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メールマガジン

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   ★ 多元研 メールマガジン ★
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2026年4月号 No.249 ━━━

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 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 — 令和8年度 科学技術分野「文部科学大臣表彰」受賞

2) 受賞報告 — 「日本粉体工業技術協会奨励賞 PXシーズ賞」を受賞

3) 研究成果 — 水完全分解光触媒における初めてのオールインワン助触媒を実現
      ~サステイナブルな水素社会の実現に向けて~

4) 研究成果 — ナノサイズの「磁気の渦」の正体を解明
      ~次世代・超省電力メモリ実現へ新たな設計指針~

5) 研究成果 — リラクサー強誘電体の長年の謎を解明
      ~ナノ極性領域の成長と相互作用を初めて直接観測~

6) 研究成果 — ガラスにならない酸化アルミニウムを透明な非晶質の塊に
      ~5配位ピラミッドと6配位八面体からなる超高密度構造と
       結晶を超える誘電率を高圧力で実現~

7) 研究成果 — 金属粒子の扁平化工程のスケールアップ方法を開発
      ~量産化コスト削減に期待~

8) 研究成果 — 小胞体における亜鉛とレドックスのクロストークを発見
      ~亜鉛の制御破綻による疾患発症機構の理解に新たな視点~

9) お知らせ — 共同研究成果が発表されました

10) お知らせ — 2026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8年度 科学技術分野「文部科学大臣表彰」受賞
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 令和8年度科学技術分野の文部科学大臣表彰において、多元物質科学研究所
からは、科学技術賞研究部門1件、若手科学者賞2名、研究支援賞高度技術支
援部門1件の受賞者が決定しました。

■ 科学技術賞(研究部門)
・南後恵理子 教授
 受賞業績:「量子ビームによる蛋白質動的構造解析の研究」

◆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/

■ 科学技術賞(若手科学者賞)
・川脇徳久 准教授
 受賞業績:「光電気化学的な触媒応用に向けた超微細粒子創製に関する研究」

◆根岸研究室(精密無機材料化学研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/negishi/html/

・木村勇太 准教授
 受賞業績:「蓄電池反応の5次元観察とそのデータ駆動的理解に向けた研究」

◆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

■ 研究支援賞(高度技術支援部門)
・田代公則 技術専門職員
 受賞業績:「表面分析を用いた研究開発と人材育成及び装置共用への貢献」

◆技術室
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/tech/

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_award/20260409-mext/

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   2) 受賞報告
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    「日本粉体工業技術協会奨励賞 PXシーズ賞」を受賞
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 加納研究室の久志本築助教が「日本粉体工業技術協会奨励賞 PXシーズ賞」を
受賞しました。

受賞題目:「粒子がなぜ壊れるかを計算科学で解き明かす」

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_award/20260427_kano-lab/

◆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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   3) 研究成果
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    水完全分解光触媒における初めてのオールインワン助触媒を実現
    ~サステイナブルな水素社会の実現に向けて~
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 光触媒による水完全分解(OWS)は、持続可能な水素生産に大きな可能性を
秘めています。OWSでは、光触媒表面での水素発生反応(HER)と酸素発生反応
(OER)の双方の促進が極めて重要であり、おのおのの反応に、個別に高い活
性を示すHERおよびOER助触媒を、光触媒上の狙いの位置に選択的に修飾するこ
とが高活性化の鍵になります。しかし、煩雑な多段階光析出プロセスと逆反応
を阻害するための酸素遮断層の必要性、逆反応を完全に抑制することの難しさ、
遮断層の耐久性に関する懸念など、依然として大きな課題が残っています。
 東北大学大学院理学研究科の坂本良太教授らの研究グループは、導電性二次
元金属有機構造体(2D-MOF)の一種であるCo-HHTPがオールインワンの助触媒
として機能することを発見しました。Co-HHTPをOWS光触媒であるSrTiO3:Al上
にワンステップ自己組織化法で担持させることで、酸素遮断層なしで酸素還元
逆反応を起こさず、350 nm(ナノメートル、ナノは10億分の1)における見かけ
の量子効率(AQE)31.5%という安定したOWSを実現しました。2D-MOFが提供する
オールインワン助触媒の概念は、効率的かつ実用的なOWSシステムの設計に新た
なパラダイムを提供します。

