概要 鉄コアシェルナノ構造の酸化物シェル組成理解は、化学安定性と磁気性能予測に不可欠。本研究では、水性媒質でFeCl₃をNaBH₄還元しFeナノコロナ鎖（NC）を合成、水中で最大360分経時変化させた。X線回折で体心立方（bcc）Feコア確認、透過電子顕微鏡で経時とともにFe酸化物シェル厚増加（2.5–10nm）観察。ラマン分光でヘマタイト（α-Fe₂O₃）とマグネタイト（Fe₃O₄）相同定、モスバウアー分光で短時間経時では混合Fe₃O₄/α-Fe₂O₃シェル、長時間で純粋ヘマタイトへ移行確認。振動試料磁力計で新規調製NCは高飽和磁化（Ms≈1400emu/g）示し、シェル成長で減少。薄酸化層

概要 6H-SiCの原子スケール変形と材料除去メカニズムを理解することは、原子段差を持つ超平滑・無損傷表面作製に不可欠だ。ナノスケール加工領域の直接観察は現在の実験技術到達外のため、大規模分子動力学シミュレーションで転位滑り、相転移、材料分離等の鍵現象を捕捉した。本研究では結晶学的異方性が滑り変形とナノメトリック加工性にどう影響するかを体系的に探索し、6H-SiC精密加工に必要な基礎知識を前進させる。 はじめに 炭化ケイ素（SiC）は、ワイドバンドギャップ、高耐圧電界、優れた耐放射線性、高キャリア飽和速度、卓越した熱伝導率、低誘電率、強固な化学安定性を備え、第3世代半導体技術の基石だ。これら

概要 電気電圧はナノファイバー形態と電気紡糸プロセスにおけるジェット数に重要な影響を与えるが、その深層メカニズムを説明する文献は少ない。本研究では、まず数値シミュレーションで紡糸電極周囲の電場分布を研究した。結果は、比較的低電圧では突出液滴の先端に電場が集中するが、高電圧で突出液滴が消失すると針先エッジに移ることを示した。実験結果は数値シミュレーションとよく整合し、低電圧（PVDF-HFPとPVAナノファイバーで20kV以下）では単一ジェットのみ形成されるが、高電圧では複数ジェット形成（PVDF-HFPで2ジェット、PVAで4ジェット）される。これら複数ジェットは（1）ジェットごとの実効的電場

概要 ウェアラブルエレクトロニクスには、環境運動エネルギーを利用できるコンパクトな自律電源が求められる。ここでは、コアシェル繊維から構築した二次元織り込み摩擦帯電ナノ発電機（2DW-WTNG）を提示し、人体動作を電気に変換する。デバイスはピーク電圧6.35V、ピーク電流575nAを発生、50MΩ負荷で2.33mW/m²の電力密度に相当。驚くべきことに、0.4mmという微小変位から電荷を生成し、性能劣化なしで12時間連続動作する。 はじめに 携帯・ウェアラブル・インプラントデバイスが普及する一方、従来電池は容量、寿命、環境影響で限界がある。日常人間活動に内在する機械エネルギーの利用は持続可能な

概要 ZnOナノワイヤーは幅広いバンドギャップ（3.37eV）と高い励起子結合エネルギー（60meV）により光電子技術の要だが、大きな表面積対体積比ゆえに表面トラップと吸着種が非放射再結合経路となり性能を損なう。本研究では、アルゴン（Ar）プラズマ処理のRF電力（0–400W）変化がZnOナノワイヤーの光学特性に与える影響を調査した。低・中程度プラズマエネルギー（≤200W）で表面汚染物質除去と中性ドナー結合励起子（D⁰X）密度増加により光ルミネッセンス（PL）が大幅向上、室温で60倍増を達成。閾値超過では不可逆的損傷。改善された光学性能により光励起下で室温ランダムレーザー発振が可能となり、安

概要 常圧空気中での単純な熱アニーリングが、両極性WSe₂電界効果トランジスタ（FET）に酸素ベースのp型ドーピングを導入することを実証した。このプロセスでチャネル表面に薄いWO₃層が形成され、伝達曲線が正のゲートバイアス方向にシフト、ホール移動度が0.13から1.3cm²/V·sへ10倍向上し、電子移動度は5.5から0.69cm²/V·sへ低下した。より重要なのは、光スイッチングの立ち上がり時間と減衰時間がそれぞれ600倍以上、170倍以上短縮され、長寿命光伝導が解消されたことだ。X線光電子分光（XPS）、ラマン、光ルミネッセンス（PL）分光法でWO₃形成を確認し、界面誘起非放射再結合サイト

概要 三重陰性乳がん（TNBC）は従来療法に高い耐性を示す。本研究では、両親媒性プルラン-ロバスタチン共役体（PLV）を合成し、ドキソルビシン（DXR）を載せてPLV/DXRナノ粒子（NP）を調製した。PLV共役体はプルラン:LVモル比1:2、1:3、1:4で調製し、1:2比が最も高い置換度（7.87％）と最小粒子径（≈180nm）を示した。PLV/DXR NPは持続的かつpH感受性放出プロファイルを示し（pH 5.4で72時間後97.9％DXR放出 vs pH 7.4で76.2％）、封入効率は21％。in vitroでは、TNBC細胞株MDA-MB-231の増殖を著しく抑制（IC₅₀ 0.6

