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様式
令和2年4月30日
平成３１年度（令和元年度）研究プロジェクト年次報告書
１．研究プロジェクト概要
研 究 プ ロ ジ ェ ク ト の 名 称 低環境負荷ナノ粒子のバイオニクス・フォトニクス・エレク トロニクス展開
研究ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ･ﾘｰﾀﾞｰ 部局・専攻
・氏名
工学研究科・電気電子工学専攻・藤井稔
当 該 年 度
研 究 員 数 14人（学術研究員，学振特別研究員（DC1, DC2は除く），外国人招へい研究 員等）
外 部 資 金 E
A獲 得 実 績 E
科学研究費補助金 55,970千円，受託研究経費 45,184千円，
奨学寄附金 3,316千円，その他（ 9,375千円）
特許出願件数 5
２．構成員とその役割分担
氏 名 部局・専攻
荻野 千秋 工学研究科・応用化学専攻
佐々木 良平 医学部附属病院・放射線腫瘍科
喜多 隆 工学研究科・電気電子工学専攻
北村 雅季 工学研究科・電気電子工学専攻
竹内 俊文 工学研究科・応用化学専攻
杉本 泰 工学研究科・電気電子工学専攻
西村 勇哉 科学技術イノベーション研究科
赤坂 浩亮 大学院医学研究科・放射線腫瘍学分野
Mohammed Salah Abdallah Mohammed
大学院医学研究科・放射線腫瘍学分野
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朝日 重雄 工学研究科・電気電子工学専攻
服部 吉晃 工学研究科・電気電子工学専攻
北山 雄己哉 工学研究科・応用化学専攻
砂山博文 工学研究科・応用化学専攻
高野恵里 工学研究科・応用化学専攻
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３．研究成果の概要等について
本プロジェクトは、図に示すよう、グループ内で開発する多様なな低環境負荷ナノ粒子材料 をプロジェクトのコア（図の青色の部分）とし、それに工学研究科応用化学専攻の技術を融 合することにより様々な機能を有する新機能性材料を開発する（図の緑色の部分）。さらに、
開発した機能性材料のナノバイオニクス分野への応用展開を、医学研究科及び工学研究科応 用化学専攻のグループが協力して行う。また、ナノフォトニクス分野、ナノエレクトロ分野 への応用展開を工学研究科電気電子工学専攻のグループが協力して行う。本プロジェクトに より、ナノ粒子をコアとし、持続可能な社会の実現に貢献する新技術を継続的に創出する研 究拠点を実現するための基盤を構築する。以下に、プロジェクト内サブグループの成果の概 要を述べる。
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【 藤 井 ・ 杉 本 グ ル ー プ 】
藤 井・杉 本 チ ー ム 内 共 同 研 究 グ ル ー プ で は 、独 自 に 開 発 し た 量 子 ド ッ ト 、ナ ノ 粒 子 の 物 性 評 価 と エ レ ク ト ロ ニ ク ス ，フ ォ ト ニ ク ス ，バ イ オ フ ォ ト ニ ク ス 分 野 へ の 応 用 探 索 を 行 っ て い る 。 主 な 研 究 成 果 は 以 下 の と お り で あ る 。
（ １ ）量 子 ド ッ ト の バ イ オ フ ォ ト ニ ク ス 応 用 ，光 触 媒 応 用 に 関 す る 研 究： シ リ コ ン 量 子 ド ッ ト とIgG抗 体 を 結 合 す る 技 術 を 開 発 し た 。 シ リ コ ン 量 子 ド ッ ト の 水 素 生 成 光 触 媒 特 性 に つ い て 詳 細 な 研 究 を 行 い 、そ の サ イ ズ 依 存 性 を 明 ら か に し た 。シ ド ニ ー 大 学（ オ ー ス ト ラ リ ア ）の グ ル ー プ と 共 同 で 、シ リ コ ン 量 子 ド ッ ト 及 び ホ ウ 素 、シ リ コ ン 、リ ン か ら な る 新 し い 量 子 ド ッ ト 材 料 のAtom Probe Tomographyに よ る 原 子 分 解 能 構 造 評 価 を 行 っ た 。 ハ ン ガ リ ー のWigner Research Center for Physicsと 共 同 で 、 立 方 晶 リ ン 化 ホ ウ 素 量 子 ド ッ ト の 光 触 媒 応 用 に つ い て 研 究 を 行 っ た 。
（ ２ ） ナ ノ 粒 子 を 用 い た 光 ナ ノ ア ン テ ナ の 開 発 に 関 す る 研 究 ： 可 視 光 領 域 にMie共 鳴 を 示 す シ リ コ ン ナ ノ 粒 子 の 溶 液 を 開 発 し 、シ リ コ ン ナ ノ 粒 子 の 塗 布 に よ る 構 造 色 発 色 に 初 め て 成 功 し た 。 イ リ ノ イ 大 学 （USA） と 共 同 で 、 シ リ コ ン ナ ノ 粒 子 に ベ ク ト ル ビ ー ム を 照 射 す る こ と に よ り 、非 発 光 ア ナ ポ ー ル 状 態 を 励 起 で き る こ と を 示 し た 。シ リ コ ン ナ ノ 粒 子 と 金 ナ ノ 粒 子 か ら な る ヘ テ ロ ダ イ マ ー 粒 子 を 開 発 し 、そ の 粒 子 が 高 い 前 方 散 乱 ／ 後 方 散 乱 比 を 示 す こ と を 示 し た 。窒 化 チ タ ン ナ ノ キ ュ ー ブ の 光 散 乱 断 面 積 を 単 一 粒 子 に つ い て 定 量 的 に 評 価 し 、 サ イ ズ と 散 乱 断 面 積 の 関 係 を 初 め て 実 験 的 に 得 た 。
【荻野・西村グループ】
がん腫瘍のイメージングや放射線治療の革新的な進歩に機能性ナノ粒子の応用が期待され、生体 内評価に関する研究が近年急速に増加している。その中で、ナノ粒子の腫瘍への輸送方法やその 機構解明は長年研究されており、腫瘍への受動的なターゲッティング方法としてEPR（enhanced permeability and retention）効果が報告されている。しかしながら、その効果は粒子ごとに様 々で、同一粒子で多条件を検討した評価はされていない。そこで、EPR効果による粒子径依存的 な体内動態を正確に評価するため、藤井グループが開発したシリコン量子ドット（SiQDs）を用 いた。このナノ粒子はナノメートルオーダーで粒径を制御することが可能なため、EPR効果への 影響を評価することが可能である。
