学術的背景 立方晶窒化ホウ素（C-BN）は、超広帯域半導体材料であり、極めて高い熱伝導率、低い誘電率、および高い絶縁破壊電界を有しているため、高温・高電力電子デバイスにおいて広範な応用が期待されています。しかし、C-BNの合成は依然として多くの課題に直面しており、特に大面積基板上での高品質な単結晶C-BN薄膜の成長は困難です。ダイヤモンドは、C-BNとの格子不整合が小さい（1.36%）ことから、C-BNのエピタキシャル成長における理想的な基板とされています。それでも、C-BN/ダイヤモンドヘテロ構造の合成はまだ初期段階にあり、欠陥密度を低減し薄膜品質を向上させる方法については多くの未解決の問題が残されています。 本研究では、電子サイクロトロン共鳴プラズマ強化化学気相成長（ECR PECVD）...

皮膚創傷治癒は、細胞、分子、生理学的イベントの調整を含む複雑な生物学的プロセスです。従来の治療法は、ある程度は傷口の閉鎖を促進することができますが、慢性創傷や複雑な外傷環境では、治療効果が十分ではありません。特に感染症や炎症反応の制御において、従来の方法には大きな限界があります。近年、生物医学分野の急速な発展に伴い、自己修復性ハイドロゲルはその優れた物理化学的特性と生体適合性から、創傷治癒を促進する研究の焦点となっています。さらに、天然化合物であるacteoside（アクテオシド）は、抗酸化、抗炎症、細胞増殖促進特性を持ち、創傷治癒を加速し、瘢痕形成を減らす可能性を示しています。しかし、acteosideを効果的に創傷部位に送達し、その生物学的機能を制御する方法は、現在の研究における難点です...

金属ナノクラスター（metal nanoclusters）は分子と金属の間にあるナノスケールの材料で、特に原子構造と物理特性の関係を理解する上で重要な役割を果たしています。近年、有機配体で保護された金属ナノクラスターは、その精密な原子構造、魅力的な幾何学的特徴、そして潜在的な応用可能性から、研究者たちの関心を集めています。特にフラーレン様のトポロジーを持つ多層構造の金属ナノクラスターは、その高い対称性と安定性から研究の焦点となっています。しかし、非炭素元素で構成されるフラーレン構造は、安定性の問題から合成が難しく、関連する研究の進展は遅れていました。 本研究はこの課題に取り組み、新たな銀銅ナノクラスター Ag135Cu60 の合成を通じて、その構造と光学特性を探求し、ナノサイエンスと材料科学...

世界のエネルギー効率と環境持続可能性への関心が高まる中、発光ダイオード（LED）技術は照明やディスプレイ分野の主流選択肢となっています。しかし、従来のLED技術がエネルギー効率と性能において顕著な進歩を遂げている一方で、その製造過程における希少材料への依存や環境への影響は無視できない問題です。近年、ペロブスカイト発光ダイオード（PeLEDs）は、軽量設計、柔軟性、広色域などの利点から、次世代照明およびディスプレイ技術の有力候補として注目を集めています。しかし、PeLEDsが技術的に急速に進歩しているにもかかわらず、その環境的および経済的影響に関する包括的な評価は依然として不足しており、これが将来の商業化にとって重要な課題となっています。 本研究は、ライフサイクルの観点から18種類の代表的なP...

炭素窒化物（Carbon Nitride, CN）は、2次元n型半導体材料として、その優れた光触媒活性と安定性から、光駆動エネルギー変換や環境応用において大きな可能性を示しています。しかし、CNが光触媒分野で優れた性能を示す一方で、光電子デバイス、特にシリコン（Si）ベースの光電子デバイスへの応用は制限されてきました。その主な理由は、高品質で均一かつ加工可能なCN薄膜を大規模に合成する方法が不足していることです。既存の合成方法、例えばナノシート分散コーティング、液-固界面合成、高温アニーリングなどは、ある程度CN薄膜の作成を実現していますが、ウェハーレベルの均一性、表面粗さ、およびシリコンとの界面結合強度において依然として課題を抱えています。これらの問題により、CNとシリコンの異種界面に多く...