東京大学、京都大学、大阪大学など日本QSトップ10大学の研究室情報です。
Takasumi Tanabe教授の研究室は、シリコンフォトニクスを基盤とし、超小型・高品質因子のフォトニクスナノキャビティを用いた低消費電力・高速な全光スイッチング・バイスタビリティ技術の開発を主眼としています。特に、二光子吸収によるキャリア生成とプラズマ効果を活用した全光変調や、イオンドーピングによるキャリア再結合の制御により高速なスイッチング回復を実現。光集積回路やオンチップ光メモリ、超低消費電力光デバイスの実現を目指しています。
Yoshitake Yamada教授の研究室では、低線量CTや最新の画像再構成技術を応用した診断エビデンスの構築を柱としています。特に、Ultra-Low Dose CT（ULDCT）におけるMBIR法の画像品質向上や、呼吸段階・体位に応じた肺・肝臓の画像的変化の定量的評価が特徴です。また、非定型肺結節の検出感度向上や、COPD患者における横隔膜運動の動的評価など、臨床的意義の高い画像診断技術の開発が進められています。
教授の研究室では、ナノスケールの熱伝導メカニズムや界面熱抵抗の解明を核として、炭素ナノチューブを用いた次世代エレクトロニクス・太陽電池の開発を進めています。特に、超微細な炭素ナノチューブ薄膜を用いた折りたたみ式透明導電膜の創出や、分子動力学シミュレーションを活用した熱伝導特性の精密な予測が特徴です。FT-ICR質量分析法への応用や、有機・ペロブスカイト太陽電池への応用も視野に入れた、物性と応用の両面から革新的な材料開発を推進しています。
Hiroko Tokoro教授の研究室では、ヘキサシアフエラート系のサイアノ橋結合金属錯体、特にプラシエアブルーベイソトープアナログを用いた、磁気的・電気的・光学的性質の新規機能創出をめざしています。特に、光誘発磁気転移、光可逆性、イオン伝導とスピン秩序の結合（スピンイオンクス）といった新規な物性現象の解明が中心です。また、高効率な熱エネルギー貯蔵材料の開発や、圧力誘起相転移を伴うエネルギー変換材料の創出にも取り組んでいます。
モハマド・アリ・ゴルジ教授の研究室は、素因数理論的宇宙論と量子重力の接点に立脚した研究を展開しています。特に、ミメティック重力や非可換時空を用いた宇宙初期状態の記述、不安定性を抑えた高次微分項の導入、そして量子重力の紫外・赤外正則化を統合的に扱う枠組みの構築が主な研究テーマです。また、パルサー・タイム・アレイによる重力波背景の解釈や、素粒子物理学的・宇宙論的境界条件における相転移的インフレーションの可能性についても探求しています。
Shanmugavel Chinnathambi教授の研究室では、半導体量子ドットやカーボン量子ドット、金属有機フレームワーク（MOFs）を含むナノ材料を用いたがん治療およびバイオイメージング技術の開発を進めています。特に、生体適合性に優れたシリコン量子ドットやバイオマス由来のカーボン量子ドットを用いた低毒性な蛍光プローブの開発、および生体適合性の高いバイオデグレーダブルなメソポーラス有機ケイ酸ナノ粒子やMOFsを用いた標的性薬物送達系の設計が主な研究テーマです。これらのナノ材料は、がん細胞の特徴に応じた制御放出や、免疫応答を誘導するオリゴデオキシリボヌクレオチドの担持にも応用されています。
Weiwei Wan教授の研究室は、ロボットの把持・操作における安定性と柔軟性を追求する分野に注力しています。主にCADモデルを活用した grasping プランニングや、caging（かご状態による捕獲）を用いた不確実性に強い操作手法の開発を進めています。特に、低コストロボットによる物体の共同搬送や、物体の姿勢を安全に再配置するための自律的プランニング技術が特徴です。これらの研究は、産業用ロボットの実装性と耐障害性を高めるために、高精度なセンシングや制御に依存しないアプローチを重視しています。
Takahiro Kondo教授の研究室では、2次元材料の原子・電子構造とその機能性を、スキャントンネル顕微鏡や第一原理計算を用いて解明しています。特に窒素ドープグラファイトや水素化ホウ素ナノシート（HBシート）といった新規2次元材料の構造・電子状態・触媒特性に注目し、ナノスケールでの物質設計と応用を追求しています。また、外部磁場を要しない異常なランダウ準位の発生機構など、物性の新規メカニズムの解明にも取り組んでいます。
中島潤一教授の研究室は、主に日本の地下深部構造とプレートダイナミクスを、高分解能地震トモグラフィーを用いて解明しています。特に、北東日本や四国・四国地方におけるプレートの沈み込み様式、マントルウェッジ内の異常な速度構造、ならびにその下部におけるマグマ生成メカニズムの解明を主眼としています。地震波の到着時刻データを基にした3次元速度構造の推定や、Q値によるアッテネーション構造の解析を通じて、地下の物性と動的挙動の関係を解明しています。
Takashi Takeda教授の研究室は、分子結晶の力学的応答性に着目し、熱や光によって機械的運動を示す「サーモサライエンス効果」を示す新規分子結晶の設計とメカニズム解明を主な研究テーマとしています。特に、πスタッキングや水素結合を介した自己組織化構造が形成されるスピン系分子や芳香族キノン誘導体の結晶相転移挙動をX線単結晶構造解析を用いて解明しており、刺激応答性材料の開発に貢献しています。また、有機半導体や燃料電池用電極材料の開発にも広がる、分子設計と物性の関係を深く探求しています。
