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★ 多元研 メールマガジン ★
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2024年4月号 No.225 ━━━
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～ 目次 ～
1) 受賞報告 — 令和6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 — 「環境科学研究科長賞」を受賞
3) 受賞報告 — 「工学部長賞」を受賞
4) 受賞報告 — 第9回次世代イニシアティブ廃炉技術カンファレンス
「優秀発表賞」を受賞
5) 受賞報告 — 日本鉄鋼協会2024年春季講演大会学生ポスターセッション
「優秀賞」を受賞
6) 受賞報告 — 日本鉄鋼協会2024年春季講演大会学生ポスターセッション
「奨励賞」を受賞
7) 受賞報告 — 令和5年度日本表面真空学会東北・北海道支部学術講演会
「学生講演賞」を受賞
8) 受賞報告 — ISBC2024「Outstanding Poster Presentation Awar」を受賞
9) 研究成果 — 固体イオン交換反応の進行を計算科学で予測
～太陽電池や燃料電池により適した新物質の探索を加速～
10) 研究成果 — 蓄電池材料の低コスト・高容量・寿命の共立に成功
～鉄と酸素を有効に利用しリチウムイオン電池の資源リスク回避に期待～
11) 研究成果 — 高価な白金代替触媒として有望な窒素ドープカーボンの
精密な特性評価装置を開発
～安価な高性能燃料電池などの用途拡大に期待～
12) お知らせ — 所長あいさつを更新しました
13) お知らせ — 多元研「新旧所長対談」公開しました
14) お知らせ — 2024年度 新人歓迎会を開催しました
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1) 受賞報告
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令和6年度科学技術分野の「文部科学大臣表彰」を受賞
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陣内浩司教授が、令和6年度科学技術分野の「文部科学大臣表彰」を受賞
しました。
受賞題目：
「先端多次元顕微鏡による高分子構造と動的挙動に関する研究」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_award/20240410/
◆陣内研究室(高分子物理化学研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/jinnai/
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2) 受賞報告
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「環境科学研究科長賞」を受賞
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小俣研究室の工藤咲季さんが、「環境科学研究科長賞」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/omata/news/1506/
◆小俣研究室(原子空間制御プロセス研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/omata/
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3) 受賞報告
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「工学部長賞」を受賞
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小俣研究室の小日向麻優さんが、「東北大学工学部長賞」を受賞しました。
受賞題目：
「3D Operando Imaging of Reaction Distribution in Composite Solid State
Battery Electrodes with Light-Element Active Materials」
◆詳しくは下記をご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/omata/news/1509/
◆小俣研究室(原子空間制御プロセス研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/omata/
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4) 受賞報告
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第9回次世代イニシアティブ廃炉技術カンファレンス
「優秀発表賞」を受賞
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桐島研究室の岩原聖樹さんが、第37回日本放射光学会年会・放射光科学合同
シンポジウムにおいて「優秀発表賞」を受賞しました。
受賞題目：
「U3O8-Fe2O3系燃料デブリの相関係の評価」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_award/20240402-3/
◆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
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日本鉄鋼協会2024年春季講演大会学生ポスターセッション
「優秀賞」を受賞
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植田研究室の伊藤悠莉さんが、日本鉄鋼協会2024年春季講演大会学生
ポスターセッションにおいて「優秀賞」を受賞しました。
受賞題目：
「水素直接還元鉄の融解におけるメタル／スラグ分離挙動」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/ueda-s/news/422/
◆植田研究室(基盤素材プロセッシング研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/ueda-s/
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6) 受賞報告
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日本鉄鋼協会2024年春季講演大会学生ポスターセッション
「奨励賞」を受賞
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植田研究室の北河凌さんが、日本鉄鋼協会2024年春季講演大会学生
ポスターセッションにおいて「奨励賞」を受賞しました。
受賞題目：
「電気炉酸化スラグのCおよびSiによる還元挙動」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/ueda-s/news/429/
◆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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7) 受賞報告
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令和5年度日本表面真空学会東北・北海道支部学術講演会
「学生講演賞」を受賞
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虻川研究室のテレングト雛子さんが、令和5年度日本表面真空学会東北・
北海道支部学術講演会において、「学生講演賞」を受賞しました。
受賞題目：
「Si(15 17 3)高指数表面のRHEED, STMによる研究」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
http://surfphys.tagen.tohoku.ac.jp/archives/3895.html
◆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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8) 受賞報告
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ISBC2024「Outstanding Poster Presentation Awar」を受賞
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永次研究室の山野雄平さんが、国際会議 The 3rd Intertnaional Symposium
on Biofunctional Chemistry (ISBC2024)において、「Outstanding Poster
Presentation Awar」を受賞しました。
受賞題目：
「Non-enzymatic abasic site generation by photo-catalytic reaction」
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/nagatsugi/news/66/
◆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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固体イオン交換反応の進行を計算科学で予測
～太陽電池や燃料電池により適した新物質の探索を加速～
