鳥山明ロス

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成の
せて生まれたキャラクタ「ひこにゃん」。



熱電磁性の複合構造で横型熱電効果を飛躍的に向上
簡便な積層構造で実現、新規熱電デバイスへの応用に期待
3月7日、NIMSは、熱電材料と磁性材料を積層したシンプルな構造を用いて、熱流
と直交方向に電界を生む「横型」熱電効果を飛躍的に増大できること初めて実証。
【要点】
１．NIMSは、熱電材料と磁性材料を積層したシンプルな構造を用いて、熱流直交
  方向に電界を生む「横型」熱電効果を飛躍的に増大できることを世界で初めて
　実証。本成果は、横型熱電効果を利用した新規な環境発電技 術や熱流センサ
　といったデバイス実現に貢献に値する。
２．廃熱などを活用し電気エネルギーを得る熱電変換技術として、ゼーベッ<効
　果を用いた研究が盛んに行われているが、ゼーベック効果は、熱流と電流が平
　行した方向に現れる「縦型」熱電効果であり、複雑な素子構造とそれに起因し
　た耐久性やコスト面の問題が指摘される。一方、磁性材料に特有の熱電現象象
  である異常ネルンスト効果は、熱流と電流が直交方向に現れる「横型」熱電効
  果であるため、素子構造がシンプルになり、新規な発電技術や熱流センサとし
  ての活用が期待されてるが、異常ネルンスト効果で生じる室温での熱電変換性
  能は１Kの温度差当たり10μ率が低い
３．今回、研究チームは、熱電材料と磁性材料を積層し電気的に接触させた極め
　て単純な構造において現れる「ゼーベック駆動横型磁気熱電効果」により、異
　常ネルンスト効果をはるかに超える横型の熱電能を得られることを世界で初め
　て実験的に実証。理論モデルにより横熱電能を増幅する熱電材料と磁性材料の
　膜厚比率を予測し、大きなゼーベック効果を示すシリコン (Si) 上に、膜厚を
　制御した磁性材料鉄ガリウム (Fe-Ga) 薄膜を積層することで、最大で15.2 V
　 /Kの出力を観測しました。これはFe-Ga単体の異常ネルンスト効果 (2.4 μV
　/K) のおよそ６倍もの性能向上に相当。
４．本成果は、熱電材料と磁性材料を接触させただけの極めて単純な二層構造で、　　  横型熱電効果を増大できることを実証したもの、熱電発電技術などの実用デバ
 イスへの汎用性の高さが大きな特徴です。今後は、社会の省エネルギー化に資す
 る熱電発電デバイス応用に向け、実用上求められる体積の大きなバルク材料を含
 めて研究を展開させる。


【掲載論文】
題目 : Direct-contact Seebeck-driven transverse magneto- thermoelec tric generatthermoelectric bilay
著者 : Weinan Zhou, Taisuke Sasaki, Ken-ichi Uchida, Yuya Sakuraba
雑誌 : Advanced Science
掲載日時 : 2024年3月6日
DOI : 10.1002/advs.202308543 

【新錬金術時代】
3月3日。ＮＨＫの「サイエンスゼロ『現代の錬金術!?“多元素合金”』」という
番組が目にとまる。「あれっ！」これはこのブログのサブ・テーマではないたと。
「「多元素合金」！？これまでの技術ではできなかった８つの元素が原子レベル
で混ざった新たな合金をつくることが発見！金属の組み合わせによって、性能が
アップした「触媒」を作ることも可能に！混ぜるカギは、「還元」の速さをそろ 
える霧吹き！？さらに、無数の組み合わせの中から、ＡＩが求める性質を持つ組 
み合わせを予測。新素材の開発が一気に加速する可能性が！脱炭素社会にも貢献
する現代の錬金術に注目です！」と続く。ことののお取り起こりは 2022年2月、
京都 大学大学院理学研究科の北川宏教授が、「8種類の『貴金属Jを全て原子レ
ベルで均一に混合」することに成功したことによる（アメリカの国際学(Journal
 of the American Chemical Society』に報告した。一言ではなかなか伝わりづらい
この研究のスゴさを、北川教授が次のように説明する。 

  アルミニウムや鉄、銅に亜鉛など、金属元素といってもさまざまです。その
  中で、例えば2種類の元素を混ぜ合わせた｢合金｣は1500パターン以上つくるこ
  とができるはずです。しかし｢その大半は原子レベルで混ざり合う事ができる・　　　　
　例えるなら｢水｣と｢油｣。ドレッシングのようなものです。無理に混ぜようと
　激しく振れば一見混ざっているように見えますが、よく見ると水と油はそれ
　ぞれ細かい粒となっているだけで、決して分子レベルで混ざっているわけで
　はありません。私たちがよく知る｢合金｣と呼ばれているものも、実はそのほ
　とんどがドレッシングと同じような状態です。今回実験に用いた｢貴金属｣は、
　金や銀に加え、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウ
　ム、白金(プラチナ)の合計8種類の金属元素のグループです。金や銀を除いた
　元素は、化学反応の｢触媒｣として似た性質を持つ事から、まとめて｢白金族元
　素｣とも呼ばれています。この８種類の貴金属元素も、先程説明したように基
　本的に原子レベルで混ぜ合わせるこに難しいとされています。
　この本来は混ざりにくい8つの貴金属同士を｢人類が合金を利用した5000年の
　中で初めて原子レベルで混ぜ合わせた｣と、その成果を強調します。しかも、
　合成した８つの元素を原子レベルで混ぜ合わせた粒子は、水素を発生させる
　触媒としての性能が、市販の白金触媒の10倍以上という数値を叩き出したと
　いうのだから驚きです。

　混ざらないものを混ぜるには？
　では、どのように｢水と油｣のように混ざり合わないはずの貴金属元素を混ぜ
　合わせたのか。鍵となるのは、金属元素の状態を変化させる方法にあります。
　まず、金属元素を電子が不足した｢イオン｣の状態にし、水に溶かし、この水
　溶液を、熟した有機溶媒（還元性の溶媒）の中に入れると、イオン状態の金
　属元素は瞬時に原子の状態に戻り、金属元素同士で集まる。独自の手法を聞
　発し、イオン化させた異なる種類の金属元素を同時に原子の状態に戻すこと
　で、同じ種類の元素が集まるよりも前に、異なる種類の元素同士が均一に集
　まるような状態をつくりました。この手法を｢非平衡科学的還元法｣と言いま
　す。こうして、本来なら混ざリ合うことのない8種類の金属元素が原子レベ
　ルで均等に混ざりあった、直径数ナノメートルの微細な合金粒子（ナノ粒子
　合金）をつくった。今回、合成した8種類もの貴金属元素を均一に混ぜ合わ
　せたナノ粒子の合金では、ある１つの原子のまわりに、基本的に別の種類の
　元素が配置する。その結果、このナノ粒子合金の内部の状態は、どの貴金属
　とも異なる状態になる。物質の内部の状態が違えば、当然、現れる性質も変
　わる。だからこそ、今回北川教授が合成したナノ粒子合金は、まるで｢新し
　い元素｣と言える。実際、今回合成されだスーパー貴金属元素の水素発生触
　媒｣としての性能は、市販の白金触媒の10倍以上という数値を叩き出す。本
  来なら水素発生触媒の性質を持だない金やオスミウムが混ざっていながら既
  存の触媒よりも高い性能を持っている、という点も興味深いという。異なる
　異る種類の元素を混ぜ合わせた粒子の性質は、必ずしも混ぜ合わせた各元素
　の性質の｢平均値｣になる。これはつまり、今まで触媒として有効活用できな
　いと思われていた金属元素でも、元素の組み合わせ次第では有用な触媒とし
　て活用できる可能性があるということを意味するという。
【掲載論文】
・Noble-Metal High-Entropy-Alloy Nanoparticles: Atomic-Level Insight into the El-
　ectronic Structure
※「新錬金術時代」「人工光合成時代」の事業開発概念は上位概念の「ネオコ
ンバーテック事業」としてブログ提案済で「メタネーション」事業とし10年以
内に実現すると確信していものである。
※北川さんらはノーベル賞を獲得できるでしょう。
※人工知能・ディ－プ・ラーニング・超高度計測装置が前提です。

「ドラゴンボール」「Dr.スランプ」などで知られる漫画界のレジェンド鳥山明
（とりやま・あきら、1955年4月5日 - 2024年3月1日）が急性硬膜下血腫で死去
した。68歳。愛知県出身。享年六十八
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　合掌

1978年に『週刊少年ジャンプ』52号にて読み切り作品『ワンダーアイランド』で
デビュー。集英社との専属契約下で『週刊少年ジャンプ』などジャンプ系列誌に
作品を発表。代表作『Dr.スランプ』『ドラゴンボール』はいずれもテレビアニ
メ化され、1981年から1999年にかけてフジテレビ系列の毎週水曜日19時 - 19時
30分は『Dr.スランプ アラレちゃん』から始まり、『ドラゴンボール』『ドラ
ゴンボールZ』『ドラゴンボールGT』『ドクタースランプ』と、長期に渡り鳥山
原作のアニメが放映されていた。 漫画家としての活動の合間にデザイナーとし
ても活動し、『ドラゴンクエストシリーズ』などのゲームやマスコットのキャラ
クターデザイン、プラモデルや車などのデザインを多数手掛けている。漫画家ュ
ー以来、地元で活動を行っており、Dr.スランプ単行本の描きおろしページ<によ
ると、当時は名古屋飛行場（小牧空港）から航空便で東京に原稿を送っていた。1980年から1990年代の『（週刊少年）ジャンプ』の全盛期を支えた立役者であり、当時編集長を務めた西村繁男は、「『週刊少年ジャンプ』発行部数600万部達成
の快挙は、鳥山明の破壊的なパワーを借りて初めて実現し得たことは、誰も否定
できないだろう」と評価している。『Dr.スランプ』と『ドラゴンボール』,2024年
の現在でもコマーシャルに起用されたりグッズが作られるなど人気を博してる。 

　　風蕭々と蒼い時

● 今夜の寸評 : 鈍すれば貧する
　　　　　　　  賢明でなければ豊かになれない。 

備忘録：３月９日、午前９時小雪降るなか、弔問に老友会代表会長に同伴し、挨拶周りする。会の平均年連九十四歳、物故者男子二名（享年九十一、七十三）地
縁者とはいえ疎遠がちであったが吉岡輝一郎さんには大変お世話になり（昨年、
プロシードアリーナがも事竣工し地縁力を高めて頂いたこに感謝申し上げます。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　合掌

世界一のダイヤモンド産出国へ

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成
の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編のこと）の兜（かぶと）を合体さ
せたせて生まれたキャラクタ。



　

Anytime Anywhere ￥１/kWh era

【再エネ革命渦論 195 アフターコロナ時代 186】
 技術的特異点でエンドレス・サーフィング 
● エアロゾル支援溶媒処理: 
ペロブスカイト太陽電池の性能と安定性向上させる普遍的な方法
前回のつづき
【結果及び考察】
２． 結果と考察
2.5 エアロゾル処理効果の実証
これまでのところ、エアロゾル支援溶媒処理が単一の p-i-n 構造を備えた
MAPbI3 PSC の効率と再現性を向上させる効果的な技術であることを実証し
てきたが、高効率な電荷抽出層と代替構造が実証が報告されてきた。エア
ロゾル処理の普遍性の強調に、特に以下のような幅広いデバイス構成への
応用を調査し、１）最大 1300nm の活性層厚さで調製された MAPbI3デバイ
ス。２) 代替HTL を使用して準備されたデバイスおよび HTL フリー デバ
イス。３) メチルアンモニウムを含まない (ホルムアミジニウム-セシウム
) ダブルカチオン ペロブスカイト。４) n-i-p アーキテクチャでデバイス
を準備。

2.5.1 活性層の厚さの増加
高性能 PSC の一般的な活性層の厚さは 300 ～ 500 nm の範囲にある。ペ
ロブスカイト単結晶はこの長さをはるかに超える拡散長を示すが、GBとそ
の結果として生じるトラップ状態により、デバイスで使用される最適な厚
さが制限される。これにより、活性層が吸収できる光の最大量が制限され、
厚さの許容差が制限され、大規模な蒸着がより困難になるが、GB の減少と
膜特性の改善を考慮し、900および 1300 nmのより厚いペロブスカイト膜
に対するエアロゾル処理の効果を調査した。図 5aは、公称厚さ 500、900、
および 1300 nm の未処理およびエアロゾル処理された MAPbI3 フィルムの
断面 SEM 画像を示しています。未処理のフィルムでは、顕微鏡写真により、
粒子サイズがフィルムの厚さの影響をほとんど受けずに垂直に積み重なっ
た粒子が明らかになった。エアロゾル暴露後、MAPbI3 の粒子サイズと形状
に大きな変化があり、未処理膜の小さな粒子が膜厚全体に広がるモノリシ
ック粒子に置き換えられる。膜厚がかなり増加しているにもかかわらず、
エアロゾル処理後の水平粒界の証拠は見られない。 エアロゾル処理された
フィルムの粒子サイズはフィルムの厚さに依存し、より大きな粒子はより
厚いフィルムで形成されるが、図２に見られる重要な構造再構成と再結晶
化を反映し、厚さ 1300nm までの膜でも膜厚全体にわたってそれが発生す
ることを示す。

図５．厚さに依存する微細構造と光起電力特性 a) 異なる厚さの未処理ペロブス
カイト膜（左列）およびエアロゾル処理済みペロブスカイト膜（右列）の断面走
査型電子顕微鏡（SEM）画像（スケールバー = 1 µm）。 b) 500、900、および
1300 nm の MAPbI3 膜から調製されたデバイスの PCE 値の測定。 各厚さのチャ
ンピオン セルの単一デバイス データも示される。c) チャンピオンデバイスの
J-V データ、フォワードスキャン (FS) およびリバーススキャン (RS)、すべて
のデバイスパラメーターが挿入表に示されている。

図5bは、3つの活性層厚さの未処理膜とエアロゾル処理膜のp-i-n構造デバイスの
PCEを示しています。 未処理のフィルムでは、厚さが増加すると PCE が減少。
これらの厚さに依存する損失は、電荷輸送を妨げる水平粒界による短絡電流密度
(JSC) と曲線因子 (FF) (図 S11、サポート情報) の減少に起因。ただし、エアロ
ゾル処理されたデバイスではこれらの損失は最小限に抑えられる。エアロゾル処
理によりすべてのデバイス特性が大幅に改善され、現在最高のパフォーマンスを
発揮するデバイスは活性層の厚さが 900 nm のデバイスは、1300 nm のデバイス
は 500 nm のデバイスよりわずかに低い性能メトリクスしか示さず、図 5c のチ
ャンピオン 900 nm デバイスは、JSC = 22.8 mA cm−2、VOC = 1.11 V、FF = 0.81、
PCE = 20.77% で、ヒステリシスは最小限で、統合外部量子効率 (EQE) は 22.4
mA cm−2 です。 2 (測定された JSC と相関)、図 S12、サポート情報。イオン欠
陥および/または電子欠陥を媒介することにより、エアロゾル処理により厚い吸
収体層の使用が可能になり、集光性が向上する。これは、チャンピオンデバイス
のより高い PCEをもたらすだけでなく、ピンホールなどの関連欠陥を克服するた
めに通常より厚い吸収層が使用される印刷などの PSC の大規模製造にも有利。
X 線回折を使用した厚い MAPbI3 膜の構造特性評価では、エアロゾル処理による
予想される変化、つまり結晶化度の増加、粒子サイズの増加、および優先 (110)
配向の発達が示されています。図 S13、 サポート情報。 (110) 回折ピークを詳
しく分析すると、エアロゾル処理後にピークがより高い 2θ 値にシフトしている
ことが明らかになり、その大きさは膜厚とともに増加します。 同様のシフトが
他の回折ピークにも見られ、格子サイズの減少を示す。
全体として、これらの結果は、膜厚のばらつきが大きいペロブスカイト膜にエア
ロゾル処理を容易に適用でき、その結果、膜品質が一貫して向上し、デバイスの
高性能化につながることを示す。

2.5.2 ホールトランスポート層 (HTL) のバリエーションと HTL フリーのデバイス
これまでのところ、製造された高性能デバイスにより、HTL として PolyTPD を使
用したエアロゾル処理の有効性を実証してきました。 ただし、PolyTPD は疎水性
であるため、加工に課題が生じます。[57] 代替 HTL として、親水性ポリ (3,4-
エチレンジオキシチオフェン)-ポリ(スチレンスルホネート) (PEDOT:PSS) を備
えた p-i-n デバイス、および HTL フリーのデバイスを検討します。 どちらの
アーキテクチャも、準備の容易さと材料コストの削減により魅力的であり、特に
大量生産に有利ですが、通常はデバイスの性能が低くなります 。 図6aは、異な
るHTLを備えたp-i-n PSCの概略的なエネルギー図を示し、図6bは、HTLが変化した
ときにPCEがどのように変化するかを示しています。 PolyTPD デバイスは、PEDOT

:PSS を使用して作成したデバイスよりも優れた性能を発揮するが、これは予想
通りです。 ただし、エアロゾル処理ＰＣPCEの向上は PEDOT:PSS デバイスでは
はるかに大きく、平均 PCE は 13.5 ± 0.4%から 17.6 ± 0.4% に増加しました。
これに対し、PolyTPD デバイスでは 18.7 ± 0.4% から 19.7 ± 0.3% に増加し
ました。 HTL フリーのデバイスの PCE は、エアロゾル処理後に  さらに大きな
係数で増加し、9.6 ± 0.5% から 15.4± 0.4%に増加し、以前に報告された最高
のパフォーマンスを誇るドーパントフリー、HTLフリーのデバイスに 匹敵する。
J-V 曲線（図 6c）、および太陽光発電パラメータ（図 S14、サポート情報）は
、PCE の改善は、HTL フリー デバイスの場合は VOC と FF の大幅な改善によっ
て促進され、HTL フリー デバイスの場合は主に VOC の改善によって促進される
ことを示しています。 PEDOT:PSS デバイス。 ここで、膜の結晶化度の増加、イ
オン欠陥の減少、ペロブスカイトの p ドーピングの減少の組み合わせにより、
HTL/ペロブスカイトまたは ITO/ペロブスカイトの界面でより好ましいバンド曲
がりが形成され、正孔の抽出が促進され、表面再結合が減少する。


図６　代替のデバイス構成とアーキテクチャ。 パネルは左から右に示す。フラ
ットバンドエネルギー準位図、統計デバイス PCE データ、および a ～ c) 異な
る HTL を使用した p-i-n PSC、d ～ f) Cs0.1FA0.9Pb を使用した p-i-n PSC
の典型的な J-V 曲線の概略図。 (I0.95Br0.05)3 (CsFA) を活性層として、g–i)
n-i-p PSC (図 (i) の挿入図は定常状態の電力出力を示す)。 (c) では、J-V 曲
線の逆スキャンのみが示されています。 (f) と (i) では、J-V 曲線の順方向ス
キャン (FS) と逆方向スキャン (RS) の両方が示されている。 スキャン速度は
すべての場合で 50 mV s-1 。

2.5.3 メチルアンモニウムを含まないダブルカチオンペロブスカイト
エアロゾル処理の真の普遍性を実証するために、ホルムアミジニウム (FA) ベー
スのペロブスカイトの調査に移ります。これらのペロブスカイトは、その優れた
熱安定性により魅力的ですが、それらの PCE は通常、MA または A-FA ベースの
ペロブスカイトよりも低い。標準的な p-i-n アーキテクチャを使用して、公称
組成 Cs0.1FA0.9Pb(I0.95Br0.05) の FA ペロブスカイト膜を作製した (図 6d)。
FA と一緒にセシウム (Cs) を導入すると、ペロブスカイト構造が安定化するこ
とが報告されている。PCE の統計 (図 6e) は、エアロゾル処理後の平均 PCE が
18.6± 0.3% から 19.7± 0.3% に改善したことを示す。 図 S15a ～図 S15c の
サポート情報に示されている測定された太陽光発電パラメータは、そのような改
善が主に VOC と FF の増加によりって促進を示す。チャンピオンデバイスのJ-V
曲線（図6f）は、未処理デバイスのPCEが19.0％、エアロゾル処理デバイスのPCE
が20.1％を示し、両方のデバイスで最小限のJ-Vヒステリシスが見られる。 アロ
ゾル処理されたデバイスの統合外部量子効率 (EQE) は 23.0 mA cm-2 であり、測
定された JSC (図 S16、サポート情報) とよく相関。 Cs0.1FA0.9Pb(I0.95Br0.05)
膜の特性評価 (図 S17、裏付け情報) は、エアロゾル処理の実行後の結晶化度の
改善と組み合わせて、粒子サイズの増加とモノリシック粒子の形成を示す。これ
らの膜のトラップ状態の減少。これらはすべて、MAPbI3 フィルムで観察された
修飾と一致している。

2.5.4 n-i-p アーキテクチャ
結論として、ほとんどの最先端の PSC が採用している n-i-p 構成で準備された
デバイスを検討。図 6g は、デバイスのエネルギー レベル図の概略図を示す。
ナノ粒子 SnO2/PCBM 二重層が ETL として使用され、ポリ[ビス(4-フェニル)(2,
4,6-トリメチルフェニル)アミン (PTAA)] が HTL として使用される。 PCE デー
タの分析 (図 6h)、およびその他のデバイス特性 (図 S15d ～ f、サポート情報
) は、エアロゾル処理によってデバイスが大幅に改善されることを示す。エアロ
ゾル処理後の平均 PCE 値が 18.2 ± 0.9% (チャンピオン 19.2%) から 20.2 ±
0.3% (チャンピオン 21.0%) に増加することに加えて、すべての特性の広がりも
減少。つまり、エアロゾル処理により、より優れた性能のデバイスが作製される。
統計的にパフォーマンスのばらつきが少なくなる。 n-i-p 構造の欠点の 1 つは、
一般に p-i-n 類似体よりもヒステリシスがより問題となることである。 図6iは
チャンピオン未処理デバイスとエアロゾル処理デバイスのJ-V曲線を示す。ここ
で、エアロゾル処理デバイスではヒステリシスが減少していることが明らかであ
り、イオン欠陥の減少を示す。エアロゾル処理後でも適度な J-V ヒステリシスが
あるにもかかわらず、デバイスが MPP (0.952 V) の近くに保持されている場合、
定常状態の電力出力測定 (図 6i の挿入図) は 20.5% の安定した PCE を示す。 
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項了
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【掲載論文】
原題：Aerosol Assisted Solvent Treatment: A Universal Method for Performance and
　       Stability Enhancements in Perovskite Solar Cells
         11 July 2021　https://doi.org/10.1002/aenm.202101420　　　

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 黒の革命

●　世界初のn型導電性チャネルダイヤモンド電界効果トランジスタを開発
　　　ダイヤモンドCMOS 集積回路への
1月25日、NIMS は、世界で初めてダイヤモンドのｎ型チャネル動作による金属酸化膜
半導体電界効果トランジスタ（MOSFET ）を開発。本成果は一般電子機器用IC に代表
されるモノリシック集積化（1つの半導体基板内に複数のデバイスを集積）に向けて耐環
境型の相補型金属酸化膜半導体（CMOS ）集積回路の実現、および将来的に強く期待
されるダイヤモンドのパワーエレクトロニクス応用に対して重要な一歩となる。
【概要】
1.NIMS は、世界で初めてダイヤモンドのｎ型チャネル動作による金属酸化膜半導体電
界効果トランジスタ（MOSFET ）を開発しました。本成果は一般電子機器用IC に代表さ
れるモノリシック集積化（1つの半導体基板内に複数のデバイスを集積）に向けて耐環境
型の相補型金属酸化膜半導体（CMOS ）集積回路の実現、および将来的に強く期待さ
れるダイヤモンドのパワーエレクトロニクス応用に対して重要な一歩となる。
2.ダイヤモンド半導体では、高い絶縁耐圧や高速スイッチングなどの優れた特性を、高
温、高放射線被曝環境（原子力発電の炉心近傍等）などの極限環境で実現することが
原理的に可能です。その利点を生かして環境安定性に優れた制御系の集積回路に利
用するために、高機能化CMOS の実現が期待されています。CMOS 構造にはp型とｎ
型の双方の導電性チャネル形成が必須ですが、ダイヤモンドではn型チャネルを持つ
MOSFET が実現できていなかった。
3.今回、NIMS の研究チームは世界に先駆けて開発した高品質単結晶ｎ型ダイヤモン
ド半導体成長技術をベースに、n型チャネルダイヤモンドMOSFET を開発しました。低
濃度のリンをドープした原子的に平坦なテラスを有する高品質n型ダイヤモンドの結晶
成長に成功しました（左図）。これをチャネル層に用いたMOSFET 構造（中図）において
、高濃度でリンをドープしたダイヤモンドをソースおよびドレインのコンタクト層として使
用することで接触抵抗を大幅に低減し、ｎ型チャネルのトランジスタ特性を確認した。
トランジスタ性能の重要な指標である電界効果移動度は、300 ℃において約150 cm 2/
V･sec の高い値を示し、優れた高温動作特性（右図）が確認できた。


4.本成果は、省エネパワーエレクトロニクス、スピントロニクス、耐環境型の微小電気機械シ
ステム（MEMS ）センサーの実現に向けたCMOS 集積回路に応用されることが期待で
きるす。
5.本研究は、NIMS 電子・光学材料研究センターの廖 梅勇、Huanying Sun 、小泉 聡に
よって行われた。
6.本研究成果は、Advanced Science 誌に202 4年1月20 日オンラインにて掲載された
（doi.org/10.1002/advs.202306013 202306013）。
【結果/成果】
n 型ダイヤモンドMOSFET の形成には、高結晶品質ダイヤモンドn―型チャネルエピタ
キシャル（以下エピと省略：用語解説4）層と高導電性n+コンタクトエピ層の成長が不可
欠。本研究チームは、高温高圧合成（HPHT）単結晶ダイヤモンド基板｛111｝結晶面に、
NIMS 独自開発のマイクロ波プラズマ化学気相成長（MPCVD：用語解説5）によって精
密にドーピング濃度を制御した高品質n 型ダイヤモンドエピ層を形成しました。デバイス
チャネル用に低濃度のリンをドープしたn-ダイヤモンドエピ層は、HPHT ダイヤモンド基
板表面に直接成長しました。その後、オーミックコンタクトの形成用に高濃度でリンをド
ープしたn+層をn－層表面に堆積しました。n－型ダイヤモンドのホモエピタキシャル成
長は、ステップフロー成長モードに従い原子的に平坦（平均粗さ約0.1 nm）なテラスを形
成することが原子間力顕微鏡（AFM）観察で確認されました（図1）。成長面内でのリン
濃度の均一な分布、またドナーを不活性化する水素含有量が測定限界以下に低いこと
も二次イオン質量分析（SIMS）で確認されている。ダイヤモンドエピ層の電子移動度（用
語解説6）はホール効果（用語解説7）によって測定され、300 ℃の高温において212 cm
2/V・sec の高い値が得られている。

図1 高品質の低リンドープn―型ダイヤモンドエピ層。（A）成長に用いた微傾斜ダイヤモ
ンド｛111｝基板表面の原子ステップ（上）とリンをドープしたエピ層（下）の概略図。（B）ダイ
ヤモンドエピ層の表面形態原子間力顕微鏡（AFM）像。
作製した金属酸化膜半導体電界効果トランジスタの動作を調べると、ソースとドレイン（n
+層）のコンタクト間のチャネルに流れる電流（ドレイン電流）をゲート電極にかける電圧
で制御でき、その極性から電子（n 型）伝導性を世界で初めて確認しました（図２）。ドレ
イン電流は、室温から300 ℃までほぼ4 桁増加し、300 ℃における電界効果電子移動度
は約150 cm2/V・sec の高い値を示しました。これは他のワイドギャップ半導体n チャネ
ルMOSFET の同一温度域での移動度と比較して十分に高い値です。また、高周波動
作に関しては、300 ℃の高温でマイクロ秒レベルのスイッチング速度が得られました。
ゲート振幅を広げればチャネルの導電率が増加するため、さらに高速のスイッチングが
期待できます。マイクロ秒レベルの速度、すなわちMHz レベルの素子動作は、過酷環
境下でのセンサー信号処理回路等への利用に十分な特性であり、高温、放射線環境等
で用いる各種センサーのプリアンプ等への応用が期待できる。

図２ n 型ダイヤモンドMOSFET 構造図とその電気特性および温度依存性。（A）MOSF
ET の概略図、（B）ダイヤモンドMOSFET の光学顕微像、（C）室温、150 ℃、および300
℃でのトランジスタ特性（黒線から黄線（(i)では紫と重なっている）に向かってゲート電圧
（Vg）増大）
【展望】
本研究成果は省エネパワーエレクトロニクス、スピントロニクス、モノリシック（用語解説8
）集積した微小電気機械システム（MEMS）センサー等への応用に向け、低損失、軽量
な耐環境CMOS 集積回路の実現に繋がると期待されます。ダイヤモンドの究極性能を
最大限に活用するため、特に過酷な環境（高温および高い放射線暴露状態など）で動
作できるエレクトロニクスとしてCMOS の開発が必要です。将来、放射線検出器やMEM
S センサ用の混合信号集積回路の要件を満たすように、n 型MOSFET デバイス形状の
最適化を行い、現状のメガヘルツ（MHz）動作からより高周波のギガヘルツ（GHz）動作
に向けて高周波特性の向上を試みます。さらに、p 型、n 型ドーピング制御、薄膜形成技
術を高度化してダイヤモンドCMOS 回路実現に向けた研究を開始する。
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掲載論文
題目：High-temperature and high-electron mobility metal-oxide-semiconductor field-effect
transistors based on n-type diamond
著者：Meiyong Liao, Huangying Sun, Satoshi Koizumi
雑誌：Advanced Science （Wiley; doi.org/10.1002/advs.202306013）
掲載日時： 2024 年1 月20 日（オンライン掲載）
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【関係技術情報】
１．ノーマリ・オフ ダイヤモンドMOSFET開発 2024.01.19
２．超短パルスレーザーでNV中心を直接書込み 　2023.12.26
３．ダイヤモンド触媒でCO2を可視光で還元 2023.12.12
４．高放熱性窒化ガリウムトランジスタを実現 2023.12.04
５．EDP，半導体用人工ダイヤモンド大型基板を発 2023.08.24

