クリーンエネルギー技術にもつながる新たな可能性を開拓

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2024-09-13

engineering

{'items': [{'key': 'cqvbg', 'term': 'スピン偏極電流', 'description': {'blocks': [{'key': 'em6cu', 'text': '電子スピンの向きが一方向にそろった電流のこと。その偏りの度合いはスピン偏極率で表され、スピン偏極率 = (上向きスピン偏極電流値 ― 下向きスピン偏極電流値)÷(上向きスピン偏極電流値+下向きスピン偏極電流値) で表される。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '642ck', 'term': 'キラル', 'description': {'blocks': [{'key': '4g2c7', 'text': '鏡に映した像が元の像と重なり合わない（右手と左手の関係）性質。有機分子をはじめとする化合物にもこの関係が多く見られる。右手系の分子と左手系の分子の関係のことを鏡像異性体（エナンチオマー）という。特に、異なる置換基が４つ結合した炭素原子はキラルになり、化学式などではアスタリスク（*）をつけて表され、国際純正・応用化学連合（IUPAC）の右回転の置換基の配列の分子をR体、左回転のものをS体と呼ぶ（図1に表示）。鏡像関係の異性体が存在する性質のことをキラルというため、キラルという形容詞だけでは鏡像異性体の片方のことだけ（「ホモキラル体」）を指しているのか、鏡像異性体の等量混合物である「ラセミ体」を指しているのかの判別ができないが、本記事ではキラルという形容詞でホモキラル体を指していることとする。これまでに、キラルな分子や高分子の用途は、キラルな分子の片方の鏡像異性体を選択的に合成する不斉触媒（野依良治 教授らが2001年にノーベル賞受賞）や、鏡像異性体を分離するキラルカラム [岡本佳男 教授 (大阪大学出身) が2018年に日本国際賞受賞]、円偏光発光材料などとしての用途があった。しかし、最近になってCISS効果が報告され、新たなキラル物質の用途に注目が集まっている。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'e51t9', 'term': 'CISS効果', 'description': {'blocks': [{'key': '57a78', 'text': '[Chiral(ity)-Induced Spin Selectivity効果, 不斉誘起スピン選択性] キラルな分子や物質に、電子スピンの向きがランダムな電流を通過させると、キラルな分子や物質のスピンフィルター効果により、通過後にスピン偏極電流が得られる効果。このCISS効果は、イスラエルのワイズマン研究所のRon Naaman教授らにより精力的に研究されている効果であり、最近ではそのCISS効果の起源の解明に関する分子科学研究所の山本浩史教授らによる研究がNature誌に報告され(Nature 2023, 613, 479)、更なる注目を集めている。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '464r', 'term': '電子のスピン', 'description': {'blocks': [{'key': '5f1m9', 'text': 'スピンは電子が持つ量子力学的性質で、これにより電子は磁石のような性質を持つことができる。このスピンがどちらの方向を向いているか（「上向き」か「下向き」か）によって、磁石としての向きなどが異なる。スピンは直感的には電子の自転”的”性質と捉えることができますが、実際には電子が物理的に回転しているわけではない。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '6mjme', 'term': 'スピンフィルター', 'description': {'blocks': [{'key': '8ibrn', 'text': 'スピン偏極電流のうち、片方の向きのスピン偏極電流の通過を妨げ、もう片方の向きのスピン偏極電流のみ選択的に通過させる性質のこと。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'cee5i', 'term': '回転塗布（＝スピンコート）', 'description': {'blocks': [{'key': '7lre9', 'text': '物質を水や有機溶媒に溶解させ、その溶液を回転する基板の上に垂らすことで均一な膜を成膜する手法。高真空が必要な蒸着などとは異なり、大気圧下で簡便に一定内の面積に成膜できる。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '4jub6', 'term': 'インダセノジチオフェン(IDT)骨格', 'description': {'blocks': [{'key': '495h4', 'text': '図１の高分子の分子式の黒色で示された部分の骨格のこと。電荷輸送特性に非常に優れており、さまざまな半導体性分子・高分子の基本骨格として用いられる。通常はキラルではないため、本研究で初めてのキラルIDTの開発を行った。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '7ln62', 'term': 'アモルファス', 'description': {'blocks': [{'key': 'ebcgt', 'text': '原子や(高)分子が秩序立った構造をとっていない状態のこと。ガラスは代表的なアモルファス状の無機物質であり、原子の並びはランダムである。アモルファス物質の特徴（利点）として、光散乱が起こらず透明性があることや、表面が非常に平坦になることなどが挙げられる。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}]}

['eng']

['Li Shuang', '石割文崇', '佐伯昭紀']

CISS効果は新しく発見された効果であり、世界中のキラル物質を扱う研究者が非常に興味を持っています。私は長年キラル物質を扱った研究をしていましたが、今回新たに開発したキラル高分子が優れたCISS特性を示して非常に感動しました。キラル物質科学は、野依教授や岡本教授（用語説明※2参照）により、これまで日本が世界をリードしてきた研究分野ですので、当該分野でも競争力のある研究を今後も展開していきたいです。

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石割文崇

講師

工学研究科

https://rd.iai.osaka-u.ac.jp/ja/b5917a5e09f19ddb.html?k=%E7%9F%B3%E5%89%B2%E6%96%87%E5%B4%87