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巻頭言

九州大学低温センター長

木村 崇

1

研究ノート１

面内スピンバルブ構造によるスピントリプレット状態の検出

2

九州大学
九州大学

研究ノート２

物理学部門

量子ナノスピン研究センター

大西 紘平

7

YbPdにおける価数秩序構造を反映した磁気秩序
九州大学

サロン

理学研究院

理学研究院

物理学部門

大山 耕平

13

ヘリウム危機を考える
九州大学

環境安全衛生推進室

吉田 茂

センターからのお知らせ

15

活動報告

16

論文一覧

18

運営委員・投稿募集・問合せ

40

表紙

；

2019年4月から運用開始した病院キャンパス液体窒素自動供給装置

卷 頭 言低温センター長

木村 崇

センター長を務めさせて頂いてから、2年が経過しようとしております。本年度も大きなト

ラブルや事故なく、安定した寒剤供給ができ、無事に低温センターだよりを刊行できますこと、改めて、関係の皆様方に厚く御礼申し上げます。

まず最初に、お詫びから述べさせて頂かないといけないのですが、次年度より、寒剤価格を改定（値上げ）させて頂きます。昨年秋の消費税増額もあり、誠に恐縮なのですが、原料価格の上昇による必要最小限の値上げをご理解頂けますと幸いです。

また、昨年より、ヘリウムガスの供給に関して、世界的な不足状態が続いております。特に日本国内では、非常に深刻な事態が続いており、各大学や学会などと共同し、ヘリウムガスの再利用（リサイクル）を推進する声明を発表しております。幸い、本学伊都キャンパスには、

広大な面積にも関わらず敷地全域に、回収ラインが整備されており、原則として、気化したヘリウムガスを回収し、再度液化するように努めています。ここで重要になるのが回収率です

が、ユーザーの皆様の協力により、本学は全国トップレベルの回収率を現在もなお維持しております。このような充実したインフラもありまして、幸い、現時点、ヘリウム危機に関して、大きな影響は受けてはいないのですが、今回の不足は長期化が予想されており、引き続き、ユーザーの皆様のご理解・ご協力をお願いしたい次第でございます。

ただ、このような回収設備が整っているのは、伊都キャンパスだけであり、今後、外部からの液体ヘリウムの購入は、不足による入手難と共に、価格も著しく高騰すると考えられ、様々な問題に直面すると予想されます。低温センターでは、伊都にある優れた液化と稼働型の回収システムなどを活用した他キャンパスへの液体ヘリウム供給・回収なども検討し始めたところです。伊都以外のキャンパスの皆さまに置かれましては、是非、ご意見など賜れますと幸いでございます。

一方、伊都の液化機も納入されてから10年が経過しており、機器更新の必要性、さらに供給量増大による機器の増強なども必要になってきております。幸いにも、大学からご支援を頂くことで、これらの一部の設備増強を実施させて頂けることになりましたが、主力となる液化機などは、引き続き、概算要求などを通じて必要性をアピールし、何とか納入につなげたいと考えております。その際は、ユーザーの皆様の寒剤利用実績が大変重要なファクトデータとなってきますので、ご協力の程、よろしくお願いいたします。

お願いばかりとなってしまい恐縮なのですが、最後の連絡事項として、本年は、低温セン

ターのメンバーに大きな動きがありました。4月より、技術職員として根岸氏が着任、また、病院キャンパスの寒剤供給支援員として大西氏が加わりました。一昨年10月からは、森氏も再加入され、これまでおられる上田技術専門職員、佐藤技術専門員、技術補佐員の諸冨氏と合わせて、ようやく本来の人数での運営が可能となったところでございます。寒剤ユーザーの皆さんに最適な環境を提供できるように職員一同努めてまいりますので、是非、諸々のご要望な
どは、お気軽にお伝えください。

−1−

研究ノート①
面内スピンバルブ構造によるスピントリプレット状態の検出大西紘平九州大学 理学研究院 物理学部門
九州大学 量子ナノスピン研究センター
1. はじめに
電子は、電荷のみならず、スピンという自由度をもつ。スピントロニクスでは、そのスピン角運
動量の流れであるスピン流の伝導特性を調べることより、新奇物性の観測や新機能デバイスを実現してきた。そのようなスピン流の研究は、近年、非磁性金属、半導体、絶縁体に加え、超伝導体にまで舞台を広げつつある[1,2]。
超伝導体中のスピン流は、拡散スピン流と超伝導スピン流に分類される。拡散スピン流は、電気
化学ポテンシャルの勾配によるスピン偏極した準粒子の流れであり、拡散方程式によって記述される[3]。一方、超伝導スピン流はトリプレットクーパー対の流れであり、量子力学的物理量である位相の勾配によって記述される[4,5]。したがって、コヒーレントな状態（巨視的量子状態）による無散逸のスピン流を実現するとともに、量子力学的な干渉効果によるスピン流の効率的な生成[3,6,7]、
スピン依存した量子現象の検出[7,8]、新奇量子物質の探索[8]といった新機能性も期待されている。
トリプレットクーパー対は、UPt3 や Sr2RuO4 といった一部のトリプレット超伝導体においてのみ、実現しているとされてきた[9]。しかしながら近年の研究成果によれば、Al や Nb といった従来のシングレット超伝導体と強磁性体からなる複合ナノ構造においても、不均一な磁化状態[10-12] や強いスピン軌道相互作用[13-16]により、シングレットクーパー対からトリプレットクーパー対が生成されることが報告されている。これは、未だ微細加工技術が限られたトリプレット超伝導体に代わって従来の超伝導体を用いることで、超伝導スピン流の応用可能性を大きく切り拓くものである。
本稿ではおもに、そのようなシングレット超伝導体中でのトリプレットクーパー対生成、および、
それに関する実験について紹介する。また、本実験の多くが筆者の英国ケンブリッジ大学での長期滞在中に行われたことから、本稿の後半ではケンブリッジ大学での寒剤利用についても触れたい。
2. ケンブリッジ大学での研究に至る経緯
先に、ケンブリッジ大学にて長期滞在型共同研究を行うに至った経緯を、簡単に説明しておく。
筆者は超伝導体に関するスピン依存伝導現象の研究を継続的に行い、とくに面内構造を中心にスピン流の操作や検出について実験を行ってきた。一方、超伝図 1. トリプレット生成の機構の模式図。

導スピン流の実験は、積層構造での測定のみ行われており、他の手法による報告は未だ見られていない。超伝導スピン流の応用には既存のスピントロニクス技術との融合は不可欠であることから、筆者は面内構造における超伝導スピン流の操作・検出がその第一歩になり得ると考えていた。
そのためにまずはトリプレットクーパー対生成のノウハウを得ようとしていたところ、JSPS「頭脳循環を加速する戦略的国際研究ネットワーク推進プログラム」（現「国際的な活躍が期待できる研究者の育成事業」）によって、海外での長期滞在型研究の機会が得られた。滞在先の選出にあた−2−

って、幸いにも、超伝導スピン流に関する実験を世界的に牽引するケンブリッジ大学の Blamire 教
授と Robinson 教授のグループを紹介していただき、長期滞在を受け入れていただく運びとなった次第である。
3. スピントリプレット超伝導電流の生成
スピントリプレット状態にあるクーパー対の観測は、超伝導体／強磁性体／超伝導体ジョセフソ
ン接合における長距離相関によって確認された[17-20]。常伝導体が 2 つの超伝導体に挟まれたジョ
セフソン接合では、常伝導体のチャネル長がコヒーレンス長程度以下であるとき、超伝導電流が観測される。一般に、強磁性体中のコヒーレンス長は数 nm 程度であるが、超伝導体／強磁性体界面に不均一な磁化状態が生じている場合に限り、数十 nm の強磁性体を含むジョセフソン接合であっても超伝導電流が観測される。これは、界面における非平行なスピン交換相互作用によってトリプ
レットクーパー対が形成された結果として、説明される[19,20]。また近年では、ケンブリッジ大学の同グループにおいて、強いスピン軌道相互作用を示す Pt を接合することにより、トリプレットク
ーパー対の生成を示唆する実験結果が得られている。これは、強いスピン軌道相互作用の超伝導体への染み出しによると考えられている[21-23]。
このように複数の実験によって従来型超伝導体中のトリプレットクーパー対の存在が示唆されているが、トリプレットクーパー対への変換効率などに関しては未だ報告がない。これは超伝導電流の有無のみではシングレットクーパー対と分けた議論が困難であり、トリプレットクーパー対の成分のみの定量的評価方法がなかったためである。そこで筆者は、面内スピンバルブ構造におけるスピン吸収手法を組み合わせることにより、そこに生成されるトリプレットクーパー対を定量的に見積もることを目指し、実験を行った。
4. 面内スピンバルブ構造によるスピン吸収を用いた検出スピンバルブ構造は、注入端子および検出端子となる 2 つの強磁性体と、スピン伝導チャネルとなる非磁性体からなる。実際に用いた 2 つの面内構造を図 2 に示す。両構造とも、注入端子から非磁性体に電流を流すことで、非磁性体中にスピン流を誘起することが可能である。さらに面内スピ
ンバルブ構造の特徴として、図 2 に示す端子配置で測定することで、2 つの強磁性体の磁化配列（平図 2. スピントリプレット状態の検出を可能とする(a)細線型、および、(b)ピラー型面内スピンバルブ構
造の電子顕微鏡像と模式図。両構造ともに、スピン流の注入と検出には 2 つの強磁性体を用い、スピン流の伝導チャネルは多層膜構造をしている。(c)非局所電圧の面内磁場依存性の測定結果の例。赤矢印の抵抗差がスピン信号と呼ばれる。

−3−

行・反平行）に依存した非局所電圧を測定できる。磁化配列による抵抗差は、スピン信号と呼ばれ、非磁性体中のスピン流の量に比例する[1,2]。
ここでスピン流チャネルとなる非磁性層が超伝導体を含む多層膜である場合を考える。超伝導体
がシングレットクーパー対からのみ成る状態であるとき、スピン流のスピン偏極成分は超伝導体中に侵入することはできない[24]。一方、超伝導体中にトリプレットクーパー対が形成された場合、スピン偏極成分であっても超伝導体中に吸収されるため、検出端子で測定されるスピン信号は減少することが期待される。したがって、この減少分を測定することにより、超伝導体中に形成されているトリプレットクーパー対を見積もることができる。
実際の試料においては、強磁性体として CoFeAl 合金もしくは NiFe 合金を用い、非磁性常伝導体
として Cu、超伝導体として Nb、スピン軌道相互作用を示す物質として Pt を用いた。
5. スピンバルブ測定の結果および考察
まず図 2(a)の試料構造（細線型）の測定結果を図 3 に示す。ただし本試料では、Pt/NiFe 層は接合せず、スピン伝導チャネルは Cu/Nb の二層膜となっている。図 3(a)に示すように、非局所抵抗は温度の減少に伴い、7.5 K 付近から減少し、3 K においてほぼゼロとなった。このことから、本試料の超伝導転移温度は 3 K であると考えられ、超伝導状態である 1.6 K でスピン信号を測定した。その結果を、Nb 層のない Cu 細線のみの結果（赤丸）とともに、図 3(b)に示す。図から明らかであるよ
うに、常伝導状態でスピン信号は 0.1 mであり、Nb 層の接合によって大きく減少していた。これは、細線中のスピン流が常伝導 Nb 層へ吸収・緩和され、検出端子におけるスピン流が少なくなったためである。一方、1.6 K で測定した結果、そのスピン信号は 0.2 mであった。この値は常伝導状態の値より大きい一方で、Nb 層のない試料と比較して小さく、スピン流の一部が吸収されていることがわかる。しかしながらこのとき、図 3(a)の縦軸に相当する非局所抵抗の値は 0.07 程度であり、図 3(a)から、実効的な試料温度は 7 K 程度であったと予想される。このことから、強磁性体細線において生じるジュール熱により、実効的な試料温度が上昇し、超伝導状態が抑制されていることを示唆された。
そこで次に、超伝導転移によるスピン信号の変化をより明瞭に観測するため、図 2(b)の構造（ピ

図 3. 細線型スピンバルブ構造での測定結果。(a) 非局所抵抗の温度依存性。3 K で、非局所抵抗はほぼゼロとなることから、Nb 層は超伝導状態になっている。(b) Nb 層がない試料（赤）と Nb 層が接合された試料（黒）でのスピン信号。1.6 K でのスピン信号は常伝導状態のものよりも大きいが、測定時の非局所抵抗は 0.07 であり、実効的な試料温度は 7 K 程度であったと予想された。

