広島大学研究Discovery Saga

広島大学大学院先進理工系科学研究科の尾坂格教授、三木江翼助教、京都大学大学院工学研究科の大北英生教授、日本電子株式会社の西山裕介博士らの共同研究チームは、広島大学のグループが以前に開発したポリマー半導体[1]であるPTNT2Tについて、その高い電荷移動度[2]の起源を明らかにするとともに、有機薄膜太陽電池(OPV) [3]において世界最高水準のエネルギー変換効率を達成しました。　従来、ポリマー半導体では、ポリマー主鎖が規則正しく並んだ結晶構造を形成することが電荷輸送性向上に不可欠であると考えられてきました。しかし、PTNT2Tは結晶構造の秩序(結晶性)が低いにもかかわらず高い電...

キーワード：モジュール化/重金属/バンド構造/強い相互作用/磁気共鳴/有効質量/量子化/太陽/π電子/共役分子/分子構造/量子化学/π共役系/固体NMR/高移動度/量子化学計算/高分子/電荷移動度/有機太陽電池/有機薄膜太陽電池/有機半導体/トレードオフ/結晶構造解析/太陽光/ポリアセチレン/ペロブスカイト太陽電池/アセチレン/トランジスタ/ペロブスカイト/光吸収/半導体材料/有機デバイス/有機トランジスタ/有機薄膜/太陽光発電/電荷輸送/材料設計/太陽電池/電池/プラスチック/ポリマー/モデル化/移動度/屈折率/結晶化/高効率化/新エネルギー/電荷移動/半導体/有機高分子/エネルギー変換/結晶構造/経営戦略/結晶性/サッカー/有機溶剤/フラーレン/核磁気共鳴/誘導体/コミュニケーション

他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学生物学総合理工工学農学

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発表日：2025年9月2日

界面水の不均一性を原子レベルの分解能で解明

―高い構造情報量をもつ多孔性結晶を構造解析技術に応用―

　東京大学大学院総合文化研究科の堀内新之介講師、東京大学物性研究所の原田慈久教授、東京理科大学理学部第一部化学科の大坪主弥准教授、高輝度光科学研究センターの池本夕佳主席研究員、北里大学未来工学部の渡辺豪教授、広島大学放射光科学研究所の高橋修特任教授、長崎大学大学院総合生産科学研究科の林幹大准教授および馬越啓介教授らの研究グループは、新しいタイプの多孔性結晶を創出し、その結晶に含まれる界面水が温度や界面からの距離に依存した動的挙動を示すことを明らかにしました。生体分子や高分子材料の表面に存在する水分子は界面水と呼ばれ、さまざまな場面で重要な役割を担っています。そのため、界面水の...

キーワード：情報量/AI/機械学習/情報理論/環境変化/分析技術/コヒーレント/幾何学/水素結合ネットワーク/水分子/複雑系/分子動力学シミュレーション/輸送現象/SPring-8/エントロピー/速度論/軟X線/分光学/放射光/スペクトル/赤外線/水クラスター/分子構造/構造形成/赤外分光/多孔性結晶/らせん構造/高分子/分子集合体/結晶構造解析/静電相互作用/多孔性配位高分子/配位結合/配位高分子/分子素子/有機分子/赤外分光法/材料科学/エキシトン/結合状態/金属有機構造体/固体表面/ファンデルワールス力/赤外光/発光分光/有機材料/社会貢献/塩化物イオン/細孔構造/情報エントロピー/動的挙動/アモルファス/単結晶/電子状態/シミュレーション/ナノメートル/ポリマー/拡散係数/機能性材料/極低温/金属イオン/結晶化/高分子材料/水素原子/単結晶X線構造解析/動力学/分解能/分子動力学/X線構造解析/機能材料/機能性/結晶構造/構造決定/結晶性/酵素活性

他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学

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発表日：2025年5月19日

【研究成果】世界発！理論上は可能とされた“らせん構造”を実現ー分子が自発的につくるナノチューブ構造、未来の材料開発に光ー

　広島大学持続可能性に寄与するキラルノット超物質国際研究所(WPI-SKCM2)の佐藤弘志特任教授と理化学研究所創発物性科学研究センター(CEMS) 創発ソフトマター機能研究グループの相田卓三グループディレクター(東京大学卓越教授)らの共同研究グループは、理論的には可能とされながらも、これまではっきりとは確認できていなかった人工アミノ酸由来の“αヘリックス構造”を、初めて結晶構造として明らかにすることに成功しました。この成果は、分子が自己組織化してナノサイズのチューブ構造を作るという新しい材料設計の可能性を示すとともに、通常は不安定で安定に取り出すことが不可能な化学種を...

キーワード：ソフトマター/自己組織/キラル/らせん構造/自己集合/X線結晶構造解析/結晶構造解析/有機分子/持続可能/材料設計/ガス分離/センサー/ナノサイズ/ナノスケール/ナノメートル/ネットワーク構造/金属イオン/結晶化/持続可能性/ナノチューブ/生体内/X線結晶構造/結晶構造/組織化/アミノ酸/ヘリックス/分子設計/立体構造

他の関係分野：数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学