概要 本研究では、原子層堆積（ALD）法で作製した六方晶金属有機構造体（MOF）から導かれたN,Pドープカーボンナノチューブに封入されたCo/CoPナノ粒子を、焼成とその後のリン化処理により得て、電気触媒として用いました。電気触媒性能評価では、調製触媒が電流密度10 mA/cm²で過電圧342 mV、ターフェル傾斜74 mV/decを示し、最先端の酸化ルテニウム触媒を上回る酸素発生反応（OER）性能を示しました。また、ベンチマークRuO₂より優れた安定性を示し、9時間後も電流密度低下は10%にとどまり、RuO₂の損失よりはるかに小さかったです。さらに、酸素還元反応（ORR）での着火電位は0.9

概要 「メタマテリアル」の導入は、電磁気学を含むいくつかの分野に大きな影響を与えてきました。しかし、オンデマンドでのメタマテリアル構造設計は、依然として極めて時間のかかるプロセスです。効率的な機械学習手法として、深層学習は近年データ分類と回帰に広く用いられ、優れた汎化性能を示しています。本研究では、オンデマンド設計のための深層ニューラルネットワークを構築しました。必要な反射率を入力として構造パラメータを自動的に計算・出力し、オンデマンド設計を実現します。本ネットワークは、訓練セットとテストセットの両方で平均二乗誤差（MSE）0.005という低い値を達成しました。結果は、深層学習でデータを訓練す

概要 2.5対のInP/空気分布ブラッグ反射鏡（DBR）を持つ三セクション分布帰還（DFB）レーザーを製造し、そのマイクロ波生成能力を分析しました。光ヘテロダイン法を用いて広範囲にチューニング可能な単一無線周波数（RF）信号を検出でき、チューニング範囲は2-45 GHzでした。第3セクションの導入により、3つの発光ピークが波長領域で互いに近接している場合、二重RF動作が可能になります。提案設計は、二セクションレーザーの範囲（35.29 GHz）と比較してRFチューニング範囲で21.3%の向上（42.81 GHz）を提供します。提案デバイスのコンパクトさは、将来の無線光ファイバ応用に有用です。

概要 本研究では、ロジン転写プロセスを改良し、転写グラフェン表面の残留粒子を低減するためアニソールコーティングを導入しました。ロジン/グラフェンおよびアニソール/ロジン/グラフェン試料を、非加熱および100℃、150℃、200℃での加熱処理（30分）の条件で調製し、原子間力顕微鏡（AFM）とラマン分光法で表面特性を評価しました。加熱なしでの保護層（ロジン層およびアニソール/ロジン層）の除去は、従来のPMMA転写法と比較してより効果的かつ有益であることが判明しました。さらに、改良ロジン転写法にアニソールを導入することで、表面粗さと残留粒子が大幅に減少し、より優れた結果が得られました。この改良プロ

概要 近赤外線（NIR）応答性グラフェンは、がん光熱療法において優れた効果を示してきました。本研究では、スプレー乾燥法と共沈殿法を組み合わせた簡便な手法で、酸化鉄（Fe₃O₄）を修飾した中空グラフェンマイクロスフェア（rGO@Fe₃O₄）を調製し、磁気誘導型かつNIR応答型の化学光熱併用療法への応用を検討しました。得られたマイクロスフェアは、非常に高い比表面積（約120.7 m²/g）と大きな細孔容積（約1.012 cm³/g）を持ち、抗がん剤ドキソルビシン（DOX）の高い担持容量（約18.43%）を実現しています。NIR照射による光熱効果はオン・オフ制御が可能で、高い光熱変換効率を示しました

概要 バイオ廃棄物を高付加価値ナノ材料作製の前駆体として利用することは、デバイスの持続可能な開発にとって極めて重要です。リグノスルホネートはパルプ・製紙工業の副産物で、通常廃棄物として捨てられます。本研究では、リグノスルホネートを前駆体として、電気化学エネルギー貯蔵応用向けに相互接続されたポアを持つ階層的秩序多孔質炭素を作製しました。リグノスルホネートの独自な分子構造と特性により、制御可能なポア構造と改善された物理特性を持つ高品質多孔質炭素の取得が保証されます。その結果、作製した階層的秩序多孔質炭素を用いて対称スーパーキャパシタを組み立てると、0.5A g⁻¹電流密度で289F g⁻¹の高比容

概要 混合陽イオンの利用は、各陽イオンの利点を活かし、高効率ペロブスカイト太陽電池（PSC）を実現する上で有益です。本研究では、メチルアミニウム鉛ヨウ化物（MAPbI₃）へのCH(NH₂)₂（FA）陽イオンの微小な正確な導入により、高結晶性のコンパクトで滑らかなペロブスカイト膜の形成が可能になります。その結果、FAₓMA₁₋ₓPbI₃ペロブスカイトベースPSCの短絡電流とフィルファクターが大幅に改善され、デバイス効率が向上します。FA₀.₁MA₀.₉PbI₃ベースのチャンピオンPSCは、22.02%という顕著な高効率を示します。さらに、FA₀.₁MA₀.₉PbI₃ペロブスカイトベースPSCはデ

