MIRAI-SDGs研究一覧 | 未来創造コース

分子の励起三重項（T1）状態は、励起一重項（S1）状態に比べて1,000倍以上長い励起寿命をもつ。励起状態の長寿命性は、非発光性の励起子消滅過程を誘発し、発光効率の低下を招く。従って、高効率な発光が必要な有機LEDでは、T1からS1状態への素早い変換により、励起子消滅過程を抑制できる分子が切望されている。2022年に報告されたHzFETX2は、S1準位がT1準位よりも低く、負のエネルギー差（ΔES [...]

近年，脱炭素社会の実現に向けて，高安全性と高エネルギー密度を両立する蓄電池が求められており，その有力な候補として全固体電池が注目されている．しかし，全固体電池はすべて固体材料で構成されるため，充放電に伴う活物質の膨張・収縮により粒子間にクラックが生じ，電池性能の低下を引き起こす．そこで本研究では，数値計算と実測を融合することで，クラック発生メカニズムを解明し，高容量を維持するための電極構造設計指針 [...]

土砂災害の軽減や災害リスクを増加させない森林資源管理ためには，ある状態の森林がどの程度の規模の降雨に対して表層崩壊防止機能を発揮できるのか（あるいはできないのか）を明示する必要がある．本研究では，森林被覆の状態および斜面崩壊を引き起こす降雨特性に着目して，森林の表層崩壊防止機能の変動を定量化する．

関節軟骨の極めて低い摩擦現象には軟骨表層に存在する細胞外マトリックスが寄与している．このメカニズムを解明するために，細胞外マトリックスを有する軟骨組織の物理モデルを作製し摩擦低減効果を摩擦試験により評価する．さらに，軟骨表層の摩擦挙動を記述する数理モデルにより表面特性を支配するECMの物理パラメータを抽出し，関節軟骨を模倣した機能性表面の設計指針の提案を目指す．

地理的隔離による種分化では、環境選好性が強い分類群を中心に研究がされてきた。そのような分類群間では個体群が分断されやすく、種多様性が高いことが多い。しかし、環境選好性が弱い分類群でも種多様性の高い分類群は知られており、その要因はあまり分かっていなかった。土壌性のハネカクシ科ナガハネカクシ属は、環境選好性が低く日本各地に分布しており、149種が知られている。予備的な分子系統解析から日本産種は6つの系 [...]

光触媒による水分解は、70℃という熱的条件下において STH 9.2%(STH:太陽光-水素変換効率)で作動する、InGaN/GaN ナノワイヤ薄膜光触媒[Zhou et al.,Nature ,613,66(2023)]が開発されていることから、有望なエネルギー変換技術として認知されつつある。一方、InGaN/GaN ナノワイヤ薄膜光触媒の室温における STH は 0.4％に留まるものの、70℃ [...]

次世代のトポロジカル量子コンピュータを実現する決定的な鍵として、「マヨラナ準粒子」が注目を集めている。マヨラナ準粒子はトポロジカルに保護されており、環境ノイズに対して極めて堅牢であるからだ。本研究の目的は、マヨラナ準粒子が現れる舞台となる「カイラル超伝導状態」を、人工的に設計した異種物質界面において創出・制御することである。従来のカイラル超伝導研究は、バルク単一物質での探索の限界といった壁がある。 [...]

光機能性材料の多くは貴金属元素が用いられていますが、これらは高コストかつ資源的制約があるため、より豊富で安価な3d金属錯体の活用が求められています。中でも白金(II)錯体と同じ電子配置を持つニッケル(II)錯体は有力な候補でありますが、励起状態で構造が歪みやすいため室温発光を示した例はごく限られます。本研究では、錯体分子が積層することで形成される集積状態(MMLCT状態)を用いることで発光性ニッケ [...]

RESEARCH MIRAI-SDGs研究一覧

分子内への分極状態導入による一重項-三重項逆転の実現

計算と実測を融合した全固体電池のクラック発生メカニズムの解明

関節軟骨表層の細胞外マトリックス由来高分子による潤滑メカニズムを模倣した機能性表面の創出

土壌性ハネカクシから探る形態的差異が地理的隔離と種多様性に与える影響の解明

ガリウムインジウム系化合物を用いた高効率な光水分解システム

超伝導/2 次元強磁性体界⾯でのカイラル超伝導の創出とスピン流動的制御技術の構築

集積状態を活用した発光性ニッケル(II)錯体の創製

九州大学次世代研究者挑戦的研究プログラム未来創造コース Kyushu University