概要 現在、ナノスケール技術ノードでの熱安定性障壁向上のため、二重界面磁気トンネル接合（MTJ）が開発されている。強磁性体/重金属構造の使用により、ジャロシンスキー・森山相互作用（DMI）が必然的に存在する。従来の単一界面スピン移行トルク（STT）MTJではDMIの悪影響が報告されているが、本研究では二重界面STT-MTJにおいてDMIの悪影響がほぼ排除可能であることを証明する。この結論は、ルードマン・キッテル・鎌谷・吉田（RKKY）相互作用がDMIを抑制する効果に基づく。理論モデルとマイクロマグネティックシミュレーションに基づき詳細なメカニズムを解析した。本成果は、二重界面STT-MTJの複

概要 ラミナリン誘導体両親媒性ミセル（HLDM）を設計し、疎水性光増感剤プロトポルフィリンIX（Pp IX）を封入して乳がん光線力学療法（PDT）に応用した。得られたミセルは約149nmの直径を持ち、pHと酸化還元の二重応答性放出を示し、水溶性と生体適合性を向上させた。MCF-7細胞を用いたin vitro試験では、効率的な細胞取り込み、光照射による活性酸素種（ROS）生成、核損傷を伴うアポトーシス誘導が確認された。ヌードマウス移植モデルでは、Pp IX封入HLDMミセルと630nm照射の組み合わせで顕著な腫瘍増殖抑制が見られ、全身毒性は観察されなかった。これらの知見は、ラミナリン基盤ナノプラ

概要 モリブデンジスルフィド（MoS₂）は、層状構造を持つ汎用性の高い材料であり、数層レベルまで薄くすると電子的・光学的・機械的特性が最も魅力的になる。本研究では、超臨界CO₂環境下での超音波照射とN-メチル-2-ピロリドン（NMP）を共溶媒として組み合わせ、90％を超える少層MoS₂の収率を達成する迅速かつスケーラブルな剥離プロトコルを提示する。この手法は、未剥離の沈殿物を廃棄する従来の液相剥離法を大きく上回り、エネルギー貯蔵、触媒、センサー、フォトニクス分野におけるMoS₂の潜在能力を最大限に引き出す実用的な道筋を示す。 はじめに 二次元遷移金属ダイカルコゲナイド（TMD）は、組成と構造

概要 14曝露で10秒以内に無色非発光状態から明るい黄色蛍光（λ_em ≈ 525 nm）へ転換し、他の全pH値（2 ≤ pH ≤ 13.9）と幅広い競合イオンに対して不活性です。センサー性能（高選択性、低検出限界、優れた耐干渉性、定量的直線性R² = 0.996）は、吸収、蛍光、¹H-NMR研究で確認された脱プロトン化-凝集誘起発光増強（AIE）メカニズムに基づいています。BMIPは、産業・環境現場での極端アルカリ性リアルタイム水中検出の新たなベンチマークを確立します。 はじめに 14）下で操業しています。これらのプロセスにおける水酸化物レベルの正確なリアルタイム監視は、安全性、プロセス制

概要分布ブラッグ反射鏡（DBR）の最上層に堆積した二次元（2D）サブ波長孔配列グレーティングを通じてブロッホ表面波（BSW）を結合させた、コンパクトなラベルフリー生体センサーを提案します。グレーティング表面（DG-BSW）またはDBR-溶液界面（GC-BSW）でBSWを励起することで、それぞれ1,190°/RIUと2,255°/RIUの角度感度を達成。数値モデリングにより、多層スタックの材料損失が共鳴品質に最小限の影響しか与えないことを確認し、広い屈折率範囲で堅牢な高フィギュアオブメリット（FOM）センシングを可能にします。 背景表面モード共鳴を支持するフォトニックデバイス（表面プラズモンポ

概要銀ナノ粒子（AgNP）コーティング表面は、従来の抗生物質の有望な代替と広く見なされています。しかし、その高い表面反応性は医療現場での安全性懸念を引き起こします。本研究では、グラフェン酸化物（GO）をAgNPコーティングに統合することで、ヒト線維芽細胞、内皮細胞、鶏胚絨毛膜への細胞毒性を大幅に低減しつつ、サルモネラ・エンテリティディスに対する抗菌活性を同時に向上させることを報告します。Ag–GOコンポジットは優れた菌増殖抑制と顕著な炎症性サイトカイン放出低減を示し、医療用途に適したより安全なナノプラットフォームであることを示唆しています。 はじめにナノ材料、特に銀ナノ粒子を組み込んだ抗菌表