※日本でダイヤモンドをはじめとした人工合成時代のアップバージョンのトップランナと
　 して世界貢献立国を目指そう。

● 銀ナノ粒子がペロブスカイト太陽電池の効率を向上
1月23日。シェフィールド大学の研究者らは、電子輸送層に銀ナノ粒子を添加す
ることでペロブスカイト太陽電池の効率を高め、記録破りの14.3％の電力変換効
率を達成。
【要約】
全固体環境では、リチウム (Li) とアノードの材料との間の界面反応はよく理解されてい
ない。 この論文では、そのような界面における材料の収縮感受性という新しい現象を明
らかにする。この現象を利用すると、大量の厚いリチウム金属層の迅速なめっきと剥離
をホストするアクティブな三次元足場の設計が容易になる。 ここでは、よく知られたアノ
ード材料であるシリコン (Si) に焦点を当て、従来の固液界面での強力な Li-Si 合金化で
はなく、マイクロメートルサイズの Si のリチウム化反応が固相界面で大幅に抑制される
可能性があることを実証する。 界面は、反応誘起の拡散制限プロセスにより、Si 粒子の
薄い表面部位でのみ発生。 制約付きアンサンブル計算アプローチによって予測され、
Si、銀 (Ag)、およびマグネシウム (Mg) の合金で表される、一連のアノード材料の表面

リチウム化と Li めっきの間の動的相互作用は、したがって、アノード材料の電流密度を
より均一に分布させることができる。 高面積容量でのリチウム金属の急速サイクル。こ
れは固体電池の用途に関して重要である。
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Fast cycling of lithium metal in solid-state batteries by constriction-susceptible anode materials. Nat Mater.
2024 Jan 8. doi: 10.1038/s41563-023-01722-x. Epub ahead of print. PMID: 38191629.
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　マルクス解体　プロメテウスの夢とその先
　斎藤幸平/ 竹田真登
　講談社（2023/10発売）
　資本主義をこえていく、新時代のグランドセオリー！　
　人新世から希望の未来へ向かうための理論。 英国で出版された話題書
　Marx in the Anthropocene（ケンブリッジ大学出版、2023年）、待望の日本語
　版！ いまや多くの問題を引き起こしている資本主義への処方箋として、斎
　藤幸平はマルクスという古典からこれからの社会に必要な理論を提示してき
　た。本書は、マルクスの物質代謝論、エコロジー論から、プロメテウス主義
　の批判、未来の希望を託す脱成長コミュニズム論までを精緻に語るこれまで
　の研究の集大成であり、「自由」や「豊かさ」をめぐり21世紀の基盤となる
　新たな議論を提起する書。

　目次
　第一部 マルクスの環境思想とその忘却
　　第一章 マルクスの物質代謝論
　　第二章 マルクスとエンゲルスと環境思想
　　第三章 ルカーチの物質代謝論と人新世の一元論批判
　第二部 人新世の生産力批判
　　第四章 一元論と自然の非同一性
　　第五章 ユートピア社会主義の再来と資本の生産力
　第三部 脱成長コミュニズムへ
　　第六章 マルクスと脱成長コミュニズム　MEGAと1868年以降の大転換
　　第七章 脱成長コミュニズムと富の潤沢さ

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　　　第一章　物質代謝論と環境危機　
      第二節　「マルクスのエコロジー」の再発見
　　人間の生産活動も「自然の普遍的な物質代謝」（『資本論草稿集』
　④、98頁）の一部である。このことはまた、人間は無から生産するこ
　とはできず、常になんらかの素材から生産しなければならないことを
　意味する。労働は人間の介入なしに存在する「物質的な土台」のうえ
　で機能するものであり、人間の労働は「ただ素材の形態を変えること
　ができるだけである」（『資本論』第一巻、58頁）［09】。食料、衣
　服、住宅、そして経済を「脱物質化」するハイテクな財でさえ、例外
　なく千早ルギーーと自然資源を使用する。この意味で、人間と自然の
　物質代謝は、けっして中断することのできない「自然条件」なのであ
　る。
　　さらに言えば、人間は自然に依存しているのだ。マルクスは、労働
　過程においては労働と自然の両方が本質的な役割を担っていることを
　強調している。「だから、労働は、それによって生産される使用価値
　の、素材的富の、ただ一つの源泉なのではない。ウィリアム・ペティ
　の言うように、労働は素材的富の父であり、土地はその母である」（
　『資本論』第一巻、同上）。だからこそ、人間が自然に働きかける際、
　労働は自然法則と自然の普遍的な物質代謝におけるさまざまな生物物
　理的過程によって制約される。メサーロシュによれば、このような視
　点から見た労働という行為は人間と自然の物質代謝という「第一階層
　First order」 における「一次的媒介　Primary mediation」を構成して
　いる。「第一階層」とは、要するに、「それなしには人類はもっとも
　理想的な社会形態においてもおそらく生存しえない」根源的な次元を
　指す（Meszaruse 1995:138)。
　　より具体的に言えば、人間が外部環境に対して行う物質代謝の方法
　は、気候、場所、資源や千早ルギーの入手しやすさ、アクセスしやす
  さなど与えられた客観的な自然条件によって大きく異なるが、自然と
  の関わり自体はどこにも共通している。物質代謝の第一階層は、人類
　の生存における根源的な自然制約を構成しており、それは強制力をも
　って「歴史的絶対 historical absolute」として残りつづける。

　　この自然的な土台は、歴史が「新しい欲求」を創造し、それに対応
　　してその欲求を満たす条件を拡大していくなかで、人間の生産的発
　　展の進行によってどれほど変容されようとも（実際のところ変容さ
　　れなければならなぃのだが）、究極的にはいつも自然そのものによ
　　ってしっかりと制限されているのだ。（Meszaros 2012:246）

　　同様のことを、イギリスの哲学者ケイト・ソーパーも次のように述
　べている。「物質的な構造や過程は人間の活動から独立しており（人
　間にょって作り出された生産物ではなぃとぃう意味言、その力と因果
　力はあらゆる人間の実践の必要条件であり、またその実践が取り得る
　形態を規定する」（Soper 1995:132）と。非人間的自然が人間から独
　立して客観的に存在するという前提は、唯物論の根本洞察なのである。
　もちろん、人間は与えられた環境に受動的に制約されるだけではない。
　なぜなら、他の動物と比較して、人間は環境との相互作用をより自由
　に反省することができるからだ。例えば、人間は、より効率的に生産
　するための道具を設計し、生産物の質を改善し、新しい原材料を発見
　し、さらには自分の欲求に応じてまったく新しい対象を発明すること
　ができる。この自由度の大きさこそが、他の動物にはない人間の労働
　の独特な特徴だと、マルクスは考える。人間が自然に意識的に働きか
　ける結果として、生産力は歴史的に発展していき、生産の客体的条件
　も大きく変容していく。だがここで重要なのは、それにもかかわらず、
　第一階層の物質的制限は残りつづけ、決して廃棄されることはないと
　いう事実だ。自然の可塑性は、労働の自然的な土台としての本源性を
　否定するものではない。もし人間がこの自然的な土台を無視するなら、
　自然法則の侵害は汚染、資源枯渇といった矛盾を必ずや引き起こす。
　一方で、マルクスは、このような労働過程の一般的な叙述が、人間は
　自然の一部であり、自然とともに生きる必要があるという凡庸な指摘
　になりかねないリスクにも注意を促している。絶え間ない人間と自然
　の物質代謝は、人間が生存するための歴史貫通的条件だが、このよう
　に「すべての生産の一般的諸条件が取り扱われる」にすぎないなら、
　「すべての生産の本質的諸契機をあげるだけ」の「平板な同義反復」
　（『資本論草稿集』①、29‐30頁）になってしまうというのである。
　実際、マルクスの独自性はむしろ、労働が常に一定の社会関係のもと
　で行われることを認識している点にこそあるのだ。
　　メサーロシュはこの点を、人間と自然の物質代謝における社会的構
　造化の必然性という形でまとめている。「人類が生存しようとする限
　り、一次的媒介の決定的な機能が継続可能になるような根源的な構造
　的関係性を確立するという要請から逃れることはできない」（Meszaros
 　1995: 1399)　。この要請から、コミュニケーション、協業、規範、制度、
　法律を媒介とする社会的構造が歴史的に形成さ　れるようになる。人
　間と自然の物質代謝の編成はこの観点からすれば、「第一階層」の自
　然的・生態学的過程と並んで、同時に社会的・歴史的過程でもある。
　後者の具体的な形態はそれぞれの時代や場所における社会関係によっ
　て大きく変化する。それらは、メサーロシュの表現を使えば、「歴史
　的に特殊な社会的再生産システムの第二階層の媒介（second order  me-
    diations」(Meszaros 1995: 139‐40)を構成するのだ。
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項つづく



　
ビリー・バンバン　また君に恋してる
作詞：松井五郎、作曲・編曲：森正明
2007.11.07

● 今夜の寸評 ：夢をあきらめない

　　

新成長経済理論考 ⑯

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成
の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編のこと）の兜（かぶと）を合体さ
せて生まれたキャラクタ。

【今夜のひとり鍋：さば缶と白菜ミススープ】


出所：味の素
世界一のさば缶と白菜をしょうがの風味をきかせたみそ汁に仕立て、「丸鶏がら
スープ」と仕上げに使ったオリーブオイル。
【作り方：調理時間 11分】
①白菜はザク切りにし、ミニトマトはヨコ半分に切る。
②鍋に分量の水、さばを汁ごと入れて火にかけ、「丸鶏がらスープ」を加える。
③白菜・ミニトマトを加え、さばの身が大きいものは半分くらいに割り、白菜が
  しんなりするまで３～５分ほど煮る。
④火を止め、しょうがを加えてみそを溶き入れ、よく混ぜる。
⑤器に盛り、オリーブオイルを回しかける。
※おいしさ無限大の「サバンカン」を実感。


眼底の鈍痛感がとれないので、サンテメディカルプラスアクティブとアリナミン
Aに切り換え数日使用するも著しい改善がみられないので、年末にまでに結論を
だすつもり。目薬（点眼）についても集中して情報収集と考察を恥じ得ることに。





培養したヒトの脳組織を使ってコンピューターを構築

12月13日、人間の幹細胞を基に作られた脳オルガノイド(ミニ脳)を電子チップに
接続した「ブレイノウェア」と呼ばれるセットアップを構築して、簡単な計算タ
スクを実行することに成功したことが、インディアナ大学ブルーミントン校のエ
ンジニアであるフェン・グオ氏らの研究チームによって報告された。
【概要】
人間の脳には、約860億個ものニューロンと、数兆個のシナプスが存在することが
分かっている。1つ1つのニューロンは最大で1万個もの別のニューロンに接続し、
互いに通信しあう。近年では、そんな脳の構造や仕組みに着想を得たハードウェ
アやアルゴリズムの設計や開発が進展、高度な生物学的システムに基づくコンピ
ューターの構築がなされており、実験室で培養した脳オルガノイドに「リザーバ
ーコンピューティング」と呼ばれる人工ニューラルネットワークの一種を利用し
電極を接続。電極を通じて送られた電気信号で情報を脳オルガノイドに送り、脳
オルガノイドがその情報を処理、神経活動データという形で計算結果を出力。一
連のシステムを「ブレイノウェア」と呼ばれる。



研究チームが構築したブレイノウェアに電気信号を与えると、ブレイノウェアはそ
の信号に反応し、神経活動データを出力した。研究チームは今回の実験結果は、
ブレイノウェアが実際に情報を処理し、人間による監視なしで計算タスクを実行
できる可能性を示すもと話す。 以下はブレイノウェアに用いられた脳オルガノイ
ドの１つと、スキャンされた神経活動の一例。
さらに、ブレイノウェアの有用性を示すために、8人の被験者に日本語の母音を発
音してもらって録音した音声クリップ240個を使用して、ブレイノウェアが特定の
１人の声を識別できるかのテストを行った。電気信号に変換され送られてきた音
声クリップの処理を行ったブレイノウェアは信号を出力。AIを用いて出力した信
号の分析を行うと、わずか2日間のトレーニングだったにもかかわらず、ブレイノ
ウェアは約78％の精度で話者を識別することに成功。一方ではAIで動作する純粋
なハードウェアコンピューターよりも精度が劣る。


画像：左から右、上: 7 日目、14 日目、28 日目、数か月後のヒト脳オルガノイ
ド。 下、左から右へ: 1 か月、2 か月、3 か月。 (Cai et al.、Nat. Electron.、2023)
今回の実験結果は、脳オルガノイドをコンピューティングに使用する最初のデモ

ンストレーションであり、将来のバイオコンピューティングの脳オルガノイドの
可能性を確かめることができた。 脳オルガノイドを用いたシステムの高度化が
進むにつれ、無数の倫理的な問題が発生する。この技術をさらに拡大する際には
倫理的配慮を念頭に置いておくことが重要となる、また、学習のメカニズムや神
経発達、神経変性疾患の認知的影響に関する基礎的な洞察を生み出す可能性が高
く、新しい治療法をテストするためのモデル開発にも役立つ可能性がある。
【掲載論文】
Brain organoid reservoir computing for artificial intelligence. Nat Electron (2023).
https://doi.org/10.1038/s41928-023-01069-w
　
　　

Anytime Anywhere ￥１/kWh era

新成長経済理論考 ⑯
●　高付加価値としての再エネ事業の選択と集中

「ペロブスカイト太陽電池」の開発動向、日本の投資戦略
ペロブスカイトのコスト目標と市場規模
ペロブスカイト太陽電池を、既存の太陽電池に対抗しうる電池として開発してい
く上では、将来的に既存の太陽電池と同等のコストや性能を達成する必要があり、
まずは、既存の太陽電池が設置できなかった場所に着実に導入することを目指し、
2030年までに14円/kWh以下（産業用電気料金並み）のコスト水準を目指す。その
中間目標（キーマイルストーン）としては、一定条件下（日射条件等）での発電
コストを2025年度までに20円/kWhを見通せる技術の実現を目指すこととしている。
　また、市場規模（全世界）の想定については、グリーンイノベーション基金事
業の「次世代型太陽電池の開発」プロジェクトに関する研究開発・社会実装計画（
改定案）において、2030年時点と2050年時点の導入量が示されている。 　
太陽光発電は2021年に世界全体で174GWが導入され、2030年までこのペースで導入
が進むと仮定する。2030年時点では、次世代型太陽電池の市場はまだ限定的であ
ると考えられ、世界の太陽電池市場のうち次世代型太陽電池が「1％」を占めると
仮定すると、その導入量は約4.3GWと想定される。
金額では、2030年の太陽光発電全体で約25兆円のうち、次世代型では約2,500億円
と想定。 さらに、太陽光発電は世界全体で2030年から2050年に向けて年間平均
275GW程度のペースで導入されると推定している。
NEDOによると、2050年に次世代型太陽電池等の技術により期待される市場は、太
陽光発電市場全体の50％と推定されている。これを前提に2030年頃から徐々に次
世代型太陽電池が普及すると仮定、その累計導入量は、約1.4TW（テラ＝1兆W）と
想定。金額では、太陽光発電全体で約57兆円のうち、次世代型では約28.5兆円と想
定。

次世代型太陽電池のGX投資戦略の概要
国はペロブスカイト等の次世代型太陽電池に対しては、グリーンイノベーション（
GI）基金によるR&D支援や大規模実証を行うなどにより、「量産技術の確立＋生産
体制整備＋需要の創出」に三位一体で取り組む方針を示す。GI基金を通じた「次世
代型太陽電池の開発プロジェクト」（648億円）では、基礎的な性能向上や大型化
・耐久性向上、屋外環境における性能維持などをテーマとした研究開発を進め、
2030年までの社会実装を目指す。

GX分野別投資戦略における次世代型太陽電池の今後10年程度の目標は、20兆円以
上（約31兆円の内数）の官民投資を行うことにより、国内排出を約2,000万トン削
減する目標とする。なお、立地制約を克服し得る軽量・柔軟な次世代型太陽電池
は、ペロブスカイトに限らず、他の方式による次世代型太陽電池についても、引
き続き可能性を追求していく。

政策誘導によるGX市場創造に向けて
ペロブスカイト等の次世代型太陽電池のGX市場を創造するためには、補助金等に
よる支援策のほかに、需要の創出に向けた政策誘導も必要となる。その一つが、
次世代型太陽電池の「導入目標」の策定であり、2025年からの事業化を見据え、
2020年代中頃に年間100MW規模、2020年代後半にはGW級の量産体制を構築すること
を前提に、今後具体的な数値を検討する。なお、温対法に基づく「政府実行計画
」や地方公共団体実行計画制度を通じて、国や地方公共団体等の公共施設での率
先導入を行うこととして、公共施設の導入目標は先行して検討する予定としてい
る。またシリコン系太陽電池では、日本企業は市場シェアを落としたことを反省
材料として、ペロブスカイトでは輸出による海外市場シェア獲得も目指し、欧米
等とも連携した国際標準化、IEC規格等の策定を進める予定としている。
via 「ペロブスカイト太陽電池」の開発動向、日本の投資戦略やコスト目標の見
通しは？：太陽光／- スマートジャパン 2023.12.13

ロームと東芝がパワー半導体製造で連携、政府が最大1294億円を支援
12月8日、ロームと東芝デバイス＆ストレージ（以下、東芝D&S）は2、共同申請し
ていたパワー半導体の供給確保に関する計画が、経済産業省の「半導体の安定供
給確保のための取組に関する計画（供給確保計画）」として認定されたと発表し
た。事業総額は3883億円で、経済産業省からの助成金は最大1294億円（対象事業
総額の3分の1）を見込む。　
今回認定された計画は、ロームがSiC（炭化ケイ素）パワー半導体、東芝D&Sがシ
リコンパワー半導体への投資を重点的に行うことで効率的に供給力を拡大するも
の。パワー半導体分野での競争が激化する中、製造面で連携し、国際的な競争力
の強化と国内サプライチェーンの強靭化を狙う。 　
生産場所は、SiCパワー半導体およびSiCウエハーが、ロームのグループ会社であ
るラピスセミコンダクタの宮崎第二工場（宮崎県国富町）、シリコンパワー半導
体が、東芝D&S傘下の加賀東芝エレクトロニクス（石川県能美市）。
供給開始時期と生産能力は、SiCパワー半導体が2026年4月から年産72万枚（8イン
チ換算）、SiCウエハーが2025年1月から年産70.8万枚（8インチ換算）、シリコン
パワー半導体が2025年3月から年産42万枚（12インチ換算）を予定。
ロームは2023年11月、ソーラーフロンティアの旧国富工場を取得完了、宮崎第二
工場として整備／運営していく。8インチのSiCウエハー対応ラインを構築し、SiC
パワー半導体生産の主力

次世代アルカリ水電解の部材で日本勢が健闘
パナソニックに勝機 
12月14日、日経クロステック（xTECH）
アルカリ水電解（AWE）は、1833年にファラデーが発見した水の電気分解に基づく。
100年前に産業用システムが開発された一見“枯れた技術”だが、実は最近の材料
技術や製造技術から見れば技術革新の余地が大きい。既に、技術の変革はいくつ
か起こっている。
具体的には、（1）「ゼロギャップ」と呼ばれる電極と隔膜の新設計、（2）隔膜
（電解質膜）の刷新、（3）加圧設計、（4）高温運転─の4技術だ。ただし、ごく
最近まではこの分野の市場の発展性が乏しく、投資が集まらなかったためか、こ
れら新技術の採用に時間がかかり、国・地域ごとにその進捗に差が出ている（図1）。
その結果として、AWEに対する古いイメージが払拭されていない。

図１．アルカリ水電解（AWE）も “枯れた技術”を卒業
日本や海外メーカーの、AWEにおける先進要素技術の採用状況を示した。日本の
メーカーの多くは、ゼロギャップや次世代隔膜の採用は早かったが、加圧設計で
は大きく出遅れている。海外メーカーは中国勢も含めて加圧設計を実現している
ところが多い。

ゼロギャップに再び脚光
（1）のゼロギャップは、電極を隔膜にほぼ接触させて使うことで、キャリアとな
る水酸化物イオン（OH－）が伝導する際の抵抗（液抵抗）値を下げる技術で、ア
イデア自体は1950年代からあった（図2）。実際に開発されたのは1967年。産業用
の電解装置に実装が始まったのは1970年代である。
図2　ゼロギャップでは日本がリード 従来のAWEは水酸化カリウム（KOH）水溶液
の中に2つの電極が離れて置かれていた（a）。それが、1970年代から両電極をセ
パレーター（隔膜）にほぼ接着させる「ゼロギャップ」技術が使われるようにな
った（b）。これでOH^－の伝導距離が縮まり、液抵抗は小さくなった。一方で接着
面の均一性、そして発生する泡の出口が減り、それによって反応が阻害されるな
ど課題が多く、必ずしもメリットばかりではなかった。一方、トクヤマが開発し
た、第2世代ともいえるゼロギャップでは、クッション材またはマットレスと呼ぶ
金属製不織布を電極と集電体の間に挟む（c）。これで、接着面の均一性の問題や
泡の出口問題が大きく軽減。（a、b）はNelなど、（c）はトクヤマのそれぞれの
資料を基に日経クロステックが作成。
ただし、当初のゼロギャップは必ずしも良いことばかりではなかったようだ。電極
と隔膜の接着面が均一にならずに雷のような絶縁破壊が起こったり、水電解で出
てくる水素や酸素の泡が反応を阻害し、しかも泡の出口も減ったりする課題があ
った。この課題をほぼ解決したのが、1985年にトクヤマが開発、実用化した第2世
代ともいえるゼロギャップである。これは集電体と電極の間に金属製の不織布を
挟む手法で、接触面の均一性や泡の問題を大きく改善した。トクヤマはこの技術を
国内メーカーにライセンス提供し、それが旭化成による、世界初の10MW級AWE水電
解システムの実用化につながった（図３）。

図3　旭化成もゼロギャップを採用済みで100MW規模へ 旭化成の大型AWEシステム
「Aqualyzer」のセル構成（a）と、福島水素エネルギー研究フィールド（FH2R）
で稼働している10MW級システム（b）。今後、実用化を想定する100MW級システム
（c）。セルにはトクヤマのゼロギャップを用いている。100MW級システムは10MW
のセルスタックを並べる（出所：旭化成）
一方、欧米の水電解装置メーカーは研究開発レベルではトクヤマのゼロギャップを
早くから知っていたものの、製品への採用は必ずしも進んでいなかったようだ。
ただ、特許が切れ、グリーン水素に対する関心が高まった昨今になって、この第2
世代のゼロギャップを“先進技術”として再評価する動きが目立っている。
新しい隔膜がAWEを刷新 （2）の隔膜を刷新したのは、かつて写真フィルム大手
のベルギーの化学メーカーAgfa-Gevaert（アグファゲバルト）。同社は
「Zirfon」という隔膜を2009年に製品化したが、特に2016年に出した「Zirfon
PERL」シリーズが、それまで隔膜に石綿（アスベスト）が使われていたAWEの性能
を複数の点で大きく刷新。日本のメーカーを含むほとんどの水電解装置メーカー
がこのシリーズの隔膜を採用しているもよう。
Zirfon PERLの優れた点は、大きく5点ある。（i）強い親水性、（ii）低ガス透過
性、（iii）高いアルカリ耐性、（iv）高強度、（v）110℃まで耐える高温耐性─
である。 i）は、OH－の高い膜内伝導性につながる。結果、液抵抗が低下して過
電圧が大きく下がった（図4）。

図４　Agfaの隔膜でAWEの効率や生産性が飛躍的に向上

それまでは、電流密度を0.4A/cm²に高めるにはセルに2V以上の電圧を印加しなけれ
ばならなかった。ところが、電圧が2V以上になると、絶縁破壊やその他の問題が
噴出する。PEM（Proton Exchange Membrane、プロトン交換膜）などに比べてエネル
ギー効率も低かった。
一方、Zirfon PERLを用いると2V弱の印加電圧で1A/cm²以上の電流を流せる。PEM
用セルスタックの性能に肉薄するわけだ。（ii）の低ガス透過性は、酸素分子
（O₂）や水素分子（H₂）の透過性がそれまでに比べて大幅に下がったことを指す。
それまでの隔膜に比べて、ガスの透過性が1/10以下になった。そもそも液抵抗を
下げたいだけなら、隔膜を使わないのがベストだ。しかしそれではO₂とH₂が混合
してしまう。Zirfon PERLはこれらのガスを透過させない低ガス透過性と液抵抗の
低減を高いレベルで両立させた。
                                                             この項了
------------------------------------------------------------------------

歴史の複雑さとは何か　Ⅲ
               禍かなパリサイ人よ　陸海をめぐりて汝のゲヘナの子となす
                                                      マタイ伝 23-15


※元来、今日のエルサレム市の城門の外にある、深くて狭い谷底のゴミ捨て場。
そこでは、ごみを処分するために火が燃やされ続け、悪臭を放ち、処刑された罪
人の体や、ふさわしい埋葬をされなかった人体が埋められる場所でもあったゲヘ
ナ （Gehenna）とは、ヒンノムの谷をさす。
「パレスチナ問題考　④」後期19世紀 - 1923：
起源 1920 - 1948：イギリスによるパレスチナの委任統治
「パンとワイン」紛争 パレスチナ分割
1948 - 1967：中東戦争
1967 - 1993：第一次インティファーダ
1993 - 2000：オスロ和平プロセス
2000 - 2005：第二次インティファーダ
2005 - 2008：アッバース時代のはじまり
2008 - 2009：ガザ紛争
2010 - 2017：パレスチナ側の手詰まりと米トランプ政権発足 
2018 - 2021：「繁栄に至る平和」と「アブラハム合意」

2021年1月10日、ユダヤ人入植者の自治体「サマリア地域評議会」は、「イスラエ
ル製」を表示した入植地産製品の、アラブ首長国連邦への輸出を開始した。サマ
リア地域評議会のヨシ・ダガン議長は、「これはサマリア[注 9] とイスラエル国
家全体にとって歴史的日だ」と述べた。これは、安保理決議2334や、それを承けた
欧州司法裁判所判決の公然たる無視を意味し、同時にイスラエルにとっては、ヨ
ルダン川西岸の領有権をアラブ首長国連邦に承認させる重要な足がかりとなる[352]。
ハマースのハゼム・カセム報道官は、この動きを「占領下のパレスチナの土地に
シオニストの入植地建設を奨励することに等しい」と非難した[353]。
1月11日、イスラエルのネタニヤフ首相は、バイデンが米国大統領に就任するまで
に、新たに800棟以上の入植地を承認すると述べた。ネタニヤフは、12月に殺害さ
れた入植者の故郷であるタル・メナシェ入植地（英語版）が含まれると述べた。
また、「開拓地」であるノフェイ・ネヘミア私設入植地の200棟あまりが含まれる
[354][355]。
1月15日、パレスチナのアッバース大統領は、評議会議員選挙を5月22日、大統領選
挙を7月31日投開票の日程で行うと布告した。評議会選挙は2006年以来、大統領選
挙は2005年以来となる[356]。パレスチナは欧州連合に、イスラエル占領下にある
東エルサレムでの選挙実施に向けて、選挙監視団を要請した[357]。
1月19日、ピース・ナウによると、イスラエルはヨルダン川西岸地区で2112棟、東
エルサレムで460棟、合計2572棟のユダヤ人入植地を承認したと発表した[358][359]。
1月20日、ジョー・バイデンがアメリカ合衆国大統領に就任した。 2月1日、イス
ラエル国防軍は、ベドウィンのヒルベトフムサ集落を「違法」を理由に破壊した。
前年11月の破壊から再建したばかりであった。欧州連合の駐パレスチナ代表は「
多くの人々が冬の寒さと新型コロナウイルスに直面する中でホームレスになった。
（家屋破壊は）国際法違反で受け入れがたい」と非難した[360]。イスラエル・ネ
タニヤフ首相の上級顧問であるマーク・レジェフは、「イスラエル最高裁が、ベ
ドウィンには土地の所有権が無いと判決を下しており、この判決は政治的に独立し
て出されたものだ」「パレスチナ指導部は、ベドウィンを駒にしている」と主張
した[361]。
2月5日、国際刑事裁判所（ICC）は、パレスチナの主張を支持し、ICCはパレスチ
ナにおける戦争犯罪の管轄下にあるとの決定を下した。パレスチナは、イスラエ
ルによる武力行使や入植活動などを、ICCに戦争犯罪として告発していた。パレ
スチナのシュタイエ首相は「正義と人道、自由の勝利だ」と歓迎した。一方、イ
スラエルのネタニヤフ首相は「偽の戦争犯罪で捜査するのは反ユダヤ主義」「正
義の悪用に対し全力で闘う」と強く非難した[362][363][364]。

