致遠理工科學術頭條分享：
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由於關注方向有限，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巨磁阻和電流調製實現自旋電晶體-納米級相變技術應用的新可能
東京大學大學院工學系研究科の遠藤達朗大學院生、小林正起准教授、Le Duc Anh准教授、関宗俊准教授、田畑仁教授、田中雅明教授、大矢忍教授的課題組採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。
可以形成高質量的單晶薄膜，將薄膜上寬度約40nm的區域相變為半導體，製成橫向兩端元件，磁阻比為140% ，比以往研究高出10倍以上,實現了並且成功。
此外還使用這種結構製造了一個三端自旋電晶體器件，並成功地利用柵極電壓調製了電流。這些結果表明，通過結合使用高質量單晶氧化物的相變和納米製造技術，可以實現具有半導體難以實現的新功能的器件。
未來，預計將這種納米級相變技術應用於各種氧化物將導致實現利用氧化物各種物理特性的新設備。這一結果可以說是一項新的成就，將導致使用氧化物實現自旋電晶體。
這項研究的結果於2023年5月30日發表在科學期刊《先進材料》的網絡版上。
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 エネルギー基礎科學専攻
原子層鐵電材料體光伏發電示範-開啟實現納米發電的新途徑-
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・材料研究機構的谷口尚博士、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，導致生長穩定的中心對稱的 a 相，並且沒有觀察到體光伏效應。
另一方面，在HOPG襯底上，高角度散射暗場掃描透射顯示應變是由與襯底的相互作用引起的，並且具有均勻面內極化且缺乏中心對稱性的鐵電 b' 相是穩定的。已通過電子顯微鏡得到證實。
該課題組使用這種晶體製作了一個雙端器件並測量了光電流。光電流中入射光的偏振依賴性與理論計算結果吻合良好，得出結論，這是體光伏效應。
此外，通過壓電響應顯微鏡（PFM）觀察到線性鐵電疇結構和正交疇結構。從界面能的角度來看，180發現通過考慮°旋轉的孿生界面可以很好地解釋晶體中的宏觀偏振方向。
未來，通過調整極化，有望進一步改善發電特性。
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
革新知能統合研究センター
使用AI從晶體照片預測晶粒取向分布 -適用於多晶材料的簡單高速顯微結構分析
國立大學法人東海國立大學機構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 准教授、理化學研究所 革新知能統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。
該研究成果可應用於各種多晶材料的簡單高速微觀結構分析。
在這項研究中，通過將機器學習模型應用於用溶液處理表面後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，可以測量傳統方法無法測量的大面積材料，例如用於太陽能電池的 15 厘米見方的多晶矽基板的取向分布。
這項研究的結果發表在美國物理研究所於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百納米的高階結構
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・材料研究機構領導的研究小組成功地控制了分子的多階段自組裝。
此外還發現，與化學反應一樣，分子組裝體的生長和分解也存在區域選擇性，使用這種自組裝過程，可以改變分子組裝內部分子的排列和組成，並創建複雜的高階結構。
為了合成目標分子，採取了使用各種化學反應的循序漸進的方法。通過在原料分子的目標位置進行選擇性反應，可以構建複雜的分子結構。
然而，即使以目前的合成有機化學技術，要創造出超出分子尺度（幾納米）的精確高階結構也是極其困難的。另一方面，利用分子的自組裝過程，可以製造出數百納米長的物質（分子組裝體）。
然而，分子的自組裝過程是自發的，可以說是一種「分子自生自滅」的現象，因此很難像有機合成或高分子合成那樣按部就班地進行，或者創造複雜的更高-訂單結構。
該成果於2023年6月1日在線發表於國際學術期刊《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 -利用生物技術和數學的力量開發的生物催化劑的兩步級聯反應
足立大宜 理學研究科博士課程學生（現：同特定研究員）、宋和慶盛 同助教、北隅優希 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 大阪大學特任准教授、牧野文信 准教授、難波啓一 同特任教授、田中秀明 同准教授實現了高產高效的生物電化學級聯反應。
ADH和ALDH是構成醋酸菌呼吸鏈電子傳遞系統的酶，是將生物乙醇轉化為能量的催化劑。這兩種酶都具有與電極直接電子轉移的獨特特性，可實現出色的材料-能量轉換（副反應風險低，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，並成功地對 ADH 和 ALDH 進行了結構分析，解析度分別為 2.5 Å（埃）和 2.7 Å。
此外，基於該分析的結果，設計了最佳的酶-電極反應場，並通過在同一反應場中支持兩種酶的概念實現了乙醇→乙醛→乙酸的兩步氧化反應。
此外，基於數學模型優化了這種級聯反應的效率，並構建了一種生物燃料電池，可同時獲得電能和產生乙酸。除了產生的輸出比之前報導的高出 10 倍以上，該電池還展示了出色的性能，在將乙醇轉化為乙酸的過程中，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。本研究的結果有望產生學術和社會連鎖反應。
該研究成果於2023年5月30日在線發表於國際學術期刊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新聞動態，希望可以幫助小夥伴們快速了解日本理工研究的最新動態，我們下期見！