優れた

概要 0.6WのCW出力を達成。従来の温度や注入電流上昇に伴う長波長ドリフトとは対照的に、レーザーモードが時折短波長側へジャンプすることを観測。モード解析により、温度誘起屈折率変化が縦モードをブラッグピックより速くシフトさせ、観測された転移を引き起こすことを示しました。 はじめに 量子カスケードレーザーは、伝導帯内のサブバンド間遷移で動作することで従来の半導体レーザーと異なり、中・遠赤外発光を可能にします。その広いスペクトルカバレッジにより、ガスセンシング、高分解能分光、産業モニタリングに不可欠です。しかし、多くの応用には狭線幅と高出力が要求されます。分布帰還（DFB）と外部共振器（EC）Q

概要 高伸縮性と耐久性を兼ね備えた超撥水表面は、幅広い応用で大きな関心を集めています。本研究では、フェムト秒レーザー加工アプローチにより、Ecoflexシリコーンエラストマー上にこのような表面を作製しました。得られた材料は、撥水性を失うことなく400%までのひずみに耐えられ、むしろ伸長により疎水性が向上します。また、「花弁状」から「蓮葉状」濡れ状態へのひずみ誘起転移を実証し、液滴の可逆的な捕獲と放出を可能にしました。これらのレーザーアブレーション表面はフッ素フリー、機械的に堅牢、スケーラブルな生産に適しており、マイクロ流体、医療デバイス、スマートテキスタイルに魅力的です。 背景 人工超撥水表

概要 植物ベースのグリーンケミストリーで生成される金ナノ粒子（AuNPs）は広範な生物医学的展望を提供します。ここでは、制御された前駆体濃度下でミモザ・テヌイフロラ（Mt）樹皮抽出物から合成したAuNPsを報告します。Mtをエタノール-水で抽出し、DPPH法と総ポリフェノールassayで抗酸化活性を定量しました。得られたAuMtコロイドは多様な形態（20-200nm）を示し、TEM、XRD、UV-Vis、FTIR、XPSで特性評価しました。AuMtはNaBH₄によるメチレンブルー（MB）還元で触媒活性を示し、最小粒子（AuMt1）で分解速度定数8.24×10⁻³s⁻¹、190秒で50% MB除

概要 ここでは、多結晶Ni-Au二元触媒上で450℃という低温での単層グラフェン合成の新規手法を報告します。本研究では、コデポジションされたNi-Au上で450℃でのグラフェン低温化学気相成長を行い、触媒の事前高温アニーリングなしで単層グラフェン形成に成功しました。実験結果は、二元触媒の電子ビームコデポジションが、グラフェン合成前の触媒事前高温アニーリング（先行報告では不可欠なプロセス）を不要にする鍵プロセスであることを示唆しています。形成はプラズマ支援成長によってさらに改善され、誘導結合プラズマが炭素前駆体を電離し、50nm厚のコデポジションNi-Au触媒と450℃で相互作用させます。これら

概要 珪藻フラストルの複雑なナノ構造に着想を得て、水中に懸濁したバイオ分子やナノ粒子の濃度を定量する、設計されたナノ多孔性シリカタブレットを用いた新規アプローチを提示します。この手法は、ナノポア内に閉じ込められた水の自己拡散係数が低下するというよく確立された現象、および溶質の存在によってさらに変調される現象に基づいています。閉じ込められた水の拡散率を測定することで、例えば準弾性中性子散乱（QENS）や拡散重み付け磁気共鳴画像（D-MRI）を用いて、溶質濃度をサブパーセント精度で推定できます。分子動力学シミュレーションと文献データが、水拡散率と溶質負荷の間の堅牢な相関を確認し、現実的なタブレット

概要 グラフェンの固有の2.3%吸収（可視・赤外）はその光電子インパクトを制限しています。本研究では、シリコンナノ構造結合二層グラフェン導波路を中心とした、中赤外域で動作する調整可能な二重バンド・偏光非依存コヒーレント完全吸収体（CPA）を提示します。FDTDシミュレーションにより、9611nmと9924nmで完全吸収ピークが明らかになりました。構造の中心対称性が偏光独立性を保証し、コヒーレント吸収は2つの逆伝播ビームの相対位相を調整することで全光学的に変調可能です。さらに、2層のグラフェンのフェルミエネルギーを独立に調整することで、吸収ピークを広いスペクトル範囲でシフトさせ、二重バンドと狭帯