まず、SiQDsの細胞内取り込みを確認するために、ヒトすい臓がん細胞MIAPaCa-2に4 nmのSiQDs を添加して蛍光顕微鏡で観察した。その結果、FBS（ウシ胎児血清）が含まれない培地では細胞 内への取り込みが観察されたが、FBS含有培地では細胞内への取り込みが減少した。これは、粒 子表面にタンパク質が非特異的に吸着するプロテインコロナを形成し、粒子径や表面機能に影響 が及んでいることが考えられる。そこで、FBSおよびBSAを添加したSiQDsの粒子径を動的光散乱 法（DLS）で測定した。その結果、BSA添加では粒径の変化は確認できなかったが、FBSの添加で は粒径が20~40 nmに増大していた。また、粒子とタンパク質の複合体形成を確認するゲルシフト アッセイにおいても粒子へのFBSの吸着が確認された。これらの結果から、SiQDsはFBS含有条件 つまり血中においてプロテインコロナを形成し、粒径が変化することが示唆された。つまり、ナ ノ粒子の粒径制御によるEPR効果への影響はプロテインコロナ形成の影響を考慮しなければなら ない。今後、藤井グループの共同研究者であるDr. Marie Hubalek Kalbacova (Institute of Pathological Physiology, 1st Faculty of Medicine, Charles University)と共に粒子表面に
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吸着しているタンパク質をSWATH-MSによって解析し、粒子表面の特性を評価していく予定であ る。
【佐々木・赤坂グループ】
医 学 部 附 属 病 院・放 射 線 腫 瘍 科 の 佐 々 木 良 平 教 授 の グ ル ー プ は ナ ノ 粒 子 を 用 い た 新 規 放 射 線 増 感 剤 の 開 発 を 主 に 担 当 し て い る 。現 在 は 工 学 部 と の 共 同 研 究 に お い て 、過 酸 化 チ タ ン ナ ノ 粒 子 の 新 規 放 射 線 増 感 剤 と し て の 有 用 性 を 細 胞 実 験 や 動 物 実 験 に お い て 実 証 し 、 さ ら に 効 果 の 高 い ナ ノ 粒 子 の 開 発 を 試 み て い る 。 さ ら に 、 令 和2年 度 に は メ ル ボ ル ン 大 学 のProf. CarusoやDr. J.J.Richardsonの グ ル ー プ と の 共 同 研 究 を 予 定 し て い る 。 次 年 度 の 共 同 研 究 に 先 駆 け て 、 令 和1年 度 にDr.J.J. Richardsonを 招 聘 し て 国 際 ワ ー ク シ ョ ッ プ を 神 戸 大 学 に て 開 催 し 、ナ ノ 粒 子 に 関 す る 議 論 を 大 い に 行 っ た（「 研 究 集 会 の 開 催 」 に 写 真 を 掲 載 ） 。 令 和2年 度 か ら 予 定 し て い る メ ル ボ ル ン 大 学 と の 共 同 研 究 で は ナ ノ 粒 子 の 表 面 を 独 自 技 術 で コ ー テ ィ ン グ し 、放 射 線 増 感 効 果 以 外 の 機 能 を 付 加 し た 多 機 能 ナ ノ 粒 子 の 開 発 を 行 う 予 定 で あ る 。
【 喜 多 ・ 朝 日 グ ル ー プ 】
喜 多・朝 日 チ ー ム 内 共 同 研 究 グ ル ー プ で は 独 自 の 量 子 ナ ノ 構 造 を 駆 使 し て 、（ １ ）バ ン ド 内 光 学 遷 移 分 極 の 制 御 を 基 盤 と し た 赤 外 増 感 型 光 電 変 換 、（ ２ ）中 間 バ ン ド 型 高 性 能 太 陽 電 池 、（ ３ ）水 銀 レ ス 紫 外 光 源 の 開 発 な ど 新 し い 光 機 能 や 既 存 デ バ イ ス の 性 能 を 凌 駕 す る 光 デ バ イ ス の 実 現 を 目 指 し て い る 。 そ れ ぞ れ の 具 体 的 な 成 果 は 以 下 の 通 り で あ る 。
（ １ ） バ ン ド 内 光 学 遷 移 分 極 の 制 御 を 基 盤 と し た 赤 外 増 感 型 光 電 変 換
ヘテ ロ 界 面 に 量 子 ド ッ ト を 挿 入 し た シ ン プ ル な 量 子 ナ ノ 構 造 に お い て 非 常 に 強 い バ ン ド 内 遷 移 を 実 現 し た 。こ の 技 術 を 応 用 し て 量 子 型 赤 外 線 セ ン サ ー を 試 作 し た と こ ろ 、室 温 に お い て 中 赤 外 域（2～7マ イ ク ロ メ ー ト ル ）に お い て 高 い 光 検 出 を 実 証 し た 。こ の 特 性 は 既 存 の 冷 却 型 セ ン サ ー と 同 程 度 以 上 で あ り 、実 用 化 が 期 待 で き る 。本 プ ロ ジ ェ ク ト は イ タ リ ア の ミ ラ ノ ビ コ ッ カ 大 学 と の 国 際 共 同 研 究 で あ り 、浜 松 ホ ト ニ ク ス の 共 同 研 究 を 開 始 す る と と も に 、 科 研 費 基 盤Aを 得 て 実 施 し て い る 。 ま た 、 室 温 動 作 特 性 の 詳 細 に つ い て は 国 際 共 著 論 文 を 投 稿 中 で あ る 。
（ ２ ） 中 間 バ ン ド 型 高 性 能 太 陽 電 池
量 子 ド ッ ト を 用 い た 超 高 性 能 中 間 バ ン ド 型 太 陽 電 池 構 造 に 関 す る 研 究 や わ れ わ れ が 独 自 に 開 発 し た ヘ テ ロ 界 面 を 利 用 し た フ ォ ト ン ア ッ プ コ ン バ ー ジ ョ ン 太 陽 電 池 に お い て キ ャ リ ア 分 離 を 利 用 し た ラ チ ェ ッ ト 機 構 を 明 ら か に す る と と も に 、2段 階 プ ロ セ ス に よ る 光 電 流 増 大 と 電 圧 上 昇 を 世 界 で 初 め て 実 証 し た 。一 連 の 研 究 は 、NEDOの 大 型 研 究 開 発 事 業 で 実 施 す る と と も に 、 科 研 費 国 際 共 同 研 究 強 化(B)を 通 じ て オ ー ス ト ラ リ ア の ニ ュ ー サ ウ ス ウ ェ ー ル ズ 大 と 国 際 共 同 研 究 を 実 施 し て い る 。