概要 本稿では、高速、低コスト、高記憶密度、多様な分野への応用可能性、優れたスケーラビリティにより、最も注目される新興メモリ技術の一つとされる抵抗変化型ランダムアクセスメモリ（RRAM）技術の最近の進歩を包括的にレビューします。まず、新興メモリ技術分野の概要を示し、RRAMの材料特性、抵抗スイッチングメカニズム、電気的特性について議論します。また、耐久性、保持特性、均一性、動作温度の影響、ランダムテレグラフノイズ（RTN）などの諸問題について詳述します。記憶密度向上と低コスト化に魅力的なRRAMのマルチレベルセル（MLC）ストレージ機能について議論し、信頼性の高いMLC動作を達成するための様々

概要 塩化ナトリウム（NaCl）、塩化ニッケル六水和物（NiCl₂·6H₂O）、ホウ酸（H₃BO₃）を含む溶液中で、シンプルかつ低コストな電析プロセスにより、規則的な螺旋テクスチャを持つ密で秩序だったNiナノコーンの合成に成功しました。微細構造の解析後、Niナノコーンの成長メカニズムを「大域的秩序と局所的無秩序の多次元成長メカニズム」として提案し、成長プロセスを局所的および大域的側面に分けました。十分に微小な領域では、いかなる微妙な状態変化もNi原子の配列に無秩序をもたらし、局所的な微細構造は無秩序に見えます。しかし、マクロな視点では、異なる状態によって引き起こされる2つの隣接する無秩序の差は

概要 高温度抵抗係数（TCR）と低抵抗率を持つ熱感度薄膜を、高互換性プロセスで調製することは、小画素マイクロボロメータの感度向上に有利である。ここでは、反応性スパッタリングプロセスに続き、400℃酸素雰囲気アニーリングを通じて、単斜晶構造、高TCR、低抵抗率を持つV₁₋ₓ₋ᵧTiₓRuᵧO₂熱感度薄膜を調製する効果的かつプロセス互換性の高いアプローチを報告する。X線光電子分光法（XPS）はTi⁴⁺とRu⁴⁺イオンがVO₂に取り込まれることを実証。X線回折（XRD）、ラマン分光法、透過電子顕微鏡（TEM）により、V₁₋ₓ₋ᵧTiₓRuᵧO₂薄膜が非ドープVO₂と同様の単斜晶格構造を持つことを明ら

概要 本研究の目的は、エモジン担持ステアリン酸-グラフト-キトサンオリゴ糖（CSO-SA/EMO）を調製・特性評価し、そのin vitro抗腫瘍活性を評価することである。本研究では、ステアリン酸-グラフト-キトサンオリゴ糖を担体として用い、その物理化学的特性を様々な方法で決定した。細胞取り込み挙動をFITC標識ステアリン酸-グラフト-キトサンオリゴ糖で検討。CSO-SA/EMOを超音波処理と透析で調製。粒子サイズ、表面電位、包接効率、薬物放出挙動をin vitroで研究。CSO-SA/EMOの胃癌細胞への影響をMTTアッセイとフローサイトメトリーで調査。結果、CSO-SA/EMOの粒子サイズは

概要 固形腫瘍の不正確な局在化と固有の放射線抵抗性が、放射線治療の臨床実装を深刻に妨げている。本研究では、ワンポット水熱プロセスでヒアルロン酸機能化酸化ガドリニウムナノ粒子（HA-Gd₂O₃ NPs）を作製し、腫瘍の効果的な磁気共鳴（MR）イメージングと放射線感受性化を実現した。HA機能化により、直径105nmの調製HA-Gd₂O₃ NPsは水中で優れた分散性、低細胞毒性、優れた生体適合性を示し、HA受容体媒介エンドサイトーシスにより癌細胞の細胞質に容易に取り込まれた。重要なことに、HA-Gd₂O₃ NPsはMRI造影剤として高い縦緩和率（r₁）6.0 mM⁻¹S⁻¹を示し、用量依存的に放射線

概要 グラフェン酸化物（GO）は改良Hummers法で得られ、還元グラフェン酸化物（rGO）は熱処理によって獲得された。銀（Ag）の様々な濃度（2.5、5、7.5、10 wt.%）を水熱法でGOナノシートに導入した。合成されたAg修飾rGO光触媒Ag/rGOをX線回折（XRD）で特性評価し、相純度と結晶構造を決定した。XRDパターンはGOからAg/rGOへの形成を示した。分子振動と官能基はフーリエ変換赤外分光法（FTIR）で決定した。Ag導入による光学特性とバンドギャップ減少は、紫外可視（UV-Vis）分光光度計と光ルミネッセンス（PL）で確認した。ラマン分光法で電子的特性と炭素構造の無秩序度

