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メールマガジン

Mail Magazine3月号

メールマガジン 2023年3月号

━━ ☆☆ 多元研 HOT NOW! ☆☆  ━━━━━━━━━━━━━━
★ 多元研 メールマガジン ★
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2023年3月号 No.212 ━━━

このメールはメールマガジン希望登録者様に送らせて戴いております。
多元研が関わる学会、研究発表会・シンポジウム、その他、
毎回HOTな情報をお届けいたします。

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 ~ 目次 ~

1) 受賞報告 — 化学工学会 2022年度「化学工学会技術賞」を受賞

2) 受賞報告 — パワーアカデミー「萌芽研究優秀賞」を受賞

3) 受賞報告 — 公益信託小澤・吉川記念エレクトロニクス
研究助成基金「小澤・吉川記念賞」を受賞

4) 受賞報告 — 日本原子力学会「JNST Most Popular Article Award」を受賞

5) 受賞報告 — 日本原子力学会バックエンド部会2022年度「奨励賞」を受賞

6) 受賞報告 — 第36回日本放射光学会年会・放射光科学合同
シンポジウム(JSR2023)「学生発表賞」を受賞

7) 受賞報告 — 日本鉄鋼協会第185回春季講演大会学生ポスターセッション
「努力賞」を受賞

8) 受賞報告 — 新学術領域研究「蓄電固体界面科学」第8回領域会議
「Interface Ionics Award 2023 Platinum Prize」を受賞

9) 研究成果 — マイクロメートルサイズの微小な粉状結晶の電子構造測定に初めて成功
~次世代半導体開発や微粒子の物性解明のブレークスルーに~

10) 研究成果 — 分子を構成する原子の速度を測るスピードガンを開発
~“ナノの世界” の力学メカニズムの解明に挑む~

11) 研究成果 — ゴルジ体のカルシウムポンプの高分解能構造を決定
~金属イオン輸送機構の一端をクライオ電子顕微鏡によって解明~

12) 研究成果 — 歯科治療で発生する飛沫・エアロゾルの可視化に成功
~より清潔で安心な歯科医療環境の技術開発へ期待~

13) 研究成果 — XFELと電子顕微鏡による低分子有機化合物の結晶構造解析
~2線源の特性を生かし、水素原子と電荷に関する情報を取得~

14) 研究成果 — 視覚に関わるタンパク質の超高速分子動画
~薄暗いところで光を感じる仕組み~

15) 研究成果 — 環状構造にRNAが貫通する機能性核酸を開発
~分子機械創製やRNAの機能化法への展開に期待~

16) 研究成果 — 水分解の高効率化と低コスト化につながる
新しいペロブスカイト触媒を開発
~水素エネルギー社会構築への貢献に期待~

17) お知らせ — 東北大学とデクセリアルズの連携強化に向けた「デクセリアルズ
×東北大学 光メタセンシング共創研究所」の設置について

18) お知らせ — 「多元研で活躍する女性研究者紹介」を公開

19) メディア情報 — 研究成果が全国38局ネットのラジオ番組
「あぐりずむ」で紹介されました

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1) 受賞報告
◇◆━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆◇
化学工学会 2022年度「化学工学会技術賞」を受賞
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

石原真吾助教と加納純也教授が化学工学会 2022年度「化学工学会技術賞」を
受賞しました。


受賞題目:
「DEMによるセルロース非晶質化度予測技術の開発と
セルロース乾式非晶質化プロセスの工業化」

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/kano/news/1317/

◆加納研究室(機能性粉体プロセス研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/kano/

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2) 受賞報告
◇◆━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆◇
パワーアカデミー「萌芽研究優秀賞」を受賞
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

本間研究室の小林弘明講師が、3月15日に開催されたパワーアカデミー研究
助成の2023年成果報告会において「萌芽研究優秀賞」を受賞しました。


受賞題目:
「極小ナノ正極を用いた次世代高出力カルシウム蓄電池の開発」

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/honma/news_award/20230227_1/

◆本間研究室(エネルギーデバイス化学研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/honma/

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3) 受賞報告
◇◆━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆◇
公益信託小澤・吉川記念エレクトロニクス研究助成基金
「小澤・吉川記念賞」を受賞
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

