概要 TiO₂は光陰極防食に適した魅力的な半導体だが、可視光吸収が弱く量子収率が低いため用途が限られる。ここでは、新規ヘテロ構造SnIn₄S₈ナノシート/TiO₂ナノチューブ光陽極を調製し、その光陰極防食性能を分析した。SnIn₄S₈ナノシートを溶媒熱処理によりTiO₂ナノチューブ表面に均一に堆積。SnIn₄S₈/TiO₂複合体は、優れた可視光応答と光生成キャリア分離効率により、純粋TiO₂ナノチューブより優れた光陰極防食性能を示した。また、6時間溶媒熱反応複合体は可視光照射下で最大光電流密度100 μA cm⁻²を達成。Q235炭素鋼を複合体に接続した際の光誘起電位の負シフトはSCE基準で0

概要 本研究では、有害なリン源を用いない簡便で穏和な水熱法によりコバルトリン化物ナノ粒子（Co₂P NPs）を合成した。Co₂Pの形態構造と表面組成を透過型電子顕微鏡（TEM）、X線回折（XRD）、X線光電子分光（XPS）で評価した。遷移金属リン化物の優れた電気触媒還元活性と良好な電気伝導性に着目し、インジウム錫酸化物（ITO）基板上にCo₂P NPsを担持した電極（Co₂P/ITO）を作製し、過酸化水素（H₂O₂）検出に適用した。Co₂P/ITO変換器は5秒未満の迅速なアンペロメトリック応答、0.001～10.0 mMの広い応答範囲、0.65 μMの低検出限界を示した。さらに、酵素非依存性C

概要 本論文では、光学周波数において右回り（RCP）および左回り（LCP）円偏光に対して高い選択的吸収を達成するプラズモニックカイラルメタサーフェス吸収体（CMSA）を提案する。このCMSAは、誘電体基板を四重ツイスト半円金属ナノ構造の二層で挟んだ構造を持つ。提案されたCMSAは強い選択的吸収帯を示し、LCPおよびRCP光の吸収ピークが異なる共鳴周波数で現れ、顕著な円二色性（CD）効果の存在を反映している。LCP光に対する吸収率は93.2%、RCP光に対しては91.6%に達し、最大CD大きさはそれぞれ288.5 THz付近で0.85、404 THz付近で0.91となる。単位セルナノ構造の電場分

概要 本研究では、弱光検出向けエンドボンデッドコンタクトInAsSbナノワイヤ（NW）アレイ検出器のシンプルな製造を実証します。検出器は、分子線エピタキシー（MBE）によりGaAs基板上に成長させたInAsSb NWアレイを用いて製造されます。エンドボンデッドコンタクトにより金属誘起ギャップ状態（MIGS）が誘導され、様々な温度でダーク電流が抑制されます。界面ギャップ状態による界面双極子の存在がローカルフィールド周辺の光励起を増強し、弱光に対する光応答度と光検出感度を向上させます。本報告の赤外光源光強度は14 nW/cm²で、レーザー光源より約3-4桁弱いです。検出器の応答度は室温で945 n

概要 近年、診断と治療機能を併せ持つ多機能ナノ粒子がナノメディシンにおいて大きな可能性を示しています。本研究では、o-フェニレンジアミンを用いたマイクロプラズマ法による蛍光カーボンナノドット、すなわちカーボン量子ドット（CQDs）の環境に優しい合成を報告します。作製されたCQDsは380-500 nmに幅広い吸収ピークを示し、550 nmにピークを持つ明るい黄色蛍光を発光しました。CQDsはHeLaがん細胞によって速やかに取り込まれ、青色光励起下で明るい黄色蛍光信号と強力な反応性酸素種（ROS）を効率的に生成し、蛍光がん細胞イメージングと光力学的不活化を同時に実現、相対細胞生存率を40%低下さ

概要 GaAsナノ構造は、光子吸収の増大など優れた特性により注目を集めています。GaAs基板上の製造プロセスはほとんど報告されておらず、既存の多くは複雑です。ここでは、追加のリソグラフィプロセスを必要としないシンプルな誘導結合プラズマ（ICP）エッチングプロセスを用いた黒色GaAs製造プロセスを報告します。製造サンプルはゼロに近い低反射率を示します。また、黒色GaAsは疎水性も示し、水接触角は125°です。この黒色GaAsエッチングプロセスは、フォトディテクタや太陽電池デバイスの製造ワークフローに追加され、それらの特性をさらに向上させることが期待されます。 はじめに 独自の光学特性により、光

概要 過去数十年にわたり、微小電気機械システム（MEMS）デバイスの進歩は、微小化センサを製造技術と統合する上で極めて重要な役割を果たしてきました。センサは複数の物理入力を検出・応答し、それらをアナログまたはデジタル形式に変換するシステムです。センサはこれらの変化を、デバイス変数を監視するためのマーカーとして利用可能な形式に変換します。MEMSは微小サイズ、低消費電力、優れた性能、バッチ製造が可能であることから、センサの微小化に優れた実現性を示します。本稿では、MEMSベースデバイスに適用可能な標準的なアクチュエーションおよびセンシング機構の最新動向を紹介し、これらが現在のほぼすべての製品カテ