（ ３ ） 水 銀 レ ス 紫 外 光 源 の 開 発
紫 外 光 源 は 水 銀 ラ ン プ が 主 流 で あ る が 、水 銀 フ リ ー あ る い は 水 銀 レ ス の 新 し い 光 源 開 発 が 強 く 望 ま れ て い る 。 中 で も 、LEDは そ の 期 待 さ れ て い る 候 補 の 一 つ で あ る が 、 発 光 波 長 の 短 波 長 化 に 伴 い コ ス ト が 高 く な る な ど の 課 題 が 多 い 。わ れ わ れ はCCFLラ ン プ 技 術 を 応 用 し 水 銀 レ ス の 紫 外 光 源 を 開 発 し て い る 。 特 に 、UVBに 注 目 し 、 皮 膚 治 療 、 樹 脂 硬 化
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な 度 へ の 応 用 を 検 討 す る と と も に 、UVCのDNA死 滅 効 果 を 利 用 し た 殺 菌 用 光 源 の 開 発 を 行 っ て い る 。こ れ ら 一 連 の 開 発 は 、企 業 及 び 金 融 系 ホ ー ル デ ィ ン グ ス と と も に 新 型 紫 外 光 源 の 応 用 実 証(PoC)の た め の 研 究 会 を2019年 の12月 に 立 ち 上 げ 、 応 用 実 証 を 積 極 的 に 進 め て い る 。
【 北 村 グ ル ー プ 】
北村グループでは，①有機薄膜トランジスタの高性能化，②薄膜素子を使ったガスセンサ応用，
③薄膜デバイスへの応用に向けた単分子膜作製技術に関する研究に取り組んでいる。有機トラン ジスタの高性能化については，有機半導体と電極間の接触抵抗に改善に取り組んだ。これまで，
電極表面に単分子膜を形成することにより，電極表面の仕事関数を制御し，接触抵抗に低減を試 みてきた。仕事関数は単分子膜を構成する分子の電気分極により生じるが，これまで使用してき た分子に比べ，電気分極の大きい分子を用いることにより，仕事関数をさらに大きくすることに 成功した。大きな仕事関数の電極は有機半導体への正孔の注入に有利であると考えられ，この電 極を用いることにより有機トランジスタの移動度の向上が期待できる。ガスセンサ応用について は，酸化物トランジスタのガスセンサ応用に取り組んだ。ガスセンサには，通常，２端子素子が 用いられるが，トランジスタを使うことによりゲート電圧の印加による安定化が期待できる。チ ャネル層にSnO2を有するトランジスタについて，ゲート電圧に対する電流の安定性を調べたとこ ろ，ゲート電圧に依存して電流のバイアスストレスが変わることが分かった。特に，あるゲート 電圧(VG = V0) より大きいとドレイン電流は減少，逆に，VG < V0ではドレイン電流は増加するこ とが分かった。また，VG = V0では60sの測定時間で，ドレイン電流の変化は0.01%程度の変化に抑 えられることが分かった。ガスセンサへ応用した際に，この電圧で測定を行えば，安定した測定 ができると期待できる。単分子膜作製技術については，ガスセンサ応用に向けた，混合単分子膜 の作製や耐熱性に優れた単分子膜の作製に成功しており，今後，実際にガスセンサ応用に展開し ていく予定である。
【 竹 内 ・ 北 山 グ ル ー プ 】
エ ク ソ ソ ー ム と 同 等 の サ イ ズ を 有 す る 鋳 型 シ リ カ 粒 子 を 用 い て 構 築 し た 分 子 認 識 空 間 内 部 に 、 後 天 的 修 飾 技 術 で あ る ポ ス ト イ ン プ リ ン テ ィ ン グ 修 飾(PIM)に よ り 、 エ ク ソ ソ ー ム 膜 タ ン パ ク 質 を 認 識 す る 抗 体 と 結 合 情 報 を 可 視 化 す る 蛍 光 レ ポ ー タ ー 分 子 を 導 入 す る こ と に よ り 、検 出 試 薬 な ど を 添 加 す る こ と な し に 高 感 度・高 選 択 的 に 検 出 す る 新 し い イ ン タ ク ト エ ク ソ ソ ー ム の セ ン シ ン グ 材 料 を 創 製 し た 。基 板 上 に エ ク ソ ソ ー ム 認 識 抗 体 を 導 入 し 、エ ク ソ ソ ー ム 表 面 に こ の 抗 体 に 対 し て 結 合 可 能 な 膜 タ ン パ ク 質 が 存 在 し て い る 場 合 に お い て の み 特 異 的 な 消 光 が 確 認 さ れ た 。次 は 基 板 上 に 固 定 化 す る 抗 体 を が ん 細 胞 由 来 エ ク ソ ソ ー ム 特 異 的 な 膜 タ ン パ ク 質 に 対 応 す る も の に 変 更 す る こ と で が ん 細 胞 由 来 エ ク ソ ソ ー ム の 検 出 を 試 み た と こ ろ 、 前 立 腺 が ん 細 胞 由 来 エ ク ソ ソ ー ム はGGT1 を バ イ オ マ ー カ ー と す る こ と で 、乳 が ん 細 胞 由 来 エ ク ソ ソ ー ム はERを バ イ オ マ ー カ ー と す る こ と で 識 別 が 可 能 で あ る と い う こ と が 分 か っ た 。さ ら に 、体 液 試 料 中 の が ん 細 胞 由 来 エ ク ソ ソ ー ム の 特 異 的 な 検 出 に も 成 功 し 、こ の セ ン シ ン グ 材 料 が が ん 診 断 の 場 で 利 用 で き る こ と が 示 さ れ た 。
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４．論文・著書
複 数 の 研 究 プ ロ ジ ェ ク ト に 所 属 さ れ て い る 先 生 で ，研 究 成 果 の 切 り 分 け が 難 し く ，複 数 の プ ロ ジ ェ ク ト か ら 成 果 と し て 報 告 す る 場 合 は ，そ の 成 果 の あ と に「 ※ 」印 を 付 し て 下 さ い 。
