概要 ポリエチレンオキサイド（PEO）ベースの固体ポリマー電解質（SPE）は、次世代充電式リチウムイオン電池の開発に重要な意義を持ちます。しかし、リチウムイオンとPEO鎖の強い配位により、イオン伝導度が通常期待値より低くなります。本研究では、サブミクロンサイズのモンモリロナイトをルイス塩基中心としてPEOフレームに導入し、リチウムイオンがPEO鎖の拘束から逃れられるようにしました。モンモリロナイト（MMT）をSPEに導入後、70℃でのSPEイオン伝導度は4.7 mS·cm−1となり、液体電解質と比較可能な値を示しました。LiFePO4材料と組み合わせると、電池は150.3 mAh·g−1の高放

概要 傾斜BiCuSeO膜における光誘起横方向熱電（LITT）効果が、数ナノメートル厚の超薄金ナノ粒子（AuNPs）層の導入により大幅に向上しました。パルス光照射と連続光照射の両方で、4 nm厚のAuNPs層をコーティングしたBiCuSeO膜でLITT電圧感度が約2倍増加しました。これは、AuNPs層による入射光の効率的利用により、LITT効果における光-熱変換効率が向上したことに起因します。より厚いAuNPs層は電気的導電性効果により電圧感度の増加を抑制します。この研究は、LITT効果に基づく熱型光検出器の性能最適化のための効果的な戦略を提供します。 はじめに 光誘起横方向熱電（LITT）

概要 本稿では、過渡応答強化と過電流保護（OCP）を統合した高安定性電圧レギュレータ（VR）を提案します。低電圧デバイスの性能と面積の利点を考慮し、提案VRのほとんどの制御部分を制御出力電圧で駆動することで、電源電圧除去比（PSR）向上を伴う自己給電技術（SPT）を形成しています。さらに、動的負荷技術（DLT）により安定性と過渡応答を強化しています。また、過負荷状態下でVRを保護するため、埋め込み型過電流フィードバックループも採用しています。提案VRは標準的な350 nm BCDプロセスで実装され、5.5-30 Vの入力電圧、0-30 mAの負荷範囲、0.1-3.3 μFの出力容量で安定動作し

概要 コロイド構成要素のアセンブリによる均一アレイ膜の作製は、個々の機能と集団機能の統合という点で実用的な関心を集めています。ここでは、単分散貴金属マイクロスフェアを均一アレイ膜に整列させ、表面増強ラマン散乱（SERS）応用に向けた磁場アセンブリ経路を提案しました。この手法は、単一貴金属マイクロスフェアの信号感度と、それらが形成する均一アレイ膜の再現性を統合的に示しています。この目的で、自作の超音波アシスト反応システムを用いて、多機能Fe₃O₄@SiO₂@TiO₂@Ag（FOSTA）コロイドマイクロスフェアを構成要素として合成しました。SERS試験では、これらの多機能マイクロスフェアが溶液中の

概要 機械切削の究極の目的は、最小チップ厚を単一原子層まで減らすことです。本研究では、分子動力学解析のシリーズにより、単結晶銅における切削ベースの単一原子層除去メカニズムを調査しました。研究結果によると、切削深さが原子スケールまで減少すると、丸みを帯びた刃先工具を用いた機械切削により最小チップ厚を単一原子層まで減らすことができます。切削ベースの単一原子層除去時の材料除去挙動は、せん断応力駆動転位運動によるチップ形成、加工表面での弾性変形、原子サイジング効果、切削刃先半径効果の4つの特徴を示します。この理解に基づき、ナノ切削および従来切削とは大きく異なる、切削ベース単一原子層除去プロセスにおける

概要 本論文では、多層Bi₂O₂Seナノフィルムの近赤外線（NIR）光電特性を体系的に研究しました。多層Bi₂O₂Seナノフィルムは、高い光応答度（~101 A/W）、速い応答時間（~30 ms）、高い外部量子効率（~20,300%）、高い検出率（1.9×10¹⁰ Jones）など、NIRに対する感度の高い光応答を示します。これらの結果は、多層Bi₂O₂Seナノフィルムベースのデバイスが、超高速・高感度NIRオプトエレクトロニクスデバイスの将来的な応用において大きな可能性を秘めていることを示しています。 背景 赤外線（IR）フォトディテクタは、軍事、商業、公共、学術分野での繊細な応用以来、広

概要 サブサーフェス欠陥はナノ構造の精度と性能に大きな影響を与えます。本論文では、ナノインデンテーションの分子動力学シミュレーションを実施し、加工誘起サブサーフェス欠陥が材料の転位進化と機械的特性に及ぼす影響を調査しました。試料モデルは、現実に即したナノ切削によってサブサーフェス欠陥を持つように構築されました。サブサーフェス欠陥の形成メカニズムと、加工誘起欠陥と転位進化の相互作用メカニズムについて議論します。単結晶銅試料の硬度とヤング率を算出しました。シミュレーション結果は、ワークピースのサブサーフェスに原子クラスタ、スタッキングフォールト四面体、ステアロッド転位などの安定した欠陥構造残渣が存