当研究室では、気候変動に伴う高温ストレスが植物の雄しべ発生に与える影響を、ホウズイやアラビドキシスをモデルとして分子機構の解明を進めています。特に、高温がアUXイン酸生合成遺伝子を抑制し、アUXイン濃度を低下させることで雄性不稔を引き起こすメカニズムを解明。また、宇宙環境下における筋萎縮の分子機構を、ショートカイコ（C. elegans）を用いた宇宙飛行実験を通じて解明し、熱ショックに伴う筋肉障害のメカニズムや治療的アプローチの解明も行っています。
アーマノ教授の研究室は、窒化ガリウム（GaN）をはじめとする nitride 半導体のエpitaxial成長とデバイス応用に注力しています。特に、スapphire基板上への高品質なGaN膜成長、Mgドーピングを用いたp型導電性の実現、およびUV発光デバイスの開発が主な研究テーマです。低エネルギー電子ビーム照射（LEEBI）処理によるp型ドーピング効率の向上や、AlNバッファ層を用いた非破綻な膜成長技術の確立により、高効率なUV-LEDやレーザーデバイスの実現に貢献しています。
岩谷安正教授の研究室は、AIDファミリーに属するサイチジンデアミナーゼ（APOBEC3）の機能解明を柱としており、ウイルス感染制御における宿主因子の役割や、ウイルスと宿主の分子的相互作用を解析しています。特にHIV-1やSARS-CoV-2などのレトロウイルスにおけるAPOBEC3の変異誘導作用や、ウイルスのタンパク質（例：Vif、NC）との相互作用メカニズムに注目しています。また、ウイルスの遺伝子変異の起源としてのAPOBEC活性の解明や、自己免疫疾患における炎症関連遺伝子の多型と疾患の関連性についても研究を展開しています。
Takeshi Onoue教授の研究室は、医療と情報通信技術（ICT）の融合を柱として、特にウェアラブルデバイスやIoTを活用した慢性疾患、特に2型糖尿病の管理に関する研究を推進しています。患者の生活習慣データを継続的かつ自動的にモニタリングすることで、個別化された健康指導の効果を科学的に評価する研究が中心です。また、心血管イベントの予測や薬剤の代謝的影響についても、臨床的・疫学的アプローチを用いた多施設共同研究を実施しています。
本研究室では、ハウス栽培における炭素動態と光合成の最適化を柱に、フィールドおよび温室環境下での植物の代謝・水分バランス・二酸化炭素利用効率の向上を目的としています。特に、イチゴをモデルとして、葉からの炭素輸送のダイナミクスやCO₂濃度上昇、局所的水分供給が生育に与える影響を、CFDシミュレーションや現地測定を組み合わせて解明しています。持続可能な農業実現に向け、エネルギー効率の高い環境制御技術の開発も重要な研究テーマです。
Tetsu Nakamura教授の研究室は、北極海氷の減少が大気環流に与える影響、特にアーリアス・オシレーション（AO）や北大西洋振動（NAO）との関連を、観測データと高解像度大気一般循環モデルを用いて解明しています。特に、成層圏の波動場との相互作用が、海氷減少が中緯度に与える気候影響を制御する鍵であると示唆しており、大気の上層部が気象・気候変動に果たす役割に注目しています。また、春の陸面温度・積雪の初期値が季節予報の精度に与える影響についても国際共同で研究を推進しています。
Matsumoto教授の研究室は、地球の古環境変動を解明するため、海洋堆積物中のルテニウム・オキシジェン同位体比（187Os/188Os）を主なプロキシとして、巨大玄武岩火成体（LIPs）の噴出と海洋酸素欠乏イベント（OAEs）の因果関係を解明しています。特に、中生代クレタス期の温暖化や酸素欠乏を引き起こした火山活動のタイムスケール的側面に注目し、高分解能な同位体レコードを用いて地球システムのダイナミクスを解明しています。また、炭素同位体比（δ13C）やPb同位体と併用することで、火山活動の正確な時期特定とその環境的影響を精密に再構築しています。
Irie教授の研究室は、画像診断の高度化を目的として、AIを活用したMRI定量画像解析や、深層学習を用いた血管造影の自動生成技術を開発しています。特に、非定型的で高精度な脳血管・脳疾患の評価手法の確立をめざし、iNPHやアルツハイマー病の早期診断、ステント留置後のフォローアップ画像診断への応用を推進しています。また、画像の再現性や定量的指標の確立にも注力し、臨床応用に直結する革新的な画像診断技術の開発を進めています。
Hashimoto教授の研究室では、脳の高周波活動（特に高周波bandの神経磁気活動）を非侵襲的・侵襲的に計測し、言語機能や嚥下行動の神経機構を解明することを主眼としています。特に、MEGやECoGを用いた高周波活動の空間的・時間的特徴解析により、脳の意思制御や自己制御行動の神経基盤を解明しています。また、嚥下機能の客観的評価手法の開発や、脳機械インターフェースを応用した臨床的応用の可能性にも注力しています。
久保晋教授の研究室では、乱流の中での慣性粒子の集積現象やエネルギー伝達のメカニズムに注目し、数値シミュレーションを基盤にした流体乱動のスケール構造とその力学的起源を解明しています。特に、スティーブ・スティック機構や零加速度点の形成、大規模渦によるスイーピング効果が、粒子クラスターやエネルギー級画像の形成に与える影響を理論と数値実験で解明しています。高レイノルズ数乱流におけるスケール階層的構造やエネルギー級画像の自己組織的形成にも注力しています。