[論文]
論文名：3D microstructure analysis of silicon-boron phosphide mixed nanocrystals
著者名：Keita Nomoto, Hiroshi Sugimoto, Anna V. Ceguerra, Minoru Fujii, and Simon Ringer （国際共 著）
掲載誌，巻，ページ：Nanoscale, Vol. 13, Issue 12, pp. 7256-7262 (2020).
論文名：Visible-Light Driven Photocatalytic Hydrogen Generation by Water-Soluble All-Inorganic Core-Shell Silicon Quantum Dots"
著者名：Hiroshi Sugimoto, Hao Zhou, Miho Takada, Junichiro Fushimi, and Minoru Fujii, ", 掲載誌，巻，ページ：Journal of Materials Chemistry A. (Published Online: 25 February 2020)
論文名：Wide-range line shape control of Fano-like resonances in all-dielectric multilayer structures based on enhanced light absorption in photochromic waveguide layers
著者名：Kengo Motokura, Byungjun Kang, Minoru Fujii, Dmitry V. Nesterenko, Zouheir Sekkat, and Shinji Hayashi, （国際共著）
掲載誌，巻，ページ：Journal of Applied Physics, Vol. 127, Issue 7, pp. 073103 (2020).
論文名：Excitation of nonradiating anapoles in dielectric nanospheres
著者名：John A. Parker, Hiroshi Sugimoto, Brighton Coe, Daniel Eggena, Minoru Fujii, Norbert F.
Scherer, Stephen K. Gray, and Uttam Manna, （国際共著）
掲載誌，巻，ページ：Physical Review Letters, Vol. 124, Issue 9, pp. 097402 (2020).
論文名：Quantitative Understanding of Charge Transfer Mediated Fe3+ Sensing and Fast Photoresponse by N-doped Graphene Quantum Dots Decorated on Plasmonic Au Nanoparticles
著者名：Ruma Das, Hiroshi Sugimoto, Minoru Fujii and Pravat K. Giri, （国際共著）
掲載誌，巻，ページ：ACS Applied Materials & Interfaces, Vol. 12, Issue 4, pp. 4755-4768 (2020).
論文名：Selective excitation and enhancement of multipolar resonances in dielectric nanospheres using cylindrical vector beams
著者名：Uttam Manna, Hiroshi Sugimoto, Daniel Eggena, Brighton Coe, Ren Wang, Mahua Biswas, and Minoru Fujii, （国際共著）
掲載誌，巻，ページ：Journal of Applied Physics, Vol. 127, Issue 3, pp. 033101 (2020).
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論文名：Gold nanopillar array with sharp surface plasmon resonances and the application in immunoassay 著者名：Hiroto Yanagawa, Tatsuki Hinamoto, Takashi Kanno, Hiroshi Sugimoto, Masahiko Shioi, and Minoru Fujii,
掲載誌，巻，ページ：Journal of Applied Physics, Vol. 126, pp. 223104 (2019).
論文名：Electrically stimulated synaptic resistive switch in solution-processed silicon nanocrystal thin film: formation mechanism of oxygen vacancy filament for synaptic function
著者名：Takeshi Kawauchi, Shinya Kano, and Minoru Fujii,
掲載誌，巻，ページ：ACS Applied Electronic Materials. Vol. 1, Issue 12, pp. 2664-2670 (2019).
論文名：Elongated Metal Nanocap with Two Magnetic Dipole Resonances and Its Application for Upconversion Enhancement
著者名：Tatsuki Hinamoto, Tomoki Higashiura, Hiroshi Sugimoto, and Minoru Fujii, 掲載誌，巻，ページ：J. Phys. Chem. C, Vol. 123, Issue 42, pp. 25809-25815 (2019).