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太陽電池や燃料電池などをさらに高効率化していくためには、それに適した
新しい物質の探索が必要不可欠です。固体イオン交換法は、既存の物質が含む
イオンを、別の固体物質が含む異なるイオンに置き換えることで新しい化合物
を作り出す手法です。 従来の原料から合成する高温反応法が800℃以上を必要
とするのに対し、固体イオン交換法では150～400℃と比較的低温で反応が進む
ため、新物質を探索するためのツールとして長らく期待されてきました。しか
しイオン交換が生じる物質の組合せ（前駆体とイオン源の組合せ」を予測する
手段はこれまでなく、新物質を合成するためには、様々な組合せを試行錯誤す
る実験が必要でした。
東北大学多元物質科学研究所の鈴木一誓講師らの研究グループは、イオン交
換が生じる前駆体とイオン源の組合せを、第一原理計算によって高速で見極め
る技術を確立しました。これにより、太陽電池や燃料電池などに適した、新物
質の開発が一層加速することが期待されます。
論文情報：
“Designing Topotactic Ion-Exchange Reactions in Solid-State Oxides Through
First-Principles Calculations”
Issei Suzuki*, Masao Kita, Takahisa Omata
Chemistry of Materials
DOI:10.1021/acs.chemmater.3c03016
https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.3c03016
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20240418/
◆小俣研究室(原子空間制御プロセス研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/omata/
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10) 研究成果
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蓄電池材料の低コスト・高容量・寿命の共立に成功
～鉄と酸素を有効に利用しリチウムイオン電池の資源リスク回避に期待～
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東北大学多元物質科学研究所の本間格教授らの研究グループは、低コスト・
高容量・寿命の共立が可能なリチウムイオン電池の正極材料を開発しました。
本研究では、Li5FeO4にシリコンやリンなどのpブロック元素を導入した正極
材料で酸素脱離反応が抑制されることを発見しました。これら材料のサイクル
特性を評価した結果、酸素のレドックス反応の容量維持率が50%から最大で90%
に大きく向上することを見出しました。本材料設計指針は高性能なレアメタル
フリー正極材料の材料設計指針として有効であると考えられ、研究進展による
低炭素化社会、地球温暖化対策への貢献が期待されます。
論文情報：
“oward Cost-Effective High-Energy Lithium-Ion Battery Cathodes: Covalent
Bond Formation Empowers Solid-State Oxygen Redox in Antifluorite-Type
Lithium-Rich Iron Oxide”
（低コストかつ高エネルギーなリチウムイオン電池正極の開発：
逆蛍石型鉄酸化物中の共有結合形成による固体内酸素レドックスの促進）
小林弘明、中村祐輝、横山弓夏、本間 格、中山将伸（責任著者）
ACS Materials Letters
DOI:10.1021/acsmaterialslett.4c00268
https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.4c00268
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20240426/
◆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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11) 研究成果
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高価な白金代替触媒として有望な窒素ドープカーボンの精密な
特性評価装置を開発
～安価な高性能燃料電池などの用途拡大に期待～
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窒素ドープカーボンは、燃料電池の白金代替触媒や各種電池の部材として有
望であり、次世代のエネルギー材料として注目されています。カーボン材料中
において、ドーパント（不純物）である窒素の化学結合状態は性能に大きな影
響を与えるため、精密な定性・定量分析法の確立が極めて重要です。従来の手
法としてCHN元素分析法やX線光電子分光法（XPS）があります。 しかし前者は
窒素の化学結合状態を判別できず、後者は化学結合状態を分析できるものの表
面近傍の情報しか得られない欠点がありました。また、両方とも分析感度は
1,000 ppm程度が限界でした。
東北大学多元物質科学研究所の吉井丈晴助教と同大学材料科学高等研究所
（WPI-AIMR）の西原洋知教授らの研究グループは、窒素ドープカーボンの新た
な分析手法として、2,100℃に達する超高温TPD法を開発しました。今回開発し
たTPD法は従来の手法よりも2桁高い感度をもち、窒素を10 ppmレベルで定量す
ることができ、材料内部に存在する窒素も精密に定性・定量分析することが可
能です。
論文情報：
“Quantitative and qualitative analysis of nitrogen species
in carbon at the ppm level”
Takeharu Yoshii,* Ginga Nishikawa, Viki Kumar Prasad, Shunsuke Shimizu,
Ryo Kawaguchi, Rui Tang, Koki Chida, Nobuhiro Sato, Ryota Sakamoto,
Kouhei Takatani, Daniel Moreno-Rodriguez, Peter ?kor?a, Eva Scholtzova,
Robert Karoly Szilagyi,* and Hirotomo Nishihara*
chem
DOI:10.1016/j.chempr.2024.03.029
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2024.03.029
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20240430/
◆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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12) お知らせ
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所長あいさつを更新しました
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2024年4月より、新しく所長に就任した福山博之教授の挨拶です。
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/outline/greeting-2024/
・。・゜★・。・。☆・゜・。・゜。・。・゜★・。・。☆
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13) お知らせ
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多元研「新旧所長対談」公開しました
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寺内正己教授がリードしてきた多元研の4年間を振り返り、この4月に研究
所長に就任した福山博之教授が思い描くこれからの多元研についてお話を伺
いました。
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/directors-talk/
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14) お知らせ
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2024年度 新人歓迎会を開催しました
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2024年4月12日に、新しく着任・新任された教職員21名を招いた「新人
歓迎会」がさくらホールにて行われました。
◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_info/20240417/
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2024年4月3日(水)に、ゼビオアリーナ仙台において学部生2,540名、
大学院生2,503名、合計5,043名の学生が東北大学に入学しました。
2024年 東北大学 入学式の様子：
https://www.youtube.com/watch?v=v0s_qmJLIZ8
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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
_/ （[at]を@に置き換えてください）
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