メールマガジン 2023年4月号
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★ 多元研 メールマガジン ★
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2023年4月号 No.213 ━━━
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～ 目次 ～
1) 受賞報告 — 令和5年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰を受賞
2) 受賞報告 — 英国王立化学会(RSC)「年間最優秀論文賞」を受賞
3) 受賞報告 — 令和5年度「電気化学会進歩賞(佐野賞)」を受賞
4) 受賞報告 — 日本化学会 第103春季年会「若い世代の特別講演会 講演証」を受賞
6) 受賞報告 — 日本鉄鋼協会第185回春季講演大会ポスター発表「優秀賞」を受賞
8) 受賞報告 — 第34回万有仙台シンポジウム「Best Poster賞」を受賞
9) 受賞報告 — 日本化学会 第103春季年会「学生講演賞」を受賞
10) 研究成果 — 共同研究部門(非鉄金属製錬環境科学共同研究部門)
第二期の設置について
11) 研究成果 — 電子源からの電子放出量を7倍に増やす表面コーティング技術を開発
～電顕や放射光施設の高性能化に期待～
12) 研究成果 — イオン伝導ガラス中のリチウムイオン輸送環境の解明
～Liイオン電荷雲のトポロジカル分析により、ガラス電解質開発に新たな指針～
13) 研究成果 — X線自由電子レーザーで捉えたビフィズス菌酵素の常温構造
～局所的な構造変化から示唆された酵素反応メカニズム～
14) 研究成果 — リチウム空気電池を長寿命化するカーボン新素材を発見
～従来のカーボン正極の劣化をグラフェンメソスポンジで克服～
15) 研究成果 — Liイオン電池より大容量で電圧を大幅に高めた
レアメタルフリー空気電池を開発
～補聴器などに限られた用途が電気自動車やドローンに拡大する可能性示す～
16) 研究成果 — 6G通信に向けた光源の新原理を提案
～周波数変換を可能にする時間変調磁性メタマテリアルの実現に期待～
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1) 受賞報告
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令和5年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰を受賞
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元材料分離プロセス研究分野の川西咲子講師(4月より京都大学大学院エネル
ギー科学研究科 准教授)が、令和5年度科学技術分野の文部科学大臣表彰におい
て、「若手科学者賞」を受賞することが決まりました。
業績：
「半導体結晶の高温溶液成長に関する研究」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_award/20230410/
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2) 受賞報告
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英国王立化学会(RSC)「年間最優秀論文賞」を受賞
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ナノ・マイクロ計測科学研究分野の玄大雄助教が、英国王立化学会において、
2022年に発表したレビュー論文が「最優秀論文賞」を受賞しました。
受賞題目：
「Particulate nitrate photolysis in the atmosphere」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/hibara/news/830/
◆ナノ・マイクロ計測科学研究分野
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/hibara/html/index.html
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3) 受賞報告
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令和5年度「電気化学会進歩賞(佐野賞)」を受賞
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雨澤研究室の木村勇太助教が、令和5年度「電気化学会進歩賞(佐野賞)」を
受賞しました。
受賞題目：
「蓄電デバイスにおけるミクロ～マクロな電気化学現象をつなぐ
計測・解析手法の開発」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_award/20230405/
◆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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4) 受賞報告
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日本化学会 第103春季年会「若い世代の特別講演会 講演証」を受賞
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水上研究室の小和田俊行助教が、日本化学会 第103春季年会「若い世代の
特別講演会 講演証」を受賞しました。
受賞題目：
「蛋白質ラベル化の光制御法の開発と生命システムの理解」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/mizukami/news/1504/
◆水上研究室(細胞機能分子化学研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/mizukami/
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5) 受賞報告
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粉体工学会「研究奨励賞」を受賞
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加納研究室の石原真吾助教が、粉体工学会「研究奨励賞」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/kano/news/1359/
◆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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6) 受賞報告
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日本鉄鋼協会第185回春季講演大会ポスター発表「優秀賞」を受賞
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柴田浩幸研究室の塚原優希さんが、日本鉄鋼協会第185回春季講演大会ポス
ター発表において、「優秀賞」を受賞しました。
受賞題目：
「サクシノニトリル系合金を用いた凝固過程のミクロ偏析の定量評価」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/shibata/news_award/20230403/
◆柴田(浩)研究室(材料分離プロセス研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/shibata/
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7) 受賞報告
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日本機械学会「畠山賞」を受賞
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矢代研究室の那須川蓮さんが、日本機械学会「畠山賞」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/news_award/20230422/
◆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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8) 受賞報告
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第34回万有仙台シンポジウム「Best Poster賞」を受賞