論文情報:
“Two-dimensional metal-organic frameworks offer all-in-one cocatalysts
for photocatalytic overall water-splitting”
Jingyan Guan, Hajime Suzuki, Kazuhide Kamiya, Takashi Harada, Rintaro Adachi,
Osamu Tomita, Hirofumi Kurokawa, Daisuke Unabara, Koji Yonekura, Naoya Fukui,
Hiroaki Maeda, Kunihisa Sugimoto, Yuichi Yamaguchi, Akinori Saeki, Akira Yamakata,
Akihiko Kudo, Ryu Abe, Ryota Sakamoto*
Nature Chemistry
DOI:10.1038/s41557-026-02133-6
https://doi.org/10.1038/s41557-026-02133-6

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20260424-water/

◆米倉研究室(生物分子機能計測研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/yonekura/

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   4) 研究成果
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    ナノサイズの「磁気の渦」の正体を解明
    ~次世代・超省電力メモリ実現へ新たな設計指針~
  ◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

 スキルミオンは、電子のスピン(小さな磁石)が渦巻状に並んだ特殊な構造
で、一度できると壊れにくく、しかもごくわずかな電流で動かせるという優れ
た性質を持つことから、次世代の超低消費電力メモリや情報デバイスの切り札
として注目されています。これまでスキルミオンの形成には、結晶構造に表と
裏の区別がある特殊な環境が必要であると考えられていました。しかし近年、
これまでの常識では説明できない材料から、直径わずか約2ナノメートルとい
う「世界最小級」のスキルミオンが発見され、世界的な注目を集めています。
特にEu(Ga,Al)4という材料は、磁場によってスキルミオンの並び方が菱形か
ら正方形へ変化する珍しい性質を持ちますがなぜこれほど小さくなれるのか、
なぜ並び方の形まで変わるのか、その根本原因は分かっていませんでした。
 東北大学と京都産業大学の共同研究グループは、放射光施設フォトンファク
トリーを利用した角度分解光電子分光実験を行い、Eu(Ga,Al)4の内部を動く
電子の状態を精密に観測しました。その結果、ガリウム(Ga)をアルミニウム
(Al)に置き換える過程で、特定の組成において新たなフェルミ面が出現する
「リフシッツ転移」を発見しました。新たに現れたフェルミ面が、スキルミオ
ンの有無や大きさ、並び方を決定していることを突き止めました。これは、伝
導電子がスピンの向きを揃えるRKKY相互作用が、極小スキルミオンの形成と多
様性をもたらすことを示しています。この成果は、電子状態を変化させること
でスキルミオンの大きさや形状を自在に設計・制御できる可能性を示したもの
です。

論文情報:
“Origin of multiple skyrmion phases in EuAl4”
Yuki Arai, Kosuke Nakayama, Asuka Honma, Seigo Souma, Daisuke Shiga,
Hiroshi Kumigashira, Takashi Takahashi, Kouji Segawa, and Takafumi Sato*
Nature Communications
DOI:10.1038/s41467-026-71020-y
https://doi.org/10.1038/s41467-026-71020-y

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20260414_nano/

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   5) 研究成果
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    リラクサー強誘電体の長年の謎を解明
    ~ナノ極性領域の成長と相互作用を初めて直接観測~
  ◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

 スマートフォンやセンサーなど、私たちの生活に欠かせない電子機器には、
「リラクサー強誘電体」と呼ばれる極めて高性能な材料が使われています。し
かし、なぜこれほど高い性能を発揮するのか、その根本的な理由は数十年もの
間、物理学の大きな謎でした。
 東北大学、静岡大学、東京科学大学の研究グループは、最先端の4次元走査
透過電子顕微鏡手法(4D-STEM)を用いて、代表的なリラクサー材料であるPMN
(鉛マグネシウムニオブ酸)の内部をナノメートル単位で観察しました。その
結果、温度が下がるにつれて「電気的な偏りを持つナノ領域」が成長し、ネッ
トワークのように繋がっていく様子を世界で初めて直接捉えることに成功しま
した。これらの結果は、ランダム電場によって分極の発展が制御されるとする
「ランダム電場モデル」を直接裏付けるものであり、リラクサー強誘電体の物
理像に対する決定的な理解を与える成果です。

