サブミクロン粒子（SMPs）※1は、太陽電池や化粧品などに用いられる重要な粒子素材です。本研究グループは、水中での液中レーザーアブレーション法※2により、ハイエントロピー合金※3とミディアムエントロピー合金※４のSMPsを作製しました。また、特定の元素が酸化されることが、元素の空間的な偏りを引き起こす主な原因であること、紫外レーザーを用いて特定の元素の割合を操作できることを明らかにしました。本研究成果は、2026年6月1日に国際学術誌「Journal ...

本研究グループは、光をナノメートル（10億分の1メートル）スケールに閉じ込めて伝搬する「表面プラズモンポラリトン（SPP）※1」を可視化する新しい手法を開発しました。SPPは、次世代の光情報通信（光通信）や光デバイスの高集積化を実現する技術として注目されています。本手法は、高い発光特性を持つ半導体量子ドット (以下、量子ドット)※2の超薄膜を利用することで、SPPの伝搬の様子を通常の光学顕微鏡で直接観察することを可能にしました。さらに、従来法では観測が困難であった100nm以上の誘電体膜の下に埋もれた内部界面を伝搬するSPPの観測や...

日本、中国、シンガポールの国際共同研究グループは、熱の放射する向きを自在に制御できる新しい光デバイスを理論的に提案しました。通常、熱の吸収と放射は相反性※1という自然界の基本法則に従っており、ある方向からの熱をよく吸収する物質は、同じ方向へ同じように熱を放射します。本研究では、磁気光学半導体※2InAs（インジウム・ヒ素）と、相変化※3材料GST※4を組み合わせたハイブリッドメタグレーティング※5...

大阪大学産業科学研究所の家裕隆教授らの研究グループは、公立諏訪東京理科大学、大阪公立大学、岡山県立真庭高等学校らと共同で、農作物の生育に必要な青色光と赤色光を透過し、光合成への寄与が少ない緑色光を発電に用いる「緑色光波長選択型有機太陽電池（OSC）」の開発において、低コストな有機半導体材料での高性能化に成功し、メートルスケールのモジュール（太陽光パネル）を作製しました（図1）。さらに、このモジュールを農業用ハウスに設置し、複数の農作物を対象とした生育評価を行った結果、通常のハウス条件と同等の良好な生育を確認しました。OSCは軽量かつ柔軟であるため、農業用ハウスなどへ搭載で...

ギ酸は二酸化炭素の削減とエネルギー貯蔵を同時に実現できる重要な物質です。太陽電池とギ酸を生成するための電解槽とを組み合わせ、太陽電池が常に効率よく発電できるように制御する最大電力点追従（MPPT）システムは、太陽光をエネルギー源として燃料を自動的に生産する人工光合成装置の実現に向けた有望な技術です。しかし、従来のMPPTシステムは、太陽光の強弱に合わせて出力を一定にするための高価なバッテリーが必要な点が課題でした。本研究グループは、電解槽を理論的にモデル化し、改良することで、特定の条件下において太陽光の強弱に関わらず一定濃度のギ酸を生産し続ける自動運転に向けた人工光合成技術の基盤を確立しまし...

本研究グループは、三重項–三重項消滅（TTA）※1を利用したフォトンアップコンバージョン（PUC）※2を弱い励起光照射条件でも高効率で実現できる三重項エネルギーアクセプター分子「TP-An」を新たに開発しました。TP-Anは、高い蛍光量子収率※3と長い励起三重項状態※4の寿命を示し、光触媒や光化学反応の光源などへの応用が期待されます。本研究成果は、2026年4月6日に国際学術誌「Journal of the Physical Chemistry Letters」にオンライン掲載されま...

有機薄膜太陽電池は軽量で柔軟かつ加工が容易なため、さまざまな応用が期待されています。発電には光で生じた電荷（ホールと電子）を効率よく分離して取り出す必要があり、その役割を担うのがp型有機半導体・n型有機半導体と、両者が接するp/nヘテロ接合界面です。その界面と電荷移動パスを適切に制御することが重要なため、p型とn型の半導体成分を同一分子に組み込み、自発的な集積（自己組織化）によりp/nヘテロ接合を形成させる手法が注目されています。しかし、単一分子の自己組織化は複雑で、最適なナノスケールのp/nヘテロ接合を得ることが難しいという課題がありました。大阪公立大学大学院工学研究科の前田 壮...