要旨 リチウムイオン電池（LIB）のアノード材料としてMoS₂を用いる際の体積膨張という課題を克服するため、水熱法とその後の焼成という容易な工程で階層多孔質MoS₂/カーボンナノスフェアを設計する効果的な戦略を開発しました。FESEMおよびTEM観察により、ナノスフェアがカーボン層で被覆された超薄膜MoS₂/Cナノシートで構成され、層間距離が0.98 nmに拡大していることが確認されました。LIBアノードとして評価したところ、MoS₂/カーボンナノスフェアは0.1 A g⁻¹で初期放電容量1307.77 mAh g⁻¹を示し、2 A g⁻¹でも612 mAh g⁻¹の可逆容量、1 A g⁻¹で

概要 近年、フレキシブルセンサの開発と研究が深まり、体温モニタリング用の着用型フレキシブルデバイスの性能も向上しています。人体において体温変化は健康に関する多くの情報を反映し、異常な体温変化は通常健康状態の悪化を示します。体温自体は環境に依存しませんが、体表温度は周囲環境の影響を受けやすく、体温モニタリングデバイスに課題をもたらします。人体の様々な部位の温度をリアルタイムかつ高感度で検出するため、研究者たちは様々なタイプの高感度フレキシブル温度センサを開発し、電子皮膚の機能を完成させ、多くの実用的応用を提案してきました。本稿では、体温変化をモニタリングするために用いられる高感度パターン形成フレ

概要 チップベースナノ加工（TBN）は、微細構造の製作において強力かつ実現可能な技術であることが証明されています。分子動力学（MD）シミュレーションは、実験だけでは完全に解明できないTBNのメカニズムを探るために広く適用されてきました。本稿では、TBNアプローチにおけるMDシミュレーションの最近の科学的進展をレビューします。まず、様々な材料に対するシミュレーションモデルの構築手法を紹介します。次に、TBNの加工メカニズムの解析について論じます。これには切削力解析、材料除去の解析、およびサブサーフェスにおける欠陥解析が含まれます。最後に、MDシミュレーションにおけるTBN手法の現在の短所と将来の

概要 本論文では、ドーピングレスフィン形状SiGeチャネルTFET（DF-TFET）を提案し研究しました。高効率ドーピングレスライントンネル接合を形成するため、フィン形状SiGeチャネルとゲート/ソースオーバーラップを導入しました。これらにより、高オン状態電流、12桁のスイッチング比、明確なアンビポーラ効果なしを実現するDF-TFETが得られます。高κ材料スタックゲート誘電体を導入し、オフ状態リーク、界面特性、DF-TFETの信頼性を改善しました。さらに、ドーピングレスチャネルとフィン構造により、ドーピングプロセスの困難さと非対称ゲートオーバーラップ形成の困難さを解決できます。結果として、DF

概要 熱揺らぎと振動による高速拡散がナノスケールで検出されています。本論文では、進行表面波を持つグラフェン層上の粒子運動を、分子動力学（MD）シミュレーションと理論モデルで研究しました。粒子が特定の前提条件下で波の速度で移動し続ける「速度ロック効果」が証明されました。粒子と波打つ表面間のファンデルワールス（vdW）ポテンシャルを曲率の関数として表現し、相対波フレーム座標系でのポテンシャルの「水たまり」に基づいてメカニズムを解明しました。2つの前提条件を提案します：粒子の初期位置がポテンシャルの水たまり内にあること、初期運動エネルギーが粒子を水たまりから飛び出させないこと。パラメータ解析により、

概要 二次元（2D）材料の開発における最近の進展により、原子種の組成、ポア機能化などにより多様な表面化学特性を得ることが可能になりました。本研究では、六方晶2D膜における水輸送速度に、親水性などの化学特性がどう影響するかに焦点を当てました。膜-水相互作用強度を調整して親水性を変化させ、優れた塩除去を保持する単列フラックスを調べるためサブナノメートルポアを用いました。疎水性ポアのドライアウト挙動により、閾値相互作用強度以下では水フラックスはゼロまたは僅少でした。閾値以上では、相互作用強度の増加に伴い水フラックスが減少しました。平均力ポテンシャル解析と拡散係数計算から、ポア入口の近接領域が高親水性

概要 制御可能な形態と多様な組成を持つポリオキソメタレートベースナノ材料（PNMs）の探索と調製は困難です。本研究では、3d-4f金属をイソポリオキソメタレートとアンダーソン型ポリオキソメタレートに導入し、それぞれCeCdW₁₂ナノフラワーとEuCrMo₆マイクロフレークを作製しました。PNMsにおける珍しい形態への影響因子を特定するため、一連の制御実験を行いました。さらに、396 nm励起下で、EuCrMo₆の発光スペクトルに674、685、690、707、734 nmの5つの顕著なf-f発光ピークが観察され、これらはEu³⁺の⁵D₀ → ⁷FJ (J = 0, 1, 2, 3, 4)遷移に