概要 鉄は生物にとって不可欠な元素であり、その欠乏は世界で最も一般的な栄養障害とされています。現在、ヒトと動物の両方に対するより効果的で安全な鉄補給戦略は、栄養欠乏症治療における最重要課題の一つとなっています。我々の以前のin vivo研究では、自社製造の酸化亜鉛系ナノ粒子の安全性と生分解性、および体内の大半の臓器・組織への迅速な分布が確認されています。Caco-2細胞株（消化管上皮細胞モデル）を用いたin vitro試験では、検討中のナノ材料の低毒性が明らかになりました。本研究では、Fe(III)ドープ生分解性酸化亜鉛ナノ粒子を鉄欠乏症に対する有望な補給戦略として調査しました。成獣マウスに生

概要 高濃度オゾンは、人の呼吸器系、循環器系、生殖機能に大きなダメージを与え、触媒分解はその害を軽減する重要な戦略です。しかし、高効率なオゾン分解触媒の開発は依然として課題となっています。本研究では、湿式化学エッチング法によりp型およびn型シリコンナノワイヤー（Si NWs）を作製し、室温でのオゾン触媒分解に初めて適用しました。p型Si NWsは、20 ppm O₃/空気において90%のオゾン分解効率を示し、優れた安定性を持ちました。これは、同じ結晶方位、類似の直径と比表面積を持つn型Si NWs（50%）よりもはるかに優れています。触媒特性の違いは、p型Si NWsに多く存在する非局在化正孔

概要 本研究では、高密度水素（HDH）処理を提案し、パッシベートエミッタリアコンタクト（PERC）デバイスの界面トラップを低減して効率を向上させることを目的としています。水素ガスを約70気圧、比較的低温（約200℃）で圧縮し、デバイスの元の製造プロセスを変更することなく界面トラップを低減します。フーリエ変換赤外分光法（FTIR）によりSi–H結合の強化が確認され、二次イオン質量分析法（SIMS）によりHDH処理後のSiN/Si界面トラップが確認されました。さらに、コンダクタンス-電圧測定を行い、界面トラップ密度（Dit）を抽出・検証しました。また、1 kW/m²のグローバルAM1.5スペクトル

概要 がん腫瘍治療の確立手法である磁気ハイパーサーミアは、高周波交流磁場中で磁性ナノ粒子（MNP）の緩和機構により局所熱を発生させる手法です。本研究では、テンプレート支援パルス電析と差動化学エッチングで作製した円筒形NiFe MNPの加熱効率を調査しました。MNPの円筒形状により三重渦状態が形成され、発熱効率が4倍向上します。時間依存熱量測定でMNPの比吸収率（SAR）を決定し、微磁気シミュレーション数値計算と振動試料磁力計（VSM）測定と比較しました。高アスペクト比MNPの磁化反転は高残留磁化と低磁場磁化率を示し、大きなヒステリシス損失をもたらし、実験・理論両SAR値向上に反映。SARの磁場

概要 背景 新興ナノ材料として、カーボンドット（CDs）は医療応用への注目が集まっています。しかし、蛇毒誘発性急性腎障害（AKI）抑制における生物活性についてはほとんど情報がありません。 方法 本研究では、黄柏（Phellodendri Chinensis Cortex、PCC）を唯一の前駆体とする緑色ワンステップ熱分解法でCDsを合成し、マムシ（Deinagkistrodon acutus、D. acutus）毒誘発性AKIに対する保護効果を初めて検証しました。マウス腹腔へD. acutus毒注射でAKIモデルを確立し、PCC炭化物由来CDs（PCCC-CDs）の腎機能障害、炎症反応、組織損

概要 リチア（Li₂O）ベース材料は、アニオン（酸素）レドックス反応に基づくリチウムイオン電池正極として、高容量と安定したサイクル特性から有望視されています。本研究では、Li₂RuO₃で活性化したリチアベース正極の特性を評価しました。Ruベース酸化物はアニオンレドックス反応の安定化に役立つため優れた触媒として期待され、その高い電子伝導度はリチアの低伝導度を補完できます。リチア/Li₂RuO₃ナノコンポジットは、500 mAh g⁻¹の容量制限まで安定したサイクル特性を示し、これは理論容量（897 mAh g⁻¹）より低いものの、他のリチアベース正極より優れています。XPS解析では、Ru 3dピ