−4−ラー型）を作製し、測定を行った。本構造では強磁性体を面直方向に電流が流れるため、ジュール発熱を最小限に抑えられるという特徴がある[24]。図 4 にスピン信号の温度依存性の結果を示す。黒丸と赤丸は、それぞれ、スピン流の伝導チャネルを Cu/Nb/Pt/NiFe 多層膜とCu/Nb/Pt 多層膜とした試料での結果であり、NiFe 層を接合した試料においてのみ、スピント
リプレット状態の形成が期待される。両試料ともに温度の減少に対してスピン信号が明らかに増大しており、効果的に超伝導状態によってス
ピン吸収量が抑制されている様子が観測できた。

図 4. ピラー型スピンバルブ構造での測定結果。
横軸は温度、縦軸がスピン信号である。比較のため、それぞれ、超伝導転移温度と常伝導状態でのスピン信号で規格化している。

しかしながら、NiFe 層の有無による有意な差異は見られず、本試料において Nb 層中のトリプレット状態の形成は確認できなかった。
現在、上記結果と先行研究[21]を比較することにより、NiFe 層と Nb 層の間の Pt 層が強磁性近接効果を抑制し、トリプレット状態の形成を妨げている可能性を考えている。そこで今後、Pt 層をより薄膜化した構造や、Pt 層と NiFe 層を入れ替えた多層膜による実験を進める予定である。
6. 九州大学とケンブリッジ大学における寒剤利用環境の比較
最後に、ケンブリッジ大学での寒剤（液体ヘリウム）の利用環境について、述べておく。
実は滞在期間中にちょうど液体ヘリウムの供給価格が値上がりし、それに伴う注意喚起のグルー
プメールを筆者は受け取った。そのメールによれば、値上がりの理由は、日本と同じく、世界的なヘリウム不足からくるものであったが、価格は約 1,600 円/L から段階的に約 2,100 円/L まで引き上げられるとのことであった。これは、九大での供給価格と比較して、3 倍以上も高いことになる。また液体ヘリウムを供給する会社からの供給量（取引量）についても、30%の削減が決定したとのことであった。他国を含めた研究機関における平均価格等について筆者は十分な知識を持ち合わせてはいないが、世界の大学ラインキングで上位にあるケンブリッジ大学のおいても、液体ヘリウムを安価に大量には使用できないことに大変驚いた。
とくに九大との比較になるが、このような価格差の原因は、やはりおもに使用環境（回収設備）にあるように思わる。筆者が滞在・研究していた建物は、ケンブリッジ大学のなかでも新しい地区にあり、供給元となっている物理学科から比較的近くに位置していたが、ヘリウ
ムガスの回収ラインが整備されているとは言えない状況であった。実際、滞在期間中、回収ラインが不調のために使用できない状況が、断続的に、半年間に渡って続き、その間は一時的にバルーン等を使用するわけでもな
く、すべて大気放出していた。

図5. ケンブリッジ大学で使用していた液体へリウムのベッセル（上）と測定インサート（下）。

−5−個人的な印象ではあるが、ケンブリッジ大学から度々送られてくるグループメールから、世界トップクラスの研究環境がそろっている大学で、また潤沢な研究費を有するグループであっても、液体ヘリウム代が大きな負担となっている現状が垣間見えた。このことからも、九大の低温センターの方々の努力によって支えられている寒剤供給環境のありがたみを、改めて、強く感じた。
7. 謝辞
本研究は、M. G. Blamire 教授（University of Cambridge）および J. W. A. Robinson 教授（University ofCambridge）のグループとの共同研究に基づくものです。本研究に関わったすべての方々に感謝申し上げます。また、JSPS「国際的な活躍が期待できる研究者の育成事業」（JPMXS05R2900005）の助成を受けています。
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Robinson, and M. G. Blamire, Phys. Rev. B 99, 024507 (2019).
[24] K. Ohnishi, Y. Ono, T. Nomura, and T. Kimura, Sci. Rep. 4, 6260 (2014).

−6−

研究ノート②
YbPd ࡟࠾ࡅࡿ౯ᩘ⛛ᗎᵓ㐀ࢆ཯ᫎࡋࡓ☢Ẽ⛛ᗎ኱ᒣ⪔ᖹࠊ⏣㑓ᕦ♸ࠊග⏣ᬡᘯࠊ࿴⏣⿱ᩥ஑ᕞ኱Ꮫ኱Ꮫ㝔⌮Ꮫ◊✲㝔≀⌮Ꮫ㒊㛛 ࡣࡌࡵ࡟
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YbPd ࡼࡾ Yb ࣜࢵࢳ࡞ Yb5Pd2 ⢊ᮎ࡜ Pd ⢊ᮎࢆ 1:1 ࡢࣔࣝẚ࡛ΰྜࡋࡓࡶࡢࢆ Ta ⟩࡟ໟࡳࠊ▼ⱥ⟶࡟┿✵ᑒධࡋ࡚ 650Υ࡛⇕ฎ⌮ࡍࡿࡇ࡜࡛ࠊṍࡳࢆྵࡲ࡞࠸ YbPd ⢊ᮎࢆᚓࡿࡇ࡜࡟ᡂຌࡋࡓࠋ
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ᩘ✵㛫ࡢືᚄ᪉ྥ࡟ἢࡗ࡚ࢫ࢟ࣕࣥࡋࡓ ᐃ⤖ᯝࢆᅗ 1(b)࡟♧ࡍࠋࡇࢀࡽࡢ⤖ᯝࡼࡾ YbPd ࡣ d~20Åࡢ㛗࿘ᮇࡢ㠀ᩚྜ☢Ẽᵓ㐀ࢆᣢࡘࡇ࡜ࡀࢃ࠿ࡿࠋࡉࡽ࡟㏻ᖖࡣ☢Ẽᵓ㐀ࡢἼᩘ࣋ࢡࢺࣝࡀỴᐃ࡛ࡁࡿࡀࠊࡇࡢ≀㉁ࡣ T1 ࡛❧᪉ᬗ࠿ࡽṇ᪉ᬗ࡟ṍࡴࡓࡵࠊ1 ࡘ࡟Ỵࡵࡿࡇ࡜ࡀ࡛ࡁ࡞࠸ࠋᅗ 1(c)࡟ T1 ࡟࠾ࡅࡿṇ᪉ᬗ࡬ࡢᵓ㐀┦㌿⛣ࡢ㝿ࡢᵝᏊ࡜ほ ࡉࢀࡓἼᩘ࣋ࢡࢺࣝࡢ㛵ಀࢆ♧ࡍࠋṇ᪉ᬗ࡬ࡢᵓ㐀┦㌿⛣࡟࠾࠸࡚ࡣࠊ❧᪉ᬗࡢ 3 ࡘࡢ➼౯࡞㍈(a, b, c ㍈)ࡢ࠺ࡕ 1 ࡘࡔࡅࡀఙࡧࡿࠋࡇࢀࡽ࡟ᑐᛂࡋ࡚ 3 ᪉ྥࡢࢻ࣓࢖ࣥᵓ㐀ࡀᙧᡂࡉࢀࡿࠋࡇࢀࡽ࡟ᑐᛂࡋ࡚☢Ẽᵓ㐀ࡢἼᩘ࣋ࢡࢺࣝࢆᐃ⩏ࡍࡿᚲせࡀ⏕ࡌࠊἼᩘ࣋ࢡࢺࣝࡢೃ⿵ࡣࠊk=(k1 0 k2), (k1 k2/2 0), (k2/2 0 2k1)(ࡇࡇ࡛ k1=0.080, k2=0.32)࡜࡞ࡿࠋ
YbPd single crystal

1600

Rocking curveat d = 20.2 Å

1500

T = 0.75 K
T = 3.3 K

(a)
O

1000
900

Z
Intensity (arb. unit)

Intensity (arb. unit)

1700

1400
1300
1200

YbPd single crystal(b)

T = 0.8 K
T = 8.0 K

800
700
600
500

1100
1000
61

62

63
64
Crystal angle Z (deg)

65

400
10

O
15

20

d (Å)

25

30

(c)

ᅗ 1 (a) d=20Å ࡟࠾ࡅࡿࣟࢵ࢟ࣥࢢ࣮࢝ࣈ (b)Z–2Tࢫ࢟ࣕࣥࡢ⤖ᯝ(c)ࢻ࣓࢖ࣥࡢᙳ㡪࡟ࡼࡿ 3 ࡘࡢἼᩘ࣋ࢡࢺࣝೃ⿵

−8−

35

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Irreducible

Basis

Atom

Representations

Vectors

Basis Vector component

ma mb mc ima imb imc
*

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1

1

0

0

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0

*

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1

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࡚ࡶ⹫ᩘ㒊ࡣ 0 ࡛࠶ࡿࡓࡵ࣮࣓ࣔࣥࢺࡣᅇ㌿ࡋ࡚࠸࡞࠸ࡇ࡜ࡀࢃ࠿ࡿࠋࡍ࡞ࢃࡕࠊ࣊ࣜ࢝ࣝࡸࢥࢽ࢝
ࣝᵓ㐀࡛ࡣ࡞ࡃࠊࢧ࢖ࣥἼᆺᵓ㐀ࡀ᭷ຊ࡛࠶ࡿࡇ࡜ࢆ♧ࡍࠋ☢Ẽ࣮࣓ࣔࣥࢺࡢྥࡁࡣ a ㍈᪉ྥࡶࡋࡃ
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ࡢࡳࡀ࣮࣓ࣔࣥࢺࢆᣢࡕࠊ࣮࣓ࣔࣥࢺࡀ a ㍈ࢆྥࡃሙྜࠊ(c)Yb3+, Yb2.6+ࡢ୧᪉ࡀ࣮࣓ࣔࣥࢺࢆᣢࡕࠊ
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⾲ 2 ྛࣔࢹࣝ࡟࠾ࡅࡿࣇ࢕ࢵࢸ࢕ࣥࢢࣃ࣓࣮ࣛࢱࡢ⤖ᯝ
Magnetic moments

the amplitude ofmagnetic moment

a-axiscomponent

c-axiscomponent

F2(a) Within ac-plane
Only Yb3+ ions±  P%± P%± P%

32.3(b) along a-axis
only Yb3+ ions± P%

± P%



32.3

(c) Within ac-plane
Both Yb3+ & Yb2.6+(d) along a-axis
Both Yb3+ & Yb2.6+

± P% Yb3± P% Yb2.6+
㼼P% Yb3+
㼼P% Yb2.6+

± P%
± P%㼼P%㼼P%

± P%
± P%

32.3



32.3

௨ୖࡢゎᯒ࠿ࡽᚓࡽࢀࡓ☢Ẽᵓ㐀ࢆᅗ 3 ࡟♧ࡍࠋYb3+ࡢࡳࡀ a ㍈᪉ྥࢆྥ࠸ࡓ☢Ẽ࣮࣓ࣔࣥࢺࢆᣢ
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Yb2.6+
Yb3+

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࡜ࡀศ࠿ࡗ࡚࠾ࡾ[15]ࠊᇶᗏ 2 㔜㡯ࢆᨭᣢࡋ࡚࠸ࡿࠋT3࡟࠾ࡅࡿ☢Ẽ࢚ࣥࢺࣟࣆ࣮ࡣࠊ0.5Rln2 ࡢ༙ศ࡯࡝࡛࠶
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Yb2.6+ࡢᒙ࡟㝸࡚ࡽࢀ࡚☢Ẽⓗ࡞ᒙ㛫㊥㞳ࡣ⣙ 6.9Å ࡛࠶ࡿࠋ2 ḟඖⓗᒙ≧ᵓ㐀ࡢ௦⾲౛࡛࠶ࡿ ThCr2Si2 ᆺࡢ≀㉁[16,17]࡛ࡣࠊ☢Ẽⓗᒙ㛫㊥㞳ࡣ 5Å ⛬ᗘ࡛࠶ࡿࠋࡇࡢ