概要 特定の構造を持つ一次元（1D）ナノ材料は、触媒、センシング、エネルギー変換などへの応用において、科学的・技術的な観点から注目を集めています。しかし、1Dナノ構造を作製するための実用的でシンプルな手法の開発は依然として課題です。本研究では、「アニオン制御形態」戦略を開発し、アニオンがZnOナノ材料の異なる成長面の表面エネルギーを調整することで、次元制限された異方性成長を制御することを示しました。酢酸亜鉛と尿素の混合物を水熱処理し、その後400℃で焼成することで、ZnO 1Dネックレス型ナノ構造（NNS）を作製できました。一方、酢酸イオンを硝酸、硫酸、塩化物イオンに置き換えると、それぞれZn

概要 木質系産業はマレーシアにおける経済成長の主要な推進力の一つです。森林はさまざまなリグノセルロース材料の供給源として、木質系産業自体や多くの異なる応用分野で使用できる、非常に興味深い特徴を持つ持続可能で生分解性のあるナノサイズ材料を生産するために活用できる多くの未開発の可能性を秘めています。木質系製品部門は、既存製品の性能向上や、森林から新たな付加価値製品の創出のために、さまざまな容易に入手可能なナノ材料を利用することもできます。このレビューでは、木質系製品産業におけるナノテクノロジー応用の最近の発展を紹介します。 はじめに ナノテクノロジーは、1〜100 nmの物質を操作する技術と定義

概要 二次元（2D）ペロブスカイト薄膜の結晶化制御は、2Dペロブスカイト太陽電池（PVSC）の電力変換効率（PCE）向上の重要な戦略です。本研究では、脱イオン水（H₂O）添加剤をペロブスカイト前駆体溶液に導入し、高品質2Dペロブスカイト薄膜を作製しました。3% H₂O処理した2Dペロブスカイト薄膜は、良好な表面形態、増大した結晶サイズ、向上した結晶性、優先配向、低欠陥密度を示しました。3% H₂O添加で作製した2D PVSCは、無添加デバイスと比較して高いPCEを示しました（12.15% vs 2.29%）。さらに、常温常湿下での非封止デバイスの棚安定性が3% H₂O添加で著しく改善されました

概要 ルチル型SnₓTi₁₋ₓO₂（x=0, 0.33, 0.5, 0.67, 1）固溶体を一歩法水熱法で合成しました。原料としてチタン酸テトラブチルと塩化スズ(IV)五水和物を用いました。続いて、RuCl₃を含浸法で担持させ、一連のRu/SnₓTi₁₋ₓO₂触媒を調製し、COおよびC₃H₈酸化性能と安定性を調査しました。これらの触媒はXRD、N₂吸着脱着、FT-IR、TEM、XPS、H₂-TPR、O₂-TPD法でキャラクタリゼーションしました。Sn/Tiモル比と水熱条件がRu/SnₓTi₁₋ₓO₂の低温触媒酸化性能と安定性に及ぼす影響を調べました。結果、Ru/Sn₀.₆₇Ti₀.₃₃O₂触媒

概要 高電圧でサイクルされるLiCoO₂の安定性問題は、高エネルギー密度と長寿命のリチウムイオン電池開発における喫緊の課題です。個々のLiCoO₂粒子を他の金属酸化物やフッ化物でコーティングすることはサイクル性能改善に有効ですが、典型的なコーティング材料が不良導体であるためレート特性が犠牲になりがちです。本研究では、最も成功した固体電解質の一つであるアモルファスLi₀.₃₃La₀.₅₆TiO₃（α-LLTO）を、磁気スパッタリングにより作製済みLiCoO₂電極表面に直接堆積させました。これにより、作製済みLiCoO₂電極固有の導電ネットワークを維持しつつ、バルク内およびカソード-電解質界面での

概要 二次元遷移金属ダルコゲナイド（TMDC）は、その独自の特性によりナノエレクトロニクスおよびナノオプトエレクトロニクス分野で広く注目されています。特にWSe₂は、双極性キャリア輸送能と適度なバンドギャップを持つため、将来のフォトディテクターに有望な材料です。本研究では、基板の界面ゲートを利用して面内WSe₂ホモ接合を形成することを報告します。この構造では、絶縁体であるh-BNフレークを用いてWSe₂フレークの一部のみが基板と直接接触するように設計されています。これにより、WSe₂/基板とWSe₂/h-BN/基板の構造が面内ホモ接合を構築します。興味深いことに、このデバイスは異なるバイアス条

要旨 リチウムイオン電池（LIB）はエネルギー供給・蓄電システムとして電子機器、電気自動車、電力グリッドで広く使用されている。しかし、LIBエネルギー密度向上への需要が増大しており、高エネルギー密度新規電極材料開発が重要となっている。多くの新材料が発見されているものの、課題は残る：（1）バインダーと活物質（金属酸化物、Si、Li、S等）の弱い相互作用・界面問題、（2）大きな体積変化、（3）低イオン/電子伝導度、（4）充放電プロセス中の活物質自己凝集。現在、バインダーフリー電極がこれら課題解決の有望候補となっている。第一に、活物質を導電基板に直接固定することでバインダーと活物質の界面問題を解決。