中川研究室の新家寛正助教が、公益信託小澤・吉川記念エレクトロ
ニクス研究助成基金「小澤・吉川記念賞」を受賞しました。


受賞題目:
「シリコンナノ構造体のMie共鳴キラル近接場によるキラル分子結晶化制御」

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_award/20230327/

◆中川研究室(光機能材料化学研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/nakagawa/

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4) 受賞報告
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日本原子力学会「JNST Most Popular Article Award」を受賞
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

桐島陽教授と秋山大輔助教が、日本原子力学会「JNST Most Popular Article
Award」を受賞しました。


受賞題目:
「Distribution of studtite and metastudtite generated on the surface of U3O8:
application of Raman imaging technique to uranium compound」

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/kirishima/news_award/20230329/

◆桐島研究室(エネルギー資源プロセス研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/kirishima/

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5) 受賞報告
◇◆━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆◇
日本原子力学会バックエンド部会2022年度「奨励賞」を受賞
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

桐島研究室の秋山大輔助教が日本原子力学会バックエンド部会2022年度
「奨励賞」を受賞しました。

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/kirishima/news_award/2023329/

◆桐島研究室(エネルギー資源プロセス研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/kirishima/

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6) 受賞報告
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第36回日本放射光学会年会・放射光科学合同
シンポジウム(JSR2023)「学生発表賞」を受賞
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

高橋幸生研究室の阿部真樹さんが、第36回日本放射光学会年会・放射光科学
合同シンポジウム(JSR2023)「学生発表賞」を受賞しました。


受賞題目:
「テンダーX線スペクトロタイコグラフィによるリチウム硫黄電池正極の
硫黄化学状態イメージング」

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/takahashi-y/news_award/20230307/

◆髙橋(幸)研究室(放射光可視化情報計測研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/takahashi-y/html/

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7) 受賞報告
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日本鉄鋼協会第185回春季講演大会学生ポスターセッション
「努力賞」を受賞
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

埜上研究室の本田隆翔さんと松田琉生さんが、日本鉄鋼協会第185回春季講
演大会学生ポスターセッション「努力賞」をダブル受賞しました。

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/nogami/news/397/

◆埜上研究室(環境適合素材プロセス研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/nogami/

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8) 受賞報告
◇◆━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆◇
新学術領域研究「蓄電固体界面科学」第8回領域会議
「Interface Ionics Award 2023 Platinum Prize」を受賞
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

雨澤研究室の田中舞さんが、学術領域研究「蓄電固体界面科学」第8回領域
会議において、「Interface Ionics Award 2023 Platinum Prize」を受賞しま
した。


受賞題目:
「コンピュータ断層撮影法を基盤とした蓄電池合剤電極における
反応分布の3次元オペランド観察手法の開発」

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_award/20230330/

◆雨澤研究室(固体イオニクス・デバイス研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/amezawa/html/index-j.html

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9) 研究成果
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マイクロメートルサイズの微小な粉状結晶の電子構造測定に初めて成功
~次世代半導体開発や微粒子の物性解明のブレークスルーに~
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東北大学多元物質科学研究所の組頭広志教授らの研究グループは、マイクロ
メートル(μm)サイズに集光された放射光を用いて、これまで困難とされてきた
微小な粉状結晶における電子状態の直接観測に世界で初めて成功しました。具
体的には、近年発見され2次元材料としての応用が期待されている層状半導体で
あるr-BSの微小粉状結晶にμm程度に集光された紫外線をピンポイントで照射し
て、放出された電子のエネルギー状態を新たに開発したマイクロ集光角度分光
電子分光(マイクロARPES)装置を用いて精密に観測しました。その結果、r-BSが
異方的な有効質量を持つp型半導体であることを突き止めました。
今回の成果は、r-BSを用いたエレクトロニクスデバイスの開発に貢献するだ
けでなく、これまで計測が困難だった様々な粉状材料や微粒子における物性研
究へのブレークスルーとなります。