概要超音波処理とリピッドフィルム水和法を組み合わせ、ダイゼイン負荷長循環リポソーム（DLCL）処方を開発しました。直交実験設計により最適パラメータを特定：大豆ホスファチジルコリン（SPC）とコレステロールのモル比55:40、薬物-リピッド質量比1:10、5% DSPE-mPEG2000、50 ℃水和、24分超音波。これら条件下で、DLCLは包接効率85.3 ± 3.6%、薬物負荷率8.2 ± 1.4%を達成。放出試験では、DLCLが遊離ダイゼイン対比でpH 1.2で累積放出時間を4倍、pH 6.9で2倍延長。スポーグ・ドーリー系ラットにおいて、DLCL単回経口投与（30 mg kg⁻¹）で平均

概要垂直電界下での単層InSeの電子構造を調査しました。電界強度を連続的に増加させると、単層InSeで間接-直接-間接バンドギャップ遷移が観察されます。同時に、大域的バンドギャップが徐々にゼロに抑制され、半導体-金属転移が起こることが示されました。基礎メカニズムは、エネルギー帯への軌道寄与とバンドエッジの進化を分析することで解明されました。これらの知見は、層状III-VI族半導体の電子特性理解を深めるだけでなく、光電子デバイス設計への有用な指針を提供します。 はじめに単層グラファイト、すなわちグラフェンの実験的実現以来、原子レベル薄い二次元（2D）材料が多大な注目を集めています。ケイ素烯、ゲ

概要小さな外部磁場（100–1000 Oe）が、マイクロオプトフルードチップ（MOFC）反応器内でのTiO₂ナノ粒子を用いたメチルオレンジ（MO）の光触媒分解を促進することを実証しました。流体チャネルの長方形形状と、下部ガラス基板のみにTiO₂を堆積させた構造により、特定方向の磁場による光触媒反応の選択的促進が可能になります。エチルアルコールをスカベンジャーとして用いることで、光触媒反応におけるホットホール（hVB⁺）とホットエレクトロン（eCB⁻）経路の違いを提示。溶存酸素（DO）と水酸化物イオン（OH⁻）の効果も、磁場増強光触媒反応において実証されました。実験結果は、安価な永久磁石を用いた

概要高い重量比電力密度を持つ柔軟薄膜太陽電池は、新興の携帯/ウェアラブル電子デバイスやソーラー車両などで強く求められています。従来の柔軟金属やプラスチック基板は、重すぎるか、堆積膜との熱的・機械的ミスマッチという課題を抱えています。本研究では、グラフェンペーパーを基盤とする柔軟太陽電池用の新規基板を提案します。グラフェンペーパーは軽量でありながら、高温耐性と高い機械的柔軟性を兼ね備えています。このグラフェンペーパー上に薄膜アモルファスシリコン（a-Si:H）太陽電池を構築したところ、ポリイミド（PI）基板上のデバイスと比較して4.5倍高い電力密度を達成しました。さらに、a-Si:H太陽電池は顕

概要本研究では、光子吸収、内部電場、電荷輸送経路、動力学プロセスがSb₂S₃ベース光起電力デバイスの性能に及ぼす影響を体系的に調査しました。n-i-p平面構造（TiO₂/Sb₂S₃/P3HT）を用い、照明深度、内部電場強度、ドリフト速度、運動エネルギー、光生成キャリア濃度、表面ポテンシャル変化、輸送時間、界面再結合寿命など、光子-電子変換の全プロセスを検討し、デバイス光電流を決定する主要因を特定しました。暗電流-電圧曲線、ケルビンプローブフォース顕微鏡（KPFM）、光変調電流/電圧スペクトル（IMPS/IMVS）により、Sb₂S₃層が正孔拡散長より薄い場合は内部電場が光電流を支配し、それ以上の

概要ナノ構造正極の設計は、Li₂FeSiO₄の固有の限界を克服するために不可欠です。本研究では、導電性カーボンナノチューブ（CNT）コア、19 nmのLi₂FeSiO₄シェル、2 nmのアモルファスカーボン被膜を組み合わせた新規なCNT@Li₂FeSiO₄@Cヘテロ構造を提案します。このアーキテクチャは、リチウムイオン拡散を加速し、電子伝導度を向上させ、充放電時の体積変化を緩和します。その結果、本材料は優れた可逆容量と卓越したサイクル安定性を示し、従来のLi₂FeSiO₄正極を上回る性能を発揮します。 はじめにリチウムイオン電池（LIB）は、高エネルギー密度、長寿命、低自己放電により、携帯電

概要 再生可能水素生産において、地球豊富で貴金属フリーの触媒を水電解用に探索することは極めて重要です。本研究では、KOHを用いて炭素複合材料を活性化し、高いBET比表面積1380m²/gを持つ、窒素ドープ多孔性カーボンナノシートとMo₂Cナノ粒子を結合した高活性電気触媒（Mo₂C/NPC）を新規手法で合成しました。KOHはMoS₂をエッチングしてMo前駆体を生成する鍵役割を果たし、同時に炭素を腐食させて多孔性構造を形成し、H₂やCOなどの還元ガスを生成します。得られたMo₂C/NPCハイブリッドは酸性溶液で優れたHER活性を示し、10mA/cm²での過電圧166mV、着手過電圧93mV、ターフ