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永次研究室の川森有沙さんが、第34回万有仙台シンポジウム
「Best Poster賞」を受賞しました。
受賞題目：
「生理的条件下で含窒素芳香環を構築できる光反応の開発と応用研究」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/nagatsugi/news_award/20230424/
◆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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9) 研究成果
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日本化学会 第103春季年会「学生講演賞」を受賞
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永次研究室のAhmed Mostafa Abdelhadyさんが、日本化学会 第103春季年会
「学生講演賞」を受賞しました。
受賞題目：
「Photocatalytic profiling of G4 DNA-interacting proteins」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/nagatsugi/news_award/20230426/
◆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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10) 研究成果
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共同研究部門(非鉄金属製錬環境科学共同研究部門)
第二期の設置について
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住友金属鉱山株式会社と東北大学多元物質科学研究所は、国内非鉄金属製錬
業の持続的発展のための研究を目的とし、2023年4月から2028年3月の期間(5年
間)、東北大学多元物質科学研究所に共同研究部門(第二期)を設置いたします。
これまで同部門では2018年4月から2023年3月の5年間にわたり、非鉄製錬技術
の先進化やそれに伴う国際競争力の強化といった日本の非鉄金属製錬業界全体
の利益に資する共同研究テーマに取り組むとともに、次世代の非鉄金属製錬技
術者の人材教育を推進してまいりましたが、共同研究部門(第一期)において一
定の成果を挙げたことを受けて、この度共同研究部門(第二期)を設置すること
となりました。
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20230414/
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11) 研究成果
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電子源からの電子放出量を7倍に増やす表面コーティング技術を開発
～電顕や放射光施設の高性能化に期待～
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電子を空間中に放出するための電子源は、電子顕微鏡や半導体製造のための
電子線描画装置、放射光施設等で利用される加速器などに利用されています。
電子源の材料として現在は仕事関数の低い六ホウ化ランタン(LaB6)が広く使わ
れています。これよりも仕事関数の低い材料を開発できればより多くの電子放
出が可能となり、電子源の高性能化につながります。
日本大学生産工学部の小川修一准教授(研究当時は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兼 多元物質科学研究所)らの研究グループ
は、光電子顕微鏡と光電子分光法、および第一原理計算によってLaB6表面への
六方晶系窒化ホウ素(hBN)コーティングによる仕事関数低下を発見し、そのメ
カニズムを解明しました。
本成果は電子顕微鏡や放射光を使った物質材料研究を側面からサポートし、
より優れた材料開発に貢献すると期待されます。
論文情報：
“Work function lowering of LaB6 by monolayer hexagonal boron nitride
coating for improved photo- and thermionic-cathodes”
Hisato Yamaguchi*, 遊佐龍之介, Gaoxue Wang, Michael T. Pettes, Fangze Liu,
津田泰孝, 吉越章隆, 虻川匡司, Nathan A. Moody, 小川修一*
Applied Physics Letters
DOI：10.1063/5.0142591
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20230404/
◆虻川研究室(固体表面物性研究分野)
http://surfphys.tagen.tohoku.ac.jp/
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12) 研究成果
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イオン伝導ガラス中のリチウムイオン輸送環境の解明
～Liイオン電荷雲のトポロジカル分析により、ガラス
電解質開発に新たな指針～
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東北大学の雨澤浩史教授らの研究グループは、大型放射光施設 SPring-8の
BL04B2ビームラインにおける高エネルギーX線回折および、大強度陽子加速器
施設 J-PARCのBL21, NOVAにおける中性子回折を活用することにより、Li3PS4
硫化物ガラスにおけるLiイオン輸送環境の解明に成功しました。ガラス中のLi
イオン輸送を原子・分子レベルで制御することは、電気自動車向け技術等とし
て期待される全固体電池の実現に向けた鍵となります。固体電解質の有力候補
であるLi3PS4ガラスは、理論研究よりLi+の移動とPS43-イオンの振動が連動し
て生じてLi+が固体中を移動することが提唱されていますが、これまで実験的
には明確に把握できていませんでした。
論文情報：
“Lithium ion transport environment by molecular vibrations in
ion-conducting glasses”
(イオン伝導ガラスに分子振動によるリチウムイオン輸送環境)
Koji Amezawa, et al.
Energy & Environmental Materials
DOI：10.1002/eem2.12612
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20230407/
◆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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13) 研究成果
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X線自由電子レーザーで捉えたビフィズス菌酵素の常温構造
～局所的な構造変化から示唆された酵素反応メカニズム～
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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、ビフィズス菌の解糖系酵素の立体構造を常温
下で決定し、その酵素の反応メカニズムに関する新たな知見を見いだしました。
本研究成果は、生理的環境下に近いタンパク質構造を取得することで、酵素
反応メカニズムの解明に有用な情報が増える可能性を示しており、各種酵素の
高機能化設計などを通して、酵素の産業利用の高度化に貢献すると期待できま
す。
論文情報：
“Ambient temperature structure of phosphoketolase from Bifidobacterium
longum determined by serial femtosecond X-ray crystallography.”
Kunio Nakata, Tatsuki Kashiwagi, Naoki Kunishima, Hisashi Naitow,
Yoshinori Matsuura, Hiroshi Miyano, Toshimi Mizukoshi, Kensuke Tono,
Makina Yabashi, Eriko Nango and So Iwata.