論文情報:
“Direct imaging of band structure for powdered rhombohedral boron
monosulfide by micro-focused ARPES”
Hiroshi Kumigashira, et al.
Nano Letters
DOI:10.1021/acs.nanolett.2c04048

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20230302_2/

◆組頭研究室(ナノ機能物性化学研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/kumigashira/html/

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10) 研究成果
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分子を構成する原子の速度を測るスピードガンを開発
~“ナノの世界” の力学メカニズムの解明に挑む~
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

東北大学多元物質科学研究所の髙橋正彦教授、鬼塚侑樹助教、立花佑一博士、
金谷諭大学院生らの研究グループは、分子を構成する原子種個々の運動スピー
ドを測定する、いわば「原子のスピードガン」の開発に初めて成功しました。
本研究は、野球のスピードガンで用いる電波を高速電子線に置き換えて電子
の衝突前後のエネルギー変化を調べることにより、水素原子(H)と重水素原子(D)
が結合した重水素化水素(HD)分子を構成するH原子とD原子個々の運動スピード
を精密に計測できることを実験と理論の両面で実証しました。さらに、対象と
する分子の化学組成も定量的に解析できることも併せて示しました。
ユニークな特徴を併せ持つ本計測法の応用は多岐にわたります。例えば、不
安定な分子に活用すれば、ナノスケール(ナノは10億分の1)の世界で起こる反
応が進むにつれ、原子に働く力が時々刻々変化していくさまを計測することが
可能になるなど、分子の機能性や反応性の理解に質的変化をもたらすことが期
待されます。

論文情報:
“Electron-atom Compton profiles due to the intramolecular motions of
the H and D atoms in HD”
Yuichi Tachibana, Yuuki Onitsuka, Satoru Kanaya, Hirohiko Kono,
and Masahiko Takahashi*
Physical Chemistry Chemical Physics
DOI:10.1039/d3cp00339f

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20230302_1/

◆高橋(正)研究室(量子電子科学研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/takahashi-m/

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11) 研究成果
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ゴルジ体のカルシウムポンプの高分解能構造を決定
~金属イオン輸送機構の一端をクライオ電子顕微鏡によって解明~
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

東北大学多元物質科学研究所の陳正豪研究員、渡部聡助教、稲葉謙次教授
(生命科学研究科、理学研究科化学専攻 兼担)らの研究グループは、クライオ
電子顕微鏡単粒子解析を用いて、カルシウム結合型、マンガンイオン結合型、
および金属イオン解離型のヒト由来SPCA1aの高分解能構造を世界で初めて決
定しました。その結果、SPCA1aがカルシウムイオンまたはマンガンイオンと
同じポケットで結合し、巧妙な立体構造変化を介することで、これら金属イ
オンを選択的に輸送する機構の一端が解明されました。以上の研究成果は、
SPCA1aの変異が引き起こす疾患の分子構造レベルでの原因解明にもつながる
と期待されます。

論文情報:
“Cryo-EM structures of human SPCA1a reveal the mechanism of Ca2+/Mn2+
transport into the Golgi apparatus”
Chen, Z., Watanabe, S., Hashida, H., Inoue, M., Daigaku, Y., Kikkawa,
M., and *Inaba, K.
Science Advances
DOI:10.1126/sciadv.add9742

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20230306/

◆稲葉研究室(生体分子構造研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/inaba/html/

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12) 研究成果
◇◆━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆◇
歯科治療で発生する飛沫・エアロゾルの可視化に成功
~より清潔で安心な歯科医療環境の技術開発へ期待~
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

東北大学国際放射光イノベーション・スマート研究センターの矢代航教授
(東北大学多元物質科学研究所 兼務)らの研究グループは、レーザー光源と高
感度高速度カメラを応用し、歯科用エアータービンで発生する飛沫・エアロ
ゾルの可視化に成功しました。さらには、口腔内バキュームと口腔外バキュ
ームを併用することで、発生する飛沫・エアロゾルが大幅に抑制されること
を明らかにしました。
本研究成果は様々な臨床現場で発生する飛沫・エアロゾルの解析を可能と
し、より清潔で安心な歯科医療環境の開発につながると期待されます。