論文名：Fano resonant behaviour of waveguide mode in all-dielectric multilayer structure directly monitored by fluorescence of embedded dye molecules
著者名：Byungjun Kang, Kengo Motokura, Minoru Fujii, Dmitry Nesterenko, Zouheir Sekkat, and Shinji Hayashi, （国際共著）
掲載誌，巻，ページ：Journal of Optics, Vol. 21, pp. 105006 (2019).
論文名：Absolute Scattering Cross-Sections of Titanium Nitride Nanoparticles Determined by Single-Particle Spectroscopy: Implications for Plasmonic Nanoantennas
著者名：Hiroshi Sugimoto, Yoichi Ikuno and Minoru Fujii,
掲載誌，巻，ページ：ACS Applied Nano Materials, Vol. 2, Issue 10, pp. 6769-6773 (2019).
論文名：Size-Dependent Photocatalytic Activity of Cubic Boron Phosphide Nanocrystals in the Quantum Confinement Regime
著者名：Hiroshi Sugimoto, Balint Somogyi, Toshiyuki Nakamura, Hao Zhou, Yuichi Ichihashi, Satoru Nishiyama, Adam Gali and Minoru Fujii,
掲載誌，巻，ページ：The Journal of Physical Chemistry C, Vol. 123, pp.23266-23235 (2019).
論文名：Distribution of Boron and Phosphorus and Roles of Co-Dopingin Colloidal Silicon Nanocrystals 著者名：Keita Nomoto, Hiroshi Sugimoto, Xiang-Yuan Chi, Anna V. Ceguerra, Minoru Fujii, and Simon P. Ringer, （国際共著）
掲載誌，巻，ページ：Acta Materialia, Vol. 178, pp.186-193 (2019). (Published Online: 15 August 2019)
論文名：Forward to Backward Scattering Ratio of Dielectric-Metal Heterodimer Suspended in Almost Free-Space
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著者名：Hiroshi Sugimoto, Tatsuki Hinamoto, and Minoru Fujii,
掲載誌，巻，ページ：Advanced Optical Materials, Vol. 7, Issue 20, pp. 1900591 (2019).
論文名：Antibody-conjugated near-infrared luminescent silicon quantum dots for biosensing 著者名：Hiroto Yanagawa, Asuka Inoue, Hiroshi Sugimoto, Masahiko Shioi, and Minoru Fujii, 掲載誌，巻，ページ：MRS Communications, Vol. 9, Issue 3, pp. 1079-1086 (2019).
論文名：Evidence for plasmonic hot electron injection induced superior visible light photocatalysis by g-C3N4 nanosheets decorated with Ag-TiO2(B) and Au-TiO2(B) nanorods
著者名：Kamal Kumar Paul, P. K. Giri, Hiroshi Sugimoto, Minoru Fujii, and Biswajit Choudhury, （国 際共著）
掲載誌，巻，ページ：Solar Energy Materials and Solar Cells, Vol. 201, pp. 110053-1-12 (2019).
論文名：Light-Controllable Fano Resonance in Azo-Dye-Doped All-Dielectric Multilayer Structure 著者名：Kengo Motokura, Byungjun Kang, Minoru Fujii, Dmitry V. Nesterenko, Zouheir Sekkat, and Shinji Hayashi, （国際共著）
掲載誌，巻，ページ：Journal of Applied Physics, Vol. 125, Issue 22, pp. 223101-1-10 (2019).
論文名：Investigation of the potential of using TiO2 nanoparticles as a contrast agent in computed tomography and magnetic resonance imaging,
著者名：Akasaka H, Mukumoto N, Nakayama M, Wang TY, Yada R, Shimizu Y, Inubushi S, Kyotani K, Okumura K, Miyamoto M, Nakaoka A, Morita K, Nishimura Y, Ogino C, Sasaki R,
掲載誌，巻，ページ：Applied Nanoscience. 2019
論文名：Effects of a thin Nitrogen-Doped Layer on Terahertz Dynamics in GaAs Containing InAs Quantum
Dots
著者名：O. Kojima, R. Izumi, and T. Kita
掲載誌，巻，ページ：OSA Continuum，2巻，PP. 1621-1628，2019.4
論文名：Adiabatic Two-Step Photoexcitation Effects in Intermediate-Band Solar Cells with Quantum Dot-in-Well Structure
著者名：S. Asahi, T. Kaizu, and T. Kita
掲載誌，巻，ページ：Scientific Reports，9巻，PP. 1-8，2019.5
論文名：Exciton Dynamics as a Function of Excitation Intensity and Double-Pulse Excitation in Cyanine Molecule thin Films: Toward Low-Power Optical Switches
著者名：O.Kojima. J. Nagauchi, and T. Kita
掲載誌，巻，ページ：(J. Appl. Phys，126巻，PP. 033103 1-6，2019.7
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論文名：Hot-Carrier Generation and Extraction in InAs/GaAs Quantum Dot Superlattice Solar Cells 著者名：Y. Harada, N. Iwata, S. Asahi, and T. Kita
掲載誌，巻，ページ：Semiconductor Science and Technology，34巻，PP. 094003 1-5，2019.8
論文名：Photoelectrochemical Reaction in an Electric Cell with a Porous Carbon Anode
著者名：T. Kaizu, Y. Kawajiri, M. Enomoto, T. Uchino, M. Mizuhata, Y. ichihashi, K. Taniya, S. Nishiyama, M. Sugiyama, M. Ueno, and T. Kita