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YbPd ࡢ㟁Ẽ᢬ᢠࡢ ᗘ౫Ꮡᛶࡣࠊ
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࡚⾜ࢃࢀࡓࠋཧ⪃ᩥ⊩[1] E. J. W. Verwey, Nature (London) 144, 327 (1939).
[2] H. Kawahara, Y. Tomioka, A. Asamitsu, Y. Moritomo, and Y. Tokura, Science 270, 961 (1995).
[3] A. Ochiai, T. Suzuki, and T. Kasuya, J. Phys. Soc. Jpn. 59, 4129 (1990).
[4] A. Ochiai, Y. Shima, and M. Shirakawa, J. Phys. Soc. Jpn. 72, 3174 (2003).
[5] R. Pott, G. Güntherodt, W. Wichelhaus, M. Ohl, and H. Bach, Phys. Rev. B 27, 359 (1983) .
[6] A. Nowack, J. Klug, N. Lossau, and A. Mewis, Z. Phys. B Condens. Matter 77, 381 (1989).
[7] R. Pott, W. Boksh, G. Leson, B. Politt, H. Schmitt, A. Freimuth, K. Keulerz, J. Laugen, G. Neumann, F. Oster,J. Röhler, U. Walter, P. Weidner, and D. Wohlleben, Phys. Rev. Lett. 54, 481 (1985).
[8] A. Mitsuda, M. Sugishima, T. Hasegawa, S. Tsutsui, M. Isobe, Y. Ueda, M. Udagawa, and H. Wada, J. Phys.
Soc. Jpn. 82, 084712 (2013).
[9] R. Takahashi, T. Honda, A. Miyake, T. Kagayama, K. Shimizu, T. Ebihara, T. Kimura, and Y. Wakabayashi,
Phys. Rev. B 88, 054109 (2013).
[10] R. M. Moon, H. R. Child, W. C. Koehler, and L. J. Raubenheimer, J. Appl. Phys. 38, 1383 (1967).
[11] A. S. Wills: Phys. Rev. B 63 064430 (2001).
[12] J. Rodrígues-Caravajal, Physica B 192, 55 (1993).
[13] K. Oyama, M. Sugishima, K. Tanabe, A. Mitsuda, H. Wada, K. Ohoyama, T. Matsukawa, Y. Yoshida, A.
Hoshikawa, T. Ishigaki, and K. Iwasa, J. Phys. Soc. Jpn. 57, 114705 (2018)[14] U. Walter and D. Wohlleben, Phys. Rev. B 35, 3576 (1987).
[15] Y. Tokiwa, S. Grüheit, H. S. Jeevan, C. Stingl and P. Gegenwart, J. Phys.: Conf. Ser. 273, 012062 (2011).
[16] H. F. Braun and J. L. Jorda, Physica B 135, 72 (1985).

− 11 −

[17] O. Trovarelli, C. Geibel, S. Mederle, C. Langhammer, F. M. Grosche, P. Gegenwart, M. Lang, G. Sparn, and
F. Steglich, Phys. Rev. Lett. 85, 626 (2000).
[18] A. Mitsuda, K. Yamada, M. Sugishima, and H. Wada, Physica B 404, 3002 (2009).
[19] M. Sugishima, K. Yamada, A. Mitsuda, H. Wada, K. Matsubayashi, Y. Uwatoko, K. Suga, and K. Kindo, J.
Phys.: Condens. Matter 22, 375601 (2010).
[20] A. Miyake, K. Kasano, T. Kagayama, K. Shimizu, R. Takahashi, Y. Wakabayashi, T. Kimura, and T. Ebihara,
J. Phys. Soc. Jpn. 82, 084706 (2013).
[21] M. Shiga, K. Okimura, H. Takata, A. Mitsuda, I. Maruyama, H. Wada, Y. Inagaki, and T. Kawae, Phys. Rev.
B 100 245117 (2019).

− 12 −

サロ

ヘリウム危機を考える
吉田 茂
九州大学環境安全衛生推進室
1.はじめに
昨年からヘリウムガスの入手が困難になっているとの話が各所から聞こえています。今年も状況は改善されず，九州大学のある研究室では今年度はヘリウムガスボンベが一本も入手できていないとのことです。日頃，ヘリウムガスを回収・精製・再液化している低温センターにとっても非常に気になる状況であります。幸いなことに，低温センターでは現状において定常的にヘリウムガスが入荷しているとのことですが，今後ヘリウムの慢性的不足が続くと見られ，低温センターも安穏としているわ
けにゆきません。まずは，世界的なヘリウム不足の原因や状況を俯瞰し，次に九州大学は何が出来るのか若しくは何をしなければいけないかと少々考えてみましょう。
2.ヘリウム不足の現状と原因
実は，ヘリウム危機は過去何回か起きています。直近のヘリウム危機は 2012 年〜2013 年に起きています。皆さん，覚えていますか。ディズニーランドで風船の販売が一時中止になった時です。このときは米国の産出地での設備定期修理が長引いたためと日本向けヘリウムの出荷港であるロスアンゼ
ルス港のストライキが主な原因でした。設備の修理終了と港湾ストライキの収束により，危機を脱しました。このようにこれまでのヘリウム危機はある程度一過性の物でしたが，今回のヘリウム不足は慢性的な事象であり，今後ヘリウムの供給が増えることは無いと言われています。それはなぜでしょうか。これまで，日本のヘリウムは大半を米国からの輸入に頼っていました。米国では，ヘリウムを戦略物資と位置付け，政府による管理統制が古くから行われ，備蓄も行われていました。ところが 2000
年代に入り，米国は軍需等国家利用の少量のみを備蓄し，これまで備蓄していた多くのヘリウムを売却する方向に転換しました。その結果，2018 年に売却がすべて終了してしまい，買い取った米国企業
はほぼすべてのヘリウムを米国内向けにすると表明しました。その結果，米国からの輸入は極めて少量となっています。一方，生産国第 2 位のカタール産のヘリウムは，経済制裁により輸送期間が増すと同時に大半は途中の中国で荷下ろし（売却）をしてしまい，日本への輸送量が少ない状況です。他の有力な産地としてはアルジェリアがありますが，これはもっぱら欧州向けとなっています。言い忘れましたが，ヘリウムは天然ガスの副産物ですから，天然ガスの採掘量が増えなければヘリウムの生産量も上がりません。特に米国ではシェールガスとの兼ね合いがキーポイントです。シェールガスにはヘリウムが含まれていないので，シェールガスの生産量が多くなれば，必然的にヘリウムの生産量が落ちてしまいます。ヘリウム生産量は，天然ガス価格とシェールガス価格の天秤の上に成り立っています。これが慢性的になってしまったヘリウム不足の原因の一つであることは間違いありません。
ところで，実は大量なヘリウムが必要なのは先進国のみ（欧米，ロシア，中国，日本）なのです。
私見もありますが，それらの国々の概況は以下のようです。
米国：世界最大の産出国で，自国を最優先とし，自国で必要分を確保しています。
欧州：世界最大の産業ガス会社 2 社の地元であり，ヘリウムの流通の肝を握っています。ですから，
必要に応じて欧州にはヘリウムの供給が可能です。

− 13 −ンロシア：自国でヘリウムを産出し，確保できる体制にあります。
中国：恐らく世界最大の輸入国であり，カタール産の大半は中国向けの様相となっています。
3.物理学会の緊急声明
日本にとって極めて厳しい状況にある「ヘリウム危機」に対して日本物理学会では緊急声明を用意しています。この「低温センターだより」が発刊される頃には既に多くの賛同機関を集めた共同声明が発表された後であると思います。もちろん，九州大学も賛同機関の一つとして記載されている筈です。尚，共同声明の骨子はヘリウムの回収・再利用と備蓄であると理解しています。本学の低温セン
ターにも設置されていますが，回収・精製・再液化装置は極めて高価な装置であり，誰でもが新規に据え付けられる設備ではありません。ですから，既存の設備を活用し，可能な限り貴重な資源であるヘリウムを回収・再液化し，利用者の安定を図ろうとすることは至極真っ当な考えです。因みに，大型回収設備のある拠点では，ヘリウムの回収率は 80 数％〜90 数％であり，極めて高い再利用率を保っています。一方で，高価な回収設備を持てないような小規模な研究機関では，実験後にヘリウムを大気放出してしまうのが一般的です。そこで，これまで実験終了後大気放出していたヘリウムガスを各小規模研究機関でも回収し，液化設備を所有する研究機関（九州大学他）に持ち込み，液化後に再び実験装置に戻すというスキームが考えられるわけです。但し，この考えを実践するためにはいくつかの超えるべきハードルがあります。ヘリウムを大気放出している研究機関に回収設備を設置するための資金調達，回収設備に係る法規制の緩和，さらには回収設備（高圧ガス設備）への安全知識・対策の指導等ソフト面の充実です。不躾で申し訳ありませんが，このソフト面の充実こそが本学低温センターの担うべき大きな使命と考えます。
4.九州大学低温センターができること
今回のヘリウム危機を鳥瞰してみると日本は非常に拙い立ち位置にあることが分かります。では，
このヘリウム危機にどう立ち向かうのか，九州大学としてできることは何かを今一度考えてみましょう。私の周囲ではヘリウム不足に困惑している声が多くあります。そこで，本学低温センター所有のヘリウム回収精製液化装置を活用し，ヘリウム危機の回避や影響の極小化を図ることは大きな意義のある社会貢献と考えます。九州地区で最大のヘリウム液化機を所有している本学が九州地区の拠点となり，ヘリウム回収再利用を進めて行くことは我々の役目であり，取り分けフラッグシップ校としての重要な役割と確信しております。また，本学伊都キャンパスはヘリウム液化機の運転経験も豊富であり，且つヘリウムの液化運転やガス貯蔵設備に関する高圧ガス保安法の対応資格も申し分ない状況ですから，将来のヘリウム備蓄基地としても伊都キャンパスは最有力候補地と考えられます。
さて，九州地区において本学が「ヘリウム危機」回避の中心的役割を遂行するためには，当然本学のヘリウム回収液化設備の増強も必要になるかと思います。この活動には本学上層部の基礎科学研究
活動への深い理解だけでなく，共同声明にもあるように「ヘリウム危機に対する国からの資金援助」も必要です。したがって，本学ヘリウム回収液化設備増強を文部科学省へ強くアピールすることも必要と考えます。さらに，これらを実現するために不可欠なことは，当該設備を安全に運転・維持することです。
これには低温センターの高度な技術と安全に対する強固な意思により形成されるものです。
低温センターに関わる先生，技術職員並びに事務職員の皆様には，これからもヘリウム危機回避ために弛まぬ努力を引き続きお願い申し上げます。感謝とともに話を締め括らせて頂きます。
以上− 14 −

01

病院地区供給開始

供給場所
コラボステーション北側

これまで病院キャンパスの液体窒素利用者の方々には、本学他キャンパスからの配送や外部業者からの購入などによる対応をお願いしておりましたが、この度、大学本部や関連部局の先生方のご協力により、病院キャンパスにおいて低温センター管理による液体窒
素供給を開始いたしました。低温センターの職員が常駐しておりますので、安心してご利用いただけます。
是非、多くの方々にご利用いただければと思います。
・利用詳細
http://ltc.kyushu-u.ac.jp/maidashi_kanzai

02

03

配送費用

国内ヘリウムガスはそのほとんどを海外からの輸入に頼っていますが、2019年に入った頃から
海外の諸々の事情により、全国的にヘリウムガ

2018年度より新たに開始した寒剤配送Bパターンに関して、大学からの支援額の関係から、2019年度より配送委託費の一部を各部局の運スの調達が難しくなっております。幸いこれま
で取引きのあるガス会社の協力により、現段階
では本センターからの液体ヘリウムの供給は可能と予測しておりますが、今後、さらに状況が営費からお支払い頂く予定です。
利用者の皆様が、寒剤を購入する際の費用はこれまでと同じですが、配送費の負担金に関しては、一部を利用者の皆様に請求される部局もあるかもしれません。詳しくは各部局の担当事務悪化する可能性もございます。
利用者の皆様におかれましては、なお一層のヘ
リウムガス回収率の向上にご協力いただきます
よう、お願いいたします。

の方にご確認ください。
寒剤の運搬には危険が伴いますので、安全確保のために配送サービスは継続してご利用いただ
ければと思います。

04

He入手困難消費税増税に伴う価格変更

・2019年10月1日から 消費税増税対応
・2020年4月1日から 各購入単価増加対応
以上により、各利用単価が改定となります。
2020年４月１日からの各利用単価は右記の通りとなります。単価は大学の算出方法に則り、諸々の事情を考慮して行っております。利用者の皆様には、何卒ご理解いただきますようお願
いいたします。