要旨 悪性黒色腫は死亡率80%を占める高侵襲性皮膚がんであり、転移性黒色腫患者の全体中央生存期間はわずか6-9ヶ月である。単一ナノキャリアへの二剤同時投与による併用療法が、がん撲滅に優雅かつ効果的であることが実証されている。本研究では、悪性黒色腫の第一選択化学療法薬としてFDA承認済みのダカルバジン（DBZ）と、有望な抗がん剤であるオールトランスレチノイン酸（ATRA）を脂質ナノ製剤（RD-LNF）に共包接し、悪性黒色腫の新治療戦略として評価した。両薬剤を脂質ナノ製剤にカプセル化し、時間経過に伴う制御放出を実証した。DBZとATRAの同時送達が濃度依存的に細胞増殖を効果的に抑制することを示した

要旨 本研究では、AlGaN二重チャネルヘテロ構造を提案し、金属有機化学気相成長法（MOCVD）で成長させ、高性能AlGaN二重チャネル高電子移動度トランジスタ（HEMT）を作製・調査した。二重チャネル構造の導入により、AlGaNチャネルヘテロ構造の輸送特性が効果的に改善される。一方では、垂直方向の二重ポテンシャルウェルとキャリア閉じ込め強化により、総二次元電子ガス（2DEG）密度が向上する。他方では、各チャネルの平均2DEG密度が低下し、キャリア-キャリア散乱効果の抑制により移動度が向上する。結果として、AlGaN二重チャネルHEMTの最大ドレイン電流密度（Imax)はゲート電圧0 Vで47

要旨 ナノ粒子の独自の物理化学的特性は、特に生物医学分野において多様な応用で注目を集めている。しかし、ナノ粒子が過剰な反応性酸素種（ROS）を生成しやしいことから、潜在的な毒性効果への懸念が残っている。強い酸化力を持つ過剰ROSは、生体分子と細胞小器官構造を損傷し、タンパク質酸化カルボニル化、脂質過酸化、DNA/RNA切断、膜構造破壊を引き起こし、さらに壊死、アポトーシス、さらには変異原性をもたらす。本レビューは、細胞レベルでのナノ粒子によるROS生成メカニズムと責任因子を総括し、ROS媒介生物毒性のメカニズムへの洞察を提供することを目的とする。ナノ粒子毒性に関する文献を総括し、生物医学応用に

要旨 肝臓がんは世界で最も一般的な悪性腫瘍の一つである。RAFキナーゼ阻害剤は肝細胞がん（HCC）治療に有効であり、BRAF/MEK/ERK経路の阻害は新たなHCC治療戦略となっている。しかし、腫瘍への標的特異的送達システムは依然として臨床応用の大きな障壁である。ガラクトース（GAL）は、肝がん細胞で高発現するアシアロ糖タンパク受容体（ASGPR）を標的とする。本研究では、肝がん標的モエティとしてのGAL、近赤外光下で光熱能力を発揮する金ナノロッド（GNR）、BRAFを特異的に沈黙させるsiRNA（siBRAF）の3部構成からなる新規多機能ナノ材料GAL-GNR-siBRAFを設計した。ナノキ

要旨 二つの異なる金属の特性を併せ持つ二元金属ナノ材料は、ナノサイエンスおよびナノテクノロジーにおける革新的な応用を可能にしてきた。本研究では、表面増強ラマン散乱（SERS）および触媒応用に向けた樹枝状Au/Ag二元金属ナノ構造の作製を報告する。樹枝状Au/Ag二元金属ナノ構造は、電気化学析出と置換反応を組み合わせて調製した。Ag樹枝表面へのAuナノ粒子殻の形成により、樹枝状ナノ構造の安定性が大幅に向上し、著しいSERS増強が得られた。さらに、これらの樹枝状Au/Ag二元金属ナノ構造は、初期の樹枝状Agナノ構造と比較して、4-ニトロフェノール（4-NP）の分解において極めて効率的であることが示

概要 新興光変換材料としての量子ドット（QD）は、白色発光ダイオード（WLED）の色品質向上に優位性を示します。しかし、狭発光単色QDを用いたWLEDは通常、オレンジ領域で不十分な演色性を呈します。本研究では、CdSe/ZnSベースオレンジQD（O-QD）とレッドQD（R-QD）を混合し、複合オレンジ・レッドQD（複合QD）を開発、WLEDのオレンジ・レッド光補償を行いました。複合QD内の自己吸収と蛍光共鳴エネルギー移動（FRET）プロセスがWLEDのスペクトル制御性と蛍光クエンチングに及ぼす影響を調査。濃度とドナー/アクセプター比も考慮しFRET効率解析、オレンジ・レッド光領域色補償に適した