掲載誌，巻，ページ：J. Phys. Chem，123巻，PP. 19447-19452，2019.8
論文名：加速度計により振動の影響を低減したサブナノメートル精度ウエハフラットネス計測 システム【2019年度材料学会論文賞受賞】
著者名：田原和彦、網木英俊、森岡哲隆、松岡英毅、甘中将人、喜多隆 掲載誌，巻，ページ：材料 別冊，68巻，No. 10, PP. 767-771，2019.10
論文名：金属上に形成した2次元フォトニック結晶の光学応答 著者名：牟田啓太郎、喜多隆
掲載誌，巻，ページ：材料 別冊，68巻，No. 10, PP. 757-761，2019.10
論文名：Yb添加イットリウムアルミニウムガーネット結晶粉末におけるアンチストークス発光を
利用した理想レーザー冷却効率
著者名：中山雄太、寺田康太、原田幸弘、喜多隆
掲載誌，巻，ページ：材料 別冊，68巻，No. 10, PP. 762-766，2019.10
論文名： Improving Laser Cooling Efficiencies of Yb-Doped Yttrium Aluminum Garnet by Utilizing Non-Resonant Anti-Stokes Emission at High Temperatures
著者名：Y. Nakayama, Y. Harada, and T. Kita
掲載誌，巻，ページ：Optics Express，27巻，No. 24, PP. 34961-34973，2019.11
論文名： Bound-to-Continuum Intraband Transition Properties in InAs/GaAs Quantum Dot Superlattice Solar Cells
著者名：Y. Harada, S. Asahi, and T. Kita
掲載誌，巻，ページ：(Applied Physics Express，12巻，No. 1，PP. 125008 1-4，2019.11
論文名：Polarization-insensitive Fiber-to-Fiber Gain of Semiconductor Optical Amplifier Using Closely Stacked InAs/GaAs Quantum Dots
著者名：T. Kaizu, T. Kakutani, K. Akahane, and T. Kita
掲載誌，巻，ページ：Jpn. J. Appl. Phys，59巻，PP. 032002 1-5，2020.2
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論文名：Enhancement of Laser Cooling Efficiency in Rare-Earth-Doped Oxide at Elevated High Temperature
著者名：Y. Nakayama, Y. Harada, T. Kita
掲載誌，巻，ページ：SPIE OPTO，11298巻，PP. 112980B 1-10，2020.2
論文名：Data on optical microscopy and vibrational modes in Diphenyl Dinaphthothienothiophene thin films
著者名：Yoshiaki Hattori, Yoshinari Kimura, Takumi Yoshioka, Masatoshi Kitamura 掲載誌，巻，ページ：Data in Brief, 26, 104522, 2019
論文名：The growth mechanism and characterization of few-layer diphenyl dinaphthothienothiophene films prepared by vacuum deposition
著者名：Yoshiaki Hattori, Yoshinari Kimura, Takumi Yoshioka, Masatoshi Kitamura 掲載誌，巻，ページ：Organic Electronics, 74 pp. 245-250, 2019
論文名：Formation of a mixed monolayer on a gold surface using fluorobenzenethiol and alkanethiol 著者名：Naoki Ikematsu, Hayato Takahashi, Yoshiaki Hattori and Masatoshi Kitamura
掲載誌，巻，ページ：Japanese Journal of Applied Physics, 59, SDDA09, 2019
論文名：Formation of a monolayer on a gold surface with high thermal stability using benzenedithiol 著者名：Hayato Takahashi, Naoki Ikematsu, Yoshiaki Hattori and Masatoshi Kitamura
掲載誌，巻，ページ：Japanese Journal of Applied Physics, 59, SDDA03, 2019
論文名：Nucleation density and shape of submonolayer two-dimensional islands of diphenyl dinaphthothienothiophene in vacuum deposition
著者名：Yoshiaki Hattori, Yoshinari Kimura, Masatoshi Kitamura
掲載誌，巻，ページ：The Journal of Physical Chemistry C, 124, pp. 1064-1069, 2019
論文名：Wide-range work function tuning in gold surfaces modified with fluorobenzenethiols toward application to organic thin-film transistors
著者名：Takumi Yoshioka, Hiroki Fujita, Yoshinari Kimura, Yoshiaki Hattori, Masatoshi Kitamura 掲載誌，巻，ページ：Flexible and Printed Electronics, 5, 014011, 2020
論文名：Evaluation of organic metal-oxide-semiconductor capacitors based on a distributed constant circuit
著者名：Yoshinari Kimura, Yoshiaki Hattori, Masatoshi Kitamura
掲載誌，巻，ページ：Japanese Journal of Applied Physics, 59, 036503, 2020
論文名：Antibody-conjugated signaling nanocavities fabricated by dynamicmolding for detecting
12 cancers using small extracellular vesiclemarkers from tears
著者名：Takeuchi, T., Mori, K., Sunayama, H., Takano, E., Kitayama, Y.,Shimizu, T., Hirose, Y., Inubushi, S., Sasaki, R., Tanino, H.
掲載誌，巻，ページ：J. Am. Chem. Soc., 142, 6617-6624, 2020年
論文名：Cellular Interaction Regulation by Protein Corona Control ofMolecularly Imprinted Polymer Nanogels Using Intrinsic Proteins
著者名：Hayakawa, N., Yamada, T., Kitayama, Y., Takeuchi, T.
掲載誌，巻，ページ：ACS Appl. Polym. Mater., 2, 1465-1473, 2020年
論文名：Perforated Bimodal Interferometric Biosensor for Affinity Sensing
著者名：Uchiyamada, K., Okubo, K., Asakawa, K., Kamon, Y., Kitayama, Y.,Takeuchi, T., Suzuki, H.