概要 豊富で安価なバイオマス廃棄物であるヘンプ茎は、高性能陽極材料への有望なルートを提供します。本研究では、ヘンプ茎から低温炭化 followed by ZnCl₂活性化（500-800℃）により活性化炭素（AC）を調製しました。ヘンプの天然繊維構造により、主にマイクロポアで構成され、メソポアとマクロポアで補完される高多孔性カーボンが生成されます。リチウムイオン電池陽極として、ACは0.2Cで100サイクル後に495mAh g⁻¹の可逆容量を発揮し、黒鉛を上回り、非活性化炭素（UAC）をその最適化された細孔分布により凌駕しました。この研究は、再生可能廃棄物から高容量陽極を製造するコスト効率的で

概要 多剤耐性（MDR）と非特異的分布は、従来の化学療法の有効性を制限しています。我々は、MDR肺がん細胞株A549/DOX由来のがん細胞膜（CCM）で被覆したシリカ（SLI）ナノ粒子を設計し、miR-495とドキソルビシン（DOX）を共載せしました。CCMは腫瘍親和性を付与し、miR-495はP-糖タンパク（P-gp）排出ポンプを沈黙させ、細胞内薬物保持を向上させます。in vitroおよびin vivo試験で、CCM/SLI/R-Dは遊離DOX、CCM/SLI/DOX、CCM/SLI/miR-495単独を著しく上回り、優れた腫瘍退縮と最小限の全身毒性を達成しました。この多機能プラットフォー

概要 卵白をバイオ界面活性剤として水熱処理時に用い、その後300℃で焼成するという容易な2ステップ法で、メソポーラスCo₃O₄準立方体を合成したことを報告します。得られた立方体は層状構造を示し、平均細孔径5.58nm、BET比表面積80.3m²/gを持ちます。作製電極として組み立て、2M KOHで試験したところ、1A g⁻¹で754F g⁻¹の比容量を示し、10A g⁻¹でこの値の77%を保持し、5A g⁻¹で4,000回の連続充放電サイクル後に86.7%の容量を維持しました。これらの結果は、卵白助剤によるCo₃O₄準立方体が次世代スーパーキャパシタの有望な電極であることを示しています。 は

概要 ナノテクノロジーは、ナノスケールで物質を操作することで、環境課題に対する強力な解決策を提供します。カーボンベースのナノ材料（フラーレン、カーボンナノチューブ（CNT）、グラフェン、グラフェン酸化物（GO）、活性炭）は、非毒性の化学性、超高比表面積、容易な化学修飾、簡単な再生という優れた物理化学的特性を示します。これらの特性により、鉛、カドミウム、ヒ素、クロム、水銀、ニッケル、亜鉛などの重金属イオンを水から除去するのに理想的です。本レビューでは、これらのナノ材料を用いた重金属除去の最新進展を調査し、より広範な環境修復における役割を強調し、それらの毒性学的プロファイルについて議論します。

概要 光電気化学（PEC）水分解による太陽エネルギーから水素燃料への変換は、地球規模のエネルギー・環境課題に対する持続可能な解決策です。従来のTiO₂ナノ材料は、可視光吸収の限界と迅速な電子-正孔再結合に悩まされています。本研究では、層状SnS₂吸収体とCoOₓナノ粒子で修飾したTiO₂ナノシートアレイ光陽極を合理的に設計しました。このハイブリッド構造は、裸のTiO₂ナノシートと比較して光変換効率を3.6倍（0.44%）、TiO₂/SnS₂単独と比較して2.0倍向上させました。CoOₓは効率的な水酸化触媒として機能するだけでなく、吸収体を光腐食から保護し、優れた長期安定性をもたらします。本研究

概要 原子レベルの厚さを持つ革新的な二次元材料であるグラフェンは、様々な応用において非常に有望な候補として注目を集めています。グラフェンメタサーフェスは、様々な波面の動的制御を可能にし、優れた機能性を実現します。グラフェンメタサーフェスの柔軟性により、多機能デバイスを容易に実装できます。本研究では、渦波の生成と操舵の機能を組み合わせた、新規な多機能グラフェンメタサーフェスの設計を提案します。このメタサーフェスは、グラフェン反射ユニットセルの大規模アレイで構成され、各ユニットセルはそのサイズと外部静電ゲート電圧によって独立に制御されます。グラフェンセルの反射特性を精査することで、多機能性を実現す

概要 半導体ナノワイヤ（NW）上のオミック接触の性能は、それらを電子・光電子デバイスに統合する上で極めて重要です。ナノワイヤはナノメートル級の寸法と独自の表面配向を持つため、従来の平面プロセス技術は不十分です。本研究では、分子線エピタキシー（MBE）法で成長させたBeドープp型GaAsナノワイヤ上に、Pt/Ti/Pt/Auオミック接触を形成し、その系統的な最適化を行いました。金属スタックの構造、金属蒸着前の表面処理、蒸着後のアニーリングを慎重に調整することで、線形な電流-電圧（IV）特性が得られることを明らかにしました。特に、Ti/Pt/Au多層膜の前にGaAsナノワイヤ上に薄いPt中間層を直