2021 -：――東エルサレムのパレスチナ人追放運動とガザ地区への攻撃
東エルサレムにおける、ユダヤ人入植者団体によるパレスチナ人住民追放運動は、
一つの山場を迎えていた。シェイク・ジャッラーハ（英語版）地区のパレスチナ人住民を
相手取った立ち退き訴訟は、5月2日にイスラエル最高裁が、入植者団体の主張を支持し、パレスチナ人7世
帯の立ち退きを命じる判決を下した^[365]。同地区で、立ち退きの危機に瀕しているパレスチナ人住民は約
500人に上る^[366]。
2021年のラマダーン期間中、イスラエル政府はイスラム教徒が東エルサレムで大規模集会を行うことを禁
止し、イスラエル警察は4月12日よりイスラム教徒のアクセスを遮断するためダマスカス門にバリケードを
設置した。これに不快感を表したパレスチナ人はデモ抗議に発展。
4月15日にはパレスチナ人が超正統派ユダヤ人男性を平手打ちするという動画が
TikTokで流行り、模倣事件がいくつか発生した。
4月22日には極右団体レハヴァが「アラブ人に死を」と唱えながらエルサレムを
行進しパレスチナ人を挑発。4月23日過激派グループがイスラエル南部にロケッ
ト弾を36発発射し、イスラエルは報復としてガザ地区のハマスの拠点にミサイル
を発射、19歳の少年とイスラエル入植者の二人が死亡した。
5月6日、上記とは別件でイスラエルの最高裁がシェイク・ジャッラーハに住むパ
レスチナ人の立ち退きを決定すると騒動が激化[367]。5月9日のエルサレムの日
の大規模デモ行進によりパレスチナ人300人以上が負傷。この騒動によって最高
裁は立ち退きの実施を30日送られることを決定した。しかし、負傷者の報復とし
てハマースとイスラム聖戦はイスラエルにロケット弾を発射。
5月11日イスラエルはこのロケット弾の報復としてガザ地区に大規模空爆を実施。
この空爆によって13階建ての住居が倒壊するなどハマス関係者や民間人合わせて
113人が死亡・580人以上が負傷した。  
5月13日にイスラエル軍はガザ地区のハマスへの拠点に対して航空部隊と地上部
隊による攻撃を開始した。
5月20日夜、イスラエル政府はパレスチナとの停戦合意を受け入れると発表した^[368]。
また、カザ地区を実効支配するイスラム組織｢ハマス｣も停戦を受け入れた。この
停戦合意はエジプト政府の｢相互かつ無条件の｣停戦という提案だった。
5月21日現在パレスチナ側で232人（内子供65人）イスラエル側で12人が死亡して
いる。^[368]。
6月13日、イスラエルでナフタリ・ベネット政権が発足した。ベネットは強硬な
右派だが、反ネタニヤフで8党派が連立し、アラブ人政党が史上初めて与党入り
した^[369]。
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  Part 1 Chapter 13<

  「あなたのそういうところがわたしは好きなんだと思う」
  「頭の中がぐしゃぐしゃにもつれないところが？」
  「そうじゃなく、分析とか忠告とか、そんなことなしに黙ってわたしを支え
  てくれるところが」
　  ぼくが余計なことを言わないのはただ、きみのそんな「心のこわばった」
  状 態をどう解釈すればいいのか、それについてどんな忠告をし、どんな意
　見を言えばいいのか見当もつかないからだ。
　　しかしもしそれでいいのなら、何も言わずにただきみの肩を抱いているの
　は、ぼくにとって不都合なことでも、居心地の悪いことでもない。むしろそ
　の方がずっとありかたいかもしれない。しかしそれはそれとして、最小限の
　実際的な質問は必要とされるだろう。
　「それで……その今日の波のようなものは、いつ頃やってきたの？」
　「今朝、目覚めたとき」ときみは答える。「束の空かだんだん明るくなって
　きたころ。それで、今日はもうあなたには会えないと思った。ていうか、身
　体そのものが動かなかった。手の指を動かすことさえできなかった。服のボ
　タンもとめられない。そんな状態ではあなたと顔を合わせられない」
　ぼくは黙ってきみの話に耳を傾けている。
　「それからずっと布団をかぶって横になっていたの。どこかに跡形もなく消
　えてしまいたいと願いながら。でも約束の時間がやってきたとき、忠ったの。
　あなたに公園で待ちぼうけさせておくわけにはいかないと。それで力を振り
　絞って立ち上がり、ブラウスのボタンをなんとかはめて、走ってここまでた
　どり着いたの。もうあなたはいなくなっているかもしれないと思いながら…
　…髪をとかす時間さえなかった。ねえ、わたしずいぶんひどい顔をしている
　でしょう？」　
　「いや、とても素敵だよ。いつもと同じくらい」とぼくは言う。それは偽り
　のない意見だ。きみは隅から隅まで素敵だ。いつもと同じように。いや、い
　つも以上に。
　「いや、いつも以上に」とぼくは付け加える。
　嘘よ、ときみは言う。
　嘘じゃない、とぼくは言う。
　きみはしばらく沈黙している。それから言う。
　「小さいときから、こんな風にとっても面倒くさい性格なの。だからわたし
　のことを好きになってくれる人なんてひとりもいなかった。わたしを受け入
　れてくれる人もいなかった。亡くなったおばあさんだけを別にして、ただの
　ひとりも。でもおばあさんはもう死んじゃったし、死んでしまった人のこと
　は、正直言ってよくわからない。おばあさんはただ何か思い違いをしていた
　のかもしれない」
　「ぼくはきみのことが好きだよ」
　「ありがとう」ときみは言う。「そう言ってくれるのはとても嬉しい。でも
　それはきっと、まだわたしのことを知らないからよ。もしわたしのことをも
　っとよく知れば」
　「もしそうだとしても、きみをもっとよく知りたい。いろんなことを、あら
　ゆることを」
　「中には、知らない方がいいこともあるかもしれない」
　「でも誰かを好きになったら、相手のことをどこまでも知りたいと思うのは
　自然な気持ちだよ」
　「そしてそれを引き受けるの？」
　「そうだよ」
　「ほんとうに？」
　「もちろん」
　十七歳で、恋をしていて、それは五月の真新しい日曜日で、当然ながらぼく
　は迷いというものを持だない。
　　きみはスカートの膝の上に置いた白い小さなハンカチーフを手に取り、も
　うＩ度目もとを拭う。
　　新しい涙が頬を伝っているのが見える。微かに涙の匂いがする。涙の匂い
　ってちやんとあるんだ、とぼくは思う。それは心を打つ匂いだった。優しく
　魅惑的で、そしてもちろん仄かに哀しい。
　「ねえ」ときみは言う。
　　ぼくは黙って続きを待つ。
　「あなたのものになりたい」ときみは囁くように言う。
　「何もかもぜんぶ、あなたのものになりたいと思う」
　息が詰まって何も言えない。ぼくの胸の奥で誰かがドアをノックしている。
　急ぎの用件があるらしく、強固な拳で何度も何度も。その音が空っぽの部屋
　に硬く大きく響き渡る。心臓が喉元までせり上がってくる。ぼくは空気を大
　きく吸い込んで、それをなんとか元の位置に押し戻そうとする。
　「隅から隅まであなたのものになりたい」ときみは続ける。「あなたとひと
　つになりたい。ほんとうよ」
　　ぼくはきみの肩をより強く抱き寄せる。誰かがまたブランコに乗っている。
　その金具が軋む音が、一定の間合いを置いて耳に届く。それは現実の音とい
　うよりは、ものごとの別のあり方を伝える比喩的な信号のように聞こえる。
　「でも急がないでね。わたしの心と身体はいくらか離れているの。少しだけ
　違うところにある。
　　だからあとしばらく待っていてほしいの。準備が整うまで。わかる？」
　「わかると思う」とぼくはかすれた声で言う。
　「いろんなことに時間がかかるの」
　　ぼくは時間の経過について考えを巡らせる。ブランコの規則的な軋みに耳
　を澄ませながら。
　「ときどき自分がなにかの、誰かの影みたいに思えることがある」ときみは
　大事な秘密を打ち明けるように言う。「ここにいるわたしには実体なんかな
　く、わたしの実体はどこか別のところにある。ここにいるこのわたしは、一
　見わたしのようではあるけど、実は地面やら壁に投影された
　影法師に過ぎない……そんな風に思えてならない」
　五月の日差しは強く、ぼくらは藤棚の涼しい影の中に座っている。実体が別
　のところにある？
それはいったいどういうことなのだろう？
　「そんな風に考えたことってない？」ときみは尋ねる。
　「自分が誰かの影法師に過ぎないって？」
　「そう」
　「そんな風に考えたことはたぶんコ院もないと思う」
　「そうね、わたしがおかしいのかもしれない。でも、そう思わないわけには
　いかないの」
　「もしそうだとして、つまりきみが誰かの影法師に過ぎないとして、じゃあ、
　きみの実体はどこにいるんだろう」
　「わたしの実体は本物のわたしはずっと遠くの街で、まったく別の生活を送
　っている。
　街は高い壁に周囲をかこまれていて、名前を持だない。壁には門がひとつし
　かなく、頑丈な門衛に護られている。そこにいるわたしは夢も見ないし、涙
　も流さない」
　　それが、きみがその街のことを口にした最初だった。ぼくはもちろん何の
　ことだかまるで理解できなかった。名前を持たない街？　門衛？　ぼくは戸
　惑いながら尋ねる。
　「ぼくはそこに行くことができるの？　本物のきみがいる、その名前を持た
　ない街に」
　　きみは首を曲げ、ぼくの顔を間近に見つめる。「もしあなたが本当にそれ
　を望むなら」
　「街の話をもっとくわしく聞きたいな。そこがどんなところなのか」
　「この次に会ったときにね」ときみは言う。「今日はその話をまだしたくな
　い。もっと違う話をしていたいの」
　「いいよ。時間をかけよう。ぼくは待てるから」
　　きみは小さな手でぼくの手を握りしめる。約束のしるしのように。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項つづく



　風蕭々と碧い時
地球という名の都 　ASKA　
2023.01.08 
作詞／作曲：ASKA/澤野 弘之

 

 

● 今夜の寸評:　希望の灯火　どこまでも                            
              Good deeds you have done for others are certaine to hope

新成長経済理論考 ⑭

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成
の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編のこと）の兜（かぶと）を合体さ
せて生まれたキャラクタ。

【今夜のひとり鍋：常夜鍋】



豚肉とホウレンソウをさっと煮てポン酢で食べる。鍋つゆに味はつけないため、
調理法としては水炊きの系統に分類される。常夜鍋の名は、毎晩食べても飽きな
いことが由来するほどの"鍋"。いや、愛しつづける鍋料理➲昆布を敷いた鍋に
水と日本酒を入れて沸騰させ、豚肉とほうれん草を煮ながら食べる。ほうれん草
はアクが強いため、予め下茹でを施しておくほうが望ましい。昆布や日本酒は省
略されることも。薬味として大根おろしや刻みネギ、粉唐辛子など。➲ 向田邦
子のレシピでは、鍋に湯の量の3割程の日本酒とにんにく、しょうがを入れ、豚肉
とほうれん草をしゃぶしゃぶのようにして、レモン醤油で食べる。わたしは「ひ
とりガスコンロ」「南部鉄なべ」を用いてことをブログ掲載している。
via　jp.Wikipedia
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
材料：豚バラ肉（薄切り）…･100 g／ほうれん草‥1/2束／青ねぎ‥適宜／昆布だし250ml
／酒‥‥大さじ３／ﾚ塩‥‥少々／
具材が２つだけのシンプルさが特徴の常夜鍋、きのこや豆腐、小松菜や白菜など、季節
野菜を追加してもOK。 シ ンプルな鍋だからこそ､つけダレを工夫して楽しめる。大根おろ
しや七昧唐辛子をたっぷりかけるのもよし。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------

　
　　

Anytime Anywhere ￥１/kWh era

新成長経済理論考 ⑭
●　高付加価値としての再エネ事業の選択と集中





i-Fi 6E/7向け無給電素子結合デバイスを商品化
アンテナの高効率化と小型化に貢献
12月04日、 Wi-Fi 6E／7向け無給電素子結合デバイスを量産アンテナの高効率化と小
型化を両立。村田製作所は、無線LAN規格であるWi-Fi 6E（IEEE 802.11ax）／7（IEEE
802.11be）向けアンテナの高効率化と小型化を可能にする「無給電素子結合デバイス」
を開発、量産を始めた。（このブログ掲載は７日遅れになる）
PCやタブレット端末、スマートフォン、Wi-Fiルーターなどの用途に向ける。 2つのコイル
を近接配置した小さいトランス状の構造で実現 村田製作所は2023年12月、無線LAN規
格であるWi-Fi 6E（IEEE 802.11ax）／7（IEEE 802.11be）向けアンテナの高効率化と小型
化を可能にする「無給電素子結合デバイス」を開発、量産を始めた。PCやタブレット端末、
スマートフォン、Wi-Fiルーターなどの用途に向ける。 無給電素子結合デバイスの外観
無給電素子結合デバイスの外観［クリックで拡大］ 出所：村田製作所 最新の無線LAN
規格である「Wi-Fi 6E」や、次世代規格の「Wi-Fi 7」では、通信の品質や速度を向上させ
るため、複数個の内蔵アンテナを用いる必要があるという。一方で、ノートPCなどでは実
装できるスペースが縮小していて、　アンテナの小型化が求められている。しかし、小型
化すると広帯域での効率が悪くなるという課題もあった。 新製品は、独自のセラミック多
層技術を活用し、これまでの課題を解決した。2つのコイルを近接配置したトランス状の
構造で、外形寸法は　1.0×0.5×0.35mmと小さい。コイル間の強い結合によって、無給電
素子を給電アンテナに強く電磁界結合させた。これにより、　小型化しても効率の高いア
ンテナを実現できるという。　また、新製品を用いることでアンテナのマッチングを改善で
きる。このため、通信回路との接続に長いケーブルを用いても、通信性能の低下を抑え
ることができるという。 今回用意した新製品は、Middle／High Band用の「LXPC15AH
A1-001」、Middle／High Band用ミラータイプの「LXPC15AHR1-002」、Low Band　用の
「LXPC15ALA1-003」、Low Band用ミラータイプの「LXPC15ALR1-005」、Sub6 Band用
の「LXPC15AUA1-008」、Sub6 Band用ミラータイプの「LXPC15AUR1-009」、Wi-Fi 6E
用の「LXPC15AWA1-012」および、Wi-Fi 6E用ミラータイプの「LXPC15AWR1-013」 で
ある。
【関連特許情報】
１．特開2023-119043 アンテナ装置及び電子機器【概要】
下図１のごとく、ンテナ装置１０１は、開放端を有する第１放射素子１０と、開放端を有す
る第２放射素子２０と、第１放射素子１０と第２放射素子２０とを  電磁界結合させる結合
素子と、グランド電位に電気的に接続されるシールドを備え、  電子機器２０１の筐体内
に設けられる。平面視で、第１放射素子１０は、第１放射素子１０が延びる方向に沿う第
１辺を有しており、第２放射素子２０は、第２放射素子２０が 延びる方向に  沿う第２辺を
有している。平面視で、第１辺の全体は、第１辺に直交する方向において、シールドと対
向するように配置される、又は、第２辺の全体は、第２辺に直交する方向において、シー
ルドと対向するように配置され、グランド導体の形成領域に形成されながらも、グランド
導体の影響を緩和し、二つの放射素子の結合を確保したアンテナ装置及びそれを備え
る電子機器を構成する。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）第１の実施形態に係るアンテナ装置１０１を備える電子機器２０１の
主要部を表す図


図２　アンテナ装置１０１部分の三面図
【符号の説明】 
ＣＡ…並走部 ＦＥ１，ＦＥ２…給電端 ＧＡ…ＧＮＤエリア Ｌ１…第１コイル Ｌ
２…第２コイルＬ１１…第１導体パターン Ｌ１２…第２導体パターン Ｌ２１…
第３導体パターン Ｌ２２…第４導体パターン ＭＣ１…第１整合回路 ＭＣ２…第
２整合回路 ＭＣ３…第３整合回路 ＭＣ４…第４整合回路 ＭＣ５Ａ，ＭＣ５Ｂ，
ＭＣ５Ｃ…整合回路 ＭＳ１…第１主面 ＭＳ２…第２主面 ＮＧＡ…ＧＮＤ抜きエ
リア ＯＥ１，ＯＥ２…開放端 Ｒ１…第１領域 Ｒ２…第２領域 Ｓ１…第１面
Ｓ２…第２面 Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２…絶縁基材 ＳＣ１，ＳＣ２，Ｓ
Ｃ３…シールドケース Ｔ１…第１端 Ｔ２…第２端 Ｔ３…第３端 Ｔ４…第４端
Ｖ１，Ｖ２…層間接続導体 １…給電回路 １０…第１放射素子 ２０…第２放射
素子 ３０…結合素子 ３１…位相調整回路 ３２…スイッチ ４１…回路基板 ４２
…絶縁カバー ５１…筐体グランド １０１～１０５…アンテナ装置 １１１，１１２
…アンテナ装置

２．特許7384290 アンテナモジュール、接続部材、およびそれを搭載した通信
装置
【概要】 近年では、通信機器における表示領域（ディスプレイ）の拡大に伴っ
て、通信機器における放射素子（給電素子）の配置可能な位置が大きく制限され
る場合がある。この場合、高周波信号を処理するための回路（ＩＣ：Integrated
Circuit）が配置されるマザーボードと給電素子とを近接して配置することが困難
となったり、マザーボード上における回路の配置に制約が課せられたりする状態
が生じ得る。特表２０１０－５３８５４２号公報（特許文献１）には、プリント
回路基板に配置された無線機から、フレキシブルインターコネクトを介して接続
されたアンテナアレイを含む移動無線通信装置が開示されている。特表２０１０
－５３８５４２号公報（特許文献１）に記載の通信装置においては、柔軟性を有
するフレキシブルインターコネクトによって、アンテナアレイを回路基板から離
れてマウントすることができるため、無線装置の筐体内における機器の配置の自
由度を向上することができる。 
特表２０１０－５３８５４２号公報（特許文献１）においては、無線機には、複
数のアンテナアレイの各々に対応した個別のＲＦフロントエンドが含まれている。
すなわち、無線機に搭載されるアンテナアレイと同じ数のＲＦフロントエンドが
必要となる。この場合、アンテナアレイの数が多くなると、回路基板に配置すべ
きＲＦフロントエンドの数も増加する。そのため、回路基板においては広い実装
面積が必要となり、結果として無線装置の小型化を妨げる要因となり得る。アン
テナモジュールを小型化する。アンテナモジュールは、各々に放射素子が配置さ
れた第１基板および第２基板と、第３基板と、切換回路とを備える。第３基板は、
第１基板および第２基板に高周波信号を供給するための給電回路が配置されてい
る。切換回路は、給電回路と第１基板上の放射素子との間の接続、および、給電
回路と第２基板上の放射素子との間の接続を切換えるように構成される。 接続部
材は、第１基板および第２基板と、第３基板とを接続するための部材であり、誘
電体基板と、誘電体基板に配置された切換回路とを備える。第１基板および第２
基板の各々には、放射素子が配置されている。第３基板には、第１基板および第
２基板に高周波信号を供給するための給電回路が配置されている。誘電体基板は
、給電回路と各放射素子との間で高周波信号を伝達するための給電配線が内部に
形成されている。切換回路は、給電回路と第１基板上の放射素子との間の接続、
および、給電回路と第２基板上の放射素子との間の接続を切換えるように構成さ
れている。
【発明の効果】 本開示に係るアンテナモジュールによれば、放射素子が配置さ
れた２つの基板（第１基板，第２基板）に対して共通の給電回路が第３基板に設
けられる。そして、給電回路からの高周波信号が当該切換回路によって切換えら
れて、第１基板の放射素子、あるいは、第２基板の放射素子に供給される。すな
わち、複数のアンテナ装置（放射素子＋基板）に対して１つの給電回路が共有さ
れるため、アンテナ装置の数に対して給電回路の数を低減することができる。し
たがって、アンテナモジュールを小型化することができる。

<
図１．実施の形態１に係るアンテナモジュールが適用される通信装置のブロック図

※安全で持続可能な無線給電を含む通信装置及システムと蓄電池などの関連設備
事業の巨大な事業の高付加価値化及び共通化が急速誕生し『デジタル革命』『ナ
ノテク革命』の大きなギャラクシーが誕生する。
 

有機伝導体の分子配列と電子構造を精密制御
12月07日、電気エネルギーの高効率利用に重要な超伝導を発現する物質を開発す
るためには，物質中における原子の配列を精密に制御する必要がある。そのため
には，できるだけ多くの原子を，予め配列が決まったひとまとめの分子にして物
質を設計できる有機物が有利となる。最近の研究から，電荷秩序状態と呼ばれる
物質の状態に圧力などを適切に加えることによって、超伝導になりうるとされて
いるが、電荷秩序状態を意図的に実現する方法は知られていなかった。

これまでに，偶然に頼り，電荷の異なる複数の構成分子を結晶中で配列させる試
みが行なわれてきたが，この方法では異なる電荷の分子が無秩序な配列になり，
超伝導につながる電荷秩序状態にはならなかった。研究グループは、３つの分子
を連結した三連結分子を考案し，実際に合成することに成功した。その分子でい
ろいろな伝導体の候補物質を開発したところ，その中から期待した電荷秩序状態
を発現している物質が見つかった。研究グループは，今後はこの物質に圧力など
を加えて実際に超伝導になるか調査することに加え，関連する新しい分子も合成
して、有機超伝導体の開発を目指す。

ダイズ油の明所臭に関わる遺伝子を特定
12月08日、九州大学と佐賀大学は，油脂中にフラン酸をほとんど含まないダイズ
突然変異体を見出し，これを用いて，油脂中のフラン酸合成に関わる遺伝子を特
定することに世界で初めて成功 ダイズ油脂は世界で2番目に多く消費されている
植物油脂だが，古くダイズ油脂独特の問題として，光にあたると枯れ草様の不快
臭（明所臭）が発生することが知られていた。この原因となっているのは，油脂
中にごく微量（総脂肪酸の0.05〜0.1%程度）含まれているフラン酸と呼ばれる特
殊な環構造を持つ脂肪酸であり，この物質が光によって分解すると3-メチル-2,4-
ノナンジオンが生成され，明所臭となることが明らかになっていた。そこで，研
究グループはこのフラン酸を合成しないダイズが作成できれば，この問題が解決
し，ダイズ油脂（およびダイズ製品）の用途拡大が可能となると考えて，この研
究を行なった。 当初，研究グループは入手可能な数百のダイズ品種について，
フラン酸の少ない品種の探索を行なったが，フラン酸含量の少ないダイズ品種は
見つからなかった。

その後，ダイズ突然変異体リソースを使って探索したところ，フラン酸含量が著
しく（最大で通常の品種の10分の1以下）減少した4系統の突然変異体を得ること
ができた。そこで，これらの突然変異体を用いて，遺伝解析を行ない，２個の原
因の遺伝子（Glyma.04G054100と Glyma.20G201400）を同定することに成功した。
また，この研究で得られた低フラン酸突然変異系統からダイズ油脂を調製し，油
脂の酸化安定性と不快臭の発生について評価を行なったところ，標準的なダイズ
品種であるフクユタカから調製したダイズ油脂と比べて，酸化安定性が高く不快
臭の発生も抑制されていることが明らかになった。 研究グループは以前の研究
で，ダイズ油脂のオレイン酸含量を増加させ多価不飽和脂肪酸の含量を減少させ
ることにより，明所臭以外の２つの不快臭の発生を抑制できることが明らかにし，
この技術を用いたダイズ品種も実用化している。 この技術と今回の研究の結果
を組み合わせることで，ダイズ油脂由来の主要な不快臭の発生を抑制する技術が
完成し，ダイズ新品種の開発が見込まれる。このことは、ダイズ油脂の品質劣化
のみならずダイズを原料とする様々な食品（豆乳や代替肉等）の品質や品質保持
期間の改善等にも貢献することが期待される。



iPS細胞由来の間葉系幹細胞から高品質な軟骨を作製
この記載遅れになっているが、6月8日。京都大学らの共同研究グループは、神経
堤細胞注を経て軟骨スフェロイドを作製する方法を確立。この軟骨スフェロイド
を使って大きな軟骨の作製、軟骨の修復ができる可能性がある。
画像は各MSCの軟骨への分化能の比較（出典：CiRA）
中山功一教授（佐賀大学医学部 附属再生医学研究センタ）、味の素株式会社
らのグループと共同で、iPS細胞から作製した間葉系幹細胞（iMSC）
【要点】
１．様々な細胞による軟骨修復は行われているが、長期間効果のある治療法は存
　在していない
２．iPS細胞由来の間葉系幹細胞から関節軟骨修復に適した軟　骨スフェロイド
　を作製する方法を確立した
３．バイオプリンターを利用してより大きな軟骨を作る際の材料として使用でき
  る
【概要】
関節を滑らかに動かす役割をする組織だが、軟骨は血管を持たないため、細胞の
増殖や分化を促進するために必要な物質の供給が不十分。軟骨は一旦損傷すると
修復が難しく、関節痛や変形などの原因となる。現在は再生医療として、患者さ
ん自身の体から取り出した軟骨細胞や間葉系幹細胞を培養し、軟骨へと分化させ
て移植する取り組みがあるが、この手法では、細胞提供者に由来する合併症、限
られた増殖能、脱分化などの課題があります。 iPS細胞は体の外で大量に培養す
ることができるので、細胞治療用の軟骨を大量に作るための材料の一つとして期
待されています。また、血液の細胞からつくることができ、あらかじめ作製し保
存されているiPS細胞も利用でき、細胞採取の際に患者への負担が少なくなる。
これまでに研究グループはiPS細胞から神経堤細胞を経由して間葉系幹細胞を作
製し(iMSC)、得られたiMSCがさまざまな細胞に分化すること、創薬や疾患モデリ
ングに利用できることを示してきた。また、再生医療用の細胞を作製するために、
動物由来成分を含まない方法でiMSCを培養する方法を確立する。

【成果／展望】
１．iMSCは軟骨へと分化することができる
iMSCから軟骨様組織を作るための効率的な分化方法を確立するために、異なる条
件で作られた複数のiMSC(T1-iMSCおよびXSF-iMSC)と骨髄由来MSC(BM-MSC)を比較
検討し、T1-iMSCは他と比べて軟骨形成に優れていると同時に、骨や脂肪を形成。

２．低分子化合物と三段階の誘導により軟骨分化を促進する
MSCの軟骨分化は、従来TGF-βや骨形成タンパク質(BMP)などの因子で持続的に刺
激することで行う。近年では、段階的に分化させる方法が登場。同究グループは、
TGF-βとBMPに加え、軟骨形成を促進する低分子化合物であるTD-198946(TD)を使
い、軟骨スフェロイドを作る方法に、従来の方法と三段階誘導法とを比較した。
段階的に分化させて作られた軟骨スフェロイドは、従来法と比較して 高品質(関
節軟骨マーカであるRPG4の発現が高く、肥大軟骨マーカであるCOL10A1の発現が
低い)であることが分かった (図２)。

図２ 従来法と三段階誘導法との比較 三段階誘導法で誘導した軟骨スフェロイド
は従来法と比較して、関節軟骨マーカーであるRPG4の発現が高く、肥大軟骨マー
カーであるCOL10A1の発現が低く、高品質であることがわかる。

３．iMSC由来の軟骨スフェロイドは生体内でも軟骨の状態を維持できる
軟骨スフェロイドを生体内に移植した際にその性質が維持されるかどうか確かめ
ました。T1-iMSCあるいは BM-MSCから作製した軟骨スフェロイドを免疫不全マ
ウスの皮下に移植した。８週間後に移植したスフェロイドを採取し、顕微鏡で観
察した。BM-MSCから作製した軟骨スフェロイドには、8週間後には軟骨様組織の
他に石灰化し、骨様組織ができた。一方で、T1-iMSCから作製した軟骨スフェロ
イドは、8週間後でも軟骨として残っていました(図３)。


図３．移植した軟骨スフェロイドの組織染色 青色の部分はアルシアンブルー染
色で染まった軟骨。茶色はコッサ染色で染まった石灰化した部分。

４．iMSC由来の軟骨スフェロイドは数日で融合する
段階的に分化させる方法で作られた軟骨スフェロイドは、近くに存在していると
接着し、7日目には完全に融合していた。


図４．軟骨スフェロイドの顕微鏡写真

今回の研究では、軟骨を修復・再生する能力をもつ軟骨前駆細胞をiMSCから製造
する方法を開発この方法により、軟骨前駆細胞を安定的に大量に製造することが
できると考えられる。また、剣山メソッド型のバイオプリンターなどの技術を利
用して大きな軟骨組織を構築し、大欠損を修復できる可能性がある。
【掲載誌】
論文名：Enhanced chondrogenic differentiation of iPS cell-derived mesenchymal stem/
　　　　　　stromal cells via neural crest cell induction for hyaline cartilage repair
　　　　　　doi: 10.3389/fcell.2023.1140717
【脚注／関連項目】
１．iPS細胞から作製した間葉系幹細胞(iMSC) ：間葉系幹細胞は、成体内に存在
　する幹細胞の一種で、骨や軟骨、脂肪などに分化する能力がある。これをiPS細
　胞から誘導したものがiPS細胞由来間葉系幹細胞。
２．神経堤細胞：発生の途中で一時的に現れる細胞で、さまざまな細胞に分化す
　る。第四の胚葉とも呼ばれる。
３．軟骨スフェロイド：軟骨細胞が集まって形成される小さな球体のこと。細胞
　外マトリックスを細胞の周りにまとっていて、軟骨同様の構造をしている。
４．細胞外マトリックス：細胞の周囲にあるタンパク質、糖、水からなる物質。
　組織を支え、形を保ち、細胞同士をつなぐ役割がある。
５．剣山メソッド型のバイオプリンター：臓器や組織を作成する新しい方法の一
　つとして注目されている。細胞を培養して増やし、小さな細胞の塊を作る。次
　に、これらの細胞の塊をバイオプリンターにかけ、剣山のように並べられた針
　に、目的とする臓器や組織の形状に合わせて刺して積み上げていく。数日経つ
　と細胞の塊同士がくっつき、針を抜いても立体形状が維持される。
５．ダイレクト・サウンド・プリンティング(DSP)」


via 音波を体に当てるだけで体内に直接物体を3Dプリントする技術「ダイレクト
・サウンド・プリンティング(DSP)」 - GIGAZINE
※安全性の担保が確立できれば、医療・生物・農水産物などへの応用へ拡張可能。

