要旨 ペロブスカイト太陽電池（PSC）のエネルギー変換効率（PCE）は急速に向上していますが、実用化を妨げる課題が残っています。ペロブスカイトは水分子に敏感なため、常温常圧下での高品質な薄膜作製が困難です。従来の高性能PSCは不活性ガス雰囲気下で作製されることが多く、コスト増大の要因となっています。本研究では、基板を予熱し、適切な反溶媒を選択することで、常温常圧下（相対湿度25〜30%、20℃）において高品質なペロブスカイト薄膜を作製しました。従来のワン・ステップ堆積法と比較して、対象のペロブスカイト薄膜は優れた結晶性を示しました。常温常圧下で作製されたPSCは、参照デバイスのPCE 11.5

概要 ハリネズミ球構造を持つ三元複合MoIn₂S₄@CNTsカウンター電極（CE）を、容易なワンポット水熱法で合成しました。複合MoIn₂S₄@CNTsフィルムはN₂吸着-脱着等温線試験により大きな比表面積を持ち、より多くの電解質吸着と電極へのより大きな活性接触面積提供に有利です。さらに、サイクリックボルタンメトリー、電気化学インピーダンス、ターフェル曲線を含む一連の電気化学試験により、複合MoIn₂S₄@CNTs CEは低電荷移動抵抗と優れた電気触媒能力を示します。最適条件下、MoIn₂S₄@CNTs-2複合CEベースDSSCは8.38%という印象的な電力変換効率を達成し、MoIn₂S₄ C

概要 本質的にパッシベートされた表面を持つ二次元（2D）遷移金属ダイカルコゲナイドは、金属電極との接触が性能に強く影響する超薄型オプトエレクトロニクスデバイスの有望候補です。本稿では、第一原理計算を用いてグラフェン電極と接触した2D MoTe₂の電子的・界面特性を構築・調査し、それらの利点を最大限に活用しました。得られた結果は、グラフェンとMoTe₂層の電子的特性が弱いファンデルワールス層間相互作用によりヘテロ構造でよく保存され、フェルミ準位がMoTe₂層の伝導帯底に向かって移動し、界面でn型ショットキー接触を形成することを明らかにしました。さらに興味深いことに、グラフェン-MoTe₂ヘテロ構

概要 廃棄生体力学エネルギーの収集は、ウェアラブルデバイスの電力補給を改善し使用寿命を延ばす有望なアプローチを提供します。表面形態はトリボ電気ナノ発電機（TENG）の出力性能向上の重要な要因ですが、表面形態とその発電への影響を評価する手法に限界がありました。表面形態と移動電荷の関係を評価するため、フラクタル幾何学理論という数学的理論が提案され、不規則な表面形態の特性を分析します。この理論は接触面積と表面粗さの理解に優れています。平編み機を用いてコード外観を持つ3種類のニット構造を設計し、それらの表面特性を分析しました。幾何学的構造はフラクタル次元によって実証でき、接触・分離時の発電出力性能を評

概要 高感度な非接触型温度センシングは、基礎的な化学反応や生物学的プロセスの研究、医療診断への応用において極めて重要です。ナノスケールベースのサーモメーターは、サブセルラー分解能で敏感かつ精密な温度センシングを可能にする非侵襲的プローブとして期待されています。蛍光ベースの温度センサーは「非接触」モードで動作し、細胞イメージングと分子レベルでの温度センシングという二重機能を提供するため、大きな可能性を秘めています。ナノ材料およびナノテクノロジーの進歩により、ナノサーモメーター（ナノスケールで高い空間分解能を持つ新規温度センシング材料）などの新しいセンサーが開発されてきました。このようなナノサーモ

概要 チタンおよびチタン合金は整形外科インプラントに広く使用されています。ナノトポグラフィ修飾は、チタン基板の骨結合改善に新たな戦略を提供します。フィラメント状アクチン（F-アクチン）重合は機械的負荷構造として、一般に細胞移動、エンドサイトーシス、細胞分裂、細胞形状維持に関与すると考えられています。しかし、F-アクチンがナノチューブ誘導間葉系幹細胞（MSC）骨形成分化に関与するか、もし関与するなら如何に機能するかは未解明です。本研究では、陽極酸化でチタン基板表面にTiO₂ナノチューブを作製し、走査型電子顕微鏡（SEM）、X線エネルギー分散分析（EDS）、原子間力顕微鏡（AFM）で特性評価しまし

概要 ペロブスカイト酸化物は、独自の物理・化学・電気的特性により近年広く研究されている機能材料です。本研究では、改良ゾルゲル法と焼成によりペロブスカイト型LaCoO₃（LCO）ナノ材料を調製し、焼成温度と時間がLaCoO₃ナノ材料の形態、構造、電気化学特性に与える影響を調査しました。次に、最適電気化学性能を示したLCO-700-4電極試料を基に、合理的設計により新規合成したSrドープ（LSCO-0.2）およびrGO複合化（rGO@LCO）ナノコンポジットが、比容量（比容量）をそれぞれ1.45倍、2.03倍向上させることを示しました。より優れた電気化学性能を示すrGO@LCO電極を用いて、水系電

