概要グラフェン酸化物の硫黄化とアルキル化によって調製した硫黄ドープグラフェン酸化物（SA-GO）を、エンジンの過酷な運転条件下での効率的なグリーン耐摩耗添加剤として適用しました。X線光電子分光（XPS）分析により、オクタデシルアミン修飾SA-GO（硫黄化後にアルキル化）の硫黄含有量が、逆プロセス（アルキル化後に硫黄化）と比較して79倍増加することが明らかになり、調製ルートが硫黄化プロセスの鍵であることが示唆されました。より高い硫黄含有量と–C–S–C–硫黄結合構成がより良い潤滑効果をもたらし、アルキル化修飾の鎖長とアルキル化硫黄ドープグラフェン酸化物の濃度を調べた結果、オクチルアミン修飾SA-

概要メモリスタメモリセルで構成されるクロスバーアレイにおいて、隣接メモリセルを通過するスニークパス電流は固有かつ不可避の問題です。この深刻な問題は、セレクタデバイスを各メモリスタセルに直列接続することで緩和できます。様々なセレクタデバイス概念の中でも、拡散型セレクタはその優れた性能から大きな注目を集めています。このセレクタは、電極または固体電解質中のドーパントとして作用するAgやCuなどの活性金属のダイナミクスを利用した揮発性閾値スイッチング（TS）を特徴とします。本研究では、共スパッタリングシステムを用いてAgドープHfOₓベースの拡散型セレクタを作製しました。HfOₓ層中のAg濃度が変化す

概要階層型多孔質SiOCセラミックス（HPSCs）は、前駆体（ジメチコンとKH-570の混合物）およびポリアクリロニトリル（PAN）ナノファイバー（多孔質テンプレート）の熱分解によって調製されました。HPSCsは、BET比表面積51.4 m²/gの階層型多孔質構造を持ち、優れた耐酸化性（重量減少わずか5.1 wt.%）を示します。この多孔質構造により、厚さ2.3 mmにおいて、12.24 GHzで最適反射損失値−47.9 dB、有効吸収帯域幅4.56 GHzを達成しています。SiOC内のアモルファスSiOC、SiOₓ、遊離炭素成分が双極子分極の強化に寄与し、SiOCとカーボンナノファイバー（C

概要 金ナノ粒子（GNP）はドキソルビシン（DOX）輸送ベクターとして腫瘍診断・治療に広く用いられてきました。しかし、これらベクター合成プロセスは、まず化学還元法でGNP調製、その後DOXや特定ペプチドと共役化する多段階プロセスであり、工程数多、高コスト、時間消費、調製複雑、後処理煩雑といった共通課題を抱えていました。本研究では、DOXの化学構造に基づくワンステップ戦略でDOX共役GNP調製を初めて提案。さらに、DOX、RGDペプチド、核局在化シグナルペプチド（NLS）が持つ還元性官能基を利用し、わずか30分で多機能GNP（DRN-GNP）をワンステップ合成する便利な合成法を提示しました。散乱

概要 本研究では、SiOx:Ag層と底部電極の間にTiOxバッファ層を挿入することで、物理気相堆積プロセスによりAg/SiOx:Ag/TiOx/p++-Siのシンプルな構造を持つメモリスタデバイスを開発しました。この構造では、アナログスイッチング中のフィラメント成長と断裂を効率的に制御できます。正または負のパルス列を実装することで重み変調のための広範囲な抵抗変化を持つメモリスタデバイスのシナプス特性を広範に調査しました。ポテンシエーション/デプレッション、ペアドパルス促進（PPF）、短期可塑性（STP）、リハーサル動作以上の反復パルスによるSTPから長期可塑性（LTP）への移行、スパイクタイミ

概要 本研究では、ペルフルオロペンタン（PFP）をフェリチン（FRT）にカプセル化し、腫瘍標的分子フォリック酸（FA）を共役させた多機能超音波（US）治療薬（FA-FRT-PFP）を開発しました。調製されたFA-FRT-PFPは平均粒子径42.8 ± 2.5 nm、ゼータ電位−41.1 ± 1.7 mVを示し、生理食塩水と温度条件で良好な安定性を示しました。FRTはpH感受性ケージ蛋白質で、pH 5.0で解離してポアを形成しPFPをロード可能。中性pHに戻すとポアが閉じ、PFPをFRT内にカプセル化しナノ粒子を形成します。pH 5.0条件下で、低強度集束超音波（LIFU、2 W/cm2）3分照

概要 混合次元（2D + nD、n = 0, 1, 3）ヘテロ構造は、基礎物理研究と応用ナノデバイス設計の新たな道を開きました。本研究では、タイプIIストラッドバンドアライメントを持つ新規CuFe2O4/MoS2混合次元ヘテロ構造（MHs）を報告し、純粋なCuFe2O4ナノチューブ比で20-28%向上した明確なアセトンガスセンシング応答向上を示しました。構造キャラクタリゼーションとDFT計算結果に基づき、CuFe2O4/MoS2 MHsのガスセンシング性能向上メカニズムは、タイプIIバンドアライメントとMoS2活性サイトの相乗効果に起因すると考えられます。 はじめに 異なる物理的特性を持つナ