掲載誌，巻，ページ：Adv. Mater. Technol., 4, 1800533, 2019年
[著書]
著 書：Energy Conversion Efficiency of Solar Cells（共著）
著者名：Takashi Kita, Yukihiro Harada, and Shigeo Asahi 巻，ページ：PP.1-202
発行所，発行年：Springer, Singapore出版，2019年
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５．関 連 活 動 及 び 特 記 事 項
(注) 複 数 の 研 究 プ ロ ジ ェ ク ト に 所 属 さ れ て い る 先 生 で ， 研 究 成 果 の 切 り 分 け が 難 し く ， 複 数 の プ ロ ジ ェ ク ト か ら 成 果 と し て 報 告 す る 場 合 は ， そ の 成 果 の あ と に 「 ※ 」 印 を 付 し て 下 さ い 。
（ １ ） 受 賞
○ 第30回 光 物 性 研 究 会 奨 励 賞
（ 授 与 機 関 名： 光 物 性 研 究 会 、対 象 研 究 テ ー マ： 光 の 周 波 数 で 磁 気 応 答 を 示 す 誘 電 体 メ タ 原 子 の 開 発 ）
受 賞 者 名 ： 雛 本 樹 生 受 賞 年 月 ：2019年12月14日
○OUTSTANDING STUDENT AWARD
（ 授 与 機 関 名： 神 戸 大 学 工 学 研 究 科 、対 象 研 究 テ ー マ ： 金 属 ナ ノ 構 造 と 高 屈 折 率 誘 電 体 ナ ノ 粒 子 か ら な る 複 合 ナ ノ ア ン テ ナ の 開 発 ）
受 賞 者 名 ： 雛 本 樹 生 受 賞 年 月 ：June 7, 2019
○ 令 和 元 年 度 日 本 材 料 学 会 論 文 賞
（ 授 与 機 関 名： 日 本 材 料 学 会 ，対 象 研 究 テ ー マ： デ ュ ア ル ヘ テ ロ ダ イ ン 干 渉 計 に よ り 光 源 起 因 の ノ イ ズ を 低 減 し た サ ブ ナ ノ メ ー ト ル 精 度 ウ エ ハ フ ラ ッ ト ネ ス 計 測 シ ス テ ム ） 受 賞 者 名 ： 田 原 和 彦 、 松 岡 英 毅 、 甘 中 将 人 、 喜 多 隆 受 賞 年 月 ： 令 和2年3月
○EMS賞
（ 授 与 機 関 名 ： 第38回 電 子 材 料 シ ン ポ ジ ウ ム ， 対 象 研 究 テ ー マ ：Efficient Laser Cooling in Rare-Earth Doped Oxides at High Temperature）
受 賞 者 名 ： 中 山 雄 太(博 士 後 期 課 程 指 導 学 生) 受 賞 年 月 ： 令 和 元 年10月
○SemiconNano2019 Best Poster Award賞
（ 授 与 機 関 名：SemiconNano2019，対 象 研 究 テ ー マ：Laser Cooling Utilizing Anti-Stokes Photoluminescence in Yb-Doped Yttrium Aluminum Garnet）
受 賞 者 名 ：Y. Nakayama, Y. Harada, and T. Kita 受 賞 年 月 ： 令 和 元 年9月
○ ス チ ュ ー デ ン ト ア ワ ー ド
（ 授与機関名： 薄 膜 材 料 デ バ イ ス 研 究 科 ， 対 象 研 究 テ ー マ ： フ ル オ ロ ベ ン ゼ ン チ オ ー ル を 電 極 表 面 に 修 飾 し た 有 機 薄 膜 ト ラ ン ジ ス ）
受 賞 者 名 ： 濱 野 凌 ， 藤 田 宏 樹, 木 村 由 斉 ， 服 部 吉 晃 ， 北 村 雅 季 受 賞 年 月 ： 令 和 元 年 １ １ 月
○Best Presentation Award
（ 授与機関名： 第26回 ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー シ ン ポ ジ ウ ム ， 対 象 研 究 テ ー マ ： バ イ オ マ ー
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カ ー の 生 物 発 光・蛍 光 検 出 の た め の ピ ペ ッ ト チ ッ プ 型 自 動 セ ン シ ン グ プ ラ ッ ト フ ォ ー ム の 開 発 ）
受 賞 者 名 ： 高 野 恵 里 受 賞 年 月 ： 令 和 元 年6月
○学 長 表 彰
（ 授与機関名： 神 戸 大 学 ）
受 賞 者 名 ： 竹 内 俊 文 受 賞 年 月 ： 令 和 元 年10月
○最 優 秀 賞 ・ ロ ー ト 賞 ・ 日 本 ユ ニ シ ス 賞(ト リ プ ル 受 賞)
（ 授与機関名： 第2回 メ ド テ ッ ク グ ラ ン プ リKobe， 対 象 研 究 テ ー マ ： 涙 で 乳 が ん 検 知 ） 受 賞 者 名 ： 竹 内 俊 文 ・ 砂 山 博 文 ・ 高 野 恵 里 ・ 谷 野 裕 一 受 賞 年 月 ： 令 和 元 年12月
（ ２ ） 研 究 集 会 の 開 催
研究集会名：開拓プロジェクト「低環境負荷ナノ粒子のバイオニクス・フォトニクス・エレクト ロニクス展開」キックオフミーティング
主催団体がある場合は主催団体：なし 開催日：2019年6月6日
場所：神戸大学 自然科学総合研究棟３号館１２５室
講師：開拓プロジェクトメンバー、Prof. M. Sailor (UC San Diego)
研究集会名：“Nano -Medicine, Device and Technology-”
主催団体がある場合は主催団体：神戸大学医学研究科放射線腫瘍科 開催日：2019/11/15
場所：神戸大学工学研究科 大会議室
研究集会名：スマート物質・材料研究センター国際セミナー International Seminar on Advanced Smart Materials and Devices
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主催団体がある場合は主催団体：なし 開催日：2019年11月20日
場所：工学研究科多目的室 (D1 201 203)
講師：Prof.Stephen Sweeney(University of Surrey, UK)，Prof.Richard Hogg(University of Glasgow, UK)
（ ４ ） そ の 他 ，研 究 プ ロ ジ ェ ク ト の 活 動 と 関 連 の あ る 特 記 事 項
○7th International Workshop on Epitaxial Growth and Fundamental Properties of Semiconductor Nanostructures（SemiconNano2019）September 24-27, 2019
SemiconNano is the international workshop on epitaxial growth and fundamental properties of semiconductor nanostructures. The SemiconNanos have a rich tradition of bringing together specialists and students in semiconductor nanostructures into a vibrant and highly integrative workshop that is conducive to sharing information, gaining knowledge, strengthening
collaborations and moving forward fundamental physical properties, device fabrication as well as theoretical modeling of semiconductor nanostructures from basic and applied research.