概要 α-ボロフェンナノリボンベースの平面モデルヘテロ接合を提案し、その電子輸送特性を研究しました。3種類のヘテロ接合を検討しました。各タイプは2本のジグザグエッジα-ボロフェンナノリボン（Z αBNR）で構成され、一方は非終端または水素原子1個で終端された金属性（1H-Z αBNR）、もう一方は水素原子2個（2H-Z αBNR）または単一窒素原子（N-Z αBNR）で終端された半導体性です。第一原理計算と非平衡グリーン関数法を組み合わせ、接合の整流性能が接合部の原子構造細部に強く依存することを観察しました。具体的には、左側の金属性リボンがZBNRから1H-Z αBNRに変化しても整流比はほぼ

概要 優れた絶縁媒質であるSF₆は、高電圧絶縁装置に広く用いられ、電力システムの安全運転を支えています。しかし、長期間運用される装置では避けられない部分放電によりSF₆が分解し、絶縁性能が劣化します。本研究では、第一原理計算（DFT）を用いて、ZnO修飾C₃N（ZnO-C₃N）ナノシートにおけるSF₆分解生成物の吸着およびセンシング特性を調べ、SF₆絶縁装置の運転状態評価に向けた新規ナノ材料候補の提案を目指しました。まずZnO-C₃N単層の構造を検討し、続いて代表的な4種のSF₆分解生成物（H₂S、SO₂、SOF₂、SO₂F₂）に対する吸着挙動をシミュレーションしました。その結果、ZnO-C₃

概要化粧品中の銀ナノ粒子（nAg）安全使用確保のため、皮膚内nAg物理特性を明らかにする必要がある。これら特性は経皮吸収過程で変化する可能性があるためである。本研究では、単一粒子誘導結合プラズマ質量分析（sp-ICP-MS）ベースの分析システム確立を目指し、皮膚内nAg物理特性決定を行った。まず、皮膚試料溶解前処理法を最適化し、水酸化ナトリウム処理で大部分nAgが粒子形態維持しつつ回収されることを示した。表皮と真皮分離のため、マイクロ波照射条件を複数スクリーニング。sp-ICP-MS分析で、200 W 30秒照射が最適で、この条件で皮膚層完全分離が可能であり、大部分nAg物理特性を変化させない

概要過去20年間、量子ドット感応太陽電池（QDSSCs）の電力変換効率（PCE）向上に多大な努力が注がれてきたが、QDSSCsの効率は依然として理論値から大きくかけ離れている。現在のPCE改善アプローチは主に、QDのバンドギャップ調整による光吸収範囲拡大と構成要素インターフェースの最適化に焦点を当てている。本研究では、二重光陽極設計で集光型太陽電池（CPV）概念をQDSSCsに統合した新しい太陽電池アーキテクチャを提案する。Cu₂Sメッシュを対向電極として用い、2つの光陽極の間にサンドイッチ構造で配置した。この設計により、単一光陽極と比較してPCEを260%向上させた。最も広く用いられるCdS

概要sp²混成炭素原子の六方最密充填構造への欠陥導入が、グラフェン系材料の固有特性に大きな影響を与えることが実証されている。本論文では、イオンC⁺照射により誘起された均一な空孔を持つ単層〜少層グラフェンにおいて、78〜318 Kの低温領域でのGピークとDバンドの温度依存ラマンスペクトルについて研究した。欠陥はGピークの負の温度係数を増加させ、その値はDバンドのものとほぼ同一である。しかし、Gピークの周波数と線幅の層数依存性はDバンドとは相反する。これは、GフォノンとDフォノンの無秩序誘起ラマン散乱過程における関連電子-フォノン相互作用に由来する。本成果は、グラフェン系材料における温度依存フォノ

概要GaNキャップ層厚さを変えた3つのInGaN/GaN多重量子井戸（MQWs）試料を有機金属化学気相成長法（MOCVD）で成長させ、光学特性を調査した。より厚いキャップ層がInGaN量子井戸層のIn組成蒸発をより効果的に防止することがわかった。さらに、量子閉じ込めスターク効果（QCSE）はGaNキャップ層厚さの増加とともに増強される。また、エレクトロルミネセンス（EL）測定結果と比較し、様々なキャップ厚さによって誘起される3試料の局在状態と欠陥の違いに着目し、室温フォトルミネセンス（PL）測定の異常を説明した。薄すぎるGaNキャップ層はInGaN QW層の局在状態の不均一性を悪化させ、厚すぎ

