概要 フォトレフラクティブ・ハイブリッド液晶（LC）セルの非線形光学応答を、二波混合配置における動的ホログラフィー技術により調査した。LCセルは、マイクロメートルオーダーのフォトニック結晶を備えた非均一シリコン基板を含む。薄いLC層は、シリコン基板と透明電極（ITO）で覆われた平坦なガラス基板の間に挟まれている。レーザー光の二波混合と同時にセルに直流電界を印加することで、LC層内に動的回折格子が誘導された。ラマナート自己回折の理論モデルを開発し、吸収および/または散乱による光損失を考慮に入れて、二波混合実験データに基づき薄い試料の非線形光学特性を計算可能とした。ハイブリッドLCセルは強い非線形

概要 本論文では、InGaAs歪み緩和下部量子井戸に近接した多層積層InAs量子ドットの非典型的な温度依存性フォトルミネッセンス特性について、実験的および理論的に調査した結果を報告する。InAs/InGaAs/GaAs量子ドットヘテロ構造は、固体光源分子線エピタキシー（SS-MBE）法で成長させ、フォトルミネッセンス（PL）、分光エリプソメトリー（SE）、ピコ秒時間分解フォトルミネッセンスにより評価した。PLスペクトルには明確な二重発光ピークが観測された。励起光パワー依存性および温度依存性PL測定から、これらの発光ピークは、異なるサイズ分布を持つ2つのInAs量子ドット集団の基底状態遷移に由来

概要 プラズモニックおよび電気触媒的優位性で知られる貴金属ナノ粒子と、卓越した機械的・熱的特性で知られる電気紡糸ポリマーナノファイバーの相乗効果により、前例のない機能性を持つハイブリッドシステムが創出された。本レビューでは、貴金属NPを電気紡糸ファイバーに統合する最近の戦略を調査、こうした複合材が化学センサーにおいて優れた感度、耐久性、柔軟性、選択性を解き放つ様子を示す。この分野の継続的進展は複数の科学領域に広範な影響を約束する。 総説 背景 ナノ科学の急速な進化は、空気浄化、創傷被覆材、薬物送達、検出、エネルギー生産、食品包装など多数の実用応用を解き放った[1,2,3,4,5,6,7,8,9

概要 ナノ秒パルスレーザー（nsレーザー）を真空中および酸素雰囲気下で用いてブラックシリコン（BS）を作製。アニーリング後、室温フォトルミネセンス（PL）測定でBS表面からの強い可視発光を観察。パーセルキャビティ構造内で600 nm付近に顕著なレーザーピーク出現。詳細PL解析により、酸素ドープシリコンナノ結晶の電子状態が可視発光の主源であり、~400、560、700 nmに明確なピークを示すことが判明。これらの知見はシリコンベース白色光デバイスへの実現可能な道を示唆。 背景 間接バンドギャップ1.12 eVを持つバルクシリコンは発光効率が低い。しかし、効率的シリコン発光デバイスをチップに統合す

概要 IV–VIB族金属のホウ化物と炭化物、および炭化ケイ素の高純度ナノ粉末（主相91.8–97.6%、平均サイズ32–78 nm）の標準ニッケル電解質浴での耐食挙動を調査。耐食性を電解質pH、温度、曝露時間の関数として定量化。結果、各群内のホウ化物と炭化物ナノ粉末は同等の耐食性を示し、アルカリ性媒質では本質的に無限の誘導期間を示す。一方、炭化ケイ素ナノ粉末は試験した全酸性条件下で高耐食性を維持。 背景 複合電気化学コーティング（CEP）の性能は、強化粉末の耐食安定性にかかっている。硬化相（例：ホウ化物）の電解質中での望ましくない溶解はコーティング完全性を損ない、材料選択を制限する。先行研究で

概要 抗生物質耐性は、薬物修飾、標的変異、透過性低下、排出ポンプによる能動的排出などの細菌適応によって引き起こされる重要な地球規模の健康課題である。これらのポンプは抗生物質を排出するだけでなく、バイオフィルム形成を駆動するクオラムセンシング分子も調節し、慢性感染の鍵となる。金属ナノ粒子は有望な排出ポンプ阻害剤として浮上しており、これらの輸送体をブロックすることで従来抗生物質の効力を回復し、バイオフィルム形成を減少させる。本レビューは、金属ナノ粒子と抗生物質の相乗効果に関する最近のエビデンスを、排出ポンプ阻害とバイオフィルム破壊に焦点を当てて検討する。 総説 バイオフィルム関連慢性感染は、バイオ

概要 電気析出金ナノ粒子（AuNP）で修飾したガラス質炭素電極（GCE）への可視光照射を利用し、尿酸（UA）測定のための高感度非酵素アプローチを報告する。走査型電子顕微鏡（SEM）により、AuNPが平均直径26.1 nmのよく分散した球状粒子であることが確認された。サイクリックボルタンメトリー（CV）と差分パルスボルタンメトリー（DPV）研究で、可視光がAuNPの表面プラズモン共鳴（SPR）効果を通じて応答電流の大きさと安定性を劇的に向上させることが明らかになった。DPVでは、ピーク電流とUA濃度の間に2.8–57.5 µMの範囲で線形相関が見られ、I_pa (µA) = 0.0121 c_U