・液体ヘリウム（伊都） 600円／L・液体窒素（伊都）
75円／L
・液体窒素（病院）85円／L
・容器レンタル（液体窒素）
140円／日（50L未満）
390円／日（50L～250L未満）
930円／日（250L以上）
・容器レンタル（液体ヘリウム）
740円／日（100L未満）
1,200円／日（50L～250L未満）
2,600円／日（250L以上）− 15 −

寒剤供給量●箱崎キャンパス

液体ヘリウム供給 2015年終了
液体窒素供給2018年終了●伊都キャンパス

液体ヘリウム供給 2007年開始
液体窒素供給2007年開始●病院キャンパス
液体窒素供給2019年開始

保安講習会
九州大学安全衛生推進室高圧ガス部門と共同で、各キャンパスにて、寒剤・高圧ガス利用者保安講習会を実施している。この講習会は、全学の寒剤・高圧ガス利用者が保安に関する知識を深め、寒剤・高圧ガスによる酸欠や爆発などの事故をおこさず、安全に実験が行えるよう、
テキストやビデオを用いて実施している。
●2019年実施分○伊都キャンパス
2019年1月25日
2019年6月19日

保安講習会の様子（病院キャンパス6月）

共進化 大会議室 59 名（英語）椎木講堂 795 名

2019年11月5日 椎木講堂 113 名（英語）2019年12月18日 椎木講堂 214 名○病院キャンパス
2019年6月24日 ウエストウイング 213 名
2019年12月23日 ウエストウイング 67 名
○筑紫キャンパス
2019年6月17日 C-CUBE 169 名
2019年12月16日 C-CUBE 35 名

保安講習会参加者推移

センター見学
オープンキャンパス等で訪れる一般の方や中高生に、寒剤供給施設の公開や液体ヘリウム・液体窒素を使用した実験のデモンストレーションなどを行なっている。通常では見られない施設や現象の一般公開は、低温科学の啓発に役立つとともに、中高生たちの視野・可能性の拡大に大きく貢献している。
3月；体験入学 ５月；開学記念
8月；オープンキャンパス など

オープンキャンパスの様子− 16 −

ヘリウムガス回収率
ヘリウムは貴重資源であり、学内では液体ヘリウムを使用後に蒸発したヘリウムガスを回収し、精製・再液化を行なっている。供給した液体ヘリウムのうち、ヘリウムガスとして戻ってくる割合をヘリウムガス回収率と呼んでいる。回収率を向上させることで、貴重資源であるヘリウムガスを有効活用することができる。
2019年の建物ごとの回収率は右記の通り（100%超え；ガスボンベ、外部購入LHe）

ブロック

供給量（L）

回収率（%）

低温センター実験棟

5,940

75

超伝導センター

5,680

108

W１号館

1,124

75

W２号館

880

74

W3,4号館

757

62

W５号館

160

134

先導物質化学研究所

2,249

89

超顕微解析センター

493

113

カーボンニュートラル

535

73

高圧ガス保安管理業務
低温寒剤を製造・供給するための設備は高圧ガス製造設備であり、高圧ガス保安法により保安検査・定期自主検査・開放検査などの検査が義務付けられている。保安係員等の監督下でこれらを実施している。

●日常点検 （３回以上／日）
早期の異常発見のため、設備の運転状況等について始業時・運転時・終業時など１日３回以上行っている。
●定期自主検査 （１回／年） 2019年４月実施（伊都・病院）
高圧ガス保安法に基づく、耐圧検査・気密検査・安全弁検査・圧力計検査・記録簿検査など多項目の検査。この検査を実施しなければ、保安検査に合格しない。
●開放検査（各機器の周期に応じて）2019年１１月実施（伊都）

高圧ガス保安法に基づき、各機器の分解等により、設備内部の目視検査・非破壊検査を行う。この検査を実施しなければ、保安検査に合格しない。
●保安検査 （１回／年） 2019年４月実施（伊都）
高圧ガス保安法に基づく、福岡市消防局による検査。この検査に不合格の場合は寒剤供給停止となる。
●高圧ガス製造事業所保安係員等講習会 2019年受講者 １名
製造事業所の保安係員等を対象とした講習会。製造保安責任者免状の交付を受けてから３年以内に、２回目以
降は５年以内に受講しなければならない。
●高圧ガス製造事業所保安講習会 2019年 受講者なし
高圧ガス保安協会が主催する、製造事業所対象の保安講習会。高圧ガス保安法および福岡県の保安行政、近年の事故例等の講習。
●寒剤の取り扱いに関する講習・見学会 （随時）
低温センターの安全利用に関し、寒剤の汲み出し方法や運搬方法、ルール説明等、実際に現場で設備等を使用
して教育指導している。
●防災・消火器訓練 （１回／年）
万が一の事故発生時にどのような対応をしていくか、具体的な事故を想定し実施している。避難訓練や、空気呼吸器の使用訓練、消火器の使用訓練を行っている。
− 17 −

低温センターを利用した論文 (2019)
工学研究院 エネルギー量子工学部門
河江研究室
1.

Quasi-antiferromagnetic multilayer stacks with 90 degree coupling mediated by thin Fe oxide spacers
G. Nagashima, Y. Kurokawa, Y. Zhong, S. Horiike, D. Schonke, P. Krautscheid, R. Reeve, M. Klaui, Y.
Inagaki, T. Kawae, T. Tanaka, K. Matsuyama, K. Ohnishi, T. Kimura and H. Yuasa
Journal of Applied Physics, 126, 093901 (2019).

2.

Temperature dependence of spherical electron transfer in a nanosized [Fe14] complex
W. Huang, S. Wu, X. Gu, Y Li, A. Okazawa, N. Kojima, S. Hayami, M. L. Baker, P. Bencok,
M. Noguchi, Y. Miyazaki, M. Nakano, T. Nakanishi, S. Kanegawa, Y. Inagaki, T. Kawae, G.-L. Zhuang,
Y. Shiota, K. Yoshizawa, D. Wu and O. Sato
Nature Communications, 10, 5510 (2019).

3.

Multiple ferromagnetic transitions and structural distortion in the van-der-Waals ferromagnet VI3 at
ambient and finite pressures
Elena Gati, Yuji Inagaki, Tai Kong, Robert J. Cava, Yuji Furukawa, Paul C. Canfield, and Sergey L.
Bud'koPhysical Review B 100, 094408 (2019).

4.

Bose-Einstein condensation of triplons close to the quantum critical point in the quasi-one-dimensional
spin-1/2 antiferromagnet NaVOPO4
P. K. Mukharjee, K. M. Ranjith, B. Koo, J. Sichelscmidt, M. Baenitz, Y. Skourski, Y. Inagaki, Y.
Furukawa, A. A. Tsirlin, R. NathPhysical Review B 100, 144433 (2019).

5.

Observation of Kondo resonance in valence-ordered YbPd
M. Shiga, K. Okimura, H. Takata, A. Mitsuda, I. Maruyama, H. Wada, Y. Inagaki, and T. Kawae
Physical Review B 100, 245117 (2019).

6.

Precise measurement of absolute Seebeck coefficient from Thomson effect using ac-dc techniqueY. Amagai, T. Shimazaki, K. Okawa, H. Fujiki, T. Kawae, and N.-H. Kaneko
AIP Advances 9, 065312 (2019)7.

Ultra-precision measurement of hydrogen storage capacity in metal nanoparticles using quartz crystal at
low temperature and high hydrogen pressure
Y. Inagaki and T. Kawae
Impact 2019, 102 (2019)− 18 −

前畑研究室
1.

Development of Gamma-Ray Transition-Edge-Sensor Microcalorimeters on Thick Membranes
Naoko Iyomoto, Ikumi Yoshimine, Yuki Shuto, Takehiro Kuroiwa, Keisuke Maehata, Tasuku Hayashi,
Haruka Muramatsu, Kenichiro Nagayoshi, Kazuhisa Mitsuda, Akira Takano, Shota Yoshimoto, Yuta
Kurume, Kenji Ishibashi
Journal of Low Temperature Physics, Vol. 194, pp.412-417 (2019)2.

Development of a Dielectric Microcalorimeter with Quantum Ferroelectric Materials
S. Yoshimoto, K. Maehata, N. Iyomoto, K. Mitsuda, N. Yamasaki
Journal of Low Temperature Physics, Vol. 194, pp. 418-425 (2019)3.

Construction of Response Function of TES X-ray Microcalorimeter for STEM-EDS
Tasuku Hayashi, Haruka Muramatsu, Keisei Maehisa, Noriko Y. Yamasaki, Kazuhisa Mitsuda, Keisuke
Maehata, Toru Hara
IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY, VOL. 29, 2100304 (2019)4.

Energy of the 229Th Nuclear Clock Isomer Determined by Absolute γ-ray Energy Difference
A. Yamaguchi, H. Muramatsu, T. Hayashi, N. Yuasa, K. Nakamura , M. Takimoto, H. Haba, K. Konashi,
M. Watanabe, H. Kikunaga, K. Maehata , N. Y. Yamasaki , and K. Mitsuda
PHYSICAL REVIEW LETTERS, Vol. 123, 222501 (2019)
工学研究院 応用化学部門
田中研究室

1.

Aggregation States of Poly(4-methylpentene-1) at a Solid Interface
K. Yamamoto, D. Kawaguchi, K. Sasahara, M. Inutsuka, S. Yamamoto, K. Uchida, K. Mita, H. Ogawa,M. Takenaka, K. Tanaka
Polym. J. 51(2), 247–255 (2019)2.

Design of a Star-like Hyperbranched Polymer Having Hydrophilic Arms for Anti-Biofouling Coating
M. Totani, L. Liu, H. Matsuno, K. Tanaka
J. Mater. Chem. B 7(7), 1045–1049 (2019)3.

Mesoscopic Heterogeneity in the Curing Process of an Epoxy-Amine System
M. Aoki, A. Shundo, R. Kuwahara, S. Yamamoto, K. Tanaka
Macromolecules 52(5), 2075–2082 (2019)4.

Adhesion Control of Elastomer Sheet on the Basis of Interfacial Segregation of Hyperbranched Polymer
M. Inutsuka, M. Haraguchi, M. Ozawa, N. L. Yamada, K. Tanaka
ACS Macro Lett. 8(3), 267–271 (2019)− 19 −

5.

Segregation of an Amine Component in a Model Epoxy Resin at a Copper Interface
M. Aoki, A. Shundo, K. Okamoto, T. Ganbe, K. Tanaka
Polym. J. 51(3), 359–363 (2019)6.

Dynamics Gradient of Polymer Chains near a Solid Interface
H. K. Nguyen, S. Sugimoto, A. Konomi, M. Inutsuka, D. Kawaguchi, K. Tanaka
ACS Macro Lett. 8(8), 1006–1011 (2019)7.

Water-Induced Surface Reorganization of Bioscaffolds Composed of an Amphiphilic Hyperbranched
Polymer
H. Matsuno, M. Totani, A. Yamamoto, M. Haraguchi, M. Ozawa, K. Tanaka
Polym. J. 51(10), 1045–1053 (2019)8.

Effect of the Heterogeneous Structure on Mechanical Properties for a Nanocellulose-Reinforced Polymer
Composite
Y. Matsumoto, A. Shundo, H. Hayashi, N. Tsuruzoe, K. Tanaka
Macromolecules 52(21), 8266–8274 (2019)9.

水界面におけるバイオイナート高分子の凝集状態と熱運動特性
松野 寿生, 田中 敬二
高分子論文集, 76(3), 185–195 (2019)10.

Surface Effect on Frictional Properties for Thin Hydrogel Films of Poly(vinyl ether)N. Itagaki, D. Kawaguchi, Y. Oda, F. Nemoto, N. L. Yamada, T. Yamaguchi, K. Tanaka
Macromolecules 52(24), 9632–9638 (2019)11.

The Effect of Interfacial Dynamics on the Bulk Mechanical Properties of Rubber Composites
S. Sugimoto, M. Inutsuka, D. Kawaguchi, K. Tanaka
Polym. J. (2019) in press.

12.

Mechanical Stabilization of Deoxyribonucleic Acid Solid Films Based on Hydrated Ionic Liquid
Y. Morimitsu, H. Matsuno, N. Ohta, H. Sekiguchi, A. Takahara, K. Tanaka
Biomacromolecules (2019) in press.
小江研究室

1.

Glyceraldehyde-3-phosphate Dehydrogenase of Citrobacter sp. S-77 is Post-translationally Modified by
CoA (Protein CoAlation) under Oxidative Stress.
Tsuji, Kohsei; Yoon, Ki-Seok;* Ogo, Seiji.*
FEBS Open Bio、9(1)、53–73、(2019)− 20 −

2.

