致遠理工科學術(shù)頭條分享：每周為你精選、總結(jié)近兩周日本院校、教授、研究室有關(guān)計算機、電子電氣、機械學等專業(yè)的精選新聞，帶你把握各院校研究室的前沿動態(tài)，幫助大家更好完成研究計劃書以及把握備考方向~由于關(guān)注方向有限，難免存在疏漏，歡迎留言補充～

本周院校：

·東京大學大學院工學系研究科

·京都大學大學院エネルギー科學研究科

·名古屋大學大學院工學研究科、情報學研究科

·京都大學大學院工學研究科

·京都大學大學院理學研究科

01

東京大學大學院工學系研究科

成功在氧化物器件中實現(xiàn)巨磁阻和電流調(diào)制實現(xiàn)自旋晶體管-納米級相變技術(shù)應(yīng)用的新可能

東京大學大學院工學系研究科の遠藤達朗大學院生、小林正起準教授、Le Duc Anh準教授、関宗俊準教授、田畑仁教授、田中雅明教授、大矢忍教授的課題組采用分子束外延法形成了厚度約10nm的鐵磁性金屬氧化物La 0.67 Sr 0.33 MnO 3單晶薄膜。

可以形成高質(zhì)量的單晶薄膜，將薄膜上寬度約40nm的區(qū)域相變?yōu)榘雽w，制成橫向兩端元件，磁阻比為140% ，比以往研究高出10倍以上,實現(xiàn)了并且成功。

此外還使用這種結(jié)構(gòu)制造了一個三端自旋晶體管器件，并成功地利用柵極電壓調(diào)制了電流。這些結(jié)果表明，通過結(jié)合使用高質(zhì)量單晶氧化物的相變和納米制造技術(shù)，可以實現(xiàn)具有半導體難以實現(xiàn)的新功能的器件。

未來，預計將這種納米級相變技術(shù)應(yīng)用于各種氧化物將導致實現(xiàn)利用氧化物各種物理特性的新設(shè)備。這一結(jié)果可以說是一項新的成就，將導致使用氧化物實現(xiàn)自旋晶體管。

這項研究的結(jié)果于2023年5月30日發(fā)表在科學期刊《先進材料》的網(wǎng)絡(luò)版上。

https://www.t.u-tokyo.ac.jp/press/pr2023-05-31-001

02

東京大學大學院工學研究科材料工學系

京都大學大學院エネルギー科學研究科 エネルギー基礎(chǔ)科學専攻

原子層鐵電材料體光伏發(fā)電示范-開啟實現(xiàn)納米發(fā)電的新途徑-

東京大學大學院工學系研究科マテリアル工學専攻的張益仁大學院生（研究當時）、長汐晃輔教授的研究課題組、京都大學の松田一成教授、篠北啓介助教、物質(zhì)?材料研究機構(gòu)的谷口尚博士、渡邊賢司博士，通過精確控制生長溫度和生長時間等條件。

使用物理氣相沉積方法在HOPG（高度有序的熱解石墨通常），在SnS中，上層和下層的極化方向相互抵消，導致生長穩(wěn)定的中心對稱的 a 相，并且沒有觀察到體光伏效應(yīng)。

另一方面，在HOPG襯底上，高角度散射暗場掃描透射顯示應(yīng)變是由與襯底的相互作用引起的，并且具有均勻面內(nèi)極化且缺乏中心對稱性的鐵電 b' 相是穩(wěn)定的。已通過電子顯微鏡得到證實。

該課題組使用這種晶體制作了一個雙端器件并測量了光電流。光電流中入射光的偏振依賴性與理論計算結(jié)果吻合良好，得出結(jié)論，這是體光伏效應(yīng)。

此外，通過壓電響應(yīng)顯微鏡（PFM）觀察到線性鐵電疇結(jié)構(gòu)和正交疇結(jié)構(gòu)。從界面能的角度來看，180發(fā)現(xiàn)通過考慮°旋轉(zhuǎn)的孿生界面可以很好地解釋晶體中的宏觀偏振方向。

未來，通過調(diào)整極化，有望進一步改善發(fā)電特性。

https://www.t.u-tokyo.ac.jp/press/pr2023-06-07-001

03

名古屋大學大學院工學研究科、情報學研究科

理化學研究所 革新知能統(tǒng)合研究センター

使用AI從晶體照片預測晶粒取向分布 -適用于多晶材料的簡單高速顯微結(jié)構(gòu)分析

國立大學法人東海國立大學機構(gòu)名古屋大學大學院工學研究科の原 京花 博士前期課程學生、宇佐美 徳隆 教授、情報學研究科的小島 拓人 研究員、工藤 博章 準教授、理化學研究所 革新知能統(tǒng)合研究センターの沓掛 健太朗 研究員使用機器學習模型從多晶材料的光學照片中成功地準確預測了晶體取向分布。