概要 頭頸部がんは、喉頭（声帯）、口腔、咽頭（喉）、鼻腔、唾液腺を覆う扁平上皮細胞に由来する多様な疾患です。後期診断は患者の生存率に大きく影響するため、適切なバイオマーカーによる早期発見が必須です。扁平上皮癌抗原（SCC-Ag）は循環血清腫瘍バイオマーカーであり、頭頸部がん患者で高値を示し、腫瘍体積と高い相関があります。本研究では、SCC-Ag抗体を用いて酸化チタン（TiO2）修飾櫛形電極センサー（IDE）上でSCC-Agの検出と定量を行いました。SCC-Agの検出限界は100 fMでしたが、抗体を金ナノスター（GNS）と共役させると10 fMまで向上し、10倍の改善を達成。興味深いことに、こ

概要 本研究では、ポリビニルピロリドン（PVP）処理を施したラドルズデン・ポッパー型二次元（準2D）ペロブスカイトPPA2(CsPbBr3)2PbBr4を発光層としたペロブスカイト発光ダイオード（PeLED）を作製し、ピーク輝度10,700 cd m−2、ピーク電流効率11.68 cd A−1を達成しました。これはPVP無処理デバイスと比較してそれぞれ約3倍、約10倍の向上です。PVP添加は優れた成膜性によりペロブスカイト膜のピンホールを抑制し、リーク電流を低減します。さらに、PVP処理は欠陥の少ない緻密なペロブスカイト膜の形成を促進します。本成果は、準2Dペロブスカイト膜の形態制御における新

概要 現在でも、低消費電力・高歩留まりの小型センサ向けに、マイクロ電気機械システム（MEMS）互換手法で高感度感応膜を作製することは技術的に困難です。ここでは、エッチングされた自己組織化三角形ポリスチレン（PS）マイクロスフィアアレイ上にSnO2:NiOターゲットをスパッタリングし、その後アセトン中で超音波処理してPSマイクロスフィアテンプレートを除去することで、感度の高い架橋SnO2:NiOネットワークを作製することに成功しました。プラズマエッチング時間とスパッタリング時間を変えることで、最適な線幅（約600 nm）と膜厚（約50 nm）のSnO2:NiOネットワークを得ました。その後、50

概要 高エネルギー密度と高効率を兼ね備えた誘電体フィルムの構築は、高性能誘電体フィルムキャパシタ作製の鍵です。本論文では、高誘電率ポリマーと線形誘電体ポリマーに基づく全有機複合フィルムを構築しました。線形誘電体ポリマーである芳香族ポリチオウレア（ArPTU）の最適化縮合反応により、適切な分子量のArPTUを得て、ポリ（フッ化ビニリデン-トリフルオロエチレン-クロロフルオロエチレン）（PVDF-TrFE-CFE）テルポリマーに導入し複合誘電体としました。結果、ArPTU分子の添加がPVDF-TrFE-CFEの誘電損失を効果的に低減し、耐電圧強度を向上させることが示されました。PVDF-TrFE-

概要 コヒーレント反ストークスラマン散乱（CARS）スペクトル線形は、物質の三次感受率における振動寄与と電子寄与の比率に依存します。グラフェンとカーボンナノチューブ（CNTs）のGモード（1590 cm−1）は、CARSスペクトルで「ディップ」と「ピーク」という相反する特徴を示します。ここでは、CARS共鳴の線形を記述するファノ形式論の観点から、グラフェンとCNTsのCARSスペクトルを考察します。1590 cm−1のみでのイメージングでは、グラフェンとCNTsの両方を含む複合材料の構成要素を分離するには不十分であることを示します。複合材料中のグラフェンとCNTsをマッピングするアルゴリズムを

概要 金属有機化学気相成長法（MOCVD）で成長したMgドープp-GaN試料において、意図せずドープされた水素が特性に与える影響を、室温フォトルミネッセンス（PL）、ホール効果、二次イオン質量分析（SIMS）測定により調べました。残留水素と炭素不純物の間に相互作用があることがわかりました。炭素ドープ濃度の上昇はp-GaNの抵抗率を増加させ、青色発光（BL）バンド強度を弱めます。しかし、炭素ドープ濃度とともに水素取り込みが増加すると、炭素不純物による抵抗率上昇が抑制され、BLバンド強度が増強されます。これは、共存ドープされた水素がMgGaをパッシベートするだけでなく、Mgドープp-GaN中の炭素

