ダイヤモンド中の負電荷NV センタ（NV－センタ）が有する電子スピンは室温動作可能な固体量子系として期待される．特に，NV－センタを用いた弱磁界センシングが近年実証されている．弱磁界センシングの感度を向上させるために，NV－センタを増やすとともにNV－センタのT2 を伸ばす...

上皮間葉転換（EMT） は，上皮細胞が間葉系的な表現型を獲得する現象であり，生理学・病理学プロセスのいずれにおいても重要な役割を果たしている．最近の研究から，EMTは液性因子や遺伝子発現のみならず，細胞外マトリックス（ECM）の生化学および力学刺激を受けることが分かってきた...

Although numerous papers are published each year, most of the experimental data reported in those papers are only available as two-dimens...

本稿では、ハイドロゲルをベースとした組織接着剤の現状と分類、有用性について紹介し、特に軟組織接着剤や外科用シーラントに絞り、医療用の組織接着剤に求められる材料物性およびその設計について解説する。

接着継手の力学特性評価では、接着剤の種類は多く、被着体の種類も多岐にわたっている。１つの接着剤で様々な力学特性を研究した例は必ずしも多くない。本研究では、１つの接着剤（アクリル接着剤）での種類の異なる被着体を用いた接着接合部の静的および疲労荷重下での力学特性について述べる。

廃熱発電による省エネルギー1),2) や IoT 独立電源 3),4)として、熱電材料技術は高く期待されていて、世界中で研究開発が活発に続けられています。筆者が代表を務める科学技術振興機構JSTの未来社会創造事業の熱電大規模プロジェクトにおいては、新規な高性能材料開発、熱電...

熱電材料は、ゼーベック効果によって固体素子で熱を直接電気に変換できる。その有用的なポテンシャルとして、廃熱発電による省エネ・カーボンニュートラルへの貢献、および、エネルギーハーベスティングによる無数のIoTセンサーの独立電源として、実用化が期待されている1)。しかし、広範囲...

Extremely low-cycle fatigue tests were conducted on the Fe-15Mn-10Cr-8Ni-4Si bidirectional-TRIP (B-TRIP) steel, up to an axial total stra...

酸化物固体電解質のイオン伝導（拡散）をバルクと粒界に区別することは重要な課題である。パルス磁場勾配核磁気共鳴（PFG-NMR）と二次イオン質量分析（SIMS）を用いた、バルクと粒界拡散の新しい解析手法を紹介する。

独自に開発した光応答材料を用いて細胞移動現象の解析に利用した研究例を2つ紹介する．1つ目の光応答性基板は光照射によって細胞・細胞集団を動的パターニングできる．細胞がパターニングされた基板を反転させて倒立した状態で細胞移動を誘導することで，細胞集団移動現象における重力ベクトル...

2.25Cr-1Mo系耐熱鋼を対象とし、溶接条件がクリープ寿命に与える影響を評価し、クリープ寿命を延長するための溶接条件を探る一貫予測システムを開発した。このシステムは、溶接を模擬した熱伝導解析とクリープ損傷解析を連結し、複雑な熱影響部（HAZ）の形状とその影響を考慮してい...

層状結晶を剥離しナノメートルスケールの厚みを持つシートにすると、従来になかった性質を示す新しい材料となることがある。そこで層状結晶を如何に薄く剥離するかが課題となっている。積層したナノシートを力学的に剥離するためには、①シート面と垂直方向に引っ張る、②シート面を剪断する、の...

メタ表面蛍光バイオセンサの最近の進展について述べる。まず，メタ表面において蛍光を高輝度化できる原理について触れ，検出の実例として疾患マーカーの抗原検出とセルフリーDNA検出について述べ，最後に今後の展望について述べる。

ギガサイクル疲労に関する著者らの一連の研究を紹介する。具体的には、加速試験技術の確立、ギガサイクル疲労強度の予測と疲労限、超音波疲労試験方法の規格標準化の３つの観点から最新の研究成果について解説する。全て、既発表の内容である。

2024年6月に行われたPIDfestの参加報告を行う。

For the extraction of hydrogen from ammonia at low temperatures, we have investigated the Ni-based catalysts fabricated by the thermal de...