概要 置換ドーピングはホスト材料に調整された原子不純物を導入し、特性向上の可能性を秘める。しかし、天然ナノ粘土鉱物の金属ドーピングによる構造的・電子的進化は十分理解されていない。ここでは、飽和AlCl₃溶液を用いたハロイサイトナノチューブ（HNT）へのランタン（La）ドーピングの容易なプロトコルを報告する。XRD、TEM、FTIR、XPS、BET、DFT計算を含む包括的キャラクタリゼーションにより、Laがアルミナ層内のAlを置換し、層間間隔を拡大し、表面アクセス可能な水酸基を創出することを確認。11 wt% CdSナノ粒子（~5 nm）をLaドープHNT（La-HNT）に担持させると、模擬太陽

要旨 三次元グラフェンネットワーク（3DGN）は、連続的で高品質な足場を提供し、TiO₂光触媒を強化できます。しかし、3DGNの限られた欠陥密度は、TiO₂ナノ粒子との密接な接触（効率的な電子移動に不可欠）と汚染物質分子の吸着の両方を妨げます。一方、酸化グラフェン還元体（RGO）ナノシートは豊富な表面官能基を持ち、活性吸着サイトとして機能し、電荷移動を促進します。RGOと3DGNをTiO₂に共存させることで、化学吸着を大幅に向上させ、反応性酸化種の生成量を増やす相乗効果を持つ複合体が得られました。RGOの添加量を最適化することで、フェノール分解試験において全体的な光触媒性能が著しく向上すること

概要 マルチウォールカーボンナノチューブ（MWNT）に担持された炭素被覆シリカナノ粒子（SiO₂@C/MWNTコンポジット）を、簡便なゾルゲル法と熱処理により合成した。走査型および透過型電子顕微鏡（SEMおよびTEM）観察により、炭素被覆SiO₂ナノ粒子が柔軟なMWNT導電ネットワークに高密度にアンカーされていることが確認され、高速電子およびリチウムイオン輸送を促進し、コンポジットの構造安定性を向上させた。調製された三元系コンポジット負極は、MWNTなしの炭素被覆シリカ対照試料（SiO₂@C）と比較して優れたサイクル特性とレート特性を示した。SiO₂@C/MWNTコンポジットは、100 mA

概要 容易な溶媒熱プロセスによりSb/パリゴルスカイト（PAL）複合材を合成し、p-ニトロフェノールの触媒水素化に初めて適用した。2–5 nmのSbナノ粒子がPAL繊維上に良好に分散し、一部200 nm未満の凝集Sbナノ粒子も担持されていた。9.7質量% Sb担持のSb/PAL複合材は、p-ニトロフェノール転化率を5分で88.3%まで向上させ、優れた触媒性能を示した。これはSbとPALナノ粒子の相乗効果により、p-ニトロフェノールの吸着と触媒水素化が促進されるためである。 背景 機能性材料としてのアンチモンは相当な注目を集めている[1, 2]。近年、アンチモン膜電極が水素発生の有利な負の過電圧

概要 N-ビニルアミド骨格を基盤とした二重応答性共重合体を設計し、熱応答性と光応答性を兼ね備えた。メトキシエチル置換基を導入して親水性を高め、アゾベンゼン単位をグラフトして感光性を付与した。その結果得られたポリマー、N-(メトキシエチル)-N-ビニルホルムアミドを、N-ビニルホルムアミドとラジカル共重合させた。主鎖に隣接するN位へのアゾベンゼン導入により、N位の疎水性相互作用によって駆動される制御可能なナノスケール凝集を示すポリ(N-ビニルホルムアミド)誘導体が得られた。 背景 高分子科学において、サーモ・レドックス、サーモ・塩、サーモ・pHなどのマルチ刺激応答性を統合することは、先進的応用に

概要 本論文では、オレイルアミンとオレイン酸を二重配位子として用いた二価銅イオンの水熱還元により、超長銅ナノワイヤー（CuNW）を大規模に合成することに成功した。CuNWの特性は硬く直線的であり、グラフェンナノプレートレット（GNP）や多層カーボンナノチューブ（MWCNT）とは明確に異なる。3種のナノ材料を充填したシリコーン複合材の熱特性とモデルを主に研究した。わずか1.0 vol.%のCuNW充填で熱伝導率向上率は最大215%に達し、GNPやMWCNTを大きく上回る。これは100 μmを超える超長CuNWが効果的な熱伝導ネットワークの形成を促進し、熱伝導率を大幅に向上させるためである。 背景