概要 非晶質酸化シリコン中に埋め込まれたシリコン量子ドット（Si-QD）を、石英基板上のp-i-n太陽電池の光生成層として用いました。n型層からSi-QD光生成層へのリン拡散を抑制するため、ニオブドープ酸化チタン（TiOx:Nb）を採用しました。一部の試料に対してフッ化水素酸処理を行い、TiOx:Nb/n型層界面の熱酸化膜を除去しました。この熱酸化膜は光生成キャリアをブロックする層として働きます。熱酸化膜のない10 nm厚TiOx:Nbを用いた太陽電池は、熱酸化膜ありの場合より優れた特性を示し、特に短絡電流密度が1.89 mA/cm2まで向上しました。光生成キャリアは量子閉じ込め効果を持つSi

概要 溶媒としてPEG400を用いたシンプルで安価なゾルゲル・スピンコート法により、二酸化スズ-カーボンナノチューブ複合膜ベースのガスセンサを作製しました。CNTs/SnO2膜上にナノ構造銅をコーティングし、250℃で酸化銅に変換しました。最終的な複合膜の抵抗率はH2Sの存在に対して高感度で、室温で容易に吸着・脱離します。センサの応答時間と回復時間はそれぞれ4分と10分、感度値は4.41です。さらに、CNTs/SnO2/CuOセンサは低検出限界、H2Sに対する高い選択性、異なるH2S濃度での安定した性能を示します。 はじめに 工業化の進展に伴い排出汚染が深刻化しており、様々なタイプのガスセン

概要 SmドープCeO2-δ（Ce0.9Sm0.1O2-δ；SDC）薄膜を、高周波マグネトロンスパッタリング法によりAl2O3(0001)基板上に作製しました。作製された薄膜は[111]方向に優先的に成長し、(111)面の間隔（d111）が2.6%拡大して基板との格子ミスマッチを補償していました。湿式アニール処理されたSDC薄膜は、d111値が減少しており、100℃以下の低温領域で表面プロトン伝導を示しました。O1s光電子分光スペクトルには、SDC表面上にH2OとOH−のピークが観察されました。これらの結果は、SDC(111)表面に物理吸着水層が存在し、酸素空孔を介してプロトンが生成されている

概要 MoS₂とReS₂は、優れた電気的・光学的特性を持つ典型的な遷移金属カルコゲナイドです。格子対称性の違いにより、ReS₂はMoS₂より物理特性を調整するための次元を一つ多く提供します。本論文では、単層MoS₂とReS₂の偏光反射スペクトルを研究しました。明確な違いにより、単層ReS₂における強い角度依存特性が単層MoS₂とは異なることが特定されました。SiO₂/Si基板と石英基板の両方での結果は、単層ReS₂が面内異方性であり、反射強度の変化周期が偏光角度で推定されることを示しています。 はじめに グラフェン研究の急速な進展は、他のいくつかの二次元層状材料への関心を刺激しました。最近、

概要 遷移金属硫化物は電気化学センシングで有望視されていますが、物質輸送と電子移動の困難さから、実用応用の要求を満たす電気触媒性能には至っていません。本研究では、Cu₂Oテンプレート法により二重殻CuSナノケージ（2-CuS NCs）を調製し、酵素フリーアスコルビン酸（AA）センサに適用しました。独自の二重殻中空構造は、大きな比表面秩、秩序だった拡散チャネル、増加した体積占有率、加速された電子移動率を示し、電気化学ダイナミクスを強化しました。AA検出用センシング電極として、ガラスカーボン電極（GCE）修飾2-CuS NCs（2-CuS NCs/GCE）は、優れた感度（523.7 μA mM⁻¹

概要 テンプレート支援低コストプロセスで作製された貴金属フリーの三次元（3D）CuO/TiO₂ハイブリッドヘテロ構造ナノロッドアレイ（NR）を、光フェントン様触媒として染料分解に用いました。CuO NRを陽極酸化アルミニウム（AAO）テンプレートに電析法で堆積させ、様々な温度でアニーリングした後、E-gun蒸着法でTiO₂薄膜を堆積させ、CuO/TiO₂ p-nヘテロ接合を形成しました。CuO/TiO₂ p-nヘテロ接合の元素分布と組成は、EDSマッピングとEELSプロファイルでそれぞれ分析しました。H₂O₂存在下で、CuO/TiO₂ハイブリッド構造は、500W水銀キセノンアークランプ照射下で

概要 本研究では、Y字型ケクレ格子歪みと電気障壁を考慮し、バリスティックグラフェンベースの谷電界効果トランジスタにおける谷擬似磁気抵抗（VPMR）を制御する新しい手法を提案します。デバイスは、強磁性歪み（FM-S）ソース・ドレインによる谷注入と谷検出を含みます。チャネル内の谷操作は、Y字型ケクレ格子歪みと電気障壁によって実現されます。これらのデバイスの中心的メカニズムは、グラフェンにおけるY字型ケクレ格子歪みが谷歳差を誘起し、チャネル電子の谷方向を制御することで、ドレインで回収される電流を制御することにあります。外部バイアス電圧の調整により、谷擬似磁気抵抗が正負の値の間で振動し、30,000%