論文情報:
“Direct imaging of temperature evolution of polar nanoregions and
chemically ordered regions in PMN relaxor: Evidence for polar phase percolation”
Kohei Hino, Daisuke Morikawa*, Desheng Fu, Mitsuru Itoh, and Kenji Tsuda
Applied Physics Letters
DOI:10.1063/5.0297426
https://doi.org/10.1063/5.0297426

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20260409-nano/

◆津田研究室(ナノ電子プローブ回折計測研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/tsuda/

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   6) 研究成果
  ◇◆━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆◇
    ガラスにならない酸化アルミニウムを透明な非晶質の塊に
    ~5配位ピラミッドと6配位八面体からなる超高密度構造と
     結晶を超える誘電率を高圧力で実現~
  ◇◆◇━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━◇◆

 東北大学らの研究グループは、従来「ガラスにならない」と考えられてきた
単一成分酸化物である酸化アルミニウム(Al2O3、アルミナ)について、室温
の高圧プロセスにより、ミリメートルサイズの透明な非晶質(アモルファス)
の塊(バルク)を合成することに成功しました。得られた試料が、高い熱伝導
率や硬さを示すことに加え、誘電率が約3と、代表的な結晶相であるα‐Al2O3
(サファイア)の誘電率(約10)を上回ることを示しました。本研究で示した
「高圧力で、原子の配位環境(短距離構造)とその連結性(中距離構造)を制
御し、物性を引き上げる」概念は、一般化できる可能性が高く、今後、誘電特
性に加えて熱・機械特性を含む総合的な設計指針の確立を目指します。

論文情報:
“Bulk Amorphous Alumina: The Density-Driven Interplay of
Pentahedral Pyramids and Octahedra for High Dielectric Permittivity”
Hideki Hashimoto, Yohei Onodera, Rei Okuno, Masashi Miyakawa,
Hitoshi Yusa, Takashi Taniguchi, Sho Kakizawa, Shuya Sato, Takao Shimizu,
Taro Kuwano, Takato Abe, Naoki Takata, Dasom Kim, Koji Yazawa,
Kenzo Deguchi, Shinobu Ohki, Koji Kimoto, Shunsuke Shimizu, Yuto Okawara,
Yuta Nishina, Aiko Shimada, Ryuichi Maekawa, Koji Ohara, Yuta Shuseki,
Hidetoshi Morita, Tomoko Sato, Hiroyo Segawa, Hiroki Taniguchi,
Atsunobu Masuno, Takeharu Yoshii, Koji Kawada, Toshinori Okura, Shinji Kohara
Journal of the American Chemical Society
DOI:10.1021/jacs.5c22344
https://doi.org/10.1021/jacs.5c22344

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20260407_aluminium/

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   7) 研究成果
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    金属粒子の扁平化工程のスケールアップ方法を開発
    ~量産化コスト削減に期待~
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 太陽電池の集電電極など、高信頼性が要求される部材には、銀粒子を含有し
た導電性ペーストがよく用いられます。ボールミルを用いて扁平化したフレー
ク状銀粒子は、粒子同士が平坦な面で接触し導電パスが形成されやすくなるた
め、他形状の銀粒子と比べ、導電性の向上が期待できます。高価な銀の使用量
を削減するため、小型機を用いて開発されたフレーク状銀粒子を効率的に大型
機で量産化する必要があります。量産化のためには、扁平化工程をスケールア
ップ(大型化とその運転条件決定)することが求められる一方で、そのスケー
ルアップ手法はこれまで確立されていませんでした。
 東北大学多元物質科学研究所の加納純也教授、久志本築助教らの研究グルー
プは、DOWAエレクトロニクス株式会社と共同で、ボールミルを用いた銀粒子の
扁平化工程における、離散要素法(DEM)と呼ばれる計算手法を援用し、大型
機での実験結果を予測するスケールアップ手法を新たに開発しました。本成果
により、スケールアップにおける実験工数、コストを大幅に削減し、よりよい
製品を迅速に量産化する技術への貢献が期待されます。