　風蕭々と碧い時
再会酒場　2023.5.10
坂本冬美　吉田旺／徳久広司／南郷達也

    
「インドの歌」は、リムスキー＝コルサコフの1896年のオペラ『サトコ』のアリ
ア「Pesni︠a︡ indiĭskogo gosti︠a︡（インド客の歌）を翻案した人気曲である。 このメロ
ディーは 1918年の歌「ビューティフル オハイオ」にも使用され、米国オハイオ
州の公式歌となった。

● 今夜の寸評:　希望の灯火　どこまでも
　　　　　　　 Good deeds you have done for others are certaine to hope you                                                                                      浄土宗　月訓

新成長経済理論考 ⑬

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成
の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編のこと）の兜（かぶと）を合体さ
せて生まれたキャラクタ。



きょうは親父の命日。宗安寺にお参りし、昼食はいつものように十割側をと予定
していたが、閉店のため在来種のいぶき蕎麦を打つ「つる亀庵」に立ち寄り、「
寒ぶりの伊吹大根みどれ蕎麦」「にしん蕎麦」を頂く。前者ははじめての季節蕎
麦。すこし朝霧がかかったような上天気。「これは美味い！」と堪能す。因みに
墓地の供養花はご近所から頂戴いている「高野槙」。

　
　　

Anytime Anywhere ￥１/kWh era

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
新成長経済理論考 ⑬
●　高付加価値としての再エネ事業の選択と集中



近年、下記に事例掲載しているように、白金族などの希少元素を代替するプラズ
モン金属と触媒金属を組み合わせることで、産業用途向けの強力な光触媒開発を
進められている。これは太陽光の新しい利用方法であり、CO2を使用可能な物質
に変換する方法であり、持続可能な社会実現の有効な手段り、付加価値を高める
技術として注目をされている。

１．2017.04.10 神戸大学・大阪大学・科学技術振興機構（ＪＳＴ） 水素生成量ｚ
が桁増加する光触媒の開発に成功　
https://www.jst.go.jp/pr/announce/20170410/index.html

２．02017.05.29 大阪大学　世界初！水から水素を高効率で生成できる光触媒；
黒リン、金ナノ粒子、チタン酸ランタンの３材料の可視光・近赤外光応答光触媒https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2017/20170529_1

３．2021.02.21 田中貴金属 細菌とナノ粒子の「バイオ・ハイブリッド」で、光
から水素をつくる。https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202016960

４．2021.08.26 NED・人工光合成化学プロセス技術研究組合・東京大学、富士フ
イルム（株）、TOTO（株）、三菱ケミカル（株）、信州大学、明治大学 人工光
合成により100m2規模でソーラー水素を製造する実証試験
https://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_101473.html

５．2022.07.11 世界最高水準の太陽光-水素変換効率（13.9%） 新潟⼤学・産総
研 https://www.niigata-u.ac.jp/wp-content/uploads/2022/07/220701rs.pdf

12月08日、ドイツのルートヴィヒ・マクシミリアン大学らの共同研究グループは
プラズモニックバイメタル二次元超結晶に基づく光触媒水素生成技術を開発。
個々の金ナノ粒子 (AuNP) と白金ナノ粒子 (PtNP) を組み立てることによって
プラズモニック構造を組み立てた。金ナノ粒子の配置により、入射光が極めて効
率的に集束され、金粒子間に形成される強い局所電場、いわゆるホットスポット
が生成される。 提案のシステム構成は、可視光が金属内の電子と非常に強く相
互作用し、それらを共鳴振動させ、電子が集合的にナノ粒子の一方の側からもう
一方の側へ非常に速く移動する。 これにより、双極子モーメントと呼ぶ一種の
ミニ磁石が形成される。 これは、電荷の大きさと、正電荷と負電荷の中心間の
距離の積。 それが物質化すると、ナノ粒子はより多くの太陽光を捕らえ、それ
を非常に高エネルギーの電子に変換。 これらは化学反応を促進するのに役立ち
ます。ギ酸分解におけるプラズモニックバイメタル二次元超結晶の性能をテスト
した。この文脈では、金と白金の活性が低いこと、そしてカーボンニュートラル
な水素キャリアであることにも基づき、プローブ反応が選択された。超結晶が触
媒目的に使用できることを発見。 実験での照明下でのプラチナの性能の向上は、
入射光と金アレイの相互作用によってプラチナが活性化されたことを示唆する。
実際、ギ酸を H2 キャリアとして使用すると、AuPt 超結晶が最高のプラズモニ
ック性能を発揮する。この結晶は、触媒１グラム当たり１時間当たり１３９ミリ
モルの水素生成速度を示す。これは、この光触媒材料が可視光照射および太陽放
射下でのギ酸脱水素による水素生成の世界記録となる。最近 Nature Catalysis
に掲載された水素生成のためのプラズモニック バイメタル二次元超結晶で新しい
解決策を発表。
プラズモン金属と触媒金属を組み合わせることで、産業用途向けの強力な光触媒
の開発を進めている。これは太陽光の新しい利用方法であり、CO2を使用可能な
物質に変換するなど、他の反応の可能性をもたらす方法。
------------------------------------------------------------------------
水素製造用プラズモニックバイメタル二次元超結晶

【要約】
太陽光による水素生成は、差し迫った炭素ベースのエネルギー崩壊に対処するた
めの中心的な技術。プラズモン粒子と触媒ナノ粒子からなるコロイド光触媒は、
太陽放射照度での水素生成に有望だが、その性能は吸収や多重散乱現象によって
妨げられる。 今回、明確に定義された金ナノ粒子の超結晶に白金ナノ粒子を組
み込むことにより、二次元バイメタル触媒を提案。 このバイメタル超結晶は、
の H2 生成率を示しました。 可視光照明および太陽放射照度下でのギ酸脱水素
反応を介し、２つの金属材料間の相互作用と、それが触媒作用に及ぼす影響を研
究することが可能になる。 ホットスポットの電場の強度と白金ナノ粒子の触媒
活性の促進との相関関係を観察し、その促進における熱と金から白金への電荷移
動の構成利点を実証した。

【概要】
分子状水素 (H2) は、クリーンで持続可能なエネルギーの探求において必然的に
重要な役割を果たす。 発熱燃焼が高いため、炭素ベースの燃料の代替として適し
ており、それによって二酸化炭素排出量が削減される。 自然界で起こることと
同様に、水素結合で太陽光からのエネルギーの捕捉すは、さらなるプロセスで太
陽エネルギーを貯蔵及び製造に有望な戦略である。このエネルギー変換を促進す
る材料は非常に興味深い。この点において、サブ波長の金属ナノ粒子 (NP) は、
局在表面プラズモン共鳴によって駆動される光触媒作用に独自の可能性をもたら
す。 金、アルミニウム、銀、マグネシウム、銅などのプラズモニック金属は、電
磁スペクトルの可視領域でこれらの共鳴を示し、最大太陽放射照度のスペクトル
領域で光を効率的に吸収できます5。 この光と物質の相互作用により、NP表面の
電場が強化され、高エネルギーの正孔と電子 (ホットキャリア)、および局所的な
熱が発生。 これらの優れた光学特性にもかかわらず、これまでに使用されてい
るプラズモニック金属は触媒活性が低い。

化学変換の顕著な光学特性を利用びは、プラズモニック NP を多成分ナノ構造に
統合し、個々の成分に関してより優れた性能を備えた光触媒を製造した 8,9。
特に、触媒金属とプラズモニック金属からなるバイメタル構造は、可視光の強い
吸収と高い反応性を兼ね備えている10、11、12。 アンテナ - リアクター」とい
う用語は、プラズモニック NP と触媒 NPが近接して配置される構成を指す造語
だが、活性材料が島を形成するか、プラズモニックアンテナ表面に単一原子とし
て分散する配置にも拡張された。この構成は、他の構成と比較して、光を反応生
成物に変換する効率が最も高くなる13、14、15、16、17。
これらのバイメタル光触媒の活性が強化されているにもかかわらず、液体環境に
おけるその性能はいくつかの実験上の課題に直面しています。 たとえば、濃縮
された溶液は複数の散乱と吸収の事象に悩まされ、反応器への光の浸透が数百マ
イクロメートル（〜500 μm）まで減少するため、存在するすべてのナノ構造の同
時活性化が妨げられる18。これにより、溶液中の触媒濃度の作業範囲が制限され
適切に設計された反応器を製造する際の課題が増大する。さらに、コロイド NP
に安定性を与えるリガンドは光化学的脱着を受ける可能性がある 19,20。 その
結果、ナノ構造の制御されない凝集が生じ、光学特性の変化、凝集体の沈降、お
よび触媒活性に利用できる表面の減少につながる。 コロイド懸濁液からフィルム
構成への移行は、光の透過と凝集による制限を回避するための魅力的な戦略。
このアプローチにより、比較的固定された位置にあるすべての個々の NP を集合
的に励起することができるため、上記の実験上の制限に対する解決策が提示され
る 21、22、23。 この点に関して、プラズモニック二次元（2D）超結晶24、25、26、
光応答が平面内の個々の成分の周期的組織化によって支配されるデバイス27、28
は、3Dから準2D材料への移行を促進し、バイメタル光触媒の利点をより良く活用。
ここで、２Ｄとは結晶が２次元に広がることを表現する。これは単層に限定され
ず、むしろ特定のドメイン内の定義された数の層を意味する29。

【成果】
2D超結晶の合成と特性評価
図1は、合成されたプラズモニック超結晶の顕微鏡的
特性を示している。参照/対照サンプルとして機能する単金属 2D 超結晶 (Au 超
結晶) は、個々の AuNP を構成要素として使用する以前に報告された方法に従っ
て製造された 25。 AuNPの合成を正確に制御し、 それらの表面化学と自己組織化
ステップにより、エッジ間距離が約2 nmの22 nm AuNPが十分に詰まった六角形の
アレイが得らた（図1a）。 透過型電子顕微鏡 (TEM) でさまざまな領域を調査し
たところ、サンプル中に大きな AuNP の六方最密充填以外の結晶配列は見つから
なかった。 広い領域にわたる構造の均一性は、図1bのTEM画像に示す。 これら
の層は最大数平方ミリメートルまで広がることがある (図 1c)。 単層に加えて、
結晶化プロセス中に多層の領域も出現（図1c）。多層は同じ結晶相 25 を維持す
るが、結果として異なる光学特性が得られる。 透過モードの光学顕微鏡を使用
｝すると、コントラストの違いにより異なる層番号を識別することができ、サン
プルの厚さが異なることを示した 24,40。 Au超結晶の透過率の一例を図1cに示
す。青色が明るいほど、超結晶は薄くなる。明確な色のコントラストを利用して
さまざまな層番号の面積を測定。


図 1: 顕微鏡による特性評価
a、b、22 nm AuNP からなる Au 超結晶の 2 つの異なる倍率での TEM 画像。 NP
の粒子間ギャップは約 2 nm 。 c、超結晶の代表的な透過顕微鏡画像。 青色の
色合いの違いは、粒子層の数が異なることを示す。 1L、単層。 2L、二層; 3L、
三層。 3L+、多層。 d、e、2つの異なる倍率でのバイメタル2D AuPt超結晶のTEM
画像。 PtNP (〜3 nm) は、22 nm AuNP 間の粒子間ギャップ (〜3.5 nm) にホス
トされている。 異なる金属間に界面は形成されず。

【結論】
この研究では、コロイド懸濁液から所望のアンテナ - リアクター構成を実現。
たプラズモニックバイメタル超結晶を紹介。 超結晶のサイズは構造を維持した
まま数ミリメートル平方ミリメートルまで拡大することができ、単層、二層、多
層ドメインを実現できる。太陽放射照度でのギ酸脱水素反応における水素生成速
度の２倍の増加を観察で、超結晶におけるプラズモニック触媒成分の相乗効果を
証明した。 明確に定義された超結晶を使用し、触媒増強に対するプでラズモニ
ックの寄与を区別できた。この研究結果は、PtNP の性能は主にホットスポット
での電磁場の強度によって決まるのに対し、熱の寄与や AuNP から触媒中心への
電荷注入は反応促進に与える影響が小さいことを明らかにした。



図２: 超結晶の光学的特性評価
a、b、純粋なAu超結晶（a）とバイメタルAuPt超結晶（b）の実験層依存の反射率
透過率、吸収スペクトル。 c、d、異なる層番号の組成の分析から得られた、純粋
なAu超結晶（c）およびバイメタルAuPt超結晶（d）の重み付けされた反射率、透
過率および吸光度スペクトル。 上で述べたように、透過モードの光学顕微鏡で画
像化された超結晶層の色のコントラストにより、ドメインのサイズを推定するこ
とが可能になった。 したがって、個々の層の実験応答を異なる領域で重み付けに
より、サンプル全体的光学応答が計算が可能となる。触媒実験では、異なる数の
層を含むサンプルの広い領域が照明され、さまざまな層の比率を知ることができ
る。対照サンプルの被覆率が約 80%、AuPt 超結晶の被覆率が約 60% の単層がサ
ンプルの主要部分を構成が明らかした。バイメタルサンプルには顕著な量の三層
および多層（約 30%）が含まれるが、モノメタルサンプルは約 3% の多層のみで
構成される。


図 3: ギ酸条件における光触媒性能 a、Au および AuPt 超結晶の、暗所と明所
の両方の条件における触媒の総質量によって正規化された H2 生成速度。
b、AuPt超結晶のアレニウスプロット。 白色光照射により、Ea は 33.4 kJ mol−1
から 29.8 kJ mol−1 に減少。 すべての実験で使用される放射照度、〜110 mW
cm−2、T = 25 °C。 データは、少なくとも 3 つの独立した測定の平均値として
表示。エラーバーは標準偏差を表す。
-----------------------------------------------------------------------
【技術用語脚】
１．バイタルナノ粒子：触媒活性と選択性を高めるための２つの異なる金属の組
み合わせ（Bimetallic Nanoparticles A Combination Of Two Different Metals For Enhanced
Catalytic Activity And Selectivity）

　風蕭々と碧い時

● 今夜の寸評:　

 

新成長経済理論考 ⑫

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成
の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編のこと）の兜（かぶと）を合体さ
せて生まれたキャラクタ。



日中の太陽光不足は夜間の電灯よりも悪い理由
 

歴史の複雑さとは何か　Ⅱ
               禍かなパリサイ人よ　陸海をめぐりて汝のゲヘナの子となす
                                                      マタイ伝 23-15


※元来、今日のエルサレム市の城門の外にある、深くて狭い谷底のゴミ捨て場。
そこでは、ごみを処分するために火が燃やされ続け、悪臭を放ち、処刑された罪
人の体や、ふさわしい埋葬をされなかった人体が埋められる場所でもあったゲヘ
ナ （Gehenna）とは、ヒンノムの谷をさす。

「パレスチナ問題考　③」後期19世紀 - 1921：
起源 1920 - 1948：イギリスによるパレスチナの委任統治
「パンとワイン」紛争 パレスチナ分割
1948 - 1967：中東戦争
1967 - 1993：第一次インティファーダ
1993 - 2000：オスロ和平プロセス
2000 - 2005：第二次インティファーダ
2005 - 2008：アッバース時代のはじまり
2008 - 2009：ガザ紛争
2010 - 2017：パレスチナ側の手詰まりと米トランプ政権発足 
2018 - 2021：「繁栄に至る平和」と「アブラハム合意」
2021年9月4日、コソボとセルビアは、アメリカ合衆国の仲介で、経済関係の正常
化は無効であり、正常化に起因する行動も無効である」とUAE代表団を非難した[296]。
10月16日、サウジアラビアのファイサル・ビン・ファルハーン・アール・サウー
ド外相は、米国のシンクタンク・ワシントン近東政策研究所（英語版）主催の仮
想会議で、「いま必要なことはパレスチナとイスラエルが交渉の席に戻ることだ」
と主張[297][298][299]。
同日、イスラエルはOHCHR職員9人のビザを更新せず、退去させた。残る3人のビザ
も数ヶ月以内に切れるという。2月に、国際法上違法な入植地に関わる112法人の
リストを公表したことに対する報復とみられている[300]。 OCHAによると、ヨル
ダン川西岸では10月7日 - 19日に掛けて、ユダヤ人入植者とパレスチナ人農家ら
との小競り合いで、パレスチナ人23人が負傷し、1000本以上のオリーブなどの木
に被害が出た。前年は負傷者3人、被害樹木100本で、被害が大幅に増加した。農家
によると、入植者は木を傷つけたり、放火したり、根こそぎ抜くなどの嫌がらせ
を行い、パレスチナ人と衝突すると、イスラエルの治安部隊が入植者を手助けす
るために介入するという。また、例年は欧米からボランティアの監視団が来訪す
るが、今年は新型コロナの影響で来られなかったという。イスラエル国防軍の広
報担当者は「安全に収穫できるようにするのが部隊展開の目的だ」とする一方、
「イスラエル国民（である入植者）が負傷することはあってはならない」と説明
した[301]。

10月20日、アラブ首長国連邦外交団が、湾岸アラブ諸国として初めてイスラエル
を訪問した。PLO幹部のワセル・アブ・ユセフは「恥ずべき」訪問と非難した。
UAE外交団に同行した、米国国際開発金融公社（英語版）のアダム・ボーラー代
表によると、イスラエル、米国、UAEの3ヶ国は民間投資と地域協力の基金を設立し、
当初は約30億ドルの調達を見込んでいるという。またこの基金で、イスラエルが
パレスチナ人の通行管理に設けている検問所の近代化が可能になるという[302]。
10月22日、エルサレムのイスラエル連邦判事裁判所は、24人のパレスチナ人住民
のうち、12人の退去と、ユダヤ人入植者への明け渡し、さらに入植費用7000新シ
ェケル（約226万円）の負担を命じた[303]。ほとんどのパレスチナ人家族は、イ
スラエルの司法は占領政策の道具に過ぎない（ので勝訴は望めない）と考え、控
訴を断念したという[304]。
10月23日、米国トランプ大統領は、スーダンとイスラエルとの国交正常化合意を
仲介したと発表した[305]。ただし、スーダンのオマル・ガマレルディン外相は、
スーダンは（2019年スーダンクーデター後に発足した）暫定政権であるため、正
式な国交正常化は立法評議会による憲法公布後になるという見通しを示した[306]。
トランプはこれに先だって、米国によるスーダンのテロ支援国家指定解除を、米
議会に通知していた[307]。イスラエルのネタニヤフ首相は、「アラブ世界との
正常化に、無防備な1967年線[注 18] に引き戻す必要はないことは確定的に明ら
か」であり、今のスーダンは「平和にイエス、承認にイエス、正常化にイエスだ」
と賞賛した[308][309]。パレスチナは国交正常化への非難と拒否を表明し、「ア
ラブ和平イニシアティブ」、国連安保理決議1515に違反していると声明を出した
[310]。ハマースは、スーダンが「占領者イスラエル」と国交正常化合意したこと
に「衝撃」と「強い非難と憤り」を表明した[311]。
10月28日、ユダヤ人入植地にあるアリエル大学で、イスラエル・米国による科学
技術協定の更新が調印された。ベンヤミン・ネタニヤフ首相は調印式で、「1967
年の境界線を越えたイスラエルの全て（の支配）を非合法化しようとする、全て
の人びとに対する重要な勝利」を宣言し、「イスラエルの人々とイスラエルの地
との千年のつながり」を根拠に、改めて占領の正当性を主張した。また、協定の
適用範囲が、占領地の「ユダヤ・サマリア[注 9]」、東エルサレム、ゴラン高原
に拡大されたことを明らかにした[312][313]。
パレスチナのアッバース大統領報道官のナビル・アブ・レデネは、「この措置は
パレスチナ領の占領に米国が実際に参加していることを意味する」と非難^[314]。

10月29日、米国はエルサレム出身の自国民のパスポート出生地欄を、国名を表記
しない「エルサレム」から、「イスラエルのエルサレム」に変更可能にした[315]。
『ハアレツ』は、「トランプ政権が万が一、終わってしまうことに備えている」
との見解を報じた[316][317]。
11月3日投開票された2020年アメリカ合衆国大統領選挙は、11月7日にジョー・バ
イデンの当選確実が相次いで報じられた。
11月8日、パレスチナのアッバース大統領は祝意を表明した。一方、イスラエルの
ネタニヤフ首相は、バイデンに祝意を表明すると共に[318][319]、トランプ現大
統領に対しても感謝の意を示した[320]。
11月9日、UNRWAは、職員約28000人の11月分の給与の財源が底を突いたとして、各
国に援助を求めた[321]。
11月15日、イスラエル当局は、東エルサレムのギバトハマトス入植地で住宅1257
棟の入札を開始した。締切は米国大統領の任期満了日（バイデンが当選した場合
はその就任日）の2日前である、2021年1月18日に設定された[322][323][324]。
11月17日、パレスチナとイスラエルは、治安や徴税などの協力関係の再開で合意
した。米国でバイデンが大統領当選確実になったことから、トランプ政権による
「懲罰的措置」を覆す狙いがあるという。一方で、イスラエルによってテロなど
の罪状で投獄された、政治犯への給与支払の見直しを検討しているという[325]。
ハマースは、イスラエルとの関係再開を強く非難する声明を出し、「バイデンな
どに賭けるのは止めるよう」要求した[326][327]。
11月19日、米国のポンペオ国務長官が、国務長官としては初めて、イスラエル占
領地である、ゴラン高原とヨルダン川西岸のユダヤ人入植地を訪問した。これら
は、トランプ政権がイスラエルの主権を承認したことを踏まえての行動であり、
同時に政権交代を見据えて既成事実化を図ったものとも報じられた。またヨルダ
ン川西岸のC地区で生産された米国への輸出製品には、従来は「ヨルダン川西岸製
」（Made in the West Bank）表示を義務づけていたが、新たに「イスラエル製」（
Made in Israel）表示を義務づけたガイドラインも発表した[328]。すなわち、「ヨ
ルダン川西岸製」表記を、米国としては違法とした[329]。
11月21日、サウジアラビアのファイサル外相は、NHKの取材に対し「日本はイスラ
エルとパレスチナと良好な関係である」から、両国を交渉再開させ、国際貢献す
ることができるとして、日本への期待を表明した[330]。
11月22日、イスラエル国防軍はガザ地区のハマース軍事拠点を空襲したと発表し
た。国防軍によると、11月21日にガザ地区から発射されたロケット弾攻撃への報
復としている。また、11月15日にもガザ地区からロケット弾攻撃があったが、い
ずれもイスラエル側の負傷者は無かった[331]。
11月23日、ハマースによると、ハニーヤ政治局長は、パレスチナがイスラエルと
の協力関係再開を決めた件について、他党（イスラーム聖戦、パレスチナ解放人
民戦線、パレスチナ解放民主戦線、パレスチナ国民構想と協議した[332]。
11月26日、エルサレム地方裁判所は、イスラエルの入植者団体アテレト・コハニ
ムの訴えを支持し、東エルサレムのパレスチナ人住民87人の立ち退きを命じた。
退去を命じられたある住民は、「アルジャジーラ」の取材に、2009年に自宅の半
分を入植者に不法占拠され、「完全にエルサレムからパレスチナ人の存在を全滅
させるための努力の一環として」継続的な嫌がらせを受けたと答えた。OCHAによ
ると、イスラエル当局が「違法建築」として、破壊の危機にあるパレスチナ人学
校は52校に上る[333]。アテレト・コハニム、ナハラト・シモン（英語版）などの
団体は、東エルサレムの「ユダヤ化」を促進するため、パレスチナ人住民の追放
を求める訴訟を相次いで起こしている[334]。これらの入植者団体は、1948年以前
にユダヤ人のものであった財産を取り戻すと主張している。イスラエルの法では
、ユダヤ人が1948年以前の財産を取り戻すことは法律で認められているが、非ユ
ダヤ人には認められていない[335]。 国連人道問題調整事務所（OHCHR）の報告に
よると、2021年1月11日現在、877人（子供391人を含む）が立ち退きの危機にさら
されている。国連特別報告者のマイケル・リンクは、イスラエルの裁判所による
パレスチナ人住民立ち退き命令は「歴史的盆地として知られる、東エルサレムの
地域に戦略的に集中」しており、「より違法性の強いイスラエル入植地建設の妨
げにならないよう、東エルサレムのパレスチナ人をヨルダン川西岸から物理的に
孤立させる」目的があると指摘した。また、立ち退きが実行されたなら、ジュネ
ーヴ第4条約49条の、住民の強制移住の禁止に違反しているとも指摘した[336]。
12月4日、パレスチナ自治区のラマッラーで、ユダヤ人入植地建設の抗議活動が行
われた。パレスチナ保健省によると、参加した少年1人がイスラエル国防軍に殺害
された[337]。
12月6日、サウジアラビアのトルキ・ファイサル王子は、オンライン国際会議「マ
ナマ対話」で、イスラエルを「欧州の植民地勢力」と評し、パレスチナ人を強制
収容所に捕らえ、民家を破壊し、思うがままに暗殺していると非難した。イスラ
エルのアシュケナジー外相は、会議上で遺憾の意を表明した[338]。
12月10日、米国の仲介で、イスラエルとモロッコが国交正常化で合意した[339]。
イスラエルのネタニヤフ首相は、「中東でこれほど平和の光が明るく輝いたこと
はない」とモロッコを評価した。一方、PLOのバッサム・サルヒはロイターに対し、
「アラブ和平イニシアチブに反するもので容認できず、今回の合意はイスラエル
の好戦的な態度やパレスチナ人の権利否定を助長するもの」だと非難した[340]。
モロッコのムハンマド6世国王は、同日にパレスチナのアッバース大統領と電話会
談し、モロッコはパレスチナの大義と二国家共存を支持しており、当事者間の交
渉が唯一の解決方法であると述べたという[341]。
一方でムハンマド6世は、イスラエルに移住した、数十万に上るモロッコ系ユダヤ
人との「特別な関係」にも言及した[342]。
12月12日、スーダンはハマースのマシャアル前政治局長の市民権を剥奪したこと
がわかった。米国のテロ国家指定解除後に、実行されたという[343]。スーダン内
務省は、マシャアルを含むパレスチナ人112人の市民権を剥奪し、また約3500人に
市民権を与える決定を取り消した。スーダンに帰化したパレスチナ人は約6000人
に上るが、市民権剥奪により不法滞在とされ、強制送還される懸念が起きている
という。イスラエルの、イランからスーダンを介したハマースへの武器取引を阻
止する意図があると見られている[344]。
12月21日、イスラエル警察によると、聖地「神殿の丘」周辺で、警察の詰め所に
発砲したパレスチナ人の少年を射殺した[345]。また同日、ヨルダン川西岸のユダ
ヤ人入植者が遺体で発見された。警察はテロの可能性があるとしている[346]。 1
2月23日、『ル・モンド』によると、アラブ首長国連邦とイスラエルは、国連パレ
スチナ難民救済事業機関（UNRWA）廃止に向けた計画を策定していると報じた。ベ
ンジャミン・バルテ記者は、UAEはUNRWAの主要な資金源となっていたが、2020年
に出費のほとんどを止めたと指摘した。バルテは、UAEがイスラエルの年来の主張
に協力することになると指摘した[347][348]。
アルジャジーラによると、アラブ首長国連邦は、2018年・2019年は5190万ドルを
UNRWAに寄付したが、2020年は100万ドルに激減したという。UAEはこの件につい
てコメントしていない[349]。
12月29日、ガザ地区のハマースとイスラーム聖戦などの武装組織は、メディアの
前で合同軍事演習を行い、イスラエルに向けてロケット弾を発射した。ハマース
らが、軍事演習をメディアに公開するのは前代未聞という[350]。 2020年の1年間
では、パレスチナ側は34人(うち、子供8人)、イスラエル側は2人(うち、子供0人)
が紛争で殺害された[351]　（jp/en.Wikipedia）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　つづく