Acta Crystallographica Section D
DOI：10.1107/S2059798323001638
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20230410/
◆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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14) 研究成果
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リチウム空気電池を長寿命化するカーボン新素材を発見
～従来のカーボン正極の劣化をグラフェンメソスポンジで克服～
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リチウム空気電池は、現在のリチウムイオン電池の数倍以上のエネルギー密
度の達成が見込まれる次世代蓄電池ですが、劣化が激しく充放電を繰り返し行
うことができないことが大きな課題でした。今回の研究で、東北大学らの研究
グループは、リチウム空気電池を長寿命化させるためのカーボン新素材の正極
を見出しました。
今回の研究では、東北大が世界に先駆けて開発したカーボン新素材「グラフ
ェンメソスポンジ(GMS)」を正極に使うことで、これまでに報告されているカー
ボン正極材料の容量を大きく上回る6700 mAh/gを達成、なおかつ従来のカーボ
ン正極に対し6倍以上の充放電サイクル寿命を達成しました。さらに、GMSのナノ
構造を先端の分析手法、数学的解析、理論計算を用いて緻密に解析することで、
高性能と高耐久性を両立するための材料設計指針を明らかにしました。
将来、長期的にはリチウム空気電池の実用化につながると予想されます。
論文情報：
“Edge-Site-Free and Topological-Defect-Rich Carbon Cathode for
High-Performance Lithium-Oxygen Batteries”
Wei Yu, Takeharu Yoshii, Alex Aziz, Rui Tang, Zheng-Ze Pan, Kazutoshi Inoue,
Motoko Kotani, Hideki Tanaka, Eva Scholtzova, Daniel Tunega, Yuta Nishina,
Kiho Nishioka, Shuji Nakanishi, Yi Zhou, Osamu Terasaki, Hirotomo Nishihara*
Advanced Science
DOI：10.1002/advs.202300268
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20230410-1/
◆西原研究室(ハイブリッド炭素ナノ材料研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/nishihara/html/index.html
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15) 研究成果
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Liイオン電池より大容量で電圧を大幅に高めたレアメタルフリー空気電池を開発
～補聴器などに限られた用途が電気自動車やドローンに拡大する可能性示す～
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東北大学材料科学高等研究所の藪浩教授(主任研究者、同研究所水素科学GX
オープンイノベーションセンター副センター長、研究当時同大学多元物質科学
研究所兼任)らの研究グループは、独自に開発した正極触媒と酸性・アルカリ
性電解質をタンデムに配置したセルを用いることにより、開放電圧が2 V以上
で高い出力を有する亜鉛空気電池を実現できることを見出しました。本成果は
電気自動車やドローンなどに金属空気電池を適用する際のボトルネックとなっ
ていた電圧や出力不足の問題を解決する端緒を開く研究成果であると考えられ
ます。
論文情報：
“Rare-metal-free Zn-Air Batteries with Ultrahigh Voltage and High Power
Density Achieved by Iron Azaphthalocyanine Unimolecular Layer (AZUL)
Electrocatalysts and Acid/Alkaline Tandem Aqueous Electrolyte Cells”
Kosuke Ishibashi, Koju Ito, Hiroshi Yabu*
APL Energy
DOI：10.1063/5.0131602
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20230427/
◆藪研究室(東北大学材料科学高等研究所)
http://yabulab.wp.xdomain.jp/
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16) 研究成果
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6G通信に向けた光源の新原理を提案
～周波数変換を可能にする時間変調磁性
メタマテリアルの実現に期待～
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東北大学多元物質科学研究所の菊池伸明准教授、岡本聡教授らの研究グルー
プは、スピン注入と呼ばれるスピントロニクスの手法を組み合わせることで、
マイクロ波に対する磁性メタマテリアルの応答を大きく変化させることに成功
し、磁石を組み込んだメタマテリアルによる新光源の原理を提案しました。
この手法を発展させると、マイクロ波に対するメタマテリアルの応答を時間
的に変化させる時間変調磁性メタマテリアルが実現できると考えられます。時
間変調磁性メタマテリアルを用いれば、マイクロ波をミリ波に、ミリ波をテラ
ヘルツ光に周波数変換することが可能になります。これは室温で動作する6G通
信用の新たな周波数可変の小型光源の実現につながります。
論文情報：
“Spin-Current-Driven Permeability Variation for
Time-Varying Magnetic Metamaterials”
Toshiyuki Kodama*, Nobuaki Kikuchi, Satoshi Okamoto,
Seigo Ohno, Satoshi Tomita*
Physical Review Applied
DOI：10.1103/PhysRevApplied.19.044080
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20230428/
◆岡本研究室(ナノスケール磁気機能研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/okamoto/
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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4月5日(水)に、ゼビオアリーナ仙台において学部生2,481名、
大学院生2,470名、合計4,951名の学生が東北大学に入学しました。
新入生の皆さま、健やかに充実した学生生活が送れますよう心より願って
おります。
2023年 東北大学 入学式の様子
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/entrance/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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