データ時代における材料研究にとってデータの重要性が増している。データベースと研究データの違い、データ構造、日々の研究データのデジタル化について解説した。

材料工学をデータ科学を活用しながらデジタル化するマテリアルズインテグレーションのコンセプトを提案し、その具体的な実装としてのMIntシステムについて解説する。MIntを用いた逆問題解析の事例を通して、当該システムが産学のデジタルプラットフォームとして機能するように設計されて...

量子光操作における波長変換デバイスの役割および機能を解説し、デバイスの形態および作成法に関して詳説した。NIMS発材料を用いた非線形光学デバイスが、量子もつれ光発生や高速光サンプリングで応用されている例を紹介した。NIMSの分極反転技術でこれらデバイスは優れた特性を実現して...

600℃以上の耐酸化性を向上させため、near-α合金にNbとZrを添加して開発したTi-6Al-4Nb-4Zr (wt%) 合金を、レーザービームを用いた粉末床溶融結合法(PBF-LB)で造形した。熱処理によるPBF-LB試料の組織変化を、β+α相での熱処理時間、冷却速度...

この度、著者らが日本鉄鋼協会より澤村論文賞をいただいた論文「Origin of serrated markings on the hydrogen-related quasi-cleavage fracture in low-carbon steel with ferrit...

コロイダル量子ドットを活性層に具備する光エレクトロニクス素子の塗布作製について、本研究室で行った最近の研究成果を簡単にまとめて誌上発表した。

Nbは元素材料の中で最も高い超伝導転移温度を持つため、超伝導接合の現実的な選択肢となる。しかし、その表面には自己組織化した酸化物構造が存在するため、明確な界面を形成することができない。酸化物構造が明らかになれば、この酸化表面を界面として使用することができる。原子間力顕微鏡は...

効果的なプレゼンテーションをするためには、「発表者と聴き手が同じ場所・同じ時間の中で理解を共有する」ことが大前提となる。特に、人間は情報の90％を視覚から得ていると言われているため、スライドの色、デザイン、文字の大きさ、そして効果的な絵を使うことが重要となる。本コーナーでは...

Prototype high-temperature superconductor (HTS) sextupole magnet for the SuperKEKB interaction region has been designed, fabricated and t...

遷移金属窒化物の光励起電荷の研究は 2016 年以降とより最近になって行われるようになってきた。ここでは2020年以降の成果について，代表的なものを紹介する。

光パッチアンテナと融合した量子井戸赤外検出器は、既にHgCdTeを代替可能な性能に達している。本研究ではこれまでの光導電型量子井戸構造に代わり、高温動作やイメージセンサに適した光起電力型量子井戸構造を採用した。高抵抗・低ノイズの新設計量子井戸構造－量子ラチェット検出器－を光...

近年、研究開発にかけられる予算や人的資源が抑制・削減されている一方、新規材料開発期間の短縮が要求されている。そこで、非常に効率良く材料探索が可能なコンビナトリアル法を取り入れた新規スパッタ法を開発してきた。筆者の目指すコンビナトリアル法は、研究者の経験やマテリアルズ・インフ...

Our research group has been developing 1,700 MPa class ultra-high-strength bolts and will try to rationalize bolted connections with the ...

室温でゼオライトの一種であるシリカライト(SiO2)の室温で圧縮すると高密度することを見出した。このX線回折パターンは室温で同じ圧力で圧縮したシリカ(SiO2)ガラスのパターンと酷似しており、また両者の密度は同じとなった。しかし、前者は永久高密度化しているのに対して、後者は...

Growing awareness of the need to balance environmental considerations and economic growth, there is a growing demand for technology to se...

Yield-point phenomena in Ferrite-Pearlite duplex steels were investigated using multi-scale computational simulations. In this multi-scal...

貴金属表面上における磁性原子は1998年の走査トンネル顕微鏡（STM）を用いた報告以来、近藤効果が発現する系として良く知られている。中でもCu(111)表面上に吸着したCo原子はその典型例であり、ゼロバイアス異常を近藤共鳴として解釈することが、いわば常識として確立していた。...

This paper describes the first step in the development of a high-cycle work evaluation method for Mod.9Cr-1Mo steel, one of the main stru...