Homogeneous Catalytic Reduction of Polyoxometalate by Hydrogen Gas with a Hydrogenase Model
Complex.
Minato, Takuo;* Matsumoto, Takahiro; Ogo, Seiji.*
RSC Adv.、9(34)、19518–19522、(2019)
久枝研究室

1.

Synthesis of a meso-tetraalkylporphycene bearing reactive sites: Toward porphycencepolydimethylsiloxane hybrids with enhanced photophysical properties
T. Ono, H. Shinjo, D. Koga, Y. Hisaeda
Eur. J. Org. Chem. in press (2019) (doi.org/10.1002/ejoc.201901497)

2.

Tris(pentafluorophenyl)borane-pyrrole[3,2-b]pyrrole hybrids: Studies on the solid-state structure and the
crystallization-induced enhanced emission
S. Hatanaka, T. Ono, Y. Yano, D. T. Gryko, Y. Hisaeda,
Eur. J. Org. Chem. in press (2019) (doi.org/10.1002/cptc.201900192)

3.

Visible light-driven cross-coupling reactions of alkyl halides with phenylacetylene derivatives for C(sp3)C(sp) bond formation catalyzed by B12 complex
L. Chen, K. Kametani, K. Imamura, T. Abe, Y. Shiota, Y. Yoshizawa, Y. Hisaeda, H. Shimakoshi
Chem. Commun, 55, 13070-13073 (2019).

4.

Visible Light-Driven, Room Temperature Heck-Type Reaction of Alkyl Halides with Styrene Derivatives
Catalyzed by B12 Complex,
L. Chen, Y. Hisaeda, H. Shimakoshi,
Adv. Synth. Cat. 361, 2877-2884 (2019). (Front Cover)5.

Electrochemical properties and catalytic reactivity of cobalt complexes with redox-active mesosubstituted porphycene ligands,
T. Koide, Z. Zhou, N. Xu, Y. Yano, T. Ono, Z. Luo, H.Shimakoshi, Y. Hisaeda,
J. Porphyrins and Phthalocyanines, 2019, in press. (doi.org/10.1142/S1088424619500780)

6.

Redox active ionic liquid as efficient mediator and solvent for visible light-driven B12 catalytic reaction,
H. Shimakoshi, N. Houfuku, L. Chen, Y. Hisaeda,
Green Energy & Environment, 4, 116-120 (2019). (Front Cover)7.

Inclusion crystals as vapochromic chemosensors: fabrication of a mini-sensor array for discrimination ofsmall aromatic molecules baased on side-chain engineering of naphthalenediimide derivatives,
T. Ono, Y. Tsukiyama, S. Hatanaka, Y. Sakatsume, T. Ogoshi, Y. Hisaeda,
J. Mater. Chem. C, 7, 9726-9734 (2019).

− 21 −

8.

Symmetry reduction of porphycenes with finely tuned optical and electronic properties through oxidative
cyclization of E/Z-mixed dipyrroethenes,
N. Xu, T. Ono, Y. Hisaeda,
Chem. Eur. J. 25, 11680-11687 (2019). (Inside Front Cover)9.

Learning from Vitamin B12-mediated reactions: Cobalt(III)–carbon bond‐assisted catalytic C–H
difluoroacylation of (hetero)arenes by controlled‐potential electrolysis,
M. J. Hossain, T. Ono, Y. Yano, Y. Hisaeda,
ChemElectroChem, 6, 4199-4203 (2019). (Front Cover, Cover Profile)10.

Flexible-Color Tuning and White-Light Emission in Three-, Four-, and Five-component Host/Guest Cocrystals by Charge–Transfer Emissions as well as Effective Energy Transfers,
T. Ono, Y. Hisaeda,
J. Mater. Chem. C, 7, 2829-2842 (2019). (Front Cover)

11.

Visible Light-driven One-pot Amide Synthesis Catalyzed by the B12 Model Complex under Aerobic
Conditions,H. Tian, H. Shimakoshi, T. Ono, Y. Hisaeda, ChemPlusChem, 84, 237-240 (2019). (Front Cover)
君塚研究室

1.

Oligo(ethylene glycol)/alkyl-modified chromophore assemblies for photon upconversion in water
R. Haruki, H. Kouno, M. Hosoyamada, T. Ogawa, N. Yanai, N. Kimizuka
Chem.Asian J. 14, 1723-1728, (2019)

2.

Hexakis(2,3,6-tri-O-methyl)-α-cyclodextrin–I5− complex in aqueous I−/I3− thermocells andenhancement in the Seebeck coefficient
Y. Liang, T. Yamada,* H. Zhou, N. Kimizuka
Chem. Sci., 10, 773-780, (2019)3.

Supramolecular Crowding Can Avoid Oxygen Quenching of Photon Upconversion in Water
H. Kouno, Y. Sasaki, N. Yanai, N. Kimizuka
Chem. Eur. J., 25, 6124-6130, (2019)4.

Quasi-thresholdless Photon Upconversion in Metal−Organic Framework Nanocrystals
F. Meinardi, M. Ballabio, N. Yanai, N. Kimizuka, A. Bianchi, M. Mauri, R. Simonutti, A. Ronchi,
M. Campione, A. Monguzzi
Nano Lett., 19, 2169−2177, (2019)5.

Hierarchical Hybrid Metal–Organic Frameworks: Tuning the Visible/Near-Infrared Optical Properties by
a Combination of Porphyrin and Its Isomer Units− 22 −

Y .Yang, M. Ishida, Y. Yasutake, S. Fukatsu, C. Fukakusa, M. Morikawa, T. Yamada, N. Kimizuka, H.
Furuta*Inorg. Chem. 58, 7, 4647-4656 , (2019)6.

Non-Pentacene Polarizing Agents with Improved Air-Stability for Triplet Dynamic Nuclear Polarization
at Room Temperature
H. Kouno, Y. Kawashima, K. Tateishi, T. Uesaka, N. Kimizuka, N. Yanai
J. Phys. Chem. Lett., 10, 2208-2213 (2019)7.

Liquid Crystalline Microspheres of Azobenzene Amphiphiles Formed by Thermally Induced pH
Changes in Binary Water–Hydrolytic Ionic Liquid MediaT.Kang, Ma-a.Morikawa, N. Kimizuka
Chem. Commun, 55, 5459-5462 (2019)8.

Triplet dynamic nuclear polarization of nanocrystals dispersed in water at room temperature
K.. Nishimura, H. Kouno, K. Tateishi, T. Uesaka, K. Ideta, N. Kimizuka, N. Yanai
Phys. Chem. Chem. Phys., 22, 16408-16412(2019)9.

Visible-to-UV Photon Upconversion Sensitized by Lead Halide Perovskite Nanocrystals
K. Okumura, N. Yanai, N. Kimizuka
Chem. Lett., 48, 1347-1350 (2019)10.

A theoretical basis for the enhancement of Seebeck Coefficients in Supramolecular Thermocells
Y. Liang, H. Zhou, T. Yamada, N. Kimizuka
Bull. Chem. Soc. Jpn., 92, 1142-1147 (2019)11.

Electrochemical Thermo-Electric Conversion Using Polysulfide as Redox Species
Y. Liang, J. K.-H. Hui , T. Yamada, N. Kimizuka
ChemSusChem, 12, 17, 4014-4020 (2019)12.

Upconverting Oil-Laden Hollow Mesoporous Silica Microcapsules for Anti-Stokes-Based Biophotonic
Applications
H.-L. Lee, J. H. Park, H.-S. Choe, M.-S. Lee, J.-M. Park, N. Harada, Y. Sasaki, N. Yanai, N. Kimizuka,
J. Zhu, S. H. Bhang, J.-H. Kim
ACS Applied Materials & Interfaces, 11, 30, 26571-26580 (2019)13.

Near-infrared optogenetic genome engineering based on photon upconversion hydrogels
Y. Sasaki, M. Oshikawa, P. Bharmoria, H. Kouno, A. Hayashi-Takagi, M. Sato, I. Ajioka, N. Yanai, N.
KimizukaAngew. Chem. Int. Ed. 58,49,17827-17833 (2019)− 23 −

14.

Absolute Method to Certify Quantum Yields of Photon Upconversion via Triplet-Triplet Annihilation
N. Yanai, K. Suzuki, T. Ogawa, Y. Sasaki, N. Harada, N. Kimizuka
J. Phys. Chem. A, 123, 10197-10203 (2019)15.

Visible‐to‐UV Photon Upconversion in Nanostructured Chromophoric Ionic Liquids
S. Hisamitsu, J. Miyano, K. Okumura, J. K‐H. Hui, N. Yanai, N. Kimizuka
Chemistry Open, 9, 14-17(2019)16.

Aqueous Photon Upconversion by Anionic Acceptors Self-Assembled on Cationic Bilayer Membranes
with a Long Triplet Lifetime
D. Asthana, S. Hisamitsu, Ma-a. Morikawa, P. Duan, T. Nakashima, T. Kawai, N. Yanai*, N. Kimizuka*
Organic Materials, 1, 43-49 (2019)17.

Enhanced Electric Polarization and Polar Switching of Dipolar Aromatic Liquids Confined in
Supramolecular Gel Networks
R. Yamamoto, Y. Minami, J. K.-H. Hui, Ma-a. Morikawa, N. Kimizuka*
J. Am. Chem. Soc, 10.1021/jacs.9b11276 (2019)18.

Polar Switching of Dipolar Molecules Confined in Submicron- and Micron-sized Pores in Polymer Films
R. Yamamoto, S. Fujikawa, N. Kimizuka
Chem. Lett., 10.1246/cl.190917 (2019)19.

Polar Switching of Dipolar Molecules Induced by Solid Dispersion-to-Organogel Phase Transition
R. Yamamoto, N. Kimizuka*
Chem. Lett., 10.1246/cl.190950 (2019)
後藤研究室

1.

‘Transcutaneous co-delivery of tumor antigen and resiquimod in solid-in-oil nanodispersions promotes
anti-tumor immunity',
R. Wakabayashi, H. Kono, S. Kozaka, Y. Tahara, N. Kamiya, M. Goto
ACS Biomaterials Sci. Eng., 5, 2297–2306 (2019).

2.

Transcutaneous delivery of immunomodulating pollen extract-galactomannan conjugate by solid-in-oil
nanodispersions for pollinosis immunotherapy,
Q. Kong, K. Higasijima, R. Wakabayashi, Y. Tahara, M. Kitaoka, H. Obayashi, Y. Hou, N. Kamiya, M.
Goto
Pharmaceutics, 11(11), 563 (2019).

3.

‘Development of a novel ionic liquid-curcumin complex to enhance its solubility, stability, and activity',
C. M. Raihan, R. M. Moshikur, R. Wakabayashi, Y. Tahara, N. Kamiya, M. Moniruzzaman, M. Goto

− 24 −

Chem. Commun., 55, 7737-7740 (2019).
4.

‘Designer aromatic peptide amphiphiles for self-assembly and enzymatic display of proteins withmorphology control.',
R. Wakabayashi, A. Suehiro, M. Goto, N. Kamiya
Chem. Commun., 55, 640-643 (2019).
古田研究室

1.

Bis(1,3-dithiol-2-ylidene)-Substituted Subtriazachlorin: A Subphthalocyanine Analogue with Redox
Properties
Wang, Y.; Mori, S.; Furuta, H.; Shimizu, S.
Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 10975-10979.

2.

Pyrrolopyrrole Aza-BODIPY Analogues as Near-Infrared Chromophores and Fluorophore: Red-Shift
Effects of Substituents on Absorption and Emission Spectra
Kage, Y.; Karasaki, H.; Mori, S.; Furuta, H.; Shimizu, S.
ChemPlusChem 2019, 84, 1648-1652.

3.

1,3-Dithiole-2-one-fused Subphthalocyanine and Subporphyrazine: Synthesis and Properties Arisingfrom the 1,3-Dithiole-2-one Units
Wang, Y.; Uchihara, K.; Mori, S.; Furuta, H.; Shimizu, S.
Org. Lett. 2019, 21, 3103-3107.

4.

Hierarchical Hybrid Metal-Organic Frameworks: Tuning the Visible/ Near Infrared Optical Properties by
a Combination of Porphyrin and Its Isomer Units
Yang, Y.; Ishida, M.; Yasutake, Y.; Fukatsu, S.; Fukakusa, C.; Morikawa, M.; Yamada, T.; Kimizuka, N.;
Furuta, H.
Inorg. Chem. 2019, 58, 4647-4656.