論文情報:
“A scaling up of flattening silver particles using dry ball milling by
DEM simulation”
Takuya Kojima*, Kizuku Kushimoto, Daisuke Oka, Yutaka Hisaeda, Junya Kano
Scientific Reports
DOI:10.1038/s41598-026-44107-1
https://doi.org/10.1038/s41598-026-44107-1

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20260401_scalingup/

◆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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   8) 研究成果
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    小胞体における亜鉛とレドックスのクロストークを発見
    ~亜鉛の制御破綻による疾患発症機構の理解に新たな視点~
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 亜鉛は必須微量元素の一つで、様々なタンパク質と結合・解離し多様な生命
現象を支えています。そのため、亜鉛の不足や過剰は免疫機能、創傷治癒、味
覚嗅覚障害といった病態を引き起こします。細胞膜や細胞内小器官(オルガネ
ラ)の膜上で亜鉛トランスポータータンパク質が生体膜を隔てた亜鉛輸送を行
うことで、細胞内の亜鉛濃度調節がなされています。ヒトには10種類のZnT、14
種類のZIP亜鉛トランスポーター遺伝子がそれぞれ発見されており、それらの欠
損が遺伝性疾患と関連することが多く報告されています。しかしながら、亜鉛
イオン濃度制御の破綻が細胞機能の破綻につながる詳細な分子機構はほとんど
未解明でした。
 東北大学多元物質科学研究所の水上進教授、小和田俊行准教授らの研究グル
ープは、ZIP7の機能阻害が小胞体中の亜鉛イオン濃度を定常状態の1,000,000
倍まで増加させることを発見し、この亜鉛が小胞体酸化酵素Ero1αを直接阻害
することを解明しました。その結果、小胞体が本来の酸化的な環境から還元的
な環境に変化し、生体内の重要な膜タンパク質であるNotchやEGF受容体のジス
ルフィド結合形成が阻害され、正しい立体構造が形成されなくなることを解明
しました。今回の成果は、小胞体中の亜鉛制御破綻がレドックス制御破綻につ
ながることで細胞毒性を生み出す具体的な分子機構を解明したものになります。

論文情報:
“Zinc-redox crosstalk regulates proteostasis in the endoplasmic reticulum”
Yuta Amagai, Chihiro Arai, Wakana Yamamoto, Satoshi Watanabe,
Toshiyuki Kowada, Roberto Sitia, Jun Hoseki, Shin Mizukami,
Masaki Matsumoto, and Kenji Inaba*
Nature Communications
DOI:10.1038/s41467-026-72250-w
https://doi.org/10.1038/s41467-026-72250-w

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20260428-zinc/

◆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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   9) お知らせ
  ◇◆━━━━━━━━━━━━━◇◆◇
    共同研究成果が発表されました
  ◇◆◇━━━━━━━━━━━━━◇◆

 東北大学多元物質科学研究所の米倉功治教授らの研究グループによる研究成
果が、国際学術誌「Nature Communications」に公開され、大阪大学からプレ
スリリースされました。

論文情報:
“Immuno-induced TCR-like antibodies regulate specific T cell response in mice”
Kazuki Kishida, Keisuke Kawakami, Hiroaki Tanabe, Wataru Nakai,
Koji Yonekura, Shigeyuki Yokoyama, Hisashi Arase
Nature Communications 17, 3227 (2026).
DOI:10.1038/s41467-026-71384-1
https://doi.org/10.1038/s41467-026-71384-1

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_info/20260417_research/

◆米倉研究室(生物分子機能計測研究分野)
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/yonekura/

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   10) お知らせ
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    2026年度 新人歓迎会を開催しました
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 2026年4月22日に新しく着任・新任された教職員25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。新たな仲間を迎え、組織としての一体感がさらに
高まる有意義な時間となりました。

◆詳しくは、こちらをご覧ください。
https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_info/20260423/

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 2026年4月3日(金)にゼビオアリーナ仙台において 2026年度東北大学入学式を
執り行い、5,199人(学部2,514人、大学院2,685人)が入学しました。

2026年 東北大学 入学式の様子:
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/entrance/2026/

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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
  _/      tagen-news[at]tumail.tohoku.ac.jp
  _/      ([at]を@に置き換えてください)
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