『ユダヤ人問題　① 』
語られないロシアの歴史とアメリカとの深い関係
　　　　　　　　　　　　　　　キヤノングローバル戦略研究所　小手川 大介
ロシアのユダヤ人
ポーランド王が商工業の育成のために招聘したユダヤ人が13世紀から多数ポーラ
ンド王国に移住。彼らの中心地は南ポーランドのクラカウ。ユダヤ人の多くは商
工業に携わってポーランド王国の交流に貢献する一方、南東部のガリツィア地方
ではポーランド貴族によるウクライナ人農民の支配を番頭のような形で助けてき
た。ポーランド分割の結果、ユダヤ人の多くが住んでいた地域はオーストリアと
ロシアの領土になる。オーストリアに併合されたガリツィアではウクライナ民族
主義者の独立運動が続けられた。（著者「ウクライナを理解するため」を参照）
エカテリーナ女帝は当時未開の土地が残っていたウクライナの土地をユダヤ人に
与えたが、農業にあまり関心がなかった彼らは農地を放棄して次第に1791年にロ
シアが建設した南西部の都市オデッサに移住し商業を営むようになった。この模
様が映画になったのが「屋根の上のバイオリン弾き」です。後にオデッサからは
ユダヤ系の有名な音楽家が多数輩出する。1881年から84年にはポグロム（ユダヤ
人に対する集団的迫害行為）が起こり、1903年からはユダヤ人の海外脱出が増え
てきた。日露戦争の資金がなかった日本政府から派遣された高橋是清がニューヨ
ークでの資金調達に失敗した後に、ロンドンでHSBCのロンドン支部長であったキ
ャメロン（キャメロン首相の高祖父）を中心とする金融団から目標額1億円の半
分（500万ポンド）の融資取り付けに成功する。そのお祝いの夕食会で偶然高橋
の隣に座ったのがニューヨークのユダヤ系のクーン・ローブ商会代表のジェイコ
ブ・シフ。翌朝シフは残りの資金の調達に応じることを連絡してくる。戦争期間
中総額2億円をシフは調達してくれたが、後に高橋がシフに会った際にシフが言っ
たのは、融資の理由はポグロムを始めとするロシアの反ユダヤ主義に対する報復
であり、「ロシア帝国に対して立ち上がった日本は神の杖である」とシフの回想
録では書いている。なお、クーン・ローブは1977年にリーマン・ブラザーズに合
併される。

米国独立を助けたロシア
エカテリーナ女帝はヴォルテールの啓蒙主義を信奉しており、この観点から米国
の独立戦争（1775年～1783年）の際に武装中立同盟を提唱し、英国を国際的に孤
立させることで米国の独立を支援。欧州の覇権の関係や啓蒙主義の関係からアメ
リカを援助したのはラファイエット将軍に代表されるフランスと、エカテリーナ
女帝。フランスはこの支援のため財政が破綻し、折悪しく浅間山やアイスランド
の火山の噴火による冷害による飢饉と相まって、フランス革命が発生することに
なる。一方、アメリカを失った英国は1770年のクックによるオーストラリア領有
宣言に続きオーストラリアに眼を向け、1788年に囚人によるオーストラリア入植
を開始した。

南北戦争でリンカーンを助けたロシア 　
19世紀に入り、ロシアはジョージアを支配下に収め、またペルシャに勝って、ア
ゼルバイジャン北部を併合した後、1828年にはアルメニアを支配下に置いた。北
カフカスではダゲスタンやチェチェンなどの山岳諸民族がロシアに対し抵抗した
が、1861年にはカフカス全土が平定される。中央アジアにおいても19世紀半ばに
はカザフスタンがロシアに併合されたが、ロシア人の入植に反対して40年にも及
ぶ反乱がおこる。
アメリカの南北戦争の際、英国が独立以降の経緯や奴隷貿易の関係から南部を支
援したのに対し、アレクサンドル 2世のロシアは艦隊を米国沿岸に派遣して英国
の介入を阻止した。なお、この時、リンカーンを尊敬していたタイ王国のラーマ
4世は北軍を助けるために、タイ王国が誇る象軍団の派遣を申し出ている。南北戦
争の直前にはロシアはオスマン帝国と同盟した英仏によってクリミアで敗戦し、
屈辱的な条約を結ばざるを得なくなる。敗戦に伴う莫大な戦費の支払いを目にし
て、ロシアは維持費のかかりすぎるアラスカを1867年に友好国であるアメリカに
売却。売却価格は当時のお金で720万USドル、現在の価値では1億2千300万USドル。
ロシアはこの見返りに機械化に適した米国産の綿花を中央アジアに移植すること
に成功し、ロシアの繊維工業が発展する。

ロシア革命に導いたバクー油田開発とシベリア鉄道建設19世紀の後半に入り、ロ
シアにもやっと産業革命の波がやってきた。19世紀半ばからロシアでは鉄道の建
設ブームが起こりました。鉄道の総延長は1880年からの20年の間に２倍になり、
ロシアの石炭の産出量は1860年の50倍に増加し、19世紀後半にはバクー油田は世
界の産出量の半分を占める。なお、バクー油田の開発に貢献したのはアルフレッ
ド・ノーベルの一族。油田で働く労働者の環境は劣悪で、1905年に大規模な労働
争議がおこるが、この争議を指導して名を挙げたのがスターリ、ロシアが日露戦
争に踏み切ったのは、この大争議から国民の注意をそらしたかったとの説もある。　
1891年にシベリア鉄道の建設が決定される。フランス資本の資金援助を受けて全
線が開通したのは1916年。第一次世界大戦中に財政が苦しかったロシア政府には
フランスに対する支払いを拒否するか、自国の財政の削減を更に行うかという岐
路に立たされて後者を選択し、その結果ロシア革命が起こす。革命によりフラン
スの銀行団の融資はデフォルトになり、フランス政府が肩代わりする。

ところで、チャイコフスキーの最大のスポンサーはロシアの鉄道王の未亡人ナジ
エジュダ・フォン・メックですが、彼女の夫は鉄道事業で成功しロシア一の富豪
になるが、夫の急死後、フォン・メック夫人は一度もチャイコフスキーに会うこ
となしに14年間（1876年から1890年まで）チャイコフスキーを財政的に支援し続
け、彼女の息子のニコライ・フォン・メックはチャイコフスキーの姪と結婚し、
鉄道事業でソ連邦に貢献したが、1929年に濡れ衣を着せられ処刑されるが、1990
年に彼の名誉は回復される。

ロシアは多民族国家で、182の民族が存在しています。ロシア人が全体の7割強を
占めており、ウクライナ人や白ロシア人を含めると東スラブ人の割合が8割を超
えるが、この他にもトルコ系や、コーカサス系、モンゴル系など多種多様です。 　
その代表がレーニン（本名はウリヤノフ）。彼の父はカスピ海沿岸のアストラハ
ン出身の物理学者、モンゴル系のカルムイク人とトルコ系のチュバシ人の混血。
レーニンの母はドイツ人、スウェーデン人、ユダヤ人の混血。カルムイク人は現
在でもカスピ海の西北岸に自治共和国を作り、人口は約30万人。現在のモンゴル
西部に居住するも、チンギス・ハーンに追われて西に移動してきた民族。写真を
見れば分かるように現在でもチベット仏教を信仰。

※以後、『手段選ばぬ権力への執着』（日本記者クラブ ）を参照し、ベンヤミ
　ン・ネタニヤフの情報を掲載していく。


NDC分類 316.88　「定本　シオンの議定書」　
四王天 延孝【原訳】天童 竺丸【補訳・解説】
成甲書房（2012/03発売）

「シオンの議定書」とは
「秘密権力の世界征服計画書」という触れ込みで広まった会話形式の文書。1890
年代の終わりから1900年代の初めにかけてロシア語版が出て以降、『ユダヤ議定
書』、『シオンのプロトコール』とも呼ばれ、欧米はもとより世界各国で読まれ
続けている、反グローバリズム・謀略史観の定番書である。

『シオン賢者の議定書』（英: The Protocols of the Elders of Zion、露: Протоколы
сионских мудрецов）は、「秘密権力の世界征服計画書」という触れ込みで広ま
った会話形式の文書。1890年代の終わりから1900年代の初めにかけてロシア語版
が出て以降、『シオンの議定書』[1]『シオン長老の議定書』[2]とも呼ばれる。
この記事では「議定書」とも省略する。 内容は、タルムード経典に記載(バビロ
ン版-ゾハールの2-64のB節）された、選民のユダヤ人が非ユダヤ人（動物）を世
界支配するという実現化への方針の道筋の陰謀論であり、ヘンリー・フォードや
ヒトラーなど世界中の反ユダヤ主義者に影響を与えた。ドイツ国国会議員で国家
社会主義ドイツ労働者党対外政策全国指導者（ドイツ語版）兼東部占領地域大臣
アルフレート・ローゼンベルクが1920年にドイツ語に翻訳し『シオン賢者の議定
書』として出版されたことにより、「反シオニスト運動」が起こり結果的に国民
社会主義ドイツ労働者党政権のドイツにおいてユダヤ人の大量虐殺（ホロコース
ト）を引き起こしたともいえることから「史上最悪の偽書」、「史上最低の偽造
文書」ともとされる。（　via Wikipedia）
このように、ユダヤ教の特徴（選民・民族宗教）を理解すれど了解すには至らない思いを
残す。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項つづく

　　

Anytime Anywhere ￥１/kWh era
【再エネ革命渦論 203　アフタ－コロナ時代 186】
● 技術的特異点でエンドレス・サーフィング　

蛍光マーカーでデンキウナギのDNA導入確認
12月04日、名古屋大学と京都大学は，デンキウナギの放電が遺伝子組み換えの原
動力になり得ることを新たに発見。


【概要】
細胞生物学分野には，エレクトロポレーションと呼ばれる遺伝子導入法がある。
レピシエント（受け手）となる組織や細胞をDNA溶液に浸して，電源となる機械
が出す高電圧によって胞膜に穴を開けてDNA分子を細胞内に入り込ませ，遺伝子
組み換えを促する。 これは従来，あくまで実験室で人為的に引き起こされる現
象として認識されていた。今回研究グループは，自然環境でエレクトロポレーシ
ョンが起こる可能性を考えた。アマゾン川に生息するデンキウナギはエレクトロ
ポレーションを行なう装置よりも遥かに高電圧の電気を発生させることが知られ
ている。 そこでデンキウナギを電源，周辺に生息する生物をレシピエント細胞，
水中に遊離した環境DNA断片を外来遺伝子で見立てると，デンキウナギの放電に
よって周辺生物で遺伝子組み換えが起こるのではないかと仮説を立てた。アマゾ
ン川の野生環境下でこの仮説を検証することは敷居が高いため，研究室でデンキ
ウナギを飼育して代替モデルによる検証を計画した。電源のデンキウナギのほか，
レシピエントには広くモデルとして用いられるゼブラフィッシュを，遺伝子組み
換えの評価のためには緑色蛍光タンパク質GFPをコードする遺伝子配列を使用し
た。ゼブラフィッシュ幼魚とGFP遺伝子を含むDNA溶液を通電性の容器内に共存さ
せ，水槽の中に沈めてデンキウナギの放電に晒した。その結果，約5%の幼魚でGFP
遺伝子の導入とタンパク質の産生を示す緑色蛍光を観察することができた。実験
に最適化された機械によるエレクトロポレーションには効率こそ及ばないが，デ
ンキウナギが発する放電にも遺伝子組み換えを起こすポテンシャルがあることを
初めて実験的に示すことができた。

【展望】
今回の成果で，デンキウナギの放電が周囲の生物に遺伝子組み換えを引き起こす
要因になり得ることが示された。この結果は管理された実験室で観測された現象
に過ぎず，多様な生物種と環境要因を含む自然界でも起こっていることを主張で
きる結果ではないとしている。



転写可能なCNT透明導電ナノシート
11月28日、紙製品・化成品メーカーのマルアイは、転写可能な「カーボンナノチ
ューブ（CNT）透明導電ナノシート」を開発した。ガラスやゴム、木材などさま
ざまな素材や曲面に貼り付ければ、容易に導電性を持たせることができる。

開発品『CNT透明導電ナノシート』の特徴
『CNT透明導電ナノシート』は、高い透明性と導電性および経時劣化が小さいこ
とに加え対象物に貼ることで導電性を付与できる、転写機能を兼ね備えた透明導
電フィルムです。従来品は平面や緩やかな曲面にしか設置できなかったが、転写
機能によりあらゆる曲面にも容易に貼ることができ、複雑な形状をした対象物に
もフレキシブルに対応できる。転写可能な素材の一例としては、ガラス、プラス
チック、木材、ゴムなど。


（左）ガラス瓶、（右）ポリエチレンの容器に『CNT透明導電ナノシート』を転
写した様子　

『CNT透明導電ナノシート』の構造は、基材とCNT導電フィルム（CNT膜）（厚み
1μm以下）の間に、水溶性膜を挟むことで形成されており、これを水に浸漬する
ことで基材からCNT導電フィルムが剥離。そして機能を付与したい対象物に剥離し
たCNT導電フィルムを転写することで導電性を付与することができる。また、表面
抵抗率はCNT導電フィルムの膜厚を変えることで10²～10⁸Ω/sq（※3）までの調整
が可能。なお、『CNT透明導電ナノシート』は、東京工業大学との産学連携により
開発。

【展望】
今後は開発品『CNT透明導電ナノシート』の特徴を活かした用途展開を進めていき、
カーボンナノチューブ（CNT）を用いた導電技術および印刷技術を高め、より高機
能な製品の開発を目指していく。

マイクロ波遠隔給電システム開発
12月05日、東芝は、無線LAN通信と共存できる「マイクロ波遠隔給電システム」を
開発した。工場や倉庫などで用いられるIoTセンサーのバッテリーレス化が可能と
なる。現場での実証実験を重ねながら、2025年以降の事業化を目指す。

【背景】
マイクロ波遠隔給電システムは、日本国内では2022年5月から、空間伝送型ワイヤ
レス電力伝送システムとして920MHz、2.4GHz、5.7GHzの3つの周波数帯での利用が
認められています。当社が開発を進める5.7GHz帯は、最も大電力な給電が可能な
周波数帯として産業分野での活用が期待されているが、無線LANと周波数が隣接す
るため干渉による影響が特に課題となっている。国内で製品として販売めには、
無線LANと共存する技術が必要不可欠で、これまで無線LANと共存可能な無線給電
システムがなかった。それぞれ異なる場所に設置されている各センサの受電効率
を上げるには、受電アンテナの向きをセンサごとに厳密に調整が必要で、センサ
の設置の自由度が低くなる課題がある。


図１．従来技術と今回開発した高効率マイクロ波遠隔給電システムの概要　
出所：東芝
１つは周辺の無線信号の有無を検出し、給電処理を適切に制御することで電波の
干渉を回避する「給電技術」である。これによって、無線LANが利用する5.5GHzか
ら5.72GHzまでの広い周波数帯域において、周辺の無線信号を高い精度で検出する
ことに成功。無線信号を検出すれば、給電する方向を変更して無線LANとの干渉を
回避できる。　給電機の筐体は25×40cmで、信号処理回路や増幅回路、位相制御回
路、64素子アンテナを一体化。


図２．開発した一体型給電機で、無線LAN信号を広い周波数帯（5.5～5.72GHz）で
検出した結果 出所：東芝

２つめは、受電アンテナの向きに依存せず、給電された電波から効率よく電力を
取り出せる「受電技術」である。「水平偏波」および「垂直偏波」という2種類
の電波を同時に受信し合成する。これによって受電効率を高めた。　実験では、
給電機から1.5m離れた位置に受電機を配置し、給電システムを評価した。受電機
のアンテナ角を回転させた時の平均受電電力は、垂直偏波のアンテナあるいは、
水平偏波のアンテナで受電できる電力の平均値と比較し、約2倍の平均電力を受電
できることを確認。


図３．受電アンテナの向きに依存せず、効率よく受電できることを実証
出所：東芝

　風蕭々と碧い時

ピアノ The Birthd　 2009.12.16

チバユウスケ（1968年7月10日 - 2023年11月26日）は、日本のミュージシャン）
The Birthdayのボーカル、ギター。1991年から2003年まで、THEE MICHELLE
GUN ELEPHANTのボーカルとして活動。先月11月26日に夭折

● 今夜の寸評: 強欲に翻弄される人命

 

新成長経済理論考 ③

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成
の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編のこと）の兜（かぶと）を合体さ
せて生まれたキャラクタ。

            　  　     　　十一月桜といちろう傾頭侘し湖辺みずべかな
                               　                宇

酷暑、干魃の大規模気候がつづくなか、串田孫一の一節を思い出し、テンプター
の『エメラルドの伝説』を歌を想出し、逝きし輩、知人を想いを馳せ祈りを詠ながむむ。



『フェルマーの料理』第６話
北田岳（高橋文哉）は、友達の魚見亜由（白石聖）に［Ｋ］のナンバー２である
スーシェフ・布袋勝也（細田善彦）の有能さを語る。 そして、岳は布袋は自分が
超えるべき存在であることに気づく。ある日、レストラン［Ｋ］が超高級ホテル
のパーティー料理を監修することに。海は、その代表シェフを自分と布袋を除く
コンペで決めると宣言。だが、勝ち負けが嫌いな岳は気が重い。そんな中、家に
帰ってこない海をスーパーで見かけた岳は、海を尾行 .....
パーティー料理に求められるものは、オイラーの定式とは、ライバルとは...

さて、オイラーの数、三角関数、虚数単位、円周率などの概念は互いに独立して
いるようで実は相互に関係しており、オイラーの等式はその関係をシンプルな１
つの式で綺麗に表現する形式美といわれるが。
※数学的な美（mathematical beauty）とは、数学に関する審美的・美学的な意識・
意義・側面であると定義される。^^;

「感じるな！シェルなら考えろ！」という言葉が胸に刺さった。

※オイラーの等式（Euler's identity）とは、ネイピア数 e、虚数単位 i、円周率 π
の間に成り立つ等式のことである：

指数関数 ez は (1 + z/N)N の N が無限に大きくなるときの極限として定義でき
、eiπ は (1 + iπ/N)N の極限である（下図参照）。N の値を 1 から 100 まで
増加させている。複素数平面において 1 + iπ/N の累乗を点で表示しており、折
れ線の端点が (1 + iπ/N)N である。これにより、N の増加に伴って (1 + iπ/
N)N が −1 に近付く様子が観察される。

数学定数 e 自然対数 · 指数関数 応用:
複利 · オイラーの等式 · オイラーの公式 · 半減期 · 指数増加/減衰 e の定義
: e の無理性 · e の表現 · リンデマン–ワイエルシュトラスの定理 人物: ネイ
ピア · オイラー シャヌエルの予想 eiπ + 1 = 0 ここで 、e：ネイピア数（自
然対数の底） i：虚数単位（自乗すると −1 となる数） π：円周率（円の直径に
対する周の比率） 式の名はレオンハルト・オイラーに因る。



【今日の鉱物図鑑：ペロブスカイト鉱】

灰チタン石（かいチタンせき、perovskite）あるいはペロブスキー石、ペロブスカイ
トは、酸化鉱物の一種。ロシアの鉱物学者レフ・ペロフスキーによって発見され
る。化学組成は CaTiO3（チタン酸カルシウム）、結晶系は直方晶(斜方晶)系。灰
チタン石グループの鉱物。下部マントルにおいてMgSiO3がペロブスカイト構造をと
っていることが知られている。その相に対応する鉱物名はブリッジマナイトであ
る。ペロブスカイト自体が下部マントルかんらん岩を構成するわけではない。地
殻でも見られ、日本では岡山県高梁市（旧備中町）のスカルン中に産する；モース
硬度： 5.5 化学式： CaTiO3 比重： 4.0 結晶系： 直方晶(斜方晶)系。 原子を
稠密に詰め込むことができるため、数十GPaを超える超高圧の環境で非常に一般的
な構造である。地球内部の主要な化学組成である MgSiO₃ は、地下約660kmから約
2,700kmのマントル下部で、ペロブスカイト構造が考えられる。 MgSiO₃を 125GPa
で 2,500Kの超高圧高温環境下におくと、ポストペロブスカイト構造と呼ばれる、
より原子が稠密に詰め込まれた相に転移することが明らかにされた。地下約2,700
kmより深いマントル最下層でMgSiO₃ は、ポストペロブスカイト構造と考えられる。
（via Wikipedia）

構造内でどの原子/分子が使用されているかに応じて、ペロブスカイトは、磁場に
置かれると電気抵抗が変化する「巨大磁気抵抗」(マイクロエレクトロニクスに役
立ちます) などの興味深い特性を数多く持つ。 ペロブスカイトの中には超伝導体
であるものもある。つまり、まったく抵抗なく電気を通すことができる。ペロブ
スカイト材料は、他にも多くの興味深く興味深い特性を示す。強誘電性、電荷の
秩序化、スピン依存輸送、高熱力、および構造特性、磁気特性、輸送特性の相互
作用は、このファミリーでよく観察される特徴である。



さて、わたし（たち）はフィルム肩ハイブリッド型色素増感太陽電池研究を行い
再生可能エネルギー持続可能社会の実現を目指し、先日記載した如く目標達成し
たことを僭越ながら宣言。そして、具体的な、ナノテクノロジー（ネオコンバー
テック）事業社会の絞り込みを第三の目標に設定。^^;

それはさておき、ペロブスカイトの潜在的な用途は多岐にわたり、センサや触媒
電極、特定の種類の燃料電池、太陽電池、レーザ、メモリーデバイス、スピント
ロニクス用途などでの使用が含まれる。ペロブスカイトPVは継続的に研究と改善
が行われており、2006年のわずか2% から 2015 年には 20.1% 以上にまで増加。
現段階では、ペロブスカイトPV市場は 2025年に2億1,400万ドル（約321億円）に
達すると予測されている。ペロブスカイト太陽光発電はバンドギャップが広く、
これにより低バンドギャップ太陽光発電技術と組み合わせる機会が生まれ、効率
が向上し、システムコストが効率に依存する激しい市場で重要になる。さらに、
ペロブスカイト太陽電池には、柔軟性、半透明、薄膜、軽量、低加工コストなど
の追加特性も備わり、デバイス構造はより広範囲の可視光周波数に反応する利点
をもたらすが、この技術はまだ前商要段階にあるが「新成長経済」を考察するに
は大変魅力的な新しい鍵となる材料・物質と考えている。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項了

新成長経済理論考 ③
１．ナノテクノロジ－とは何か

     
Richard Feynman                   谷口 紀男                 Kim Eric Drexler
ナノテクノロジー (nanotechnology) は、物質をナノメートル (nm, 1 nm=10^s9m
の領域すなわち原子や分子のスケールにおいて、自在に制御する技術のことであ
る。ナノテクと略される。そのようなスケールで新素材を開発したり、そのよう
なスケールのデバイスを開。ナノテクノロジーは非常に範囲が広く、半導体素子
を分子セルフアセンブリ法という全く新たなアプローチで製造することや、ナノ
スケールのナノ素材と呼ばれる新素材を開発することまで様々な技術を含む。

ところで、物質を原子レベルの大きさで制御しデバイスとして使うという考えは、
リチャード・P・ファインマンがアメリカ物理学会のカリフォルニア工科大学での
会合で1959年12月29日におこなった講演 "There's Plenty of Room at the Bottom" に
すでにみられている。その中でファインマンは、スケールを小さくしていくにあ
たって様々な物理現象を利用することになるとした。例えば重力は対象が小さく
なるにつれて重要ではなくなっていき、表面張力やファンデルワールス力が強く
働くようになる。スケールが小さくなれば並列性が増し、短時間に多数の素材な
りデバイスなりを作成できると考えられ、この考え方は有効と思われた。かつて
はメゾスコピックと呼ばれていた研究分野である。「ナノテクノロジー」という
用語は1974年に元東京理科大学教授の谷口紀男が提唱した用語。谷口は「ナノテ
クノロジーは主に、原子1個や分子1個の単位で素材を分離・形成・変形するプロ
セスから成る」と表現している。このような定義を1980年代にさらに発展させた
のがK・エリック・ドレクスラーで、彼はナノスケールの現象やデバイスの技術的
重要性を説き、『創造する機械 - ナノテクノロジー』(1986) や Nanosystems: Mol－
ecular Machinery, Manufacturing, and Computation といった本を出版、それにより「
ナノテクノロジー」という用語が世界的に使われるようになる。1980年代にはナ
ノテクノロジー分野の2つの重要な研究が行われた。1つはクラスターの研究で、
もう1つは走査型トンネル顕微鏡 (STM) の発明である。これにより1985年にはフ
ラーレンが発見され、数年後にはカーボンナノチューブが発見された。また、半
導体のナノ結晶の特性や合成の研究が進み、そこからさらに金属および金属酸化
物のナノ粒子や量子ドットの研究へと発展した。STMの6年後には原子間力顕微鏡
(AFM) が発明された。

いまだに一部の新素材やコンピュータのプロセッサに応用されている程度の段階
だが、将来はこの技術によりナノサイズのロボットで治療を行ったり、さらには
自己増殖能を持たせて建築に利用することができるようになると予想されている。
21世紀をかけて大きく発展する分野と考えられている。ナノテクノロジーの将来
については議論もある。ナノテクノロジーによって様々な便利な新素材やデバイ
スが生まれることが期待される一方で、環境や人体への影響が懸念されている。
また世界経済への影響やナノマシンが制御不能となる危険性なども懸念されてい
る。このため、ナノテクノロジーに対する特別な規制の要否についても議論が続
いている。 

物質をナノメートルレベルで制御する利点は幾つかある。例えば、現在コンピュ
ータなどで利用されている電子回路のトランジスタは、だいたい数十nm程度の大
きさであるが、これを1/10にすることができれば、コンピュータを現在よりもず
っと小型化し、必要な電力や発熱を抑えることが可能となる（ダウンサイジング）。
同様に、記憶装置などでも小型化・高機能化が期待される。また、物質を数ナノ
メートルの大きさにすると、量子効果と呼ばれる特殊な現象が発現する。例えば、
近年の電子デバイスで利用されている、電子の閉じこめによるエネルギー準位の
離散化があらわれる大きさや、トンネル効果があらわれる距離は、ナノメートル
の領域である。電子材料以外にも、ドラッグデリバリーシステムに代表されるよ
うな医療への展開もさかんに試みられている。

ナノテクノロジーの手法概説図


環境に有利：電力をあまり必要としなくて熱をあまり出さないテレビ、もっと効
果的な燃料電池やバッテリー、重金属やシアン化物や放出された原油のような環
境を損なう物質の除去、ゴミのリサイクルを促進しゴミ投棄場の必要性をなくす。
自動的にきれいになる窓ガラス、目を瞬く人形、色素、医学や環境保護などのこ
の技術の可能性は膨大で、多くの利点があると考えられます。この技術によって、
より小さく、軽く、速く、安く、よりよい機能を持ち、生産に材料やエネルギー
をあまり必要としない装置を作ることができる。環境への影響が少ない製造過程
。ものによっては家庭で製造できるので、運送や分配の必要性が減少する。

健康への利点：水の浄化のためのよりよいフィルター、新しい病気に対するより
効果的な研究、診断とより迅速な対応。癌のような病気をターゲットとしたより
効果的な薬剤投与の方法、よりよい薬剤のデザインと生成法。よりよい薬剤のデ
ザインと生成法、ナノ構成者を使って骨や肝臓細胞を創るより小さな感知装置や
コンピューターやその他の移植可能な装置は、持続的な健康状態の測定や半自動
的治療を可能とするかも、より正確に医療装置を作成、手術がやりにくい身体の
部分の損傷した組織や臓器のナノ機器による顕微鏡的な治療。より栄養価の高い
食品を供給する。

社会への利点：ナノテクノロジーは以下の点で、物質的貧困を減らし、人々の生
活水準を上げるかも知れない。悪い衛生状態、害虫、栄養不良など病気の原因と
なる状況を取り除く。安い断熱体によって人々をより快適にし、エネルギー消費
を減らす、コンピューターがより安くなるに従って、より簡単に利用できるよう
になる、個人の行動を監視し、跡をつけるためのホーミング・ビーコンとなるも
っと生産的な農業をもたらす、もっと効果的な薬品をもたらす、もっと効率的な
電力やエネルギーを供給する、情報交換やその他の技術を改良する。

健康への影響：
ナノ毒性学：ナノ粒子のふるまいは基本的に粒径や形状、あるいは粒子表面と環
境との反応性によって決まる。微小なナノ粒子はサイズの大きい粒子よりもはる
かに容易に人体に取り込まれる。ナノ粒子は異物を摂取して破壊する役割を持つ
食細胞に過度の負担を与え、ストレス反応により炎症を起こしたり、ほかの病原
体に対する防御を低下させる可能性がある。生体内分解性を持たないか、分解速
度が遅いナノ粒子が臓器に蓄積する問題に加えて、ナノ粒子が体内の生物学的プ
ロセスと相互作用する可能性も懸念される。ナノ材料の生産や使用を行う企業や
ナノサイエンス・ナノテクノロジーの研究を行う研究機関では作業環境の問題も
生じる。少なくとも、現在の職業性粉じん暴露に対する基準をそのままナノ粒子
粉じんに適用できないのは確かだと思われる。アメリカ国立労働安全衛生研究所
（NIOSH）は、ナノ粒子が体組織とどのような相互作用を行うか、また労働者が製
造業・工業で使用されるナノ材料にどのように暴露するかについて初期段階の研
究を行う。NIOSHは現時点での科学的知見に基づいて暫定的なガイドラインを提出。
NIOSH管轄下の個人用保護具技術研究所は、NIOSHや欧州連合が認証する防塵マス
ク（respirotor）や、認証を必要としない簡易防塵マスク（dust mask）についてナ
ノ粒子のフィルタ貫通能を調べる。それによれば、一般的に用いられる静電フィ
ルタでもっとも貫通能が高い粒子サイズは30から100 nmであり、マスク内部への
侵入量に対するもっとも大きな要因は顔面と面体との密着性である。その他、毒
性に影響するナノ材料の物性には、化学組成、形状、表面構造、表面電荷、凝集
性、溶解度、表面官能化の有無などがある。多くの要因がかかわっていることで
ナノマテリアルへの暴露による健康リスクを一般化することは難しい。それぞれ
の新しいナノマテリアルは個別に評価しなければならず、あらゆる物理的性質を
考慮しなければいけない。様々な作業活動の中で人工ナノ粒子の放出と個人曝露
が起こりうることは複数の文献レビューで指摘されている。、
作業環境におけるナノテクノロジー関連の健康被害に対する予防戦略と規制の制
定が求められている。