SemiconNano2019 will be held September 24-27, 2019, at Convention Hall of Integrated Research Center, Kobe University, Japan. The topics of SemiconNano2019 are as follows:
1.Semiconductor nanostructures based quantum information 2.Fundamentals of light matter interaction in nanostructures 3.Spin phenomena in semiconductor nanostructures
4.Novel photonic, electronic and plasmonic phenomena in materials 5.Fundamentals of semiconductor nanostructure growth
6.Quantum dots and nanowires
7.2D materials and topological insulators
8.Semiconductor nanostructures for micro- and opto-electronics applications 9.Advanced and highly efficient photovoltaics
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○2019年7月26日(金)、オ ラ ン ダ の ア イ ン ト ホ ー ヘ ン 工 科 大 学 の 応 用 物 理 専 攻（ 学 科 ）の 学 部 学 生 か ら 博 士 大 学 院 の 学 生24名 と 、 引 率 の2名 の 教 員 が 工 学 研 究 科 と ス マ ー ト 物 質
・ 材 料 研 究 セ ン タ ー （RCASM)を 訪 問 し ま し た 。
ア イ ン ト ホ ー ヘ ン 工 科 大 学 は 、北 ブ ラ バ ン ト 州 ア イ ン ト ホ ー フ ェ ン に あ り 、TU/eと い う 愛 称 で 知 ら れ て い ま す 。設 立 は1956年 で 、理 学 、マ ネ ジ メ ン ト 学 、医 療 学 が 設 置 さ れ て お り 、 総 学 生 数 は8,800人 以 上 に お よ び 、 留 学 生 は そ の う ち の1,290人 以 上 を 占 め て い ま す 。 ア イ ン ト ホ ー ヘ ン 市 に は フ ィ リ ッ プ ス やASML等 の 国 際 的 な 大 企 業 が あ り 、 卒 業 後 も 留 学 生 の7割 が 仕 事 を 得 て 市 内 に 留 ま っ て い る そ う で す 。 ま た 、工 学 、科 学 技 術 に 特 化 し た 研 究 大 学 と し て 知 ら れ 、質 の 高 い 研 究 や 開 発 の 進 展 が 高 く 評 価 さ れ て い ま す 。同 大 学 で は 図 書 館・コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン ル ー ム な ど の 施 設 も 充 実 し て お り 、様 々 な 国 籍 の 学 生 が 文 化 交 流 を 行 う こ と が で き る 環 境 を 整 え て い ま す 。ま た 国 際 的 な 評 価 も 高 く 、世 界 大 学 ラ ン キ ン グ で はQS社(2019)で99位 、 ヨ ー ロ ッ パ 内 で34位 、 オ ラ ン ダ で は3位 に つ け て い ま す 。
今 回 は 、“TU/e Internship in Graduate School of Engineering, Kobe University”と し て 、 電 気 電 子 工 学 専 攻 の 喜 多 隆 教 授 の 案 内 で 、電 気 電 子 工 学 専 攻 フ ォ ト ニ ッ ク 材 料 学 研 究 室 お よ び 先 端 ス マ ー ト 物 質・ 材 料 工 学 研 究 セ ン タ ー を 見 学 さ れ ま し た 。ま た 、双 方 の 学 生 教 員 に よ る プ レ ゼ ン テ ー シ ョ ン を 通 じ て 、大 学 と 社 会 の 環 境 の 違 い や 生 活 文 化 の 話 に ま で 話 題 を 広 げ て 意 見 交 換 し 、 交 流 を 図 り ま し た 。
今 回 の ア イ ン ト ホ ー ヘ ン 工 科 大 学 の イ ン タ ー ン シ ッ プ プ ロ グ ラ ム は 大 学 基 金 に よ っ て サ ポ ー ト さ れ て お り 、 そ の 基 金 に は 企 業 が お 金 を 出 し て い る と い う こ と で し た 。 ま た 、 一 連 の 訪 問 先 と の 一 切 の 交 渉 や 計 画 は 、訪 問 先 ご と に 学 生 自 身 が 自 分 た ち で 担 当 を 決 め て 計 画 し て い ま し た 。イ ン タ ー ン シ ッ プ プ ロ グ ラ ム の 主 体 が 学 生 自 身 で あ る こ と や ミ ー テ ィ ン グ に お け る 好 奇 心 あ ふ れ る 積 極 的 な 質 問 な ど 、参 加 し た22名 の 本 学 教 員・学 生 に も 大 い に 刺 激 を 与 え た 交 流 と な り ま し た 。今 後 は 部 局 間 協 定 な ど を 進 め て い き よ り 一 層 交 流 を 深 め て い き た い と 考 え て い ま す 。
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（ ３ ） そ の 他 ，研 究 プ ロ ジ ェ ク ト の 活 動 と 関 連 の あ る 特 記 事 項 な し