著者は直径数nm以下の電子プローブでフォノンを波数分解して計測する技術の開発に取り組んできた．フォノンの輸送機構を理解するうえで，波数分解したフォノンの数（強度）や進行方向，振動モードなどを界面近傍で計測する必要があると考えた．本稿では，フォノンの輸送を計測する技術開発の観...

第一原理計算を材料研究のツールとして利用する方法について、筆者の過去の研究を例にとりながら紹介した。第一原理計算で使われる原理や近似、計算の仕組みなどを平易な言葉で表現し、実際に計算を行う際に陥りやすいポイントを具体的に解説した。

剛直なπ共役高分子の主鎖骨格に柔軟で嵩高く、絶縁性の分岐型アルキル鎖を導入する分子設計戦略では、常温液状の共役高分子を創成できる。ここでは、液状化された共役高分子の粘弾性、相分離制御、および光電子機能、とくに帯電処理により注入される静電荷イオン種を安定に保持したエレクトレッ...

Synchrotron X-ray nano computed tomography was employed to study how the microstructure changes during the co-sintering process of multi-...

物質・材料研究機構では、機関リポジトリ「Materials Data Repository」(https://mdr.nims.go.jp) と研究者総覧「SAMURAI」(https://samurai.nims.go.jp) の開発と運用を行っている。本発表では、これら...

抄録 Superlubriity is one of the most interesting physical phenomena and leads drastic reduction of friction by controlling atomic structu...

本稿では、AMプロセスにおける組織制御や部材の性能最大化、信頼性確保において、今後ますます重要と考えられるデジタル技術について、パートスケールとマイクロスケールでの温度場解析を繋げることで、実際の微視組織との相関付けを試みた研究例と、同じくパートスケールでの温度場解析から、...

The triangular lattice antiferromagnetic CuFeO2 has been studied along the path of frustration physics for more than 30 years, and every ...

マテリアル科学におけるデジタルトランスフォーメーションの現状、国際動向を踏まえ、データ記述法の発展、データ管理・利用の共通ルールの策定、人材育成等の重要課題について概観する。

元素固体における双極子行列要素平方を光学的エネルギー損失関数(ELF)から計算し，単体原子の結果と比較した。その結果，固体元素における双極子行列要素平方(M_{tot}^2)は対応する原子のそれよりも大幅に小さく，さらに原子番号依存性は両者で大きく異なっていた。また，IMF...

AE法による微視損傷の検出は、材料試験や構造物ヘルスモニタリングだけでなく、それらの製造時や加工時のプロセスモニタリングでも利用できる。AE計測は大型部材や複雑形状でも適用しやすく、微視損傷の発生タイミングだけでなく位置情報も得られるため、プロセスの問題点を把握するために有...

モーターや発電機など身の回りで広く利用されている永久磁石を使って熱電冷却・発電ができれば、革新的な創エネ・省エネ技術に繋がると期待できる。本稿では、永久磁石でありながら高い横型熱電変換性能を兼ね備えた「熱電永久磁石」の開発について紹介した。

常圧焼結では大きな亀裂状欠陥は収縮せず, むしろ, わずかに成長する. 理論的にも, 小さな空隙や欠陥は収縮するが，成形段階で形成された粗大欠陥を常圧焼結で除去することは困難である. 一方, ホットプレス(HP)や放電プラズマ焼結(SPS)等の加圧焼結では, 比較的低温で,...

最近，広視野で低解像度のマイクロCT と，狭視野で高解像度である位相差高エネルギーX 線ナノCT からなるマルチスケールX 線CT が大型放射光施設SPring-8 の竹内らによって開発された．このマルチスケールCT システムは，亀裂開口変位（COD）が非常に小さい亀裂状...

嗅覚は人間の五感の一つであり、嗅覚により我々はニオイから様々な情報を得ている。したがって、人間の鼻に代わってニオイを検知できるセンサがあれば、様々な産業分野において、作業の自動化や機械化が実現したり、これまでにない新しい製品やサービスの提供が可能になったりすることが期待され...

接着剤を用いた接合構造物の破壊や寿命は，大部分が接着接合部でのき裂の発生や進展に支配されている。本解説では，種類の異なる市販および開発接着剤と鋼被着体を用いた接着継手の疲労き裂進展特性を示す。き裂を考慮した接着継手として，モードI荷重下となる二重片持ち梁試験片を用いた。試験...