概要[Zn₄O(ベンゼン-1,4-ジカルボキシレート)₃]（MOF-5）とグラフェン酸化物（GO）ベースの複合材料を、GOをMOF-5担持プラットフォームとして用いるシンプルでグリーンな溶媒熱法で調製し、過塩素酸アンモニウム（AP）熱分解に適用。得られた複合材料を走査型電子顕微鏡（SEM）、X線回折（XRD）、窒素吸着、フーリエ変換赤外分光（FT-IR）、示差走査熱量・熱重量同時測定（DSC-TG）などで評価。解析により複合材料（GO@）MOF-5がAP分解ピーク温度を初期409.7 ℃から321.9 ℃へ低下させるだけでなく、エンタルピー（ΔH）を576 J g⁻¹から1011 J g⁻¹へ

概要周期的な楕円グラフェン-黒リン（BP）ペアに基づく赤外線領域デュアルバンド吸収体を数値提案。グラフェンとBPの組み合わせにより、両共鳴でニアユニティ異方性吸収を実現。各共鳴は幾何学パラメータ調整で独立にチューニング可能。さらに、グラフェンとBPのドーピングレベルでも共鳴特性を効果的に制御可能。電場分布解析でグラフェン-BP楕円内の表面プラズモン共鳴を観測、強力で異方性なプラズモニック応答に寄与。また、入射角ロバスト性と偏光感度も解説。 はじめにグラフェンはハニカム格子に配列した炭素原子からなる二次元材料[1, 2]。超コンパクトサイズと独自の光-グラフェン相互作用により、近年様々なグラフェ

概要AlGaNベース深紫外（DUV）発光ダイオード（LED）は電子オーバーフローと不十分な正孔注入に悩まされています。本論文では、活性領域へ注入される電子を減速し放射再結合を改善する超格子電子減速層（SEDL）を備えた新規DUV LED構造を提案。複数のチャープSEDLのDUV LED性能への影響を実験的・数値的に研究。DUV LEDは金属有機化学気相成長法（MOCVD）で成長し、762×762 µm²チップに加工、275 nm単一ピーク発光を示す。順方向電流40 mAで外部量子効率（EQE）3.43%、動作電圧6.4 Vを測定し、昇順Al組成チャープSEDLを持つDUV LEDの壁面プラグ効

概要 コンパクトな中赤外線（MIR）リニア可変光フィルタ（LVOF）とMEMSベース非冷却サーモパイル検出器アレイの設計、作製、試験を詳述し、CH₄、CO₂、COの同時測定を実現。LVOFはテーパー空洞ファブリ・ペロフィルタで、広帯域MIRスペクトルを線形間隔ピーク波長を持つ狭帯域パスチャネル系列に変換。空洞両側の多層誘電体ブラッグ反射板と統合された反射防止/帯域外除去層により、透過率70%、平均全幅半最大値（FWHM）400 nmを2.3-5.0 µm域で達成。サーモパイルアレイは複数のp/n-ポリSi熱電対を積層し、室温で146 µV/℃の応答度を実現。実験で50-3000 ppm範囲のガ

概要金属-半導体ヘテロ構造は、形態と界面品質が精密に調整されると、個々の構成要素を上回る性能を発揮します。ここでは、平坦で結晶的な界面で隔てられた2つの半球ドメインを特徴とするAu/CdSeヤヌスナノスフィアのワンポット水系合成を報告します。成長溶液のpHを調整することで、ヤヌス球からヘテロダイマー、多頭構造まで、それぞれ異なる界面特性を持つ多様な形態を生成可能。ヤヌスナノスフィアは可視光照射下で105.2 µmol h⁻¹ g⁻¹の水素発生速度を示し、ヘテロダイマー対照の3.9倍に達し、Au/CdSe界面での優れた電荷移動効率によるもの。本研究は、光触媒ナノハイブリッド設計における界面エンジ

概要ラシュバスピン軌道相互作用（RSOC）下で2つの平行ライン欠陥を宿すシリセンにおけるバレー分極輸送を探求します。RSOCが固有SOCを超えると、2つのバレーの透過スペクトルが同期して振動し、幅広いピークと完全な透過ギャップを生成します。垂直電場を導入するとバレー縮退が解除：Kバレーの振動周期が伸長し、Kバレーが収縮し、完全バレー分極（Pη = ±1）が達成可能な明確なピーク-ギャップ領域が創出されます。電場強度を調整することで、バレー分極を+1から-1に切り替え可能であり、シリセンにおけるバレー電流の生成と制御への純粋に電気的な経路を提供し、半導体バレートロニクスへのインパクトを持ちます。