概要共沈法により、異なる量のSn²⁺イオン（x = 0.000, 0.045, 0.090, 0.150）を含むドープ磁性ナノ粒子（SnₓFe₃₋₂ₓ/₃O₄、12〜50 nm）を合成した。Sn²⁺ドーピングはFe₃O₄ナノ粒子の酸化によるマグヘマイト（γ-Fe₂O₃）への転移を抑制し、さまざまな磁気応用に魅力的な材料となる。加熱・冷却サイクル中の詳細な特性評価により、これらのナノ粒子で観察される異常な磁化ディップ温度/振幅、不可逆性、キュリー点を調整可能であることが明らかになった。このディップは、ナノ粒子表面のγ-Fe₂O₃の化学的還元に起因すると考えられる。ディップ温度の上昇とともに、Sn

概要極低温処理はさまざまな分野で広く応用されてきたが、リチウムイオン電池の負極材料調製への応用はほとんど報告されていない。本研究では、ヘンプ茎から炭化・活性化により活性炭を調製し、さらに極低温処理を施して極低温活性炭（CAC）を得た。特性評価の結果、CACは極低温処理なしの活性炭（AC）よりも豊富な細孔構造を持ち、比表面積は1727.96 m²/gに達した。この多孔質炭素を負極材料として用いたリチウムイオン電池は、0.2 Cで100サイクル後、756.8 mAh/gの優れた可逆容量を示し、CACの優れた細孔構造により電気化学特性が著しく向上した。この成果は、高容量リチウムイオン電池負極材料の調

要旨 二次元（2D）有機-無機ペロブスカイトは、太陽電池に用いられる最重要光電変換材料の一つとして注目を集めています。これら2Dペロブスカイトは優れた環境安定性と光電子特性の幅広い調整性を示します。しかし、その光電変換性能は従来の三次元（3D）ペロブスカイトに大きく遅れをとっています。本研究では、PbBr₂導入により2Dペロブスカイト太陽電池（PVSC）の電力変換効率（PCE）が初期3.01%から12.19%へ大幅改善されることを実証しました。効率向上は優れた表面品質、増強された結晶性、それによるトラップ状態密度低減に起因します。さらに、Pb₀導入デバイスは無封止で優れた耐湿性、耐光性、耐熱性

要旨 濾過・剥離グラファイトフレークの熱・電流処理に基づく高伝導度グラファイトシート作製法を報告します。この処理は加熱（~900 ℃）と面内電流流通（550 A·cm⁻²）を組み合わせ、結晶欠陥の低減により電気伝導度を向上させます。わずか1分の処理時間で、電気伝導度が2.1倍向上（1088 ± 72から2275 ± 50 S·cm⁻¹）しました。ラマン分光とX線回折による構造解析では、伝導度向上が結晶性の30倍改善（ラマンG/D比が2.8から85.3へ上昇）に由来し、他の構造変化は観察されませんでした。重要なことに、この処理はマクロスコピック（10 mm）なシート表面全体に均一に作用することが

要旨 目的 上咽頭癌（NPC）は高い転移・浸潤性を持つ上咽頭疾患です。腫瘍関連選択的活性化（M2）マクロファージがNPCに関与することが知られています。本研究は、M2マクロファージ由来のmicroRNA-18a（miR-18a）のNPCにおけるメカニズムと関与を探究することを目的とします。 方法 末梢血単核球をマクロファージに分化させ、インターロイキン-4でM2型に極性化させました。SUNE-1およびCNE2細胞を、miR-18aまたはトランスフォーミング増殖因子-βIII型受容体（TGFBR3）の回復/枯渇でトランスフェクトし、TGF-βシグナル経路の関与下でNPC進行におけるそれらの役割を

要旨 本研究では、単一前駆体である無水FeCl₃粉末の分解により、Si（100）基板上でβ-FeSi₂ナノワイヤの成長を、750–950 ℃の化学気相成長（CVD）法で実現しました。これは炉内で自己触媒的にβ-FeSi₂ナノワイヤを得ることは困難とされてきた中で達成されたものです。温度、時間、キャリアガス流量を慎重に変化させ、ナノワイヤ成長を制御・調査しました。走査電子顕微鏡（SEM）で形態を観察し、X線回折（XRD）と透過型電子顕微鏡（TEM）で構造を解析しました。成長メカニズムを提案し、鉄ケイ化物ナノワイヤの物理特性も測定しました。β-FeSi₂の磁化については、ナノワイヤがバルクや薄膜と

要旨 本研究では、PtドープIn₂O₃ナノ粒子（Pt-In₂O₃）を、制御ゲートと水平に配置されたフローティングゲートを持つFET型センサプラットフォームにインクジェット印刷し、室温での湿度検出を行いました。FET型センサの相対湿度（RH）検出挙動を、3.3%（本研究での乾燥空気）から約18%の範囲で調査しました。FET型センサの過渡RH検出試験には、センサベースラインのドリフトを抑制するパルス測定法を適用しました。比較のため、同一ウェハ上にインクジェット印刷Pt-In₂O₃抵抗型センサも作製しましたが、これは低RHレベル（18%未満）では応答を示しませんでした。対照的に、FET型センサは優れ