該研究成果可應(yīng)用于各種多晶材料的簡單高速微觀結(jié)構(gòu)分析。

在這項研究中，通過將機器學習模型應(yīng)用于用溶液處理表面后從各個方向照射多晶材料表面所拍攝的光學照片，可以高精度地預測晶粒取向分布。

通過使用這種方法，可以測量傳統(tǒng)方法無法測量的大面積材料，例如用于太陽能電池的 15 厘米見方的多晶硅基板的取向分布。

這項研究的結(jié)果發(fā)表在美國物理研究所于2023年5月24日晚上11點（日本時間）出版的自然科學期刊《APL Machine Learning》上。

https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/2023/05/ai-8.html

04

京都大學大學院工學研究科 高分子化學専攻??

成功多步控制分子自組裝過程 - 通過收集分子精確合成數(shù)百納米的高階結(jié)構(gòu)

由京都大學大學院工學研究科高分子化學専攻の杉安和憲 教授、名古屋大學、物質(zhì)?材料研究機構(gòu)領(lǐng)導的研究小組成功地控制了分子的多階段自組裝。

此外還發(fā)現(xiàn)，與化學反應(yīng)一樣，分子組裝體的生長和分解也存在區(qū)域選擇性，使用這種自組裝過程，可以改變分子組裝內(nèi)部分子的排列和組成，并創(chuàng)建復雜的高階結(jié)構(gòu)。

為了合成目標分子，采取了使用各種化學反應(yīng)的循序漸進的方法。通過在原料分子的目標位置進行選擇性反應(yīng)，可以構(gòu)建復雜的分子結(jié)構(gòu)。

然而，即使以目前的合成有機化學技術(shù)，要創(chuàng)造出超出分子尺度（幾納米）的精確高階結(jié)構(gòu)也是極其困難的。另一方面，利用分子的自組裝過程，可以制造出數(shù)百納米長的物質(zhì)（分子組裝體）。

然而，分子的自組裝過程是自發(fā)的，可以說是一種“分子自生自滅”的現(xiàn)象，因此很難像有機合成或高分子合成那樣按部就班地進行，或者創(chuàng)造復雜的更高-訂單結(jié)構(gòu)。

該成果于2023年6月1日在線發(fā)表于國際學術(shù)期刊《自然化學》。

https://www.t.kyoto-u.ac.jp/ja/research/topics/20230602

05

京都大學大學院理學研究科

以100%電解效率燃燒生物乙醇 -利用生物技術(shù)和數(shù)學的力量開發(fā)的生物催化劑的兩步級聯(lián)反應(yīng)

足立大宜 理學研究科博士課程學生（現(xiàn)：同特定研究員）、宋和慶盛 同助教、北隅優(yōu)希 同助教、白井理 同教授、加納健司 産官學連攜本部特任教授、宮田知子 大阪大學特任準教授、牧野文信 準教授、難波啓一 同特任教授、田中秀明 同準教授實現(xiàn)了高產(chǎn)高效的生物電化學級聯(lián)反應(yīng)。

ADH和ALDH是構(gòu)成醋酸菌呼吸鏈電子傳遞系統(tǒng)的酶，是將生物乙醇轉(zhuǎn)化為能量的催化劑。這兩種酶都具有與電極直接電子轉(zhuǎn)移的獨特特性，可實現(xiàn)出色的材料-能量轉(zhuǎn)換（副反應(yīng)風險低，電解效率高）。

這一次，我們進行了冷凍電子顯微鏡和單粒子圖像分析，并成功地對 ADH 和 ALDH 進行了結(jié)構(gòu)分析，分辨率分別為 2.5 ?（埃）和 2.7 ?。

此外，基于該分析的結(jié)果，設(shè)計了最佳的酶-電極反應(yīng)場，并通過在同一反應(yīng)場中支持兩種酶的概念實現(xiàn)了乙醇→乙醛→乙酸的兩步氧化反應(yīng)。

此外，基于數(shù)學模型優(yōu)化了這種級聯(lián)反應(yīng)的效率，并構(gòu)建了一種生物燃料電池，可同時獲得電能和產(chǎn)生乙酸。除了產(chǎn)生的輸出比之前報道的高出 10 倍以上，該電池還展示了出色的性能，在將乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸的過程中，電解效率為 100 ± 4%。

作為使用生物催化劑的新型生物乙醇利用技術(shù)。本研究的結(jié)果有望產(chǎn)生學術(shù)和社會連鎖反應(yīng)。

該研究成果于2023年5月30日在線發(fā)表于國際學術(shù)期刊ACS Catalysis。

https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2023-06-02-0

以上就是今天給大家整理翻譯的在5月24日-6月7日期間的日本理工研究相關(guān)新聞動態(tài)，希望可以幫助小伙伴們快速了解日本理工研究的最新動態(tài)，我們下期見！