概要 高度なCMOS Cu BEOL技術によって実現される高密度配線は、金属層の近接配置をもたらす。高アスペクト比金属配線には大規模なプラズマエッチングプロセスが必要であり、これが層間誘電体（IMD）層の信頼性懸念を引き起こす可能性がある。本研究では、近接配置された金属配線間のIMD完全性へのプラズマ誘起帯電効果を評価するための新しいテストパターンを提案する。プラズマ帯電強度とIMD層で見つかった損傷との間に強い相関があり、これを包括的に分析した。 はじめに Cuベースのバックエンドオブライン（BEOL）プロセスは、技術がサブ100nm領域へ移行するにつれて広く使用されてきた。高アスペクト比

概要 制御可能な光学特性は、光電子デバイスの応用において重要である。二次元ヤヌスWSSeの独自の特性と潜在的応用に基づき、第一原理計算を通じてWSSe二層膜のひずみ制御下での電子的・光学的特性を体系的に調査した。優先的な積層配置とカルコゲン原子の配列は、結合エネルギーによって決定される。すべての安定構造のバンドギャップが外部応力に敏感であり、適切な圧縮ひずみ下で半導体から金属へと制御可能であることが判明した。原子軌道射影エネルギー帯は、縮退度と構造対称性の間に正の相関があることを明らかにし、これがバンドギャップの進化を説明する。双極子遷移の選好性は二軸ひずみによって調整される。約−6%〜−4%

概要 小型光検出器デバイスへの需要増加に伴い、量子ドットベース赤外線光検出器が過去数十年間でますます注目を集めています。本研究では、従来型光検出器に存在する低光吸収効率のボトルネックを克服するため、周期的金属ナノホールアレイ構造を量子ドット赤外線光検出器に導入し、表面プラズモン増強効果により光子吸収性能を向上させました。結果は、最適化された金属ナノホールアレイ構造が特定の光検出器において光子吸収率を86.47%まで大幅に向上させることを示しており、これは金属アレイ構造のない従来型光検出器の1.89倍です。吸収率の大幅な向上は、金属ナノホールアレイ構造によって引き起こされる局所結合表面プラズモン

概要 高い一重項酸素量子収率を示し、効率的に反応性酸素種（ROS）を生成する水溶性フラーレノール[C60(OH)46]を調製することに成功しました。さらに、露出した水酸基の組成が高い水溶性C60(OH)46は、組成が低いものと比較して優れた二光子安定性と特性を示しました。したがって、調製されたフラーレノールは効果的な二光子光感作剤となり得ます。水溶性C60(OH)46は好ましい二光子特性を持ちました。二光子光力学療法において、水溶性C60(OH)46は、800回走査、光励起波長760 nm、超低エネルギーレベル211.2 nJ/pixelでEscherichia coliに対して実質的な抗菌活

概要 サファイア基板上のソーラーブラインド多結晶酸化ガリウム（Ga2O3)紫外線光検出器の物理的・電気的特性に対する焼き鈍し後の影響を調査しました。多結晶Ga2O3の結晶粒径は、焼き鈍し後温度（PAT）が800℃から1000℃に上昇するにつれて大きくなりますが、さらにPATを1100℃まで上げると小さくなります。PATの上昇に伴い、サファイア基板上のGa2O3透過スペクトルの吸収端にブルーシフトが観察されました。これは、サファイア基板からのAlがGa2O3に取り込まれ、(AlxGa1–x)2O3を形成するためです。高分解能X線回折と透過スペクトル測定により、1100℃で焼き鈍しした試料の置換A

概要 本研究では、PEG化ナノリポソーム封入ドキソルビシン（DOX）であるCaelyx®の表面を、抗EpCAM（上皮細胞接着分子）アプタマーと結合したDSPE-mPEG2000の挿入後法により機能化し、ED-lipを調製しました。粒子径、電荷、放出プロファイル、細胞毒性、細胞取り込みを評価しました。ED-lipの特性評価では、粒子径とPDI（多分散指数）のわずかな増加、ゼータ電位の低下が認められ、挿入後法が効率的に行われたことを示唆しました。フローサイトメトリーと蛍光顕微鏡の結果、ED-lipはC26細胞株においてCaelyx®と比較して細胞取り込み率を有意に向上させました。また、ED-lip

概要 水素は高効率クリーンエネルギーですが、貯蔵と輸送問題が広範な利用を妨げています。大きな比表面積と独自電子構造により、二次元材料は水素貯蔵に大きな可能性を秘めています。特に単層2H-WS₂は水素貯蔵に適していることが証明されています。しかし、WS₂の他2相（1T、1T′）の水素貯蔵に関する研究はほとんどありません。本研究では、第一原理計算でWS₂全3相の水素吸着挙動を調査。複数水素吸着研究でこれら材料の水素貯蔵能力も評価。包括的分析結果、1T′-WS₂が2H-WS₂より優れた水素貯蔵性能示すこと判明。相制御が水素貯蔵性能向上の効果的手段となり得ることを示唆。本論文は二次元材料水素貯蔵研究へ