概要 敗血症誘発性免疫抑制は治療失敗の主な特徴の一つと認識されています。強力な免疫抑制能を特徴とする骨髄由来抑制細胞（MDSC）は、敗血症で増加することが報告されています。FDA承認の鉄剤であるフェルモキシトール（FMT）は腫瘍で免疫調節作用を持つことが示されていますが、MDSCの機能を変化させて後期敗血症の免疫抑制を軽減するかは不明でした。本研究では、FMTがMDSCに免疫調節効果を及ぼし、敗血症後期におけるリポ多糖（LPS）誘導性免疫抑制を改善することを示しました。FMTを取り込んだ細胞の分離と細胞内鉄含量の検出により、MDSCがFMTを取り込むことを確認。低用量FMTはMDSCの生存率に

概要 第一原理計算と非平衡グリーン関数形式を組み合わせ、垂直照射下における窒素ドープ単層モリブデンジスルフィド（MoS₂）の光起電力効果を調査しました。バンド構造、特に結合状態密度（JDOS）に基づいて光応答の振る舞いを詳細に分析し、光電流が消失するゼロポイントの存在をもたらす異なるメカニズムを特定しました。線形光起電力効果（LPGE）におけるゼロポイントは禁制遷移によるものであるのに対し、円偏光起電力効果（CPGE）におけるゼロポイントは、ラシュバおよびドレッセルハウスのスピン軌道結合の存在下で、価電子帯と伝導帯のスピン分裂強度が同一になることに起因します。さらに、窒素ドープ単層MoS₂は強

概要 高強度集束超音波（HIFU）は代表的な非侵襲的がん治療法ですが、治療効率の低さと周囲正常組織への損傷リスクが更なる臨床発展と応用を妨げています。ソノダイナミック療法（SDT）は、超音波治療中にソノセンシタイザーが生成する反応性酸素種により腫瘍細胞を殺傷します。SDTはマイクロバブルと同様にHIFU効率を向上させます。本研究では、改良機械振動法によりナノスケールN₂Oマイクロバブル（N₂O-mbs）を開発しました。これらマイクロバブルは良好な生体適合性と腫瘍細胞結合能を示しました。N₂O-mbsのソノセンシタイザー感受性は、反応性酸素種生成検出により細胞外および細胞内で検証されました。これ

概要 天然ゴム（NR）/六方最密充填メソポーラスシリカ（HMS）ナノコンポジット（NRHMS）を、低濃度硫酸（H₂SO₄）を用いたpH調整によるインサイトゾルゲル法で容易に作製し、熱的特性と疎水性を向上させました。事前合成混合物への0.5 M H₂SO₄添加量（2.5-10 g）が得られたNRHMSナノコンポジットの物理化学的特性に及ぼす影響を調査しました。少量のH₂SO₄溶液添加により、作製されたNRHMSナノコンポジットは改良されたワームホール型メソ構造配列とより厚いシリカ壁を持ち、熱重量分析によるNRの自己酸化から判明したようにNR相の熱分解を遅延させました。H₂O吸着・脱着測定によりN

概要 背景 マイクロRNA-410（miR-410）が大腿骨頭壊死（ONFH）において果たす機能的役割についてはほとんど知られていません。本研究の目的は、miR-410がWnt-11を標的として骨形成と破骨細胞機構を調節し、ONFHを予防するメカニズムを解明することです。 方法 ONFH検体15例と正常検体15例を収集し、大腿骨頭の病理変化、骨芽細胞、破骨細胞を観察しました。ONFHラットモデルにアゴミア-miR-410、Wnt-11-siRNA、またはoe-Wnt-11を注射しました。miR-410、Wnt-11、骨芽細胞関連因子（アルカリホスファターゼ[ALP]、骨ガンマカルボキシグルタ

概要 光の偏光状態の制御は現代の光学システムにおいて重要な役割を果たしています。しかし、従来の偏光操作デバイスは帯域幅が狭く、大型であるため光学システムの小型化・集積化が困難でした。本研究では、厚さがλ/50未満の周期的な銀薄膜2×2長方形孔アレイを用いた超薄型四分の一波長板を提案します。数値シミュレーションにより、この波長板は1550 nmを中心に円偏光を線偏光へ効率的に変換でき、帯域幅は525 nmに達することが示されました。さらに、1550 nmにおいて線偏光を円偏光へ効率的に変換でき、その楕円率はほぼ1に近い値を示します。金属膜上の微小孔アレイによる透過強化により、透過率0.44を達成

概要 高誘電率ナノ粒子懸濁ハイドロゲルハイブリッドポリマー複合材料において、Maxwell-Wagner-Sillars（MWS）ダイナミクスと電磁ラジオ波（RF）による体積相転移駆動を調査しました。ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)（PNIPAm）ハイドロゲルに、高異方性誘電特性を持つ10% KFドープチタン酸バリウム（Ba0.9K0.1TiO2.9F0.1、KBT）ナノ粒子をポリ(ビニルアルコール)（PVA）で複合化。PVA添加により標準バルクPNIPAmと類似の強い体積相転移、分極・緩和特性を維持。一方KBTナノ粒子添加で分子間相互作用の電荷遮蔽により体積相転移とMWS分極が減少。ナ