5.

Ruthenium N-Confused Porphyrin: Selective Reactivity for Ambident 2-Heteroatom-Substituted
Pyridines Serving as Axial Ligands
Miyazaki, T.; Fukuyama, K.; Mashita, S.; Deguchi, Y.; Yamamoto, T.; Ishida, M.; Mori, S.; Furuta, H.
ChemPlusChem 2019, 84, 603-607.

6.

N-Confused Porphyrin-aza-Dipyrrin Chimera: A Versatile Metal Coordination Ligand Using its Unique
NH Tautomerism
Fukuda, M.; Mori, S.; Furuta, H.; Shimizu, S.
Chem. Asian J. 2019, 14, 1697-1702.

− 25 −

7.

Doubly N-Confused Calix[6]phyrin Bis-Organopalladium Complexes: Photostable Triplet Sensitizers
for Singlet Oxygen Generation
Pushpanandan, P.; Won, D.-H.; Mori, S.; Yasutake, Y.; Fukatsu, S.; Ishida, M.; Furuta, H.
Chem. Asian J. 2019, 14, 1729-1736.
工学研究院 材料工学部門
田中研究室

1.

Temperature Dependence of Activation Enthalpy for Yielding in Bimodal Ti–6al–4v
B.R. ANNE, M. TANAKA, T. MORIKAWA
Mater. Trans.: Vol. 60, pp.1828-1832 (2019)2.

Mechanism Behind the Crack Formation in Hydrogen Doping Cz-Si Crystal Growth
W. SUGIMURA, K. TAKATA, M. TANAKA, K. HIGASHIDA
Mater. Trans.: Vol. 60, pp.1936-1942 (2019)3.

Investigation of Strain Redistribution Mechanism in α-Titanium by Image-Based Crystal Plasticity
Analysis
Y. KAWANO, T. OHASHI, T. MAYAMA, M. TANAKA, Y. OKUYAMA, M. SATOThe European Physical Journal B: Vol. 92, (2019)

4.

Change in Slip Mode with Temperature in Ti-0.49 Mass%O
M. TANAKA, Y. HAYASHI, Y. OKUYAMA, T. MORIKAWA, K. HIGASHIDA
Mater. Trans.: Vol. 60, pp.80-85 (2019)
工学研究院 化学工学部門
上平研究室

1.

Magnetically triggered transgene expression in mammalian cells by localized cellular heating of magnetic
nanoparticles
Akira Ito, Ryoji Teranishi, Kazuki Kamei, Masaki Yamaguchi, Akihiko Ono, Shinya Masumoto, Yuto
Sonoda, Masanobu Horie, Yoshinori Kawabe, Masamichi Kamihira
Journal of Bioscience and Bioengineering, Vol. 128, No. 3, pp. 355–364 (2019)2.

Targeted knock-in into the OVA locus of chicken cells using CRISPR/Cas9 system with homologyindependent targeted integration
Ming Shi, Yoshinori Kawabe, Akira Ito, Masamichi Kamihira
Journal of Bioscience and Bioengineering, doi: 10.1016/j.jbiosc.2019.09.011 (2019)3.

Novel neuromuscular junction model in 2D and 3D myotubes co-cultured with induced pluripotent stem
cell-derived motor neurons
Kantaro Yoshioka, Akira Ito, Yoshinori Kawabe, Masamichi Kamihira− 26 −

Journal of Bioscience and Bioengineering, doi: 10.1016/j.jbiosc.2019.10.004 (2019)4.

Size-Controlled Preparation of Microsized Perfluorocarbon Emulsions as Oxygen Carriers via the
Shirasu Porous Glass Membrane Emulsification Technique
Xiaoting Fu, Seiichi Ohta, Masamichi Kamihira, Yasuyuki Sakai, Taichi Ito
Langmuir, Vol. 35, No. 11, pp. 4094–4100 (2019)5.

Fabrication of skeletal muscle tissue constructs using coculture and microfabrication systems
工学府、化学システム工学専攻
Md Arifuzzaman（2019 年）

6.

Development of genetically engineered PA6 feeder cells for neural differentiation of mouse and human
iPS cells
システム生命科学府、システム生命科学専攻
Paerwen Paerhati（2019 年）
工学研究院 地球資源システム工学部門
応用地質学研究室

1.

Geology and skarn Cu-Bi-Au mineralization at Shwe Min Bon area, Kalaw Township, southern Shan
State, Myanmar
Sint, N. N., Yonezu, K., Tindell, T., Aye, M. T., Win, H., Imai, A. and Watanabe, K.
Resource Geology, Vol. 69, p. 85-106. DOI: 10.1111/rge.12187 (2019)2.

Gold Mineralization in the Kyaikhto District, Mon State, Southern Myanmar
Myo Kyaw Hlaing, Aung Zaw Myint, Thomas Tindell, May Thwe Aye
Open Journal of Geology, Vol. 9 No.1, p.29-42. DOI: 10.4236/ojg.2019.91003 (2019)3.

A low -sulfidation epithermal mineralization in the River Reef Zone, the Poboya prospect, Central
Sulawesi, Indonesia: Vein textures, ore mineralogy, and fluid inclusions
Tomy Alvin Rivai, Yonezu, K., Syafrizal, Sanematsu, K., Damar Kusumanto, Imai, A. and Watanabe,
K.
Resource Geology, Vol. 69, p. 385-401. DOI: 10.1111/rge.12206 (2019)4.

Petrogenesis, ore mineralogy, and fluid inclusion studies of the Tagu Sn–W deposit, Myeik, southern
Myanmar
Kyaw Thu Htun Kotaro Yonezu, Aung Zaw Myint, Thomas Tindell and Koichiro Watanabe
Minerals, Vol. 9, 654; DOI:10.3390/min9110654 (2019)
先導物質化学研究所 物質基盤化学部門
佐藤研究室

1.

Temperature Dependence of Spherical Electron Transfer in a Nanosized [Fe14] Complex
Huang W, Wu S, Gu X, Li Y, Okazawa A, Kojima N, Hayami S, Baker ML, Bencok P, Noguchi M,− 27 −

Miyazaki Y, Nakano M, Nakanishi T, Kanegawa S, Inagaki Y, Kawae T, Zhuang GL, Shiota Y, Yoshizawa
K, Wu D, Sato O.
Nat Commun.10, 5510, (2019)2.

Giant Anisotropic Thermal Expansion Actuated by Thermodynamically Assisted Reorientation of
Imidazoliums in a Single Crystal
Yao ZS, Guan H, Shiota Y, He CT, Wang XL, Wu SQ, Zheng X, Su SQ, Yoshizawa K, Kong X, Sato O,
Tao J
Nat Commun.10, 4805, (2019)3.

Observation of Proton Transfer Coupled Spin Transition and Trapping of Photoinduced Metastable
Proton Transfer State in an Fe(II) Complex
Nakanishi T, Hori Y, Sato H, Wu SQ, Okazawa A, Kojima N, Yamamoto T, Einaga Y, Hayami S, Horie
Y, Okajima H, Sakamoto A, Shiota Y, Yoshizawa K, Sato O
J Am Chem Soc. 141, 14384-14393, (2019)4.

Reversible On–Off Switching of the Hysteretic Spin Crossover in a Cobalt(II) Complex via Crystal to
Crystal Transformation
Shao D, Shi L, Shen FX, Wei XQ, Sato O, Wang XY
Inorg Chem. 58,11589-11598, (2019)5.

Electron-Transfer Activity in a Cyanide-Bridged Fe 42 Nanomagnet
Baker ML, Wu SQ, Kang S, Matsuzawa S, Arrio MA, Narumi Y, Kihara T, Nakamura T, Kotani Y, Sato
O, Nojiri H.
Inorg Chem. 58, 10160-10166 (2019)

6.

Substituent Effects on the Fluorescent Spin-crossover Fe(II) complexes of Rhdamine 6G Hydrazones
Yuan J, Liu MJ, Wu SQ, Zhu X, Zhang N, Sato O, Kou HZInorg. Chem. Front. 6, 1170-1176 (2019)7.

An Azulene-based Chiral Helicene and Its Air-stable Cation Radical
Narita M, Teraoka T, Murafuji T, Shiota Y, Yoshizawa K, Mori S, Uno H, Kanegawa S, Sato O, Goto K,
Tani F.
Bull. Chem. Soc. Jap. 92, 1867-1873 (2019)
先導物質化学研究所 ソフトマテリアル部門
田中研究室

1.

Design of Polymeric Biomaterials: The “Intermediate Water Concept”
M. Tanaka, S. Kobayashi, D. Murakami, F. Aratsu, A. Kashiwazaki, T. Hoshiba, K. Fukushima
Bull. Chem. Soc. Jpn., 92, 2043-2057 (2019)− 28 −

2.

Control of interfacial structures and anti-platelet adhesion property of blood-compatible random
copolymers
D. murakami, Y. Segami, T. Ueda, M. Tanaka
J. Biomater. Sci. Polym. Ed., in press

3.

Hydration states and blood compatibility of Hydrogen-bonded supramolecular poly(2-methoxyethyl
acrylate)
K. Jankova, I. Javakhishvili, S. Kobayashi, R. Koguchi, D. Murakami, T. Sonoda, M. Tanaka
ACS Appl. Bio Mater., 2, 4154-4161 (2019)4.

Effect of Molecular Weight of Poly(2-methoxyethylacrylate) on Interfacial Structure and Blood
Compatibility
D. Murakami, N. Mawatari, T. Sonoda, A. Kashiwazaki, M. Tanaka
Langmuir, 35, 2808-2813 (2019)
先導物質化学研究所 分子集積化学部門
高原研究室

1.

Incorporation of Benzoxazine Pendants in Polymer Chains : A Simple Approach to Add-Up MultiResponsive Functions.
Niyomsin, Sorapat; Hirai, Tomoyasu; Takahara, Atsushi; Chirachanchai, Suwabun.
Macromolecular Chemistry and Physics, Vol. 220, No. 5, 1800526, (2019)2.

Pre-Vulcanization of Large and Small Natural Rubber Latex Particles : Film-Forming Behavior andMechanical Properties.
Sriring, Manus; Nimpaiboon, Adun; Dechnarong, Nattanee; Kumarn, Sirirat; Higaki, Yuji; Kojio, Ken;
Takahara, Atsushi; Ho, Chee Cheong; Sakdapipanich, Jitladda.
Macromolecular Materials and Engineering, Vol. 304, No. 9, 1900283, (2019)3.

Organic-Inorganic Hybrid Films Fabricated from Cellulose Fibers and Imogolite Nanotubes.
Li, Linlin; Ma, Wei; Takada, Akihiko; Takayama, Nobuhisa; Takahara, Atsushi.
Biomacromolecules, Vol. 20, No. 9, p. 3566-3574, (2019)

4.

Investigation of Deformation Behavior of Thiourethane Elastomers Using in Situ X-ray Scattering,
Diffraction, and Absorption Methods.
Rahmawati, Rahmawati; Masuda, Shiori; Cheng, Chao Hung; Nagano, Chigusa; Nozaki, Shuhei;
Kamitani, Kazutaka; Kojio, Ken; Takahara, Atsushi; Shinohara, Naoki; Mita, Kazuki; Uchida,
Kiminori; Yamasaki, Satoshi.

Macromolecules, Vol. 52, No. 18, p. 6825-6833, (2019)− 29 −

5.

Molecular aggregation structure and water repellency of Poly(perfluorohexyl acrylate) with a carbamate
linkage.
Liu, Yi; Higaki, Yuji; Mukai, Masaru; Takahara, Atsushi.
polymer, Vol. 182, 121846, (2019)
多次元分子配列研究室

1.

An Azulene-Based Chiral Helicene and Its Air-Stable Cation Radical
M. Narita, T. Teraoka, T. Murafuji, Y. Shiota, K. Yoshizawa, S. Mori, H. Uno, S. Kanegawa, O. Sato,
K. Goto, F. Tani
Bull. Chem. Soc. Jpn., 92, 1867–1873, (2019)2.

p–p Stacking Interaction in an Oxidized CuII–Salen Complex with a Side-Chain Indole Ring: An
Approach to the Function of the Tryptophan in the Active Site of Galactose Oxidase
H. Oshita, T. Suzuki, K. Kawashima, H. Abe, F. Tani, S. Mori, T. Yajima, Y. Shimazaki,
Chem. Eur. J., 25, 7649– 7658, (2019)3.