社会への影響：
ナノテクノロジーが社会に与える影響や提示する課題は広大であり、健康や環境
に対する直接的な毒性リスクにとどまるものではなく、社会科学者はナノテクノ
ロジーが持つ社会的な意味を「川下」のリスクや影響だけでなく、社会が求める
技術発展を果たすため、「上流」における研究や意思決定の中でそのような課題
を考慮すべきとの主張もある。 多くの社会科学者や市民団体は、 テクノロジー
アセスメントおよびガバナンスに公衆を参加させるよう主張。 2003年に認可され
たナノテクノロジーの関連特許は800件程度、2012年には全世界で約19,000件に
増加。

すでに企業がナノ領域に関する幅広い特許の取得に乗り出している。例えばNECお
よびIBMの二社は現代のナノテクノロジーの礎石の一つであるカーボンナノチュー
ブの基本特許を保有している。カーボンナノチューブは幅広い用途を有し、エレ
クトロニクスやコンピュータ産業から強化材料、ドラッグデリバリー、診断にい
たるまで様々な産業で不可欠な素材となると見られている。カーボンナノチュー
ブは主要な貿易財の一つになりつつあり、従来の主要な原材料に取って代わる可
能性もある。開発途上国にあって安全な水、安定したエネルギー供給、医療、教
育のような基本的なサービスを受けられずにいる数百万人の人々に対し、ナノテ
クノロジーが解決策を提示できるかもしれない。2004年に国連の科学技術イノベ
ーションタスクフォースは、ナノテクノロジーの利点に、生産に要する労働力や
土地、メンテナンスが減らせること、生産性の高さ、コストの低さ、原料やエネ
ルギーの消費が少ないことを挙げたが、ナノテクノロジーの利益とされているも
のが将来的に公平に分配されるとは限らず、技術的・経済的な利益が裕福な国々
によって独占されることへの危惧も表明されている。新しい技術が脱希少性経済
をもたらすのか、あるいは先進国と途上国の間の富の格差を悪化させるだけなの
か。ナノテクノロジーが社会全体に対して、あるいは健康や環境に、貿易に、安
全に、フードシステム（英語版）に、さらには「人間」の定義に対して何をもた
らすかは、まだ答が出ておらず政治的に論じられていないとの指摘もある。
via Wikipedia



宇宙の謎を解く光となるか――。大阪公立大などの研究チームは米ユタ州での国
際共同実験で、2008年の実験開始以降、最も強い宇宙線を観測し「アマテラス（
天照）粒子」と命名した。宇宙線の発生源は不明で、光では見えない未知の天体
や、宇宙を満たす暗黒物質（ダークマター）の崩壊など、これまで知られていな
かった新たな物理現象に由来する可能性があるとしている。成果は24日、米科学
誌サイエンスに掲載された。

【掲載論文】
掲載誌： Science
題　名： “An extremely energetic cosmic ray observed by a surface detector array”
著　者：　Telescope Array Collaboration
  DOI ： 10.1126/science.abo5095 URL ： https://doi.org/10.1126/sc

 
　
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【再エネ革命渦論 198  アフタ－コロナ時代 185】
● 技術的特異点でエンドレス・サーフィング

シンプルな仕組みで微細な回路パターン形成を実現し幅広い半導体製造を実現
キヤノン，ナノインプリント半導体製造装置
10月13日、キヤノンは，半導体デバイスの回路パターンの転写を担うナノインプ
リント半導体製造装置「FPA-1200NZ2C」を2023年10月13日に発売したと発表。こ
れまでの投影露光技術とは異なる方式でパターンを形成するナノインプリントリ
ソグラフィ（NIL）技術を使用した半導体製造装置を市場投入することで、半導
体製造装置のラインアップを拡充し，最先端から従来の半導体デバイスまでの幅
広いユーザーのニーズに応えるという。従来の投影露光装置は，ウエハー上に塗
布されたレジスト（樹脂）に光を照射し回路を焼き付けるのに対し，新製品はウ
エハー上のレジストに回路パターンを刻み込んだマスク（型）をハンコのように
押し付けて回路パターンを形成する。光学系という介在物がないため，マスク上
の微細な回路パターンを忠実にウエハー上に再現できる。そのため複雑な2次元，
3次元の回路パターンを1回のインプリントで形成することも可能で，CoO（Cost
of Ownership）の削減に貢献するとしている。同社のNIL技術は，既存の最先端ロ
ジック半導体製造レベルの5ナノノードにあたる最小線幅14nmのパターン形成が
できる。さらに，マスクを改良することにより，2ナノノードにあたる最小線幅
10nmレベルへの対応も期待されるとしている。

光合成の強光耐性を高める手法
11月21日、埼玉大学の研究グループは，光合成の強光耐性を高める手法を開発す
ることに成功。
【要点】
１．光合成は強光に弱く、強光下では容易に失活。この現象は光阻害と呼ばれ、
　光合成生物の生育を妨げる主な要因となる。
２．光合成微生物のタンパク質合成および抗酸化に関連する遺伝子を改変するこ
　とにより、光合成の光阻害を抑え、強光耐性を高めることに成功し。
３．微細藻類を用いた有用物質（バイオ燃料、化成品原料など）の屋外での安定
　生産に貢献することが期待されている。

光エネルギー変換で中心的な役割を担っている光化学系IⅡは 光に対して感受性
が高く，強光下では速やかに失活してしまう。この現象は光阻害と呼ばれ，光合
成生物の生育を妨げる大きな要因になっている。これまでに光阻害のメカニズム
について多くの研究者が研究してきたが，いまだにそのメカニズムの全容は解明
されていない。また，光阻害を緩和する方法論も確立されていない。 研究グルー
プは，光合成の光阻害のメカニズム解明に取り組んできた。

これまでに強光下で発生する活性酸素によって光化学系IIの修復が阻害され，光
阻害が促進することを見出してきた。>光化学系IIの 修復には新たなタンパク質
の合成が必要になるが，タンパク質合成を動かす翻訳装置が活性酸素によって傷
害を受けることや，翻訳装置の中でも特に翻訳因子EF-Tuが 活性酸素の標的とな
ることを明らかにしてきた。 そのメカニズムとして，EF-Tu のシステイン残基Cy
s82が活性酸素により酸化されると，EF-Tuが失活してしまい，タンパク質合成が
抑制されることも明らかにした。

そこで研究グループは，酸化標的となるCys82をセリンに置換した改変型EF-Tuを
シアノバクテリアで発現させた。その結果，強光下でもタンパク質合成が高く維
持され，光化学系IIの修復能力が向上した。その結果として光化学系IIの光阻害
が大きく抑制された。 しかし，強光下で遺伝子改変株の生育は改善されず，細
胞の強光耐性は増大しなかった。その原因を探っていくと，光化学系IIの修復能
力が上がることによって強光下でも光合成が活発になり，より多くの活性酸素が
発生していることがわかった。 つまり，タンパク質合成系を強化するだけでは
酸化ストレスがさらに悪化してしまうことが推測される。

そこで，改変型EF-Tuを発現させたシアノバクテリアに，活性酸素消去系酵素で
あるスーパーオキシドディスムターゼとカタラーゼの遺伝子を過剰発現させてみ
た。 その結果，改変型EF-Tuによる活性酸素の過剰発生が抑えられ，光化学系II
の光阻害がさらに緩和した。さらに，新たな遺伝子改変株は強い強光下でも生育
するようになった。したがって，タンパク質合成系の改変と抗酸化機構の改善を
同時に行なうことにより，光合成と生育の両方の面で強光耐性が増大することが
明らかになった。 <研究グループは，この手法を微細藻類による物質生産に応用
することにより，微細藻類の強光耐性を高め，有用物質を屋外の強い太陽光の下
でも安定的に生産することが可能になるとしている。
【掲載論文】
・The Plant Journal 
・Improved capacity for the repair of photosystem II via reinforcement of the translational
　and antioxidation systems in Synechocystis sp. PCC 6803（Synechocystis sp. PCC
　6803の翻訳系と抗酸化系の強化による光化学系IIの修復能力の向上）
・DOI　：10.1111/tpj.16551

　風蕭々と碧い時

テンプターズ『エメラルドの伝説』
1968.06.15

 

●  今夜の寸評: 第三の仕事はナノテク➲ネオコンバ－テック

毎日このジャンルはニューズでごった返し状態。ナノにつてはテーマを絞ること
が第一なのだが、思えば、わたし自身のナノの思考の特徴は二つあり、一つめは
「二次元の延展性」（一次元では遺伝子の「無限延長性」）ということ、二つめ
は、電磁波などの「閉じ込め効果」（「ナノ消滅前パワー論」）という言葉が脳
にこびり付いて「感じるな！シェルなら考えろ！」（フェルマーの料理）の言葉
が反響する。
　　　　　　　　


AI将棋は毎日といってやるから負けることはないが、昨日ひさしぶりに囲碁をや
つたのはよいが５戦して最後に７目勝ち（いずれも、平手／後手）ということで、
画像を残すことに。"継続は力なり"を実感。

新成長経済理論考 ②

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成
の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編のこと）の兜（かぶと）を合体さ
せて生まれたキャラクタ。

 
　
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【再エネ革命渦論 197  アフタ－コロナ時代 185】
● 技術的特異点でエンドレス・サーフィング



✺　ペロブスカイト太陽電池で「ビル屋根メガソーラー」
世界初！ペロブスカイト太陽電池メガソーラー発電実装高層ビル
11月15日、積水化学工業のペロブスカイト太陽電池が、東京都内に建設予定の高
層ビルに採用。世界初の「ペロブスカイト太陽電池によるメガソーラー発電機能
を実装した高層ビル」となる予定としている。サウスタワーは内幸町一丁目街区
開発の南地区に、2028年に完成を予定している地上46階、地下3階、高さ約230mの
高層ビル。

ここに定格発電容量1000kW以上のペロブスカイト太陽電池をスパンドレル部に設
置する計画で、世界初の「ペロブスカイト太陽電池によるメガソーラー発電機能
を実装した高層ビル」となる予定としている。従来、高層ビルの壁面における太
陽電池の設置については、荷重や風圧への対応や更新時のコストが多額になるな
どの課題が多く、採用が進んでいなかった。

一方、ペロブスカイト太陽電池は薄型かつ軽量で、曲面への設置が可能といった
特徴があり、これまで設置が難しかった場所にも導入が可能な太陽電池として今
後の普及が期待されている。なお、積水化学工業では、大阪本社が入居する堂島
関電ビルに自社開発のフィルム型ペロブスカイト太陽電池を実装する計画。こち
らは2025年に完成予定で、日本国内における建物外壁へのフィルム型ペロブスカ
イト太陽電池の常設設置としては、国内初の導入事例になるとしている。

焦点距離を変えられるメタレンズ 光の偏光でレンズの焦点距離を制御
11月20日、理化学研究所（理研）は，光の偏光で焦点距離を制御できるメタレン
ズを開発。
焦点距離を変化させることが可能なレンズは，可変倍率のカメラのズームレンズ
や双眼鏡，光学顕微鏡，プロジェクターなどさまざまな光学機器に利用されてい
る。最近では，スマートフォンのカメラのような小型の光学ユニットにも可変倍
率の光学レンズが搭載されている。これまでは複数枚のレンズで光学系を構成し，
レンズ間の距離を機械的に変化させて実効的な焦点距離を定める手法が主流だっ
た。しかし，機械的にレンズを動かすため，すばやく焦点距離を変えることは困
難で，レンズの駆動機構が必要になるなど，光学システムそのものが複雑化，大
型化するといった課題があった。一方，メタレンズの中には，MEMS技術を利用す
るものも提案されていたが，同様に応答が遅く，機構が複雑化する課題を有して
いた。

【手法と成果】
特定の光の偏光にのみ応答するナノ構造を利用して、光の偏光を変えるだけで焦
点距離を変えられる、新しい焦点距離可変メタレンズを開発。
この焦点距離可変メタレンズでは、特定の方向の偏波を持つ光（偏光）にのみ応
答する異方的な特性を有するナノ構造が鍵となります。このナノ構造は直方体の
窒化ガリウム（GaN）で構成され、横幅（W）や奥行き（L）などのサイズを変化
させると、光波が照射された際にその光波に与える位相を変えることができる（図
1a）。さらにWとLが異なる非対称な構造を特定の方位に配列させることで、ある
方向の偏光のみに位相ずれを与えることができる。


図１ 焦点距離可変メタレンズの構造
(a)メタレンズを構成する基本素子のナノ構造。サファイア（Al2O3）基板と基板
表面に形成された直方体の窒化ガリウム（GaN）とから構成されている。 (b)偏
光角θ＝0°（x偏光）を入射した場合の集光スポットとその時の焦点距離fx。
(c)偏光角0°<θ<90°を入射した場合の集光スポット。 (d)偏光角θ＝90°（y
偏光）を入射した場合の集光スポットとその時の焦点距離fy。

そこで、x方向の偏光に対してはレンズの形状と同じような位相ずれを与え、そ
れと直交するy方向の偏光にはランダムな位相ずれを与えてレンズとしては機能
しないようなメタレンズを設計します（図2a）。このような特殊な光学特性を付
与できるのはメタレンズの最大の特徴で、従来のガラスなどを研磨して作ったレ
ンズでは実現できない。このメタレンズにx偏光を照射するとレンズ内の位相ず
れによって光は焦点距離fxの位置に集光される。一方y偏光を照射しても光は集
光されずそのまま透過します（図2c）。このメタレンズを構成するナノ構造一式
をGroupAとします。一方、x偏光にはランダムな位相ずれ、y偏光には焦点距離fy
を持つレンズとして機能するナノ構造を設計することもできる（図2b、d）。こ
のメタレンズを構成するナノ構造一式をGroupBとする。


図２ 焦点距離可変メタレンズの位相特性と生成される光スポットの強度分布

(a)x偏光（青）には凸レンズと同様の位相ずれがメタレンズによって加えられ集
　光されるが、y偏光（赤）にはランダムな位相ずれが加わり光は集光されない。
(b)(a)とは反対にx偏光（青）にはランダムな位相のずれを与え、y偏光（赤）に
　は凸レンズと同様の位相のずれを与えて光が集光される。
(c)(a)のメタレンズによって生成される集光スポット。x偏光は焦点距離fxで集
　光される。
(d)(b)のメタレンズによって生成される集光スポット。y偏光は焦点距離fyで集
　光される。

これらGroupAとGroupBの2種類のナノ構造を互いに影響し合わないように一つの
基板表面に集積化したメタレンズを設計。すると、このメタレンズにx偏光を入
射させると、焦点距離fxの位置に光が集光され、y偏光を入射させると焦点距離
fyの位置に光が集光。そして、斜め方向の偏光を入射させると、その偏光成分が
x方向とy方向に分解され、x方向の偏光成分はfxの位置に、y方向の偏光成分はfy
の位置へと二つの光スポットが形成される。トータルの光強度分布は二つの光ス
ポットの強度を足し算したものになる。このとき、足し算後の光強度分布の中に
元の二つのスポットのピークが現れないような、すなわち二つのピークの間にく
ぼみが発生しないような距離になるように、あらかじめfx、fyの値を設計してい
くと、足し合わされた光スポットは、fxとfyの間に一つだけピークを持つ光スポ
ットになります。そして、偏光方向をx方向からy方向に回転させていくと、スポ
ット位置もfxからfyへと連続的に変化する（図3）。


図３．焦点距離可変の原理
二つのスポットが足し合わされて一つの光スポットが形成される。（a）偏光角
度30°の場合の集光スポットの強度分布。（b）偏光角45°の場合の集光スポッ
トの強度分布。いずれの場合もx偏光とy偏光の二つの集光スポットの間にくぼみ
ができないように設計すると一つの集光スポットになる（黒実線）。
実験では、膜厚750nmの窒化ガリウム（GaN）層がサファイア（Al2O3）基板の表
面に形成された基板を使って、GaN層を電子ビームリソグラフィ法[3]ならびに反
応性イオンエッチング法[4]などを用いて成形し、開口数[5]0.1と0.01の2種類の
メタレンズを試作（図4）。

図４ 試作した焦点距離可変メタレンズの構造
(a)メタレンズの電子顕微鏡写真。左下は光学顕微鏡写真。 (b)メタレンズの電
子顕微鏡写真を拡大したもの。GroupAの構造がピンク、GroupBの構造がブルーに
塗り分けられている。

試作した焦点距離可変メタレンズの光学特性の測定結果が図5です。図5aは光の
偏光方向を変化させた際に、光スポットの形状と位置がどのように変化するかを
示したもの。また図5cは偏光方向がx方向（θ=0°）、y方向（θ=90°）ならび
にその中間の斜め方向（θ=45°）の三つの場合について、光スポットの強度分
布を測定した結果です。図5aのグラフからは、偏光方向をx方向（θ=0°）から
y方向（θ=90°）へ変化させるにつれて、光スポット位置が24.5mmから28.6mmへ
と4.1mm変化していること、ならびに光スポットのサイズは大きくは変化してい
ないことが分かります。図5bは図5aの結果を基に偏光方向と光スポットの強度ピ
ーク位置（焦点距離に相当）の関係をプロットしたものです。赤線の実験結果は
偏光方向の変換に対してほぼ線形に焦点位置（焦点距離）が変化している。図5b
の青線は、理論計算で求めたスポット位置です。二つのグラフを比較すると試作
したメタレンズのスポット位置が理論計算結果とほぼ一致していることが分かっ
た。 また、焦点距離を変化させてもスポットの形状は常に円形でスポット形状
の崩れがないことも確認した。試作した焦点距離可変メタレンズの構造は、波長
532nmの緑色光を基準に設計したものだが、赤色から紫色の異なる波長の光に対
し焦点距離可変メタレンズとして機能することも確かめた。

図5 試作した焦点距離可変メタレンズの光学特性

(a)光の偏光方向を変化させた場合に生成される光スポットの強度分布。 (b)偏
光方向と光スポットの位置（焦点距離に相当）関係。赤線は実験結果の値、青線
は理論計算値。 (c)偏光角0°、45°、90°の場合に生成される光スポットの強
度分布。
【展望】
本研究により、小型かつ極薄で高速に焦点位置やズーム率を変化させられるレン
ズが実現された。このようなレンズは、スマートフォンのカメラや拡張現実ディ
スプレイ、顕微鏡、双眼鏡や内視鏡などの医療用光学機器など幅広い分野に適用
できる。人工構造の形状を設計すれば光機能を制御できるというメタレンズの設
計の柔軟性と併せて、特定のアプリケーションの要求に合わせて精密にカスタマ
イズされた高性能な光学機器が実現できると期待される。
【脚注】
1.Micro-electromechanical systems（MEMS）：マイクロメートルスケールの微小な電
気機械素子から構成される部品で、アクチュエーターやセンサー、電子回路など
をシリコンやガラスなどの基板表面に集積化したシステムの総称。
2.メタマテリアル、メタサーフェス：メタマテリアルは、光の波長よりも細かな
構造を人工的に導入して、その構造と光との相互作用を利用して実効的な物質の
光学特性を人工的に操作した疑似物質。"メタ"は超越したという意味。メタサー
フェスは、物体表面のみにナノ構造を形成した2次元版のメタマテリアルで、人
の髪の毛の直径の数百分の一という極薄のナノ構造だけで光波を巧みに制御する
技術。
3.電子ビームリソグラフィ法：電子ビームが照射されると分解する樹脂を塗布し
た基板上に、電子ビームを集光して照射し、この電子ビームを任意のパターン形
状に走査することでパターンを感光性樹脂上に転写する。感光性材料を現像処理
すると、電子ビームで描いた通りの樹脂パターンが基板表面にできあがる。この
樹脂パターンをそのまま利用することもできるが、この樹脂をマスクとして基板
表面をエッチングして基板にパターンを転写することも行われる。
4.反応性イオンエッチング法：エッチングガスにマイクロ波などを照射してプラ
ズマ化し、このプラズマを被加工物質と化学反応させながらエッチングする手法。
単にプラズマで物質をエッチングするのではなく、化学反応を介在させることに
より、特定の物質のみを選択的にエッチングすることができる。
5.開口数：レンズの場合、そのレンズが円すい状に集光する光のうち最も外側の
光の入射角をθ、光が伝播している空間の屈折率（空気なら1.0）をnとしたとき
n×sinθで定義される量。レンズの明るさや分解能に直接関係し、開口数が大き
いほどそのレンズは明るく、分解能が高い。
【掲載論文】
Po-Sheng Huang, Cheng Hung Chu, Shih-Hsiu Huang, Hsiu-Ping Su, Takuo Tanaka, and
Pin Chieh Wu, "Varifocal Metalenses: Harnessing Polarization-Dependent Superposition f
or Continuous Focal Length Control", Nano Letters, 10.1021/acs.nanolett.3c03056
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世界最高！GaN HEMTの出力密度実現
11月17日、住友電気工業は、新たに開発した結晶技術を用いることで、出力密度
を従来の２倍に高めた窒化ガリウムトランジスタ（GaN HEMT）を開発。ポスト5G
基地局向け増幅器の小型化と高性能化が可能となる。
NEDOの委託する「ポスト５G情報通信システム基盤強化研究開発事業」の一環で
住友電気工業株式会社は、新規結晶技術を用い従来比で２倍となる高出力密度を
実現した窒化ガリウムトランジスタ（GaN HEMT）を開発しました。開発した
GaN HEMTは、新規結晶技術により、窒素（N）極性でGaN結晶の高品質化を実現
し、さらにn+ GaNの採用やハフニウム（Hf）系のゲート絶縁膜の形成技術を組み
合わせた。この結果、2A／mm超の最大電流と60V超の高耐圧を両立させ、N極性
GaN HEMTとして世界最高値である、周波数28GHzでの最大出力密度12.8W／mmを達
成した。本技術の開発成果は、ポスト5G情報通信システムの中核をなす、基地局
向け増幅器へ実装されることで、小型化・高性能化に貢献する。

【手法と成果】
新たに開発したN極性GaN HEMTについて、その電流電圧特性や高周波特性、出
力密度などを調べた。この結果、2A/mmを超える最大電流で60V以上の耐圧を達
成するなど、大電流と高耐圧を両立させた。また、高周波特性は測定周波数28G
Hzにおいて最大出力29.8dBmが得られた。トランジスタのゲート幅換算だと12.8
W/mmの最大出力密度になる。



図１．左はGa極性を用いたGaN HEMT、右はN極性を用いたGaN HEMTの構造　
出所：住友電工、NEDO
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メチルアンモニウム鉛ハロゲン化物ペロブスカイトの中間相および膜形態
に対する塩化物の導入の影響 ②
高度に配向したペロブスカイト中間相の出現は、最終的なペロブスカイト膜の結
晶性の向上と相関している可能性がある。 図 66(a) に示すように、さまざまな
量の MACl を含む前駆体溶液から調製された最終ペロブスカイト膜の XRD 回折
パターンは、正方晶系 MAPbI3 構造によく一致する回折パターンを一貫して示し
た。46 FTO 基板に起因するピークは観察されたが、MAI、PbI2、MACl、または
PbCl2 などの中間相または前駆体材料に関連するピークは観察されなかった。明
らかに、前駆体溶液またはスピンされたままの膜内に存在する塩化物種の大部分
は、熱アニーリングプロセス中に効果的に除去された。 その結果、図 66(b) に
示すように、すべての膜はピーク位置に観察可能な変化がなく、ペロブスカイト
への変換に成功した。この現象は、図66(c)のTaucプロットでも確認されたよう
に、すべてのペロブスカイト膜が約800 nmでほぼ同一の吸収端を示した光吸収分
光法(図S1)によってさらに裏付けられている。0.0、0.2、および0.4モル当量の
MAClを使用して調製されたペロブスカイト膜のバンドギャップエネルギーは、そ
れぞれ1.600、1.601、および1.604 eVと推定されました。 これらの値はバンド
ギャップの変動が最小限であることを示すが、MACl 誘起膜ではわずかなブルー
シフトを観察したが、これはおそらくペロブスカイト格子内に微量に残っている
塩素原子に起因すると考える。



図６　(a) XRD パターン、(b) (110) 格子面に対応する XRD ピークの拡大図、
(c) Tauc プロット、(d) ペロブスカイト膜の熱アニーリングに関するヨウ素お
よび塩素原子と鉛原子のモル比 0.0、0.2、0.4モル当量のMAClを用いて調製。

さらに、図66(d)および表S6に要約されている誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-M
S)を使用した分析により、スピンしたままのペロブスカイト膜中に塩素原子が存
在しており、その濃度は最初は膜中の濃度と同等であったことが確認された。
前駆体溶液。 しかし、熱アニーリングプロセス後、塩素原子の量は大幅に減少
したが、ヨウ素原子の含有量は最小限の変化を示す。 同時に、MACl によって誘
導された最終ペロブスカイト膜中の塩素原子の量がわずかに増加した。これは、
図 66(c) の Tauc プロットで観察されたバンド ギャップ エネルギーのわずか
なブルー シフトの原因となる可能性がある。 これは、これらの膜のペロブスカ
イト格子内に非常に少量の塩素原子が残っている可能性があり、前駆体溶液中の
MACl 濃度が高くなるとこの量が増加する可能性があることを示唆している 13,17。
塩素の導入が考えられる場合、この問題は、アニール温度やアニール時間を長く
するなど、塩素誘起ペロブスカイト膜のアニール条件を最適化することで解決で
きる可能性がある。 それにもかかわらず、これらの観察は、ペロブスカイト製
造の初期段階で塩素を含む中間相が形成され、その後、アニーリングプロセス中
に塩素種が除去されてペロブスカイトに変態することを明確に示す。

ペロブスカイト組成の差異は無視できるほどであるにもかかわらず、MACl 誘起
ペロブスカイト膜は顕著な優先配向を示しました。 対照的に、MACl を含まない
ペロブスカイト膜は、貧溶媒堆積技術によって引き起こされる急速な結晶化特性
により、ランダムに配向した正方晶系 MAPbI3 によく対応する回折パターンを示
した。 逆に、前駆体溶液に過剰な MACl を導入すると、正方晶系 MAPbI3,46 の
(110) および (220) 格子面に対応する約 14° および 28° の 2 つの反射ピー
クが他の反射ピークよりも顕著になりました。 図S2に示すように、この独特の
特徴はMAClの量が増加するにつれて強化された。 図11(a)に示すように、MAClを
組み込んだペロブスカイト膜で観察されるこの強い優先配向特性は、中間膜で観
察される優先配向度の増加と一致。 基板に対して垂直に配向したペロブスカイト
中間相内の [020] 面の実質的な優先配向は、おそらく b 軸に沿ったハロゲン化
鉛八面体内の末端ヨウ素原子による塩素原子の置換によるものであり、熱処理中
に MAPbI3 に変態する。その結果、これにより、熱アニーリングプロセス後に、
立方晶系ＭＡＰｂＩ３の（０１０）格子面の顕著な優先配向、続いて正方晶系Ｍ
ＡＰｂＩ３の（１１０）格子面の顕著な優先配向をもたらす可能性がある。

MAClを組み込んだ前駆体溶液から得られる高結晶性ペロブスカイト膜の形成は、
各ペロブスカイト膜の表面形態の比較によってさらに確認された。 図77(a)は
MAPbI3に対して0、0.2、および0.4モル当量のMAClを含む前駆体溶液で調製され
たペロブスカイト膜の上面SEM画像を示す。ペロブスカイト膜の粒径分布は、組
み込まれた MAClの量が増加するにつれて顕著な向上を示し、ペロブスカイト形
成における塩化物の取り込みに関する先行研究と一致している。16,29,38。
MACl を含まない膜は約 300 nm の平均粒径を示した。０．２モル当量のＭＡＣｌ
を用いて調製された膜は、５００ｎｍを超える拡大された粒径を示した。０．４
モル当量のＭＡＣｌを含む膜の場合、粒径は１．００μｍを超えた。 この観察
は、図66(a)の初期のXRD結果を裏付けており、前駆体溶液にMAClを含めることに
より、より高い結晶化度を備えたペロブスカイト膜が得られることを示す。



図７．(a) 0.0、0.2、および 0.4 モル当量の MACl を使用して作製したペロブ
スカイト膜の上面 SEM 画像。 (b) 塩化物を含む場合と含まない場合の、ペロブ
スカイト中間相のペロブスカイトへの変態の概略図。

高度に配向した中間相から生じる塩化物誘起ペロブスカイト膜によって結晶性の
向上が達成されるということは、中間相の成長方向の制御がペロブスカイトの形
態に影響を与える上で極めて重要な役割を果たすことを意味します。前述したよ
うに、ペロブスカイト中間相結晶における Pb-I 鎖の水平方向の配向は、優れた
形態を備えたペロブスカイト膜を製造するための重要な要素として浮上する。
34 図 7(b) に模式的に示されているように、塩化物含有物のないペロブスカイ
ト膜とは対照的に、より小さな結晶子で結晶化する場合、整列した塩素原子は、
基板表面に対して垂直に配向した中間相の成長をさらに促進しする。 次に、熱
アニーリング中にヨウ素原子が徐々に置換されることにより、ペロブスカイト中
間相からペロブスカイト膜への変態が起こり、この変態が最終的に高度に結晶化
したペロブスカイト膜の形成につながる。 最後に、デバイス性能に対する塩化
物混入の影響を調べるために、フッ素ドープ酸化スズ (FTO)/コンパクト TiO2/
メソポーラス TiO2/ペロブスカイト/Spiro-MeOTAD/Au のアーキテクチャのPSCデ
バイスを作製し、特性評価した。ペロブスカイト層は、前述の測定で膜が実証し
たプロセスで調製された。