論文情報:
“Visualization of droplets and aerosols in simulated dental treatments
to clarify the effectiveness of oral suction devices”
Jun Watanabe, Yoko Iwamatsu-kobayashi, Kenji Kikuchi, Tomonari Kajita,
Hiromitsu Morishima, Kensuke Yamauchi, Wataru Yashiro, Hidekazu Nishimura,
Hiroyasu Kanetaka*, Hiroshi Egusa*
Journal of Prosthodontic Research
DOI:10.2186/jpr.JPR_D_23_00013

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20230307/

◆矢代研究室(量子フロンティア計測研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/yashiro/html/

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13) 研究成果
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XFELと電子顕微鏡による低分子有機化合物の結晶構造解析
~2線源の特性を生かし、水素原子と電荷に関する情報を取得~
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生体機構研究グループの米倉功治グループディレクター(理研科技ハブ産連
本部バトンゾーン研究推進プログラム理研-JEOL連携センター次世代電子顕微
鏡開発連携ユニットユニットリーダー、東北大学多元物質科学研究所教授)ら
の研究グループは、X線自由電子レーザー(XFEL)を用いて、低分子有機化合物
の微小結晶から水素原子を含む詳しい構造解析が可能なことを明らかにし、X
FELと電子顕微鏡の相補利用の有用性を示しました。
本研究成果は、有機化合物の立体構造、化学的性質、機能のより詳しい理解
を進め、創薬や材料開発に役立つと期待できます。

論文情報:
“Structural resolution of a small organic molecule by serial X-ray
free-electron laser and electron crystallography”
Kiyofumi Takaba, Saori Maki-Yonekura, Ichiro Inoue, Kensuke Tono,
Tasuku Hamaguchi, Keisuke Kawakami, Hisashi Naitow, Tetsuya Ishikawa,
Makina Yabashi and Koji Yonekura
Nature Chemistry
DOI:10.1038/s41557-023-01162-9

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20230322/

◆米倉研究室
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/yonekura/

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14) 研究成果
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視覚に関わるタンパク質の超高速分子動画
~薄暗いところで光を感じる仕組み~
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

分子動画研究チームの南後恵理子チームリーダー(東北大学多元物質科学研
究所教授)らの研究グループは、X線自由電子レーザー(XFEL)を用いて、ロドプ
シンという視覚に関わるタンパク質が光刺激によって1ピコ秒(1兆分の1秒)~
100ピコ秒という超高速で変化する過程を、原子の動きまで克明に動画として
捉えることに成功しました。
本研究成果は、ヒトの視覚のメカニズムの理解につながるだけでなく、創薬
ターゲットとして重要なGタンパク質共役型受容体[3]の活性化機構を理解する
上でも重要な知見になると期待できます。

論文情報:
“Ultrafast structural changes direct the first molecular events of vision”
Kiyofumi Takaba, Saori Maki-Yonekura, Ichiro Inoue, Kensuke Tono,
Eriko Nango, et al.
Nature
DOI:10.1038/s41586-023-05863-6

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20230323/

◆南後研究室(量子ビーム構造生物化学研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/nango/html/

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15) 研究成果
◇◆━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆◇
環状構造にRNAが貫通する機能性核酸を開発
~分子機械創製やRNAの機能化法への展開に期待~
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

東北大学多元物質科学研究所の鬼塚和光准教授、大学院生の桑原和貴氏(理
学研究科化学専攻)、永次史教授らは、生体高分子の一つであるRNAが配列選
択的に環状構造を貫通する機能性核酸を開発し、その貫通方向のコントロール
やRNAの非共有結合的ラベル化に成功しました。さらに、リガーゼを使ってRNA
を環化することでカテナン構造の構築にも成功しました。本分子は新しい分子
機械開発技術や簡便にラベル化・機能化した環状RNAを作るための新しい生化
学ツールとしての応用が期待できます。