概要 高容量スズ系アノードの改質材料として注目されるCu₂SnS₃は、リチウムイオン電池への応用において大きな可能性を秘めています。溶媒熱法はシンプルでコスト効率が良く、スケールアップが容易なため、ナノ結晶の調製に広く採用されています。本研究では、溶媒熱法によりCu₂SnS₃ナノ粒子を調製し、高温アニーリングがその形態、結晶構造、電気化学性能に及ぼす影響を詳細に検討しました。実験結果から、高温アニーリングはCu₂SnS₃の電気化学性能を向上させ、未処理サンプルと比較して初期クーロン効率の向上、サイクル特性およびレート特性の改善が確認されました。 はじめに リチウムイオン電池は電気自動車や携帯

概要制御可能な直径と長さを持つ周期的に整列した垂直配向Siナノワイヤ(Si NWs)アレイを製造成功。フォトコンダクティブ原子間力顕微鏡(PCAFM)で個別ナノワイヤ光伝導特性調査。結果: Si NWs光電流がレーザー強度増加で大幅増加、優れた光伝導度と光応答能力示す。光増強伝導度は光誘起ショットキー障壁変化起因、I-V曲線解析で確認。一方、静電気力顕微鏡(EFM)結果でレーザー照射下Si NWsに大量光生成電荷トラップ、障壁高さ低下導くこと示唆。さらに、異なる直径長さSi NWsで光伝導特性サイズ依存性研究。光電流レーザー強度増加量がナノワイヤ直径長さと強く関連発見。小径短長Si NWsが優

概要高品質Sn(IV)ドープCdSナノワイヤを熱蒸着法で合成。XRDとラマン散乱スペクトルでドーピング効果確認。室温フォトルミネッセンス(PL)で近バンドギャップ発光と離散的トラップ状態発光が同時に顕著に出現、不純物による強い励起子トラッピングと光伝送中の電子-フォノン結合に起因と判明。近バンドギャップ発光とトラップ状態発光のPL強度比はCdSナノワイヤ内Sn(IV)ドープ濃度で調整可能。興味深いことに、トラップ状態発光が1LO、2LO、4LOフォノン支援で明確に分離したピーク示し、ドープCdSナノワイヤにおける電子-フォノン結合増強実証。Sn(IV)ドーパント影響はPL寿命崩壊プロファイルで

概要ドーピングは半導体デバイス製造の鍵となる特徴である。過去数十年間で半導体物理学分野においてドーピング制御の多くの戦略が発見されてきた。電気的ドーピングは、電荷集団、電子特性、伝送特性を効果的に調整するための有望な戦略である。このドーピングプロセスは高温リスクと異物粒子汚染リスクを低減する。過去数十年間で電気的ドーピング特性研究に多くの実験的・理論的努力が注がれてきた。本稿ではまず、電気的ドーピングの歴史的ロードマップを簡潔にレビューする。次に、分子レベルでの電気的ドーピングについて議論する。分子レベルでの実験的研究をレビューし、電気的ドーピングに基づく多様な研究作品をレビューする。さらに、

概要ここでは、±1 VのVGS範囲で45.06 mV/decadeのサブスレッショルドスイング(SS)を達成するZrOxベース負容量(NC)FETを報告する。これは将来の電圧スケーラブルNCFET応用に新たな機会をもたらす。Ge/ZrOx/TaNキャパシタの強誘電体様振る舞いは、酸素空孔ダイポールに起因すると提案される。アモルファスHfO2とZrOx膜デバイスのNC効果は、ゲートリークの急激な低下、負微分抵抗(NDR)現象、IDS増強、サブ60サブスレッショルドスイングによって証明できる。5 nm ZrOxベースNCFETは、ZrOxなしの制御デバイスと比較して0.24 Vの時計回りヒステリシ

概要過去10年間で二次元(2D)トポロジカル絶縁体(TI)の発見は、熱電分野で大きな可能性を示している。ここでは、機械的剥離法で厚さ65–400 nmの範囲でさまざまな厚さの2D TIであるSb2Te3を合成し、マイクロラマン分光法を用いて100–300 Kの範囲で温度係数を調べた。フォノンモードのピーク位置と線幅の温度依存性を解析して温度係数を決定し、それが10–2 cm−1/Kのオーダーであり、Sb2Te3厚さの減少とともに減少することを発見。このような低温度係数は高性能指数(ZT)の達成を促進し、本材料を優れた熱電材料候補として位置づける。厚さ115 nmのSb2Te3フレーク（300