最後に、デバイス性能に対する塩化物混入の影響を調べるために、フッ素ドープ
酸化スズ (FTO)/コンパクト TiO2/メソポーラス TiO2/ペロブスカイト/Spiro-
MeOTAD/Au のアーキテクチャの PSC デバイスを作製し、特性評価した。ペロブ
スカイト層は、前述の測定で膜が実証したプロセスで調製された。 図88(a)は、
MAClを含む場合と含まない場合のペロブスカイト膜で調製された最良のPSCデバ
イスのI-V特性を示しています。 各デバイスの対応する光起電パラメータを表 1
にまとめます。MACl を導入せずに調製したデバイスは、ヒステリシス付きで
15.8% の電力変換効率 (PCE) を示した。 ペロブスカイト前駆体溶液に過剰な
MACl を追加すると、デバイスの性能が向上し、0.4 モル当量の MACl を含むデ
バイスで 20% を超える最大 PCE が達成された。 対応する MACl 比を持ついく
つかのバッチの PSCデバイスの各光起電力パラメータの詳細な分布も図 S3に示
す。短絡電流密度（Jsc）値の分布は、ペロブスカイト堆積に含まれるMAClの量
の間に明らかな違いを示さず、これは図S4に示すEQE測定によっても確認された。
これは、前述の UV-vis 吸収および XRD の結果で観察された傾向とかなり一致
しており、ペロブスカイト膜間の吸収端または格子定数のいずれにも顕著なシフ
トはほとんど観察されず、すべての膜がペロブスカイト膜の間で最も顕著な変化
を示した。 MAPbI3 に変換されます。 開回路電圧 (Voc) 値の分布は、0.0、0.2
、および 0.4 モル当量の MACl で調製したデバイス間で同様の傾向を示したが、
1.0 モル当量の MACl で調製したデバイスの Voc 値は比較的劣っていた。 一方、
フィルファクター (FF) 値の分布は、PCE 分布の分布に近い傾向を示した。 Ｍ
ＡＣｌを含まないデバイスと比較して、０．４モル当量のＭＡＣｌを組み込むこ
とにより、ＦＦ値が０．６５から０．８０に顕著に改善されたことが示された。
しかし、MACl をさらに追加すると、1.0 MACl のデバイスでは FF 値が減少した。
これは、PCE 値で現れた低下とよく一致している。これらの結果は、ペロブスカ
イト前駆体溶液への MAClの組み込みがデバイスの性能に大きな影響を与え、デ
バイスの性能の向上は FF 値の改善に起因する可能性が最も高いことを示唆す。



図８．（ a ）MAClを使用した場合と使用しない場合のペロブスカイト膜を使用
して製造されたPSCデバイスのIV曲線。 (b) MACl を使用しない場合と 0.4 モル
当量の MACl を使用して製造された PSC デバイスの断面 SEM 画像。

表１　MAClを使用して調製した場合と使用せずに調製した最高性能のPSCの
　　光起電力パラメータ


図8(b)は、MAClを含む場合と含まない場合のペロブスカイト膜で製造されたPSC
デバイスの断面SEM画像を示しす。 他の組成の追加の SEM 画像を図 S5 にまと
める。 すべてのデバイスにおいて、各ペロブスカイト膜の厚さはほぼ一定で、
通常は約 500 ～ 550 nm。 しかし、MACl の量が増加すると、ペロブスカイト膜
の表面の均一性が低下。 特に、1.0 モル当量の MACl を含むデバイスの場合、
その後の Spiro-OMeTAD層の厚さにばらつきが見られ、これが前述のデバイス性
能の低下の原因となる。これは、高レベルの MACl の取り込みによって結晶成長
が遅くなり、貧溶媒の堆積により通常引き起こされる急速な結晶化が妨げられ、
それにより均一な結晶化が妨げられることに起因すると考えられる。しかし同時
に、ペロブスカイトの微細構造には明らかな違いが現れた。MACl を導入せずに
ペロブスカイト膜を使用して製造されたデバイスは、さまざまな方向に小さな粒
子と顕著な粒界を示した。 逆に、MAClを組み込んだデバイスでは、主に垂直方
向に配向した粒界が減少し、ほとんど無視できまた。MACl誘起ペロブスカイト膜
を備えたデバイスで観察された粒界の減少は、図7(a)の上面SEM画像で観察され
た結果と一致して、ペロブスカイト粒子の拡大と密接に関連しているようだ。
粒界がトラップ中心として機能し、好ましくない電荷再結合を引き起こす可能性
があることは十分に確立される。したがって、それらはデバイスの性能に大きな
影響を与える。47,48 したがって、粒界の少ないペロブスカイト膜で製造された
デバイスは優れたキャリア輸送を示し、デバイスの性能が向上すると期待される。

さらに、さまざまな量の MACl を使用して調製したペロブスカイト膜のフォトル
ミネッセンス (PL) スペクトルと対応する減衰曲線の分析を実行しました。 TiO2
への電子注入による潜在的な影響を排除するために、石英基板上にペロブスカイ
ト膜を堆積しました。 図 S6(a) に示されているように、PL ピークは MACl を
含めると短波長側にわずかにシフトした。 これは吸収スペクトルで観察された
結果と一致しており、少量の残留塩素原子の存在によるものと考えられる。 さ
らに、MACl を導入していないペロブスカイト膜は、MACl を含む膜に比べて広い
PL スペクトルを示し、非発光再結合の可能性が高いことを示す。この観察は、
全体的な PL 量子収率 (PLQY) によってさらに実証され、MACl を含むペロブス
カイト膜は著しく高い PLQY 値を示す。これは、ペロブスカイト膜内のトラップ
や欠陥が少なく、より効率的な放射再結合プロセスを示唆。 表S6(b)に詳述され
ている対応する減衰曲線は、ペロブスカイト堆積中のMAClの取り込みがキャリア
寿命を延長することも示し、これはMAClの組み込みの有無にかかわらず製造され
たデバイスで観察されるデバイス性能の大幅な向上を効果的に説明している。
高品質の膜は PL寿命の延長に関連している一方、粒界ではPL 強度が低く、非放
射減衰速度が速くなる傾向があると提案されている。48 粒界の少ない高結晶性
ペロブスカイト膜の製造により、これらの非放射経路が減少するようだ。 ペロ
ブスカイト製造における塩化物導入の利点を強調する。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　以上　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
  


スマートウォッチを利用して心不全の早期発見をめざす臨床研究開始
シンプレクス・ホールディングス（HD）が出資するSIMPLEX QUANTUM（シンプレ
クスクオンタム、東京・渋谷）と東京大学医学部付属病院（東大病院）は共同で、
腕時計型端末「Apple Watch」を用いた大規模臨床研究を2023年10月に開始した。
Apple Watchで計測する心電図のほか、身体活動能力や既往歴、生活習慣に関す
るアンケートを基に、心不全を検知する人工知能（AI）の有効性を検証する。
5000人の参加を目指す。 　

東大病院が研究への参加者の募集を開始した。研究に使うスマートフォンアプリ
「Heart Health Monitor（ハート・ヘルス・モニター）」や心電図解析用のAIプ
ログラムをシンプレクスクオンタムが提供する（図1）。 　参加者はハート・ヘ
ルス・モニターを使い、Apple Watchで心電図波形を計測したり、身体活動能力
などに関するアンケートに回答したりする。こうして収集したデータから、研究
グループが息切れやむくみの症状などと心電図の関係を分析し、心電図から心不
全の重症度を解析するAIプログラムの有効性を評価する。研究期間は最長で24年
12月31日まで。心不全は心臓のポンプ機能が様々な原因で正常に機能しなくなる
状態を指す。患者数は増加を続けており、発症を未然に防いだり早期に発見した
りする対策が求められている。

　風蕭々と碧い時
サクセス 1977.03.20　
ダウン・タウン・ブギウギ・バウンド

 

●  今夜の寸評: 第三の仕事はナノテク➲ネオコンバ－テック
　　　　　　　　遺伝子編集は細心・要注意！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　

ＳＤＧs事業膨張時代 ①

　　　　

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝え
られる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団
編成の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編のこと）の兜（かぶと）を
合体させて生まれたキャラクタ。

 

　

 　黒の革命

炭素繊維で「世界最高」の8GPa到達、航空宇宙用途に
11月10日、東レは、炭素繊維として「世界最高」（同社）の強度を有する「ト
レカT1200」を開発（図1）。引っ張り強度は8.0GPaを示す。ゴルフクラブのシ
ャフトや釣りざおなどのスポーツ用途に加え、自動車や航空機のボディーなど
への展開を見据える。2026年までに量産化を目指す。これまで同社の炭素繊維
のラインアップで最高強度だった「トレカT1100」の引っ張り強度は7.0GPaだっ
た。新たな炭素繊維は、炭素の結晶構造をナノレベルで制御して「結晶が乱れ
た内部構造」（同社）を意図的に造っている。これにより、繊維がちぎれる際
、破断面に凹凸を形成しながら破壊が進むようになる。破断面が滑らかにちぎ
れる従来品より、凹凸にちぎれる開発品の方が、破壊が進展しにくいため強度
が増す。 従来品に比べて、開発品の破断面は凹凸に乱れている。この凹凸が
破壊進展に抵抗するため、破断面が滑らかな従来品より強度が増す/

 図１．東レの高強度炭素繊維

Si上に高密度・高均一量子ナノワイヤー作製
11月10日、電気通信大学の研究グループは，従来よりも10倍以上の高い密度で，
かつ細線直径の標準偏差が10%以下の高均一なInAs（インジウムヒ素）量子ナノ
ワイヤー（量子細線）を Si（シリコン）基板上に作製する技術を開発。

【要点】
１．InAs量子ナノワイヤーのSi基板上への作製に成功
２．従来比10倍以上の高密度、標準偏差10％以下の高均一化を実現
３．量子サイズ効果を確認
４．次世代の量子デバイスへの応用に期待

【概要】
電気通信大学大学院情報理工学研究科基盤理工学専攻の山口浩一教授らの研究
グループは従来よりも10倍以上の高い密度で、かつ細線直径の標準偏差が10％
以下の高均一なInAs（インジウムヒ素）量子ナノワイヤー[2] （量子細線）を
Si（シリコン）基板上に作製する技術を開発。本研究で開発した成長技術によ
り、量子ナノワイヤー内に量子ドット[3]構造を内蔵した新しい量子ナノデバイ
スなどへの展開が期待されます。 半導体量子ナノワイヤーは、次世代の縦型ト
ランジスタやメモリーに加え、量子細線レーザーなどの光電子デバイスの超集
積化や高効率の量子構造太陽電池、高感度・高密度の量子ナノセンサーなどさ
まざまなデバイスへの応用が見通されているが、高密度で高均一な量子ナノワ
イヤー構造の作製は難しく、高度な結晶成長技術の開発が求められていた。本
研究では分子線エピタキシー（MBE）法により、Si基板表面の酸化膜にGa（ガ
リウム）のナノ液滴を堆積させ、基板の加熱による反応過程を経てナノメート
ル（nm、ナノは10億分の1）サイズのピンホールを形成。この酸化膜のピンホー
ル底のSi基板結晶からInAs単結晶核を形成し、高さ方向に成長したInAsナノワ
イヤーが高密度かつ高均一に形成されていることを確認。従来のナノワイヤー
に比べて10倍から100倍の高い密度で、さらに量子サイズ効果を発現する量子
ナノワイヤーを高均一（標準偏差8.8％）に作製することができた。次世代の
多様な量子ナノデバイスを構成する量子ナノワイヤーの高品質な作製技術とし
て、幅広い応用が見込まれている。

【背景】
半導体量子ナノ構造の結晶成長技術の進展により、将来の光デバイス応用の新
展開に大きな期待が寄せられている。特に半導体を直径数十nm～数百nmの柱状
に成長させた半導体ナノワイヤーは、次世代の縦型トランジスタやメモリーの
ほか、量子ナノセンサーや量子細線レーザー、量子構造太陽電池などの光電子
デバイスへの応用が見込まれている。その中でも、InAsなどのIII-V族半導体は
その特異な光電子物性から、デバイスの高機能化に貢献すると期待されている。
従来よりも10倍以上の高い密度で、かつ細線直径の標準偏差[1]が10％以下の高
均一なInAs（インジウムヒ素）量子ナノワイヤー （量子細線）をSi（シリコン
）基板上に作製する技術を開発。本研究で開発した成長技術により、量子ナノ
ワイヤー内に量子ドット構造を内蔵した新しい量子ナノデバイスなどへの展開
が期待されている。 半導体量子ナノワイヤーは、次世代の縦型トランジスタや
メモリーに加え、量子細線レーザーなどの光電子デバイスの超集積化や高効率
の量子構造太陽電池、高感度・高密度の量子ナノセンサーなどさまざまなデバ
イスへの応用が見通されているが、高密度で高均一な量子ナノワイヤー構造の
作製は難しく、高度な結晶成長技術の開発が求められていた。 分子線エピタキ
シー（MBE）法によりSi基板表面の酸化膜にGa（ガリウム）のナノ液滴を堆積
させ、基板の加熱による反応過程を経てナノメートル（nmのノは10億分の1）
サイズのピンホールを形成。この酸化膜のピンホール底のSi基板結晶からInAs
単結晶核を形成し、高さ方向に成長したInAsナノワイヤーが高密度かつ高均
一に形成されていることを確認。従来のナノワイヤーに比べて10倍から100倍
の高い密度で、 さらに量子サイズ効果を発現する量子ナノワイヤーを高均一
（標準偏差8.8％）に作製することができました。次世代の多様な量子ナノデ
バイスを構成する量子ナノワイヤーの高品質な作製技術として、幅広い応用が
見込まれる。
このような高機能な次世代デバイスに量子ナノワイヤーを応用するには、量子
ナノワイヤーのサイズ制御や高密度化などの基盤技術が必要になるが、従来の
多くのナノワイヤー成長では、サイズが直径100 nm～数百nm と比較的大きいも
のが多く、電子の量子閉じ込め効果が十分ではありませんでした。量子サイズ
効果を発現させるには、InAs ナノワイヤーの直径を40nm 以下に制御して作製
する必要があり、さらにこの微小な量子ナノワイヤー構造を高密度かつ高均一
に作製する高品質な結晶成長技術が求められていた。

【手法・成果】
今回、高密度で高均一な量子ナノワイヤー構造の作製に向けて、MBE 法を使い、
Si 基板表面の酸化膜にGa ナノ液滴を堆積し、基板加熱による反応過程によっ
てナノメートルサイズのピンホールを形成する手法を用いました。この際、Ga
液滴の供給量や反応温度、Si酸化膜表面の清浄化が重要になります。特に酸化
膜表面の清浄化については電子線の照射による表面への炭素などの吸着がピン
ホールの形成を阻害することが分かりました。このことから表面構造の観察に
用いる電子線照射や表面パターン形成のための電子線照射などのプロセスは避
ける必要があることを明らかにした。このようにしてSi酸化膜に高品質なピン
ホールを作製した上で、ピンホール底のSi基板結晶からInAs 単結晶核を形成
し高さ方向の成長が促進された六方晶（ウルツ鉱構造）のInAsナノワイヤーを
高密度かつ高均一に形成した。
結晶成長実験では、面内密度が1～2×10¹⁰ cm-2 のInAs ナノワイヤーが再現
性高く得られ、従来のナノワイヤーの10倍から100倍の高い密度で形成できた。
また、ナノワイヤー構造以外の堆積物や多結晶粒の形成も抑制できることから、
直径30nm以下の細いナノワイヤー構造を制御性高く作製することが可能になり
これによって量子サイズ効果を発現する量子ナノワイヤーを標準偏差8.8％と高
均一に作製することに成功した。




【展望】
高密度で高均一な半導体量子ナノワイヤーがSi 基板上に作製できたことで、Si
基板に集積する次世代の縦型トランジスタやメモリーのほか、量子ドット構造を
内蔵した量子細線レーザーや量子構造太陽電池、量子ナノセンサーなどの量子デ
バイスの高機能化や超集積化が可能になると期待される。今後は、異種半導体結
晶のヘテロ接合を導入したコア・シェル構造の量子ナノワイヤーや量子ドットナ
ノワイヤーの作製を行い、量子デバイス応用について検討する予定。
（論文情報）
雑誌名：「Journal of Applied Physics」Vol.134, (2023) 154302.
論文タイトル：High-density and high-uniformity InAs quantum nanowires on Si(111)
　　　　　　　　substrates
著者：R. Nakagawa, R. Watanabe, N. Miyashita, and K. Yamaguchi
DOI 番号：10.1063/5.0156299
（用語説明）
[1]標準偏差：データや確率変数の平均値からの散らばり具合（ばらつき）を表
 す指標の一つ
[2]半導体量子ナノワイヤー：半導体の細線構造で、細線の直径が電子の波長以
 下（数nm～数十nm）程度の柱状に成長させた2次元的な量子閉じ込め構造。量子
 細線とも呼ばれる[3]量子ドット：数nm～数十nm サイズの微小3次元構造に電子
 を量子閉じ込めした構造で、原子内の電子のような振舞いを示すことから人工
 原子とも呼ばれる。
分子線エピタキシー法：超高真空の容器内で、加熱した基板上に高純度の成
 長原料を分子ビーム状にして照射させ、単結晶薄膜を成長させる方法
ピンホール：Si基板表面上の薄い酸化膜に形成されたナノメートルサイズの
 穴のこと
[6]量子サイズ効果：電子の波長以下程度の微小な半導体結晶内に電子を閉じ込
 めることで、電子の波長よりも十分大きなバルク結晶内の電子の振舞いと異な
 る性質が現われる効果。例えば、電子のエネルギー状態が離散化（量子化）さ
 れて量子準位となり、その量子サイズによって量子準位が変化する効果。

高効率で安定したペロブスカイト－シリコンタンデム型太陽電池
高バンドギャップペロブスカイトの正孔選択層の分子工学
【背景】
最新の業界ロードマップである ITRPV (2023) によると、Siベースのタンデム
太陽電池は 2027 年から太陽光発電技術ミックスの一部となる予定。ペロブス
カイト太陽電池技術は、タンデム太陽電池の候補となる性能と製造の容易さを
備えている。ロブスカイト－Siタンデムセルの研究は、過去６年間で非常に大
きな関心を集めており、エネルギー変換効率が急速に向上。
ここでは、高バンドギャップPSC 向けに、正孔抽出を強化し、非発光再結合を
抑制する新しい自己組織化単層 (SAM) を設計。チャンピオンの 1.67 eVペロブ
スカイトセルは、非常に低いバンドギャップ電圧オフセット (0.41 V) を達成
し、ペロブスカイトとシリコンのタンデムに実装することで、チャンピオンデ
バイスは 1cm2で 28.9% の電力変換効率を達成。 新しい SAM の使用による安
定性の向上により、タンデムデバイスは国際電気標準会議 61215の熱サイクル
試験を合格。
 

【要役】
この研究では、単接合およびタンデムセルの実証のために、高バンドギャップ
(1.67 eV) ペロブスカイトにおける効率的な正孔抽出を促進し、キャリア再結
合を抑制する新しいカルバゾールベースの SAM (Ph-2PACz) が開発。 チャンピ
オンの効率 21.3%の1.67 eV セルは、82.6% の高い曲線因子 (FF) と 1.26Vの
開回路電圧 (VOC) を生成し、0.41 V での低いバンドギャップ電圧オフセット
を示した。モノリシックペロブスカイト-Si タンデムの上部ペロブスカイトセ
ルに接続すると、28.9%(1cm2) の PCE および1.91 V の VOC が得られた。
カプセル化されたタンデムセルは、連続1太陽照明 (680時間) および湿った熱
(85℃ + 85%相対湿度で 280 時間) の下で優れた安定性を示し、国際電気標準
会議 (IEC) 61215 の熱サイクルに合格しました (200サイクル)。-40℃および
85℃) テストでは、初期 PCE98.8%を達成。

【概説と展望】
有機-無機ハイブリッド金属ハロゲン化物ペロブスカイト太陽電池 (PSC) は、
近年非常に研究の関心を集めている。

１．これらは、優れた吸収係数、
２．欠陥耐性、
３．優れたキャリア寿命と拡散長、
４．および製造の容易さ。

最近、最高の PSC の認定電力変換効率 (PCE) は 26.1%に達し、単接合太陽電
池の理論的限界である 33.8%に漸近。単接合セルの効率限界を超えるには、高
バンドギャップのペロブスカイトを、結晶シリコン (c-Si)、二セレン化銅イン
ジウムガリウム (CIGS)、有機太陽光発電などの適切な低バンドギャップの太陽
電池材料 (OPV)と統合。 またはペロブスカイトは、熱化とサブバンドギャップ
吸収損失を軽減する効果的かつ有望な方法であることが証明されている。
このような二重接合太陽電池の概念には、理論上の限界が45%と高くなりる。
さまざまな二重接合ペロブスカイトタンデム技術の中で、ペロブスカイト-Siタ
ンデムは、最も有望で最も研究されているアプローチの１つであり、最良のデ
バイスの認定PCEとして認められている。最近では33.7％に達している。
ハイバンドギャップ PSC (約 1.67 eV) は、出力電流整合を達成するための高
性能ペロブスカイト - シリコンタンデムのトップセルに適している。 ただし、
これらのハイバンドギャップ PSC は、バンドギャップが高いという欠点があり、
電圧オフセット、WOC (= Eth/q − VOC、ここで Eth は「バンドギャップ」とし
て大まかに定義される吸収端、q は素電荷)、中間バンドギャップ (例:1.5 eV
) PSC と比較。11 ハイバンドギャップ PSC のWOC が大きいのは、相分離、非
発光再結合 ペロブスカイト層と電荷選択層の間のエネルギー的不整列 に起因
すると考えられている。最初の２つの問題については、純ヨウ化物が考えられ
る。ペロブスカイトと不動態化は、それぞれ相分離と非放射再結合を抑制する
ために開発されました。正孔選択性材料に関しては、ポリ[ビス(4-フェニル)
(2,4,6-トリメチルフェニル) アミン] (PTAA)、ポリ [N,N'-ビス(4-ブチルフェ
ニル)-N,N'-ビス(フェニル)-ベンジ (ポリ-TPD)、ポリ(3,4-エチレンジオキシ
チフェン):ポリ(スチレンスルホネート) (PEDOT:PSS) および NiOXが影響を受
ける これを克服するために、効果的な正孔選択層 (HSL) として自己組織化単
分子層 (SAM) が登場。SAMは通常、アンカー基、スペーサー、および末端基で
構成される。これらのグループで利用可能な選択肢により、機能のための大き
な設計スペースが可能となる。SAM-HSL には、材料消費量の少なさ、濡れ性の
向上、欠陥の不動態化などの他の利点もある。
最初の２つの問題については、相分離と非放射再結合を抑制に、それぞれ純ヨ
ウ化物ペロブスカイトと不動態化 が開発された。電子選択性材料に関しては、
インデンス C60 ビス付加物 (ICBA) WOC を最小限に抑えるために、高バンド
ギャップ PSCでは浅いエネルギー準位が利用されている。チルフェニル）アミ
ン] (PTAA)、ポリ[N,N'-ビス(4-ブチルフェニル)-N,N'-ビス(フェニル)-ベンジ
(ポリ-TPD)、ポリ(3,4-エチレンジオキシチフェン):ポリ(スチレンスルホネー
ト) ) (PEDOT:PSS) と NiOXは、高バンドギャップ ペロブスカイトによるエネ
ルギー バンドのずれに悩まされ、その結果、深刻な WOCが発生。 これを克服
するために、自己組織化単分子層 (SAM) が登場。有効正孔選択層（HSL）。SAM
は通常、アンカー基、スペーサー、および末端基で構成。これらのグループで
利用可能な選択肢により機能のための大きな設計スペースが可能になる。SAM-
HSLには、材料消費量の少なさ、濡れ性の向上、欠陥の不動態化などの他の利
点もある。高性能ペロブスカイト電池の実証に最近使用されている典型的な末
端基には、カルバゾール、フェノチアジン、スピロ酸 (スピロ[スピロビフルオ
レンス)。追加の界面材料特性は、異なるアンカー基を使用することにより実現
できる。カルバゾールベースの SAM-HSLは、その優れた安定性とペロブスカイ
トとのエネルギー準位の整列により出現し、「電子が豊富」で正孔選択性に有
利。以前の報告の１つは、(2-{3,6-ビス[ビス(4-メトキシフェニル)アミノ]-
9H-カルバゾール-9-イル}エチル)ホスホン酸(V1036) およびブチルホスホン酸
(C4) の使用に関するもので、p-i-n PSCの正孔選択コンタクトとして使用され
17.8%の PCEを実現。
これに続いて、[2-(9H-カルバゾール-9-イル) エチル] ホスホン酸 (2PACz)、
[2-(3,6-ジメトキシ-9H-カルバゾール-9-イル) エチル] ホスホン酸などの新し
い SAM HSL (MeO-2PAcz) および 4-(3,6-ジメチルカルバゾール-9-イル) ブチ
ルホスホン酸 (Me-4PACz) は、ペロブスカイトまたは 高バンドギャップ PSC
の高速正孔抽出により、その性能、通常は VOC とフィルファクター (FF) が
大幅に向上。これらのレポートで使用されている末端基の分子構造は、次のよ
うな理由により電荷移動を制限する可能性があります。非局在化電子の密度が
低くなる。さらに、これらの SAMの一部でペロブスカイトを完全にカバーする
ことも困難0。したがって、非発光再結合を抑制しながら電荷輸送を改善には、
SAM HSL の合理的な設計が強く望まれる。これは、電子の非局在化を可能にす
る拡張共役系によって達成できる。これにより、分子のエネルギー的安定化に
もつながり、材料の安定性が向上9。 したがって、この研究では、新しいカル
バゾール SAM を開発します。 HSL は、(2-(3,6-ジフェニル-9H-カルバゾール
-9-イル)エチル)ホスホン酸 (Ph-2PACz) に基づき、２つのベンゼン環を導入し
て拡張共役系を作成。 Ph-2PACz のカルバゾール誘導体 (3,6-ジフェニル-9H-
カルバゾール) の歪んだ構造は、π-π 分子間相互作用を弱め、それにより自
己集合を促進します。その結果、PCEは 21.3%、VOCは 1.26V および 82.6%の
FFは、チャンピオンの 1.67 eV p-i-n ガラス/インジウム錫酸化物 (ITO)/Ph
-2PACz/Cs0.15FA0.65MA0.2Pb(I0.8Br0.2)3/LiF/C60/2により達成。ジメチル-4,
7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン (BCP)/Cu PSC。 これらの値は、以前に
報告された Me-4PACz SAM-HSL に基づく1.68eV PSCよりも高い。さらに新規
の Ph-2PACz を使用しモノリシックペロブスカイト-Si タンデム太陽電池を実
証。 チャンピオンのデバイスは、1.91V の VOC で 28.9% の PCE を生成した。
これは、実証されたペロブスカイ-Siタンデムの中で最も高い値の１つ。 さら
に、カプセル化された Ph-2PACz タンデムデバイスは、PTAA および 2PACz
ベースの対応物と比較して、光、熱、および湿気に対する安定性が向上。特に、
カプセル化されたPh-2PACzベースのペロブスカイト-Siタンデムデバイスは、
-40℃と85℃の間のIEC 61215 2021熱サイクル試験に合格200サイクル後も初期
PCEの98.8%を維持。この研究では、1.67eV p-i-n PSC に３つの異なるHSLが使
用された。それらは、広く使用されているPTAA、市販のSAM 2PACz、および
新しく開発および合成されたSAM Ph-2PACz。それぞれの分子構造を図 1A に
示。 2PACzと比較すると、Ph-2PACzのカルバゾール部分の反対側の端にベン
ゼン環が導入されているす。

【関係技術情報】
Molecular engineering of hole-selective layer for high band gap perovskites for highly
efficient and stable perovskite-silicon tandem solar cells 　　　
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2542435123003975

　　風蕭々と碧い時












 
●　今夜の寸評:　今さらでなく　今から
  老人性欝病症候群というものがあるのかわからないが、気候変動も手伝いネ
　ガティブな言葉が頭を過ぎる昨今。体調復帰を試みている今夜・それでも、
　回復すれば、真夜作業もいとわいようになる。この作業もそうだ。外は打っ
　て変わって強風だが、今月の「月訓」をかみしめる。　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

ブロッコリ－ペースト考

　　　　

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成の
一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編のこと）の兜（かぶと）を合体させて
生まれたキャラクタ。

　　
パスタに　　　　　　　　　　プリンやテリームに
ブロッコリ－ペースト考
ブロッコリーはビタミンCやカロテンなどが豊富に含まれる最強食材。βカロテン
は、体内で吸収されるとビタミンAとして変換され、活性酸素の発生を抑え、それ
らを取り除いてくれる働きがあり、レモンの約２倍量のビタミンCと、ニンジンの
約６倍量のビタミンＢが含まれ、同時に摂取でき、カルシウムやリン、カリウムな
どのミネラル、水溶性ビタミンの一種であるビタミンＢ群である葉酸、抗酸化物質
のポリフェノールや整腸作用に有用な働きをするといわれている食物繊維など、か
なり豊富な栄養素を含み、その栄養価の高さからブロッコリーは野菜の王様と呼ば
れる。