論文情報:
“Formation of direction-controllable pseudorotaxane and catenane using
chemically cyclized oligodeoxynucleotides and their noncovalent RNA labeling”
Kiyofumi Takaba, Saori Maki-Yonekura, Ichiro Inoue, Kensuke Tono,
Kazuki Kuwahara, Sayaka Yajima, Yuuhei Yamano, Fumi Nagatsugi*,
Kazumitsu Onizuka*
Bioconjugate Chemistry
DOI:10.1021/acs.bioconjchem.3c00031

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20230327/

◆永次研究室(生命機能分子合成化学研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/nagatsugi/html/

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16) 研究成果
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水分解の高効率化と低コスト化につながる
新しいペロブスカイト触媒を開発
~水素エネルギー社会構築への貢献に期待~
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東北大学多元物質科学研究所の本間格教授と岩瀬和至助教らの研究グループ
は、従来の触媒合成法と比較して低温である400℃でバリウム(Ba)、鉄(Fe)、コ
バルト(Co)からなるペロブスカイト酸化物へF‐置換を行うことで、F‐の置換
量を従来のOER触媒と比較して一桁向上させました。その大きなF‐置換量によ
り金属イオンの価数が大きく変化することで、OER活性が最大4倍程度(水分解反
応全体で、2~4倍程度の性能向上と推定)まで向上することを見出しました。金
属元素の価数はOER活性を決める重要な要素であることから、本研究で得られた
知見は、今後の新規OER触媒の設計・合成に有用であると期待できます。

論文情報:
“Rational strategy for tuning electrocatalytic oxygen evolution activity
of perovskite oxides via low-temperature fluorination”
Kazuyuki Iwase*, Masaki Ohtaka and Itaru Honma*
Chemistry of Materials
DOI:10.1021/acs.chemmater.2c03099

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20230330/

◆本間研究室(エネルギーデバイス化学研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/honma/

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17) お知らせ
◇◆━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆◇
東北大学とデクセリアルズの連携強化に向けた「デクセリアルズ
×東北大学 光メタセンシング共創研究所」の設置について
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

国立大学法人東北大学とデクセリアルズ株式会社は、フォトニクス分野にお
ける未踏領域での革新デバイスの創出と社会実装を通じて、光と情報が織りな
す近未来社会の実現に貢献する次世代研究を推進することを目的として、2023
年4月1日(土)に「デクセリアルズ×東北大学 光メタセンシング共創研究所」を
新設します。

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_info/20230323/

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18) お知らせ
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「多元研で活躍する女性研究者紹介」を公開
◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

第2回目は、高温での材料プロセスに関する研究を行っている川西咲子講師に、
研究者になったきっかけやメインの研究テーマ、休日の過ごし方なども伺いました。

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/outline/diversity/researchers/kawanishi.html

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19) メディア情報
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研究成果が全国38局ネットのラジオ番組
「あぐりずむ」で紹介されました
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埜上研究室の丸岡伸洋助教らによる取り組み「農業ハウス栽培用自然エネル
ギー利用熱源システム」について、2023年3月9日、全国38局ネットのラジオ番
組「あぐりずむ」で紹介されました。

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_media/20230310/

◆埜上研究室(環境適合素材プロセス研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/nogami/

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◆多元研|新型コロナウイルス関連情報まとめ

https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_info/tagen_covid19/

多元物質科学研究所の教職員、学生を対象とした新型コロナウイルスの
関連情報をまとめていますのでご覧ください。

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2023年3月24日(金)に「東北大学 学位記授与式」が執り行われ、
学士2341名、修士1667名、専門職88名、博士413名の計4509名に学位
が授与されました。
今年も多くの卒業生が東北大学を巣立ち、4月から新しい生活を迎
えようとしております。新社会人となるみなさまのこれからのご活
躍をお祈りしております。

「学位記授与式」の様子:
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/graduation/2023/

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◆広報情報室では、講演会、シンポジウム、研究成果など
メールマガジンに掲載させていただける情報をお待ち致しております。

登録・変更・削除は、こちらからお願いいたします。
↓ ↓ ↓
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/information/mailmagazine.html

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_/   発行元:
_/      東北大学多元物質科学研究所
_/      広報情報室 022-217-5198
_/      network-tagen[at]grp.tohoku.ac.jp
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