The effect of π–π stacking interaction of the indole ring with the coordinated phenoxyl radical in anickel(II)-salen type complex. Comparison with the corresponding Cu(II) complex
H. Oshita, T. Suzuki, K. Kawashima, H. Abe, F. Tani, S. Mori, T. Yajima, Y. Shimazaki
Dalton Trans., 2019, 48, 12060-12069, (2019)4.

Formation of the CuII–Phenoxyl Radical by Reaction of O2 with a CuII–Phenolate Complex via the CuI–
Phenoxyl Radical
T. Suzuki, H. Oshita, T. Yajima, F. Tani, H. Abe, Y. Shimazaki
Chem. Eur. J., 2019, 25, 15805–15814, (2019)
システム情報科学研究院 電気システム工学部門
木須研究室

1.

Novel Power System With Superconducting Cable With Energy Storage Function for Large-Scale
Introduction of Renewable Energies
K. Higashikawa, T. Kiss
IEEE Trans. Appl. Supercond., 29, 5402204 (2019)2.

Dynamic Performance Analysis of Long-distance Power Transmission System with DC Superconducting
Cable from Large Photovoltaic Generation
K. Higashikawa, J. Arai, K. Harada, T. Koshizuka, J. Matsushima, H. Ikeda, N. Harid, A. Al-Durra
IEEE Trans. Appl. Supercond., 29, 5402105 (2019)3.

High Performance Coated Conductors Fabricated by UTOC-MOD Process− 30 −

T. Izumi, K. Nakaoka, M. Sato, T. Machi, A. Ibi, R. Yoshida, T. Kato, M. Miura, T. Kiss, M. Inoue
IEEE Trans. Appl. Supercond., 29, 6602705 (2019)
4.

Flux-Pinning Properties of BaHfO3-Doped EuBCO-Coated Conductors Fabricated by Hot-Wall PLD
S. Fujita, S. Muto, W. Hirata, T. Yoshida, K. Kakimoto, Y. Iijima, M. Daibo, T. Kiss, T. Okada , S. Awaji
IEEE Trans. Appl. Supercond., 29, 8001505 (2019)

5.

Development of multi-filamentated long EuBCO coated conductors with BHO doping by plane-plume
PLD method
A. Ibi, T. Machi, K. Nakaoka, M. Sato, T. Izumi, K. Higashikawa, T. Kiss
Journal of Physics: Conference Series, 1293, 012034 (2019)
システム情報科学研究院 情報エレクトロニクス部門
白谷・古閑・板垣研究室

1.

Identification and Suppression of Si-H2 Bond Formation at P/I Interface in a-Si:H Films Deposited by
SiH4 Plasma CVD
K. Tanaka, H. Hara, S. Nagaishi, L. Shi, D. Yamashita, K. Kamataki, N. Itagaki, K. Koga, M. Shiratani
Plasma Fusion Res., Vol. 14, 4406141, (2019)2.

Effect of Higher-Order Silane Deposition on Spatial Profile of Si-H2/Si-H Bond Density Ratio of a-Si:H
Films
L. Shi, K. Tanaka, H. Hara, S. Nagaishi, D. Yamashita, K. Kamataki, N. Itagaki, K. Koga, M. Shiratani
Plasma Fusion Res., Vol. 14, 4406144, (2019)
理学研究院 化学部門
寺嵜研究室

1.

Adsorption kinetics of nitrogen molecules on size-selected silver cluster cations
T. Ito, M. Arakawa, Y. Taniguchi, and A. Terasaki
Z. Phys. Chem. 233, 759–770 (2019)2.

Electronic and geometric effects on chemical reactivity of 3d-transition-metal-doped silver cluster cations
toward oxygen molecules
S. Sarugaku, M. Arakawa, T. Kawano, and A. Terasaki
J. Phys. Chem. C 123, 25890–25897 (2019)3.

Analysis of cluster growth in magnetron-sputtering metal-cluster source by optical emission spectroscopy
S. Kono, M. Arakawa, and A. Terasaki
Chem. Lett. 48, 1537–1540 (2019)− 31 −

触媒有機化学研究室
1.

Direct transformation of terminal alkenes with H2O into primary alcohols over metal oxide-supported Pd
catalysts
Zhang, Z.; Mamba, T.; Yamamoto, E.; Murayama, H.; Ishida, T.; Honma, T.; Fujitani, T.; Tokunaga, M.
Appl. Catal. B, Environ., 2019, 246, 100-110.

2.

Structures analyses of supported ruthenium catalysts under asymmetric hydrogenation reaction
Murayama, H.; Ikutake, Y.; Nakashima, H.; Honma, T.; Tokunaga, M.
Rad. Phys. Chem., in press. doi.org/10.1016/j.radphyschem.2019.02.017

3.

担持金ナノ粒子を用いた老香成分 DMTS 除去技術の実用化に向けた検討
磯谷敦子・村山美乃・木村萌水・篠﨑貴旭・山本英治・藤井力・飯塚幸子・徳永信

日本醸造協会誌, 2019, 114, 779-786.
4.

Pd-Catalyzed Decarbonylation of Furfural: Elucidation of Support Effect on Pd Size and Catalytic
Activity Using in-situ XAFS
Ishida, T.; Honma, T.; Nakada, K.; Murayama, H.; Mamba, T.; Kume, K.; Izawa, Y.; Utsunomiya, M.;
Tokunaga M.
J. Catal., 2019, 374, 320-327.

5.

Enantioselective Protonation of Enol Esters with Bifunctional Phosphonium/Thiourea Catalysts
Yamamoto, E.; Wakafuji, K.; Mori, Y.; Teshima, G.; Hidani, Y.; Tokunaga, M.
Org. Lett., 2019, 21, 4030-4034.

6.

The additive effect of amines on the dihydroxylation of buta-1,3-diene into butenediols by supported Pd
catalysts
Zhang, Z.; Mamba, T.; Huang, Q.-A.; Murayama, H.; Yamamoto, E.; Honma, T.; Tokunaga, M.
Mol. Catal., 2019, 475, 110502.

7.

Surface Modification of a Supported Pt Catalyst Using Ionic Liquids for Selective Hydrodeoxygenation of
Phenols into Arenes under Mild Conditions
Ohta, H.; Tobayashi, K.; Kuroo, A.; Nakatsuka, M.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A.; Hamasaka, G.; Uozumi,
Y.; Murayama, H.; Tokunaga, M.; Uchida, T.; Hayashi, M.
Chem. Eur. J., 2019, 25, 14762-14766.

8.

Selective mild oxidation of methane to methanol or formic acid on Fe-MOR catalysts
Fang, Z.; Murayama, H.; Zhao, Q.; Liu, B.; Jiang, F.; Xu, Y.; Tokunaga, M.; Liu, X.
Catal. Sci. Tech., 2019, 6946-6956.

9.

DFT study for selective adsorption of 1, 3-dimethyltrisulfane responsible for aged odor in Japanese sake− 32 −

using supported gold nanoparticles
Sonoura, A.; Hayashi, A.; Ato, Y.; Koga, H.; Murayama, H.; Tokunaga, M.; Okumura, M.
Chem. Lett., in press. DOI: 10.1246/cl.190868
量子化学 II 研究室
1.

“Millimeter-wave spectroscopy of HDC=CH”,
Masato Hayashi, Hiromu Matsubayashi, Tomohiro Ichiyama,Kensuke Harada, and Keiichi Tanaka,
J. Chem. Phys. 151, 184304 (2019).
無機反応化学研究室

1.

Metaschoepite dissolution in sediment column systems – Implications for uranium speciation andtransport.
W. R. Bower, K. Morris, F. R. Livens, J. F. W. Mosselmans, C. M. Fallon, A. J. Fuller, L. Natrajan, C.
Boothman, J. R. Lloyd, S. Utsunomiya, D. Grolimund, D. Ferreira Sanchez, T. Jilbert, J. Parker, T. S.
Neill, & G. T. W. Law
Environmental Science & Technology, 53 (2019) 9915-9925

2.

Caesium fallout in Tokyo on 15th March, 2011 is dominated by highly radioactive, caesium-richmicroparticles.
S. Utsunomiya, G. Furuki, A. Ochiai, S. Yamasaki, K. Nanba, B. Grambow, & R. C. Ewing
ArXiv, (2019) 1906.00212

3.

Dissolution of radioactive, cesium-rich microparticles released from the Fukushima Daiichi Nuclear
Power Plant in simulated lung fluid, pure-water, and seawater.
M. Suetake, Y. Nakano, G. Furuki, A. Ochiai, R. Ikehara, T. Komiya, E. Kurihara, K. Morooka, S.
Yamasaki, T. Ohnuki, K. Horie, M. Takehara, G. T. W. Law, W. Bower, B. Grambow, R. C. Ewing, & S.
Utsunomiya
Chemosphere, 233 (2019) 633-644

4.

Formation of radioactive cesium microparticles originating from the Fukushima Daiichi Nuclear Power
Plant accident: Characteristics and perspectives.
T. Ohnuki, Y. Satou, & S. Utsunomiya
Journal of Nuclear Science and Technology, 56 (2019) 790-800

理学研究院 物理学部門
木村崇研究室1.

Thermal Spin-Valve Effect in Magnetic Multi-layered Nanowires
Nagarjuna Asam, Kazuto Yamanoi, Kohei Ohnishi, Takashi Kimura− 33 −

Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 32 pp. 3109–3113 (2019)2.

Temperature dependence of mobility of conducting polymer polyaniline with secondary
dopantKazumasa Yamada, Bunju Shinozaki, Takashi Narikiyo, Yousuke Takigawa, Norihiro Kuroda, Toru
Bando, Hiroaki Nakamura
Synthetic Metals, 247 pp. 124-130 (2019)3.

Bolometric ferromagnetic resonance techniques for characterising spin-Hall effect at high temperatures
P. Phu, K. Yamanoi, K. Ohnishi, J. Hyodo, K. Rogdakis, Y. Yamazaki, T. Kimura, H. Kurebayashi
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 485, pp. 304-307 (2019)4.

Spin–orbit torque-driven current-induced domain wall motion in Gd–Fe magnetic wires:
Y. Kurokawa, M. Wakae, S. Sumi, H, Awano, K. Ohnishi, and H. Yuasa
Jpn. J. Appl. Phys. 58, 030905-1 4 (2019)5.

Quasi-antiferromagnetic multilayer stacks with 90 degree coupling mediated by thin Fe oxide spacers
G. Nagashima, Y. Kurokawa, Y. Zhong, S. Horiike, D. Sch¨ onke, P. Krautscheid, R. Reeve, M. Kl¨ aui,
Y. Inagaki, T. Kawae, T. Tanaka, K. Matsuyama, K. Ohnishi, T. Kimura, and H. Yuasa
J. Appl. Phys. 126, pp. 093901-1 8 (2019)6.

超伝導 Nb 細線への準粒子注入によるスピン制御に関する研究矢野大吾
2018 年度 物理学専攻修士論文

7.

Study of spin-dependent thermal transport and thermoelectric effects across ferromagnetic /nonmagnetic
hybrid metal nanostructures
Asam Nagarjuna
2018 年度 物理学専攻博士論文
磁性物理学研究室

1.

Thermal conductivity of giant magnetocaloric Mn compounds
Hirofumi Wada, Kosuke Fukuda, Takayuki Ohnishi, Kei Soejima, Kensuke Otsubo, Keiichiro Yamashita
J. Alloys and Compd., 785, 445, (2019)2.

Magnetic transport properties of heavy fermionic EuNi2P2
Hirofumi Wada, Kosuke Tanabe, Ibuki Yamamoto, Akihiro Mitsuda
Solid State Commun. 300, 113665, (2019)3.

Photoinduced valence dynamics in EuNi2(Si0.21Ge0.79)2 studied via time-resolved x-ray absorption− 34 −

spectroscopy
Y. Yokoyama, K. Kawakami, Y. Hirata, K. Takubo, K. Yamamoto, K. Abe, A. Mitsuda, H. Wada, T.
Uozumi, S. Yamamoto, I. Matsuda, S. Kimura, K. Mimura, and H. Wadati
Phys. Rev. B, 100, 115123, (2019)
4.