概要光導波路の特性とフレキシブル光学材料に基づき、触覚知覚に向けた柔軟かつ伸縮可能な光導波路構造を提案する。光導波路のセンシング原理は、機械的変形による出力光損失に基づく。これは、不規則な表面に適合できない従来の光導波路デバイスの短所を克服する。フレキシブルかつ伸縮可能な光導波路はナノレプリカ成形法で作製され、触覚センシング分野における圧力とひずみの測定に応用された。本デバイスは0〜12.5%のひずみ検出範囲、0〜23×10–3 Nの外力検出範囲を示した。 はじめに光導波路は光波の伝送を導く構造である[1-4]。従来の剛性光導波路は、フレキシブルエレクトロニクスやソフトロボティクスの要件を満

要旨 合成ボロン添加ダイヤモンド単結晶の表面構造について、従来のX線およびシンクロトロンナノ・マイクロビーム回折、原子間力顕微鏡、マイクロラマン分光を用いた詳細な研究を行い、最近発見された特徴を解明しました。任意形状のアイランドが(111)ダイヤモンド表面上に、結晶成長の最終段階で形成されます。それらの側面寸法は数～数十μm、高さは0.5～3 μmです。結晶成長の高度な非平衡条件がボロン溶解度を高め、表面アイランドのボロン濃度を最大10²² cm⁻³まで増加させ、最終的にそれらに大きな応力を生成します。アイランド内の応力は体積引張応力であることが判明しました。この結論は、様々なアイランドでダイ

要旨 ヒト臍帯由来間葉系幹細胞（hucMSC）由来エクソソームが発現するマイクロRNAは、ヒト疾患において注目されています。しかし、hucMSC由来エクソソームmiR-18b-3pの子癇前症（PE）に対する詳細な分子メカニズムは更なる検討が必要です。本研究は、エクソソームとmiR-18b-3p/レプチン（LEP）がPE発症に及ぼす影響を調査することを目的としました。hucMSCとhucMSC由来エクソソーム（Exos）の形態を同定しました。異なるmiR-18b-3p発現レンチウイルスでエクソソームを感染させ、miR-18b-3pのPEにおける役割を探索しました。N-ニトロ-L-アルギニンメチル

要旨 ヒストン脱アセチル化酵素（HDAC）と抑うつの関係については多くの研究が行われてきたが、HDAC1に焦点を当てたものは少ない。本研究は、HDAC1/マイクロRNA（miR）-124-5p/神経ペプチドY（NPY）軸の抑うつにおけるメカニズムを解明することを目的とした。スプラグ・ドーリー系ラットに慢性予測不能軽度ストレス（CUMS）を負荷して抑うつモデルを確立した。抑うつモデルラットにHDAC1阻害またはmiR-124-5p抑制を行い、体重、学習・記憶能力、血清中の酸化ストレスと炎症、海馬組織の神経伝達物質発現への影響を調べた。海馬におけるmiR-124-5p、HDAC1、NPYの発現を測

要旨 炭素ベースの材料はナノテクノロジーの複数分野における研究の最前線に位置しています。さらに、クロマトグラフィーにおける固定相としての役割も重要性を増しています。本研究では、多層カーボンナノチューブ（CNT）と超常磁性酸化鉄ナノ粒子（SPION）からなる材料を、混合モードクロマトグラフィー材料としての用途に向けて調査しました。その目的は、イオン交換材料である酸化鉄をCNT上に固定化し、大幅な圧力損失なしにクロマトグラフィープロセス用の安定したマトリックスを得ることです。酸化鉄ナノ粒子を共沈殿法で合成し、CNTを装飾するために用いました。これらは酸化されたCNTの壁に結合し、複合材料の磁気分離

要旨 本論文では、面内バイアキシャル歪みゲージ用新型MoS2ベースグレーティングセンサーを報告、精度限界~1‰。MoS2グレーティングを最大5%までの異なるバイアキシャル歪みで数値シミュレーション。第一原理計算により、MoS2反射率スペクトルの歪み感度がグレーティング構造と統合された追加歪みセンサーと見なせ、面内バイアキシャル歪みマッピング可能であること明らかに。試作MoS2-グレーティングセンサー実験研究で、グレーティング周期方向に垂直な歪み成分がグレーティング一次回折パターン強度ピークシフト引き起こすことさらに確認。本研究は単一グレーティングデバイス内での面内バイアキシャル歪みセンシング新

要旨 アルゴンベース誘導結合プラズマ（ICP）を用いたペロブスカイト酸化物のドライエッチングをフォトニクス応用向けに分析しました。様々なチャンバー条件とエッチングレートへの影響をZカットリチウムニオブ酸塩（LN）ベースで実証。測定結果は予測可能かつ再現性があり、XカットLNやチタン酸バリウム（BTO）等他ペロブスカイト酸化物へ適用可能。原子間力顕微鏡（AFM）確認により、エッチング後LNとBTO両方の表面粗さは非エッチング対応物より改善。エネルギー分散型X線分光（EDS）とX線光電子分光（XPS）両手法で表面化学成分比較（定性・定量）実施、測定結果によれば明らかな表面状態変化観察されず。最適化