多元物質科学研究所

東北大学多元物質科学研究所の笠井均教授らの研究グループは、グルコース
から得られる炭素五員環化合物を出発原料として、抗菌活性を有する天然物ハ
イグロホロンB12とその誘導体の全合成に成功しました。同化合物を用いたAMR
を含む薬剤感受性菌を用いた抗菌活性試験を最小発育阻止濃度(MIC)測定試験で
は、メシチリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)などのグラム陽性菌に対して非常に
強力な抗菌作用を示すことが明らかとなりました。さらに、全合成を達成する
上で開発した重要中間体に任意の炭素鎖などを導入することで様々ハイグロホ
ロンへの誘導が期待できることから、従来の全合成法よりも短い期間での誘導
体の供給と評価が可能で、速やかなデータベースの構築と続く、新規抗菌剤の
研究開発への応用が期待されます。

論文情報：
“Total Synthesis and Antimicrobial Evaluation of (+)-Hygrophorone B12
and its Analogues”
Takaaki Kamishima,* Masato Suzuki, Koichi Narita, Yoshitaka Koseki,
Toshiyuki Nonaka, Hirotaka Nakatsuji, Hideo Hattori, and Hitoshi Kasai*
Scientific Reports
DOI：10.1038/s41598-022-11608-8

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20220510/

◆メディア情報
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_media/20220526/

◆笠井研究室(有機・バイオナノ材料研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/kasai/

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7)　研究成果
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水/氷の界面に2種目の”未知の水”を発見!
水の異常物性を説明する”2種類の水”仮説の検証に新たな道
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東北大学多元物質科学研究所の新家寛正助教らの研究グループは、2年前、
水と高圧氷との界面にできる、通常の水と混ざり合わない高密度な未知の水(高
密度水)を発見しています。今回、一般的に知られている氷(氷Ih)と水の界面に
低密度な未知の水(低密度水)ができることを新たに発見しました。高密度水を1
種目とすると今回発見した低密度水は2種目の未知の水となります。さらに、こ
の2種類の未知の水の流れやすさを示す物性値(表面張力と粘性の比で表される
特徴的速度)を決定することに世界で初めて成功しました。

論文情報：
“Low- and High-Density Unknown Waters at Ice-Water Interfaces”
Hiromasa Niinomi, Akira Kouch, Tetsuya Hama, Hiroki Nada,
Tomoya Yamazaki and Yuki Kimura
The Journal of Physical Chemistry Letters
DOI：10.1021/acs.jpclett.2c00660

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20220512/

◆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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8)　研究成果
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超伝導体と単分子磁石の出会いで現れた量子状態を観測
～電流による分子スピンの読み書きと量子コンピュータの
実現に一歩前進～
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東北大学多元物質科学研究所のS.M.F.シャヘド助教と米田忠弘教授らの研究
グループは、超伝導体の量子現象と、化学合成で得られた単分子磁石を融合す
ることによって、磁性金属錯体のスピン状態を電流利用で読み込むことに成功
しました。超伝導状態は精密で磁場に敏感な電子状態を有し、特に磁性不純物
が近傍に置かれたときYu-Shiba-Rusinov(YSR)状態が超伝導ギャップ内に出現す
ることが知られています。本研究では、空間的に原子レベルの限られた領域を
流れるトンネル電流の分光を用いて、4f電子スピンをYSRで検知、かつ4fスピン
と配位子が作るスピンの相互作用エネルギー(分子内交換相互作用エネルギー)
を直接に観察することに成功し、超伝導と分子の組み合わせが量子ビット応用
に有用であること、また精密化学分析技術にも貢献できることを示しました。

論文情報：
“Observation of Yu-Shiba-Rusinov States and Inelastic Tunneling
Spectroscopy for Intra-Molecule Magnetic Exchange Interaction
Energy of Terbium Phthalocyanine (TbPc) Species Adsorbed on
Superconductor NbSe2”
Syed Mohammad Fakruddin Shahed, Ferdous Ara, Mohammad Ikram Hossain,
Keiichi Katoh, Masahiro Yamashita, and Tadahiro Komeda*
ACS Nano
DOI：10.1021/acsnano.1c11221

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20220513/

◆米田研究室(走査プローブ計測技術研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/komeda/

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9)　研究成果
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低圧超臨界相の活用で従来以上に高品質な窒化ガリウム結晶を作製
～実験炉で反りがなく高純度な窒化ガリウム結晶成長を実証～
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東北大学多元物質科学研究所の秩父重英教授らの研究グループは、GaN基板の
量産法として開発した低圧酸性アモノサーマル(LPAAT)法の実用化に向けた検討
を進め、使用するシード基板の品質が成長後の結晶の品質に与える影響を明ら
かにしました。特に、高品質なシードを用いれば成長させた結晶の結晶性も良く
なり、室温のフォトルミネッセンス*4スペクトルも自由励起子*5再結合によるバ
ンド端発光が支配的になるほど高純度になることを確認しました。

論文情報：
“Low-pressure acidic ammonothermal growth of 2-inch-diameter nearly
bowing-free bulk GaN crystals”
Kouhei Kurimoto, Quanxi Bao, Yutaka Mikawa, Kohei Shima,
Toru Ishiguro, and Shigefusa F. Chichibu
Applied Physics Express
DOI：10.35848/1882-0786/ac67fc

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20220526/

◆秩父研究室(量子光エレクトロニクス研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/chichibu/html/index-j.html

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10)　お知らせ
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人と知と物質で未来を創るクロスオーバーアライアンス
キックオフシンポジウム・CORE2協働センター発足式開催
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5月16日(月)に、全国の5研究所から成るアライアンス事業のキックオフシン
ポジウムがオンラインで開催されました。この事業は北海道大学電子科学研究
所、東北大学多元物質科学研究所、東京工業大学科学技術創成研究院化学生命
科学研究所、大阪大学産業科学研究所、九州大学先導物質化学研究所から構成
され、本部としてのセンター発足式も兼ねての開催となりました。

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
http://alliance.tagen.tohoku.ac.jp/news/event/article.php?id=817

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11)　メディア情報
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研究成果が日本経済新聞に掲載されました
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小林弘明講師・本間格教授らの「4V級有機リチウムイオン電池開発」に
関する記事が掲載されました。

メディア情報：日本経済新聞（2022年5月18日、電子版)

タイトル：
レアメタル使わない電極材を開発　高電圧で動作

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/honma/news_media/4vorganic_media/

◆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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12)　メディア情報
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ミヤギテレビnews.every「情熱ラボ」に出演
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2022年5月27日放送のミヤギテレビ「宮城news.every」の”情熱ラボ”に、
矢代航教授が出演しました。東北大学青葉山新キャンパスに建設中の「次
世代放射光施設」ができることで研究がどう進むのかについて解説しました。

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_media/20220530/

◆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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◆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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冬の間休眠していた多くの植物たちが今、見頃となっております。
川内キャンパスにある「東北大学植物園」では、ツツジ科やアヤメ科の植物が
綺麗な花を咲かせております。
少しの間、ゆっくりと植物を眺めてリフレッシュされるのはいかがでしょう。

東北大学植物園
https://web.tohoku.ac.jp/garden/

せんだい農業園芸センターでは、バラ祭りが開催中
https://sendai-nogyo-engei-center.jp/index.php

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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。

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