Observation of Kondo resonance in valence-ordered YbPd
Masanobu Shiga, Kengo Okimura, Hiroki Tanaka, Akihiro Mitsuda, Isao Maruyama, Hirofumi Wada,
Yuji Inagaki, and Tatsuya Kawae
Phys. Rev. B 100, 245117, (2019)
農学研究院 環境農学部門
生物資源化学研究室

1.

Direct stimulation of cellular immune response via TLR2 signaling triggered by contact with hybrid
glyco-biointerfaces composed of chitohexaose and cellohexaose
Mayumi Hatakeyama, Fumi Nakada, Hirofumi Ichinose, Takuya Kitaoka
Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 175, 517-522 (2019)2.

One-step synthesis of cellooligomer-conjugated gold nanoparticles in a water-in-oil emulsion system andtheir application in biological sensing
Mayumi Hatakeyama, Daisuke Ryuno, Shingo Yokota, Hirofumi Ichinose, Takuya Kitaoka
Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 178, 74-79 (2019)3.

Concerted catalysis by nanocellulose and proline in organocatalytic Michael additions
Naliharifetra Jessica Ranaivoarimanana, Kyohei Kanomata, Takuya Kitaoka
Molecules, 24, 1231 (2019)4.

Nanocellulose from oil palm biomass to enhance microbial fermentation of butanol for bioenergy
applications
Novitri Hastuti, Rizki Fitria Darmayanti, Safrina Dyah Hardiningtyas, Kyohei Kanomata, Kenji
Sonomoto, Masahiro Goto, Takuya Kitaoka
BioResources, 14, 6936-6957 (2019)
森林圏研究室1.

α-Glucosidase inhibitory activity of resin from sakhalin fir tree (abies sachalinensis) and its bioactive
compounds
Nakagawa, T., Ashour, A., Amen, Y., Koba, Y., Ohnuki, K. & Shimizu, K.
Natural product communications, 14, 6, (2019)2.

White poplar: Targeted isolation of pancreatic lipase inhibitors− 35 −

Elsbaey, M., Amen, Y., Nakagawa, T. & Shimizu, K.
Industrial Crops and Products, 12, 1, (2019)3.

Ursolic Acid Isolated from the Leaves of Loquat (Eriobotrya japonica) Inhibited Osteoclast
Differentiation through Targeting Exportin 5
Tan, H., Zhao, C., Zhu, Q., Katakura, Y., Tanaka, H., Ohnuki, K. & Shimizu, K.
Journal of Agricultural and Food Chemistry, 67, 12, (2019)4.

Two new polyhydroxylated steroids from Egyptian soft coral Heteroxenia fuscescens (Fam.; Xeniidae)
Abdelkarem, F. M., Desoky, E. E. K., Nafady, A. M., Allam, A. E., Mahdy, A., Ashour, A., Mohamed, G.
A., Miyamoto, T. & Shimizu, K.
Natural Product Research, 1-8, (2019)5.

New isoindolinones from the fruiting bodies of the fungus Hericium erinaceus
Ashour, A., Amen, Y., Allam, A. E., Kudo, T., Nagata, M., Ohnuki, K. & Shimizu, K.
Phytochemistry Letters、32, 10, (2019)6.

Melanogenesis Inhibitors from the Endophytic Fungus Aspergillus amstelodami
Elsbaey, M., Sallam, A., El-Metwally, M., Nagata, M., Tanaka, C., Shimizu, K. & Miyamoto, T.
Chemistry and Biodiversity, 16, 8, (2019)7.

Lucidumol D, a new lanostane-type triterpene from fruiting bodies of Reishi (Ganoderma lingzhi)
Satria, D., Amen, Y., Niwa, Y., Ashour, A., Allam, A. E. & Shimizu, K.
Natural Product Research, 33, 2, (2019)8.

Design, Synthesis and Anticancer Evaluation of New Substituted Thiophene-Quinoline Derivatives
Othman, D. I. A., Selim, K. B., El-Sayed, M. A. A., Tantawy, A. S., Amen, Y., Shimizu, K., Okauchi, T.
& Kitamura, M.
Bioorganic and Medicinal Chemistry, 27, 19, (2019)9.

Antioxidant and Antimelanogenesis Activities of Glyasperin A from Macaranga pruinosa Leaves
Arung, E. T., Sinamabela, J. R., Rosamah, E., Kusuma, I. W., Kuspradini, H., Alam, A. E., Amen, Y.,
Tanaka, H., Satria, D., Shimizu, K. & Ishikawa, H.
Natural product communications, 14, 7, (2019)10.

ANTIOXIDANT AND ANTI-LIPASE COMPOUNDS ISOLATED FROM HEARTWOOD OFYAKUSHIMA NATIVE CEDAR (Cryptomeria japonica)
Nakagawa, T., Ashour, A., Amen, Y., Ohnuki, K., Fujimoto, N. & Shimizu, K.
Journal of Wood Chemistry and Technology, 39, 5, (2019)− 36 −

11.

Anti-allergic activity of polyphenolic compounds isolated from olive mill wastes
Mwakalukwa, R., Ashour, A., Amen, Y., Niwa, Y., Tamrakar, S., Miyamoto, T. & Shimizu, K.
Journal of Functional Foods, 58, 207, (2019)12.

Ent-trachylobane-3β-hydroperoxide, a new diterpene from the root bark of Chrozophora
oblongifolia (Fam.; Euphorbiaceae)
Kamel MR, Nafady AM, Hassanein AMM, Hassan AR, Shimizu K, Ibrahim RR, Haggag EG.
Nature Product Research, 1-8, (2019)
カーボンニュートラルエネルギー国際研究所 触媒的物質変換部門
山内研究室

1.

"Electrosynthesis of Amino Acids from Biomass-Derivable Acids on Titanium Dioxide”
T. Fukushima, M. Yamauchi
Chem. Commun., accepted.

2.

"Catalytic Enhancement on Ti-Zr Complex Oxide Particles for Electrochemical Hydrogenation of Oxalic
Acid to Produce an Alcoholic Compound by Controlling Electric States and Oxide Structures”
M. Yamauchi, S. Hata, H. Eguchi, S. Kitano, T. Fukushima, M. Higashi, M. Sadakiyo, K. Kato
Catal. Sci. Tech., 9, 6561-6565 (2019).

3.

“Tailoring Widely Used Ammonia Synthesis Catalysts for H and N Poisoning Resistance”
K. Ghuman, K. Tozaki, M. Sadakiyo, S. Kitano, T. Oyabe, M. Yamauchi
Phys. Chem. Chem. Phys.,21, 5117-5122 (2019).

4.

“A statistical approach to correct X-ray response non-uniformity in microstrip detectors forhigh-accuracy and high-resolution total scattering measurements”
K. Kato, Y. Tanaka, M. Yamauchi, K. Ohara, T. Hatsui
J. Synchotron Radiation,26, 762-773 (2019).

5.

“Electrochemical hydrogenation of non-aromatic carboxylic acid derivatives as a sustainable synthesis
process: from catalyst design to device construction”
M. Sadakiyo, S. Hata, T. Fukushima, G. Juhász, M. Yamauchi,
Phys. Chem. Chem. Phys., 21, 5882-5889 (2019).

6.

“Single atomic Ag enhances the bifunctional activity and cycling stability of MnO2”
S. Ni, H. Zhang, Y. Zhao, X. Li, Y. Sun, J. Qian, P. Gao, D. Wu, K. Kato, M. Yamauchi, Y. Sun
Chem. Eng. J., 366, 361-368 (2019).

7.

“Composition-controlled synthesis of solid-solution Fe–Ni nanoalloys and their application in screenprinted magnetic films”,− 37 −

K. Yatsugi, T. Ishizaki, K. Akedo, and M. Yamauchi,
J. Nanopart. Res., 21, 60 (2019).
8.

"Multiscale Design for High-Performance Glycolic Acid Electro- Synthesis Cell: Preparation of
Nanoscale-IrO2-Applied Ti Anode and Optimization of Cell Assembling”,
T. Fukushima, M. Higashi, S. Kitano, T. Sugiyama, M. Yamauchi
Cat. Today, in press.

9.

"Impact of TiO2-II Phase Stabilized in Anatase Matrix by High Pressure Torsion on Electrocatalytical
Hydrogen Production”K. Edalati, Q. Wang, H. Eguchi, H. Razavi-Khosroshahi, H. Emami, M.
Yamauchi, M. Fuji, Z. Horita
Mater. Res. Lett., 7, 334-339 (2019).

10.

"BiVO4/BiOx (X=F, Cl, Br, I) heterojunctions for degrading organic dye under visible light”
H. Razavi-Khosroshahi, S. Mohammadzadeh, M. Hojamberdiev, S. Kitano, M. Yamauchi, M. Fuji
Adv. Power Technol., 30, 1290-1296 (2019).

11.

"Visible Light Active Bi3TaO7 Nanosheets for Water Splitting”
H. Razavi-Khosroshahi, S. Mohammadzadeh, M. Hojamberdiev, S. Kitano, M. Yamauchi, M. Fuji
Dalton Trans., 48, 9284(2019).

12.

"Impact of lr-Valence Control and Surface Nanostructure on Oxygen Evolution Reaction over a Highly
Efficient lr-TiO2 Nano-rod Catalyst”
J. Cheng, J. Yang, S. Kitano, G.Juhasz, M. Higashi, M. Sadakiyo, K. Kato, S. Yoshida, T. Sugiyama, M.
Yamauchi, N. Nakashima
ACS Catal., 9, 6974-6986 (2019).

13.

"An active, selective, and stable manganese oxide-supported atomic Pd catalyst for aerobic oxidation of
5-hydroxymethyfurfural”
X. Liao, J. Hou, Y. Wang, H. Zhang, Y. Sun, X. Li, S. Tang, K. Kato, M. Yamauchi,
Z. Jiang
Green. Chem., 21, 4194-4203 (2019).

14.

"Wrapping Multi-walled Carbon Nanotubes with Anatase Titanium Oxide for the Electro-synthesis of
Glycolic Acid”
J. Yang, J. Cheng, J. Tao, M. Higashi, M. Yamauchi, N. Nakashima
ACS Appl.Nano Mater., 2, 6360-6367 (2019).

− 38 −

歯学研究院 口腔常態制御学部門
久木田研究室1.

IgG immune complexes with Staphylococcus aureus protein A enhance osteoclast differentiation andbone resorption by stimulating Fc receptors and TLR2.
Kamohara A, Hirata H, Xu X, Shiraki M, Yamada S, Zhang JQ, Kukita T, Toyonaga K, Hara H, Urano
Y, Yamashita Y, Miyamoto H, Kukita A.
Int Immunol. 2019 Nov 12. pii: dxz063. doi: 10.1093/intimm/dxz063. [Epub ahead of print]

2.

Deficiency of stress-associated gene Nupr1 increases bone volume by attenuating differentiation of
osteoclasts and enhancing differentiation of osteoblasts.
Shiraki M, Xu X, Iovanna JL, Kukita T, Hirata H, Kamohara A, Kubota Y, Miyamoto H, Mawatari M,
Kukita A.
FASEB J. 2019 Aug;33(8):8836-8852. doi: 10.1096/fj.201802322RR. Epub 2019 May 8.

3.

Acetylsalicylic Acid Treatment and Suppressive Regulation of AKT Accelerate Odontogenic
Differentiation of Stem Cells from the Apical Papilla.
Tanaka Y, Sonoda S, Yamaza H, Murata S, Nishida K, Kyumoto-Nakamura Y, Uehara N, Nonaka K,
Kukita T, Yamaza T.
J Endod. 2019 May;45(5):591-598.e6. doi: 10.1016/j.joen.2019.01.016. Epub 2019 Apr 3.

4.

Osteoblast lineage-specific cell-surface antigen (A7) regulates osteoclast recruitment and calcification
during bone remodeling.
Badawy T, Kyumoto-Nakamura Y, Uehara N, Zhang J, Sonoda S, Hiura H, Yamaza T, Kukita A,
Kukita T.
Lab Invest. 2019 Jun;99(6):866-884. doi: 10.1038/s41374-018-0179-4. Epub 2019 Feb 11.

5.

Prostate transmembrane protein androgen induced 1 is induced by activation of osteoclasts andregulates bone resorption.
Xu X, Hirata H, Shiraki M, Kamohara A, Nishioka K, Miyamoto H, Kukita T, Kukita A.
FASEB J. 2019 Mar;33(3):4365-4375. doi: 10.1096/fj.201801573R. Epub 2018 Dec 17.

− 39 −

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