概要 水熱焼結法による多孔質かつ中空のLiNb₃O₈負極材料の合成を初めて報告する。相転移と構造形成メカニズムを解明した。独特の多孔質中空形態は、リチウム揮発による局所的液相形成に起因する。負極として0.1 Cで初期放電容量285.1 mAh g⁻¹を達成し、これはLiNb₃O₈として報告されている最高値である。50サイクル後も77.6 mAh g⁻¹の可逆容量を保持し、従来の固相法試料の約2.5倍に相当する。優れた性能は、多孔質中空構造がもたらす高密度の活性サイトと短いLi⁺拡散経路に起因する。 背景 中空多孔質ナノ構造は、触媒、エネルギー貯蔵、環境浄化、薬物送達、センシングなど幅広い分野で

概要 構造相転移と転位ダイナミクスの結合が、セリウムのナノスケール変形の理解を複雑にしている。本研究では、分子動力学（MD）シミュレーションを用いて、超精密ダイヤモンド切削時のセリウムの変形メカニズムを解明した。経験的に導かれたCe–CeおよびCe–Cポテンシャルを組み込んだMDモデルを構築し、2つのfccセリウム相の弾性応答を評価した。シミュレーションの結果、塑性変形は転位すべりが支配的であり、径方向分布関数（RDF）解析では、加工表面と切りくずにおいてγ→δ相転移はわずかしか観察されなかった。パラメータスタディにより、高品質な加工面を得るための最適な切削条件が特定された。 背景 セリウム（

要旨 チタン窒化物（TiN）ナノディスクの六方最密充填アレイとモリブデンジスルフィド（MoS₂）単層に基づくコンパクトなメタマテリアル吸収体（MA）を設計し、有限差分時間領域（FDTD）シミュレーションで最適化した。TiN/SiO₂/Alスタックに、TiNディスク下に0.625 nm MoS₂層を配置した構造で、可視スペクトル（400-850 nm）全域で平均吸収率98.1%を達成。ピーク吸収率はほぼ100%に達し、正入射で偏光非依存性を示し、光起電力および光トラッピング応用への有望候補となる。 背景 メタマテリアルは光の振幅、位相、偏光を前例なく制御可能にする。中でも最も魅力的な能力の一つ

要旨 葉酸（FA）共役ポリ(D,L-ラクチド-コ-グリコリド)（PLGA）-リピッド複合体（FA-PL）を、難溶性抗がん剤パクリタキセル（PTX）の標的送達ナノキャリアとして開発し、FA-PLPナノ粒子を得た。さらに、放射性トレーサーとして¹³¹Iを用いてFA-PLPナノ粒子を標識（FA-PLP-¹³¹I）し、細胞取り込み活性、in vivo血中循環、生体分布を評価。FA-PLP-¹³¹Iナノ粒子は球状形態で優れた安定性、狭い粒径分布（165.6および181.2 nm）、平均ゼータ電位-22.1 mVを示した。共焦点レーザー走査顕微鏡で、標的分子FAがメラノーマB16F10細胞へのPLP-¹³

要旨 ホルムアミジニウムスズ三ヨウ化物（FASnI₃）とセシウムスズ三ヨウ化物（CsSnI₃）ベースの鉛フリーペロブスカイト太陽電池は、従来の鉛含有デバイスの持続可能な代替となり得る。本研究では、溶媒工学とアンチソルベント滴下技術を統合し、優れた品質のペロブスカイト膜を作製した。FASnI₃前駆体に10 mol% SnCl₂添加剤を導入しSn⁴⁺生成を抑制、CsSnI₃溶液には10 mol% SnF₂添加剤でSn²⁺酸化抑制。トルエンまたはクロロベンゼンをアンチソルベントとして選択し、完全表面被覆膜を達成し、大気条件下での酸化安定性を評価。これらの知見はスケーラブルで環境に優しいスズベースペロ

要旨 分子量（MW）3,000と13,300のポリ(3-ヘキシルチオフェン)（P3HT）薄膜の構造と光ルミネセンス（PL）特性を調査した。高分子量P3HTは単一のラメラ充填（フォームI）を採用するが、低分子量P3HTは加工条件によりフォームIまたは代替フォームIIに結晶化可能。特にドロップキャスト法で条件最適化し、フォームI汚染を最小限に抑えた高品質フォームII膜を作製。そのPLスペクトルはフォームIと著しく異なり、スペクトルシフトがフォームIIのより長い鎖間距離（≈4.4 Å）による鎖間結合弱化に起因することを確認した。 背景 ポリ(3-アルキルチオフェン)（P3AT）は、加工条件により複

要旨 TiCl₄加水分解によるナノ分散TiO₂合成における硫酸イオンの影響を調査した。データは、八面体配位したチタン水酸化物モノマーと硫酸イオンの間にキレート型とブリッジ型の両方の二座配位錯体が形成され、アナターゼ相核生成を制御することを示唆する。 背景 超微細TiO₂は、有害有機物分解、廃水処理、NOₓ・SOₓ除去などの環境光触媒から、センサー技術や太陽電池など新興用途まで幅広い適用性で重宝される。その触媒性能、光感度、吸着能は相組成、粒子サイズ、表面状態に依存。粒子サイズ縮小は触媒活性を急増させ、光触媒挙動はTiO₂多形（アナターゼ、ブルッカイト、ルチル）に高度に敏感である。 これらの物