栄養価が高く、さまざまな料理に使える「ブロッコリー」。茹でるだけでも簡単な
おかず・副菜になりるが、残念なことに、ブロッコリーにたくさん含まれる栄養素
が茹で汁に流れ出てしまうのだが、我が家では、茹でて賽の目状にカットして、突
き出し風にして頂くことも多く勿体ないの極み。また、加工後の変色も気になる。
そこで、既にパウダーとして市販されており各状の工夫次第というわけであるが、
ブロッコリーは花の部分よりも茎のほうの栄養価が高いといわれている。硬くて使
いにくいと思われがちだが下ごしらえはいたって簡単で、茎を輪切りにして切り口
の断面をみると、白い筋がぐるりと一周ある。その外側を、包丁やピーラーを使っ
て一周ぐるりと皮をはぐだけだ。たったこれだけで、無駄なくブロッコリーをまる
ごと使うことができる。あとは細かく刻んだ玉ねぎ、じゃがいもとともに炒め、水
と固形スープで煮込み、粗熱が取れたらミキサーにかけ、牛乳・塩・こしょうで味
を調える。栄養満点なブロッコリーのポタージュスープとして頂けるが、パウダー
からペーストにすることで、魚介食肉のミンチ或いは野菜、木の実やバター、チー
ズなどの優勢品、各種香草・野菜、オイリー類、ペッパーなどの香辛料と練りあわ
せ食感の優れたペースト（粘性のあるジュース・スープ・クリーム・ジャム）様態
に仕上げれば「最強の食品の女王」として世界を席巻すること間違いない？！



　Wikipedia

今日の昆虫記：雪虫
【ユキムシ】（トドノネオオワタムシ）
【学名】　Prociphilus oriens
【分類】カメムシ目（hemiptera),アブラムシ科（Aphididae)
【分布】北海道〜本州、シベリア
【大きさ】最大長さ４mm 最近、

コンビニまで自転車（マウンテンバイク）で買い物に出かけたものの。小さな花粉
或いは虫のようなものが無数に飛んでいて、口に、目に飛び込み難儀する。秋晴れ
で無風状態なのに、五月頃のユスリカの幼虫より軽く、綿のように舞う。あまり馴
染みのなかったこの虫の正体は、顔の周りにまとわりつく「謎の虫」の正体は? 超
気になるので調べてみると、「アブラムシ」の仲間、記録的な暖かさで大量発生、
でも気温低下までもう少しの辛抱。前線に向かって、南から温かく湿った空気が入
り込み、11月としては観測史上最も高い。 このところの暖かさが影響している。
無数に飛び回る小さな虫。 札幌で有名なのがユキムシと同じように仲間。気持ち
悪いが、人体に影響はないので、それほど心配することはない。この虫が飛び回る
期間は1週間は続かず、気温の低下とともに確実に減るというがこのような体験は、
自転車に乗っていたため印象的となる。

 

　

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【再エネ革命渦論 19１ アフターコロナ時代 185】
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ソニー、ミラーレス一眼カメラ「α9 Ⅲ」を発売
ソニーは，世界初グローバルシャッター方式のフルサイズイメージセンサーを搭載
するミラーレス一眼カメラ「α9 Ⅲ」を発売すると発表。2024年1月26日発売予定で
価格はオープン。 この製品は，新開発の世界初有効約2460万画素メモリー内蔵フ
ルサイズ積層型CMOSイメージセンサー「Exmor RS」にグローバルシャッター方式
と、最新の画像処理エンジン「BIONZ XR（ビオンズ エックスアール）」を搭載。
最高約120コマ/秒のAF/AE追従でブラックアウトフリーの連続撮影を実現。



従来のローリングシャッター方式は，画像の撮像面上部の画素から順に読み出す方
式である一方，グローバルシャッター方式は全画素を同時に露光・読み出すため，
高速で動く被写体でも動体の歪みが無く見たままの撮影が可能となる。また，グロ
ーバルシャッター方式のイメージセンサーにより、静止画同様，動画においても歪
みのない映像表現を実現。例えば、車など高速で移動する乗り物から近くにある景
色を撮影する時や高速に動く被写体などを撮影する時でも，歪みを気にすることな
く撮影可能。 この製品は，「α（Alpha）」シリーズとして初めて4K120pの高解像ハ
イフレームレートの映像でもクロップなしでの動画記録に対応。意図した通りの画
角で撮影ができるとし、6Kオーバーサンプリングによる高解像4K動画の撮影が可能
になるとしている。 さらにこの製品は，最速シャッタースピード1/80000秒（連続
撮影時は1/16000秒）を実現し，高速で動く被写体でも止まっているかのように忠実
に描写。対応する同社製フラッシュ「HVL-F60RM2」，「HVL-F46RM」と組み合わせ
ることで，シャッタースピード1/80000秒までの全速度でフラッシュを同調して撮影
することができるので，表現の幅が広がる。


世界初、通信用光ファイバを用いた
振動センシング技術による豪雪地帯の道路除雪判断の実証実験
通信インフラから得られる環境情報の活用を通じた地域課題の解決をめざす
11月3日、日本電信電話（NTT），東日本電信電話（NTT東日本），日本電気（NEC）
は，光ファイバ振動センシング技術を応用し，既に地下に敷設してある通信光ファ
イバに伝わる振動特性から路面状態を推定する機械学習モデルを構築し，豪雪地帯
における道路除雪判断を行なう実証実験に世界で初めて成功した。
--------------------------------------------------------------------------
豪雪地帯において、地域住民の日常生活に支障をきたさぬよう、都市機能維持や円
滑な交通の確保のための除雪対策が重要。道路除雪作業は主として深夜帯に実施さ
れる。限られた時間内での除雪作業による効果を最大化するため、昼間帯には市街
パトロールを実施し、積雪量や降雪予想、調査員の経験則を基に除雪実施判断を除
雪工区と呼ばれる地域単位で日々実施。しかし、地方部での人口減少と高齢化が進
む中、道路除雪判断を行う除雪オペレータの担い手は不足し、DX化による効率化が
喫緊の課題となっている。この地域課題に対応するため3社は、NTT東日本が通信用
に敷設した未使用の地下光ファイバとNECが提供する光ファイバセンシング技術を用
いて得られた青森市内における市道の交通振動データに対して、NTTが提案した除雪
要否と交通振動特性の相関分析手法にNECの車速検出アルゴリズムを組み合わせるこ
とで、除雪実施判断を行う実証実験を行う。
【要点】
１．既に張り巡らされている通信用地下光ファイバが感知した振動データを収集す
　ることで、除雪工区内の複数地点における除雪判断の遠隔実施が可能
２．対候性に優れるメンテナンスフリーな通信用光ファイバをそのままセンサとし
　て活用可能であり、新たなセンサデバイスの設置が不要
３．交通流の円滑さの指標となる車速情報と、路面状態と相関を持つ振動周波数の
　応答特性を特徴量として構成した除雪要否判定モデルの活用より、調査員の経験
　則によらず適切な除雪判断が可能
４．道路毎に取得したデータからリアルタイムに除雪判断が可能

【概要】
１．青森市内の道路地下に敷設されている通信用光ファイバの上部側終端部にセン
　シング装置を接続して、3つの除雪工区内にある市道の交通振動を2022年11月か
　ら2023年3月までセンシング
２．交通振動から車速情報と振動周波数の応答特性の統計データを取得し、除雪要
　否判定モデルを構築、精度を評価（実証実験を通じて、積雪による路面状況の変
　化により車速や振動周波数の特性が変化する旨を新たに発見し、モデル化）
【成果】
通信用光ファイバが除雪工区内の市道地下に張り巡らされている利点を活かし、光
ファイバ振動センシング技術により得られた交通振動データの解析を通じ、複数の
除雪工区内における除雪判断をすることに成功。


【展望】
本成果を踏まえ、3社は除雪要否判定モデルの汎用性の実証に向けて地域様相の異
なるエリアにおける実験を継続し、将来的にはリアルタイムでの除雪実施判断のDX
化により持続可能な道路除雪体制の維持など豪雪地域の課題解決をめざ。さらに、通
信インフラを活用して収集可能な市街の振動データや環境情報を解析することで地
域課題を解決可能な光ファイバセンシングの応用技術の確立に向け、共創活動を推
進する。

　風蕭々と碧い時

 

1992年、世界的なベストセラーとなった同名小説を、1995年C・イーストウッドが製作・監督・
主演を務めて映画化。アイオワ州の片田舎で出会った、平凡な主婦と中年カメラマンの4
日間の大人の恋を描く。アイオワ州マディソン郡に点在する屋根付きの橋を撮りにやって
来た52歳のカメラマン、ロバート・キンケイドは、小さな農場の主婦フランチェスカ・ジョンソ
ンと出会い恋に落ちる。運命の出会いを感じた二人だが、フランチェスカには夫と二人の
子供がいる。彼についていくことをあきらめた彼女は、4日間の思い出を糧に生きていくの
だった……。小説に描かれた実在の場所で撮影され、美しい田園風景を背景に切ない二
人の恋が情緒豊かな映像で綴られている。製作・監督を兼ねたC・イーストウッドが自らは
一歩下がり、M・ストリープを立てた演出をし、M・ストリープもそれに応えた熱演を見せる。
原作以上の仕上がりとなり、大ヒット。

●　今夜の寸評:　今さらでなく　今から
　The moment when you make a resolution is the perfect time to start fulfilling it.
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　浄土宗　月訓

 

人工光合成時代に突入

　　　　
彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝
えられる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の
軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編のこと）の兜（かぶ
と）を合体させて生まれたキャラクタ

  　

【再エネ革命渦論 186 アフターコロナ時代 185】
● 技術的特異点でエンドレス・サーフィング
　　 特異点真っ直中 ㊿＋⑰


図１． NTTグループ温室効果ガス排出量の削減イメージ（国内＋海外）
●　人工光合成時代に突入？！
10月27日、日本電信電話（NTT）は，太陽光エネルギーを利用する半導体光
触媒と二酸化炭素（CO₂）を還元する金属触媒を電極として組み合わせた人
工光合成デバイスを作製し，世界最長の350時間連続炭素固定を実現。人工
光合成はこれまでに世界中で様々な研究が進められており，特に高いCO₂変
換効率を実現できる触媒に関する検討が盛んに行なわれている。
一方で，連続したCO₂変換の試験時間は数時間から数十時間レベルに留まっ
ており，長時間化に向けた劣化抑制の技術確立が課題となっていた。 同社
では，長時間連続して気相中のCO₂をより効率的に変換可能な人工光合成の
実現をめざし，光をエネルギーとして利用するための長寿命な半導体光触媒
電極と，気相のCO₂を高効率に変換するために電解質膜と一体化した繊維状
の金属触媒電極により構成した人工光合成デバイスを設計した。半導体光触
媒として用いている窒化ガリウム（GaN）系電極は，GaN表面と水溶液の界面
で生じる劣化反応の抑制が課題だった。そこで，GaN表面の凹凸をより滑ら
かにし，光を十分に透過する厚さ2nmの｝均一な酸化ニッケル（NiO）薄膜を
保護層として形成することでGaNと水溶液の接触を防ぎ，電極の劣化を大幅
に抑制することに成功。 また，従来の水溶液中に溶存しているCO₂を変換す
る金属電極は板状の構造が主流だが，今回，気相のCO₂を変換するために，C
O₂拡散性の高い繊維状金属とCO₂変換反応に必要なプロトン（H⁺）を反応場に
供給する役割を持つ電解質膜を一体化した電極構造を考案。 これにより水
溶液中に電極を浸漬させることなくCO₂変換反応に必要なプロトン（H⁺）を反
応場に供給できるようになり，気相のCO₂を直接変換することを可能にした。
これらの電極構造の工夫により，従来に比べ10倍以上のCO₂変換効率を実現
した。 この人工光合成デバイスに疑似太陽光を照射し，気相のCO₂変換試験
行なった結果，350時間連続してCO₂がCOやHCOOHに変換されたことを確認し
た。生成したCOやHCOOHから算出した単位面積当たりの累積炭素固定量は420
g/m²に達し，半導体光触媒を用いた人工光合成において世界最長の350時間
連続動作を実現した。この検証による炭素固定量は，樹木（スギ）の木1本
が1m²当たり約1年間で固定するCO₂を上回る量に相当するという。
【要点】
１．半導体光触媒電極の劣化反応抑制技術：半導体光触媒として用いている
　窒化ガリウム（GaN）系電極は、GaN表面と水溶液の界面で生じる劣化反応
　の抑制が課題でした。そこで、GaN表面の凹凸をより滑らかにし、光を十分
　に透過する厚さ2nmの均一な酸化ニッケル（NiO）薄膜を保護層として形成
　することでGaNと水溶液の接触を防ぎ（図2a）、電極の劣化を大幅に抑制
　することに成功。
２．従来の水溶液中に溶存しているCO2を変換する金属：　電極は板状の構造
　が主流ですが、今回、気相のCO2を変換するために、CO2拡散性の高い繊維
　状金属とCO2変換反応に必要なプロトン（H+）を反応場に供給する役割を持
つ電解質膜（※14）を一体化した電極構造を考案しました（図2b、左）　。
これにより水溶液中に電極を浸漬させることなくCO2変換反応に必要なプロト
ン（H+）を反応場に供給できるようになり、気相のCO2を直接変換することを
可能にしました。これらの電極構造の工夫により、従来に比べ10倍以上のCO2
変換効率を実現した。



図２．人工光合成デバイスの概略図


図3. 光照射時間に対する炭素固定量の変化【概要】
【展望】
<研究グループは，今後，より高性能な人工光合成反応を実現するために，
電極での反応の更なる高効率化，電極の長寿命化およびこれらの両立をめざ
す。
[関連特許]
特許7356067 二酸化炭素の気相還元装置、および、二酸化炭素の気相還元方法
[概要】
光触媒からなる酸化電極への光照射により、水の酸化反応と二酸化炭素の還
元反応を進行させる技術を人工光合成という。また、金属からなる酸化電極
と還元電極の間への電圧印加により、水の酸化反応と二酸化炭素の還元反応
を進行させる技術を二酸化炭素の電解還元という。太陽光を利用した人工光
合成技術や、再生可能エネルギー由来の電力を利用した電解還元技術は、二
酸化炭素を一酸化炭素、ギ酸、エチレン等の炭化水素やメタノール、エタノ
ール等のアルコールに再資源化することが可能な技術として注目され、近年
盛んに研究されている。従来、非特許文献１、２にあるように、人工光合成
技術や二酸化炭素の電解還元技術では、還元電極（Ｃｕ）を水溶液中に浸漬
させ、その水溶液中に溶解させた二酸化炭素（ＣＯ２）を当該還元電極に供
給し、還元する反応系が用いられてきた（非特許文献１の図２参照）。しかし、
この二酸化炭素の還元方法では、水溶液への二酸化炭素の溶解濃度や水溶液
中での二酸化炭素の拡散係数に限界があるため、還元電極への二酸化炭素の
供給量が制限されるという問題がある。

この問題に対し、還元電極への二酸化炭素の供給量を増加させるため、還元
電極に対して気相の二酸化炭素を供給する研究が進められている。非特許文
献３の図１に示された二酸化炭素の気相還元装置では、還元電極に対して気
相の二酸化炭素を供給できる構造を有する反応装置を用いることで、還元電
極への二酸化炭素の供給量が増大し、二酸化炭素の還元反応が促進する。
【非特許文献】
１．Satoshi Yotsuhashi、外６名、“CO2Conversion with Light and Water by GaN Pho-
toelectrode”、Japanese Journal of Applied Physics、51、2012年、p.02BP07-1-p.02B-
P07-3
２．Yoshio Hori、外２名、“Formation of Hydrocarbons in the Electrochemical Reduction
of Carbone Dioxide at a Copper Electrode in Aqueous Solution”、Journal of the Chemical
Society、85(8)、1989年、p.2309-p.2326
３．Ichitaro Waki、外2名、”Direct Gas-phase CO2 Reduction for Solar Methane Gener-
ation Using a Gas Diffusion Electrode with a BiVO4:Mo and a Cu-In-Se Photoanode”、
Chemistry Letter、47、2018年1月13日、p.436-p.439

(【特許請求の範囲】
【請求項１】 酸化電極を含む酸化槽と、 二酸化炭素が供給される還元槽と、
イオン交換膜と還元電極とを積層したガス還元シートであり、前記イオン交
換膜を前記酸化槽に向け、前記還元電極を前記還元槽に向けて、前記酸化槽
と前記還元槽との間に配置されたガス還元シートと、 前記酸化電極と前記
還元電極とを接続する導線と、 前記還元槽を囲む熱源と、を備え、 前記酸
化電極に光を照射する光源、又は、前記酸化電極と前記還元電極との間に電
圧を印加する電源を備える二酸化炭素の気相還元装置。
【請求項２】 前記酸化電極は、 ｎ型半導体である請求項１に記載の二酸化
炭素の気相還元装置。
【請求項３】 前記還元槽を囲む熱伝導性板及び断熱材を更に備える請求項１
又は２に記載の二酸化炭素の気相還元装置。
【請求項４】 二酸化炭素の気相還元装置で行う二酸化炭素の気相還元方法に
おいて、 前記二酸化炭素の気相還元装置は、 酸化電極を含む酸化槽と、 二
酸化炭素が供給される還元槽と、 イオン交換膜と還元電極とを積層したガス
還元シートであり、前記イオン交換膜を前記酸化槽に向け、前記還元電極を
前記還元槽に向けて、前記酸化槽と前記還元槽との間に配置されたガス還元
シートと、 前記酸化電極と前記還元電極とを接続する導線と、 前記還元槽
を囲む熱源と、を備え、 前記酸化槽に電解液を注水する第１の工程と、 前
記還元槽に熱を加える第２の工程と、 前記還元槽に前記二酸化炭素を流入す
る第３の工程と、 前記酸化電極に光を照射し、又は、前記酸化電極と前記還
元電極との間に電圧を印加する第４の工程と、 を行う二酸化炭素の気相還元
方法。
【請求項５】 前記第２の工程では、 前記還元電極の表面で起きた前記二酸
化炭素の還元反応により前記還元電極の表面に生成される液体の沸点よりも
高い温度の熱を加える請求項４に記載の二酸化炭素の気相還元方法。

【発明の概要】
しかしながら、非特許文献３に開示された二酸化炭素の気相還元装置では、
以下の式（１）－（４）に示すような二酸化炭素の還元反応が進行すると、
還元電極では水（Ｈ２Ｏ）、ギ酸（ＨＣＯＯＨ）、メタノール（ＣＨ３ＯＨ）、
エタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）等の液体生成物が生成され、その液体生成物が
還元電極の表面に付着してしまう。そのため、還元電極の表面に対して気相
の二酸化炭素を直接供給できなくなり、二酸化炭素の供給量が減少すること
で二酸化炭素の還元反応の寿命が低下してしまう。

ＣＯ２＋２Ｈ＋＋２ｅ－→ＣＯ＋Ｈ２Ｏ ・・・（１）
ＣＯ２＋２Ｈ＋＋２ｅ－→ＨＣＯＯＨ ・・・（２）
ＣＯ２＋６Ｈ＋＋６ｅ－→ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ ・・・（３）
２ＣＯ２＋１２Ｈ＋＋１２ｅ－→Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋３Ｈ２Ｏ ・・・（４）

従って、二酸化炭素の還元反応により還元電極の表面に生成する液体生成物
を除去して還元電極に対して常に気相の二酸化炭素を直接供給することで、二
酸化炭素の供給量を維持し、二酸化炭素還元反応の寿命を向上させることが
課題である。 
また、液体生成物が還元電極に付着していると、液体生成物を回収するため
に一度還元槽を開放する必要があり、その作業を行う間装置の運転が停止さ
れる。したがって、装置を停止させることなく、液体生成物を簡便に回収す
ることが課題である。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、二酸化炭
素の気相還元装置において、二酸化炭素の還元反応の寿命を改善し、還元電
極に付着した液体生成物を簡便に回収可能な技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】
本発明の一態様の二酸化炭素の気相還元装置は、酸化電極を含む酸化槽と、
二酸化炭素が供給される還元槽と、イオン交換膜と還元電極とを積層したガ
ス還元シートであり、前記イオン交換膜を前記酸化槽に向け、前記還元電極
を前記還元槽に向けて、前記酸化槽と前記還元槽との間に配置されたガス還
元シートと、前記酸化電極と前記還元電極とを接続する導線と、前記還元槽
を囲む熱源と、を備え、前記酸化電極に光を照射する光源、又は、前記酸化
電極と前記還元電極との間に電圧を印加する電源を備える。 本発明の一態様
の二酸化炭素の気相還元方法は、二酸化炭素の気相還元装置で行う二酸化炭
素の気相還元方法において、前記二酸化炭素の気相還元装置は、酸化電極を
含む酸化槽と、二酸化炭素が供給される還元槽と、イオン交換膜と還元電極
とを積層したガス還元シートであり、前記イオン交換膜を前記酸化槽に向け、
前記還元電極を前記還元槽に向けて、前記酸化槽と前記還元槽との間に配置
されたガス還元シートと、前記酸化電極と前記還元電極とを接続する導線と、
前記還元槽を囲む熱源と、を備え、前記酸化槽に電解液を注水する第１の工
程と、前記還元槽に熱を加える第２の工程と、前記還元槽に前記二酸化炭素
を流入する第３の工程と、前記酸化電極に光を照射し、又は、前記酸化電極
と前記還元電極との間に電圧を印加する第４の工程と、を行う。

図１．実施例１～４に係る二酸化炭素の気相還元装置の構成を示す構成図

【符号の説明】 １：酸化槽 ２：酸化電極 ３：水溶液 ４：還元槽 ５：還元
電極 ６：イオン交換膜 ７：導線 ８：チューブ ９：光源 １０：気体入力口
１１：気体出力口 １２：電源 ２０：ガス還元シート ４０：熱伝導性板 ４１
：熱源 ４２：断熱材 ５１：槽 ５２：槽 ７１：めっき液 ７２：還元剤
１００：二酸化炭素の気相還元装置

【発明の効果】
本発明によれば、二酸化炭素の気相還元装置において、二酸化炭素の還元反
応の寿命を向上し、還元電極に付着した液体生成物を簡便に回収可能な技術
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１～４に係る二酸化炭素の気相還元装置の構成を示す構成図
【図２】無電解めっき法を用いたガス還元シートの作製方法を示す図
【図３】実施例５～８に係る二酸化炭素の気相還元装置の構成を示す構成図
【図４】従来の二酸化炭素の気相還元装置の構成を示す構成図
【図５】従来の二酸化炭素の気相還元装置の構成を示す構成図
【発明を実施するための形態】
以下、図面を参照して発明の実施形態を説明する。図面の記載において同一
部分には同一の符号を付し説明を省略する。本発明は、下記実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。 
［発明の概要］
本発明は、光照射による二酸化炭素の還元反応を引き起こし、又は、二酸化
炭素の電解還元反応を引き起こし、当該還元反応の効率を向上させる二酸化
炭素の気相還元装置に関する発明であり、燃料生成技術や太陽エネルギー変
換技術の技術分野に属する。
本発明は、イオン交換膜上に還元電極を形成して得られるガス還元シートを
用いて、還元電極の表面に気相の二酸化炭素を直接供給して還元する。この
とき、二酸化炭素の還元反応により還元電極の表面に液体生成物が生成する
が、本発明では、還元槽の周りに熱源を配置し、その熱源によって還元電極
の温度を液体生成物の沸点以上又は沸点よりも高い温度に維持することで、
液体生成物を気化させて除去する。
これにより、還元電極の表面に生成される液体生成物を除去可能となり、常
に気相の二酸化炭素を還元電極に直接供給可能となることから、二酸化炭素
の還元反応の寿命を向上させることができる。また、液体生成物を気化させ
るので、液体生成物の回収が簡便になる。

［実施例１］
［二酸化炭素の気相還元装置の構成］
図１は、実施例１に係る二酸化炭素の気相還元装置の構成を示す構成図であ
る。二酸化炭素の気相還元装置１００は、酸化電極２を含む酸化槽１と、二
酸化炭素が供給される還元槽４と、イオン交換膜６と還元電極５とを積層し
たガス還元シート２０であり、イオン交換膜６を酸化槽１に向け、還元電極
５を還元槽４に向けて、酸化槽１と還元槽４との間に配置されたガス還元シ
ート２０と、酸化電極２と還元電極５とを接続する導線７と、還元槽４を囲
む熱伝導性板４０、熱源４１、断熱材４２と、酸化電極２に光を照射する光
源９と、を備える。 酸化槽１には、電解液である水溶液３が注水される。酸
化槽１内の酸化電極２は、酸化槽１内に注入された水溶液３に浸漬される。
実施例１の酸化電極２は、半導体又は金属錯体からなる電極であり、例えば、
窒化物半導体である。実施例１の酸化電極２は、異なる種類の窒化物半導体
を積層した積層構造でもよく、インジウムやアルミニウムを含むような異な
る組成で構成してもよい。実施例１の酸化電極２は、窒化物半導体の代わり
に、酸化チタン、アモルファスシリコンのような光活性を示す化合物を用い
てもよい。 水溶液３は、酸化槽１に注水される電解液である。
水溶液３は、例えば、水酸化カリウム水溶液である。水溶液３は、水酸化カ
リウム水溶液の代わりに、例えば、水酸化ナトリウム水溶液、塩化カリウム
水溶液、塩化ナトリウム水溶液等を用いてもよい。

ガス還元シート２０は、イオン交換膜６と還元電極５とを積層した構造を備
える。イオン交換膜６は、例えば、炭素－フッ素からなる骨格を持つ電解質
膜であるナフィオン（商標登録）、フォアブルーＳシリーズ、アクイヴィオ
ン等である。還元電極５は、例えば、銅である。還元電極５は、銅の代わり
に、金、白金、銀、パラジウム、ガリウム、インジウム、ニッケル、スズ、
カドニウム、それらの合金でもよく、それらの金属及び金属酸化物とカーボ
ンとの混合物質でもよい。還元電極５は、導線７で酸化電極２に接続される。
このガス還元シート２０は、酸化槽１と還元槽４との間に配置され、イオン
交換膜６は酸化槽１に向けて配置され、還元電極５は還元槽４に向けて配置
される。 
光源９は、二酸化炭素の気相還元装置１００を運転するための光源であり、
酸化電極２に対して対向配置される。光源９は、例えば、キセノンランプ、
擬似太陽光源、ハロゲンランプ、水銀ランプ、太陽光、これらの組み合わせ
等である。

［ガス還元シートの作製方法］ 図２は、ガス還元シート２０を作製する方
法として用いた無電解めっき法の反応系を示す図である。イオン交換膜６に
はナフィオンを用い、還元電極５には銅を用いた。イオン交換膜６の片面を
研磨し、イオン交換膜６を沸騰硝酸と沸騰純水とにそれぞれ漬け込む。左右
２つの槽５１，５２に、表１に示すめっき液７１と還元剤７２とをそれぞれ
満たす。 

図２．


槽５１と槽５２とは、イオン交換膜６によって隔てられている。イオン交換
膜６は、研磨面をめっき液７１側にして配置する。めっき液７１とイオン交
換膜６の研磨面との界面において、下記の酸化還元反応が起きて銅（Ｃｕ）
が析出することで、イオン交換膜６上に還元電極５が形成されたガス還元シ
ート２０が得られる。

ＢＨ4^－＋４ＯＨ^－ＢＯ2^-＋２Ｈ2Ｏ＋２Ｈ2＋４ｅ^-
Ｃｕ^2＋２ｅ^-→Ｃｕ
尚、ガス還元シート２０の作製方法は、無電解めっき法以外に、例えば、電
気めっき法、物理蒸着法、化学蒸着法等でもよい。

［二酸化炭素の気相還元方法］ 次に、二酸化炭素の気相還元装置１００で
行う二酸化炭素の気相還元方法について説明する。電気化学測定結果、ガス・
液体生成量測定結果も併せて説明する。 
第１の工程； まず、酸化槽１に電解液である水溶液３を注水し、その水溶
液３に酸化電極２を浸水させる。酸化電極２には、サファイア基板上にｎ型
半導体であるｎ型窒化ガリウム（ｎ－ＧａＮ）の薄膜と窒化アルミニウムガ
リウム（ＡｌＧａＮ）とをその順にエピタキシャル成長させ、その上にニッ
ケル（Ｎｉ）を真空蒸着して熱処理を行うことで酸化ニッケル（ＮｉＯ）の
助触媒薄膜を形成した基板を用いた。水溶液３は、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カ
リウム（ＫＯＨ）水溶液とした。酸化電極２の光照射面積（受光面積）は
２. ５ｃｍ2とした。

第２の工程； 次に、半導体光電極として機能する酸化電極２の酸化助触媒
形成面が照射面となるように光源９を固定する。光源９には、３００Ｗの高
圧キセノンランプ（波長４５０ｎｍ以上をカット、照度６．６ｍＷ／ｃｍ²
）を用いた。

第３の工程； 次に、還元槽４の周囲を熱伝導性板４０で囲い、その熱伝導
性板４０の周囲に熱源４１を配置し、更に熱源４１の周囲を断熱材４２で囲
う。熱効率を高めるため、それぞれは密着させることが好ましい。熱伝導性
板４０には、銅板を用いた。熱源４１には、ラバーヒーターを用いた。断熱
材４２には、硬質ウレタンフォームを用いた。そして、還元電極５の表面近
傍温度が６０℃となるように熱源４１で還元槽４を加熱する。尚、還元電極
５の表面近傍温度は、例えば熱電対を用いて測定可能である。

第４の工程； 次に、酸化槽１に対してはチューブ８からヘリウム（Ｈｅ）
を、還元槽４に対しては気体入力口１０から二酸化炭素（ＣＯ２）を、それ
ぞれ流量５ｍｌ／ｍｉｎかつ圧力０．１８ＭＰａで流入する。酸化槽１に
流入する気体は、アルゴン、窒素、二酸化炭素等の不活性ガスでもよい。 

第５の工程； 次に、酸化槽１と還元槽４とをヘリウムと二酸化炭素とでそ
れぞれ十分に置換した後、光源９を用いて酸化電極２に均一に光を照射する。こ
の光照射により、酸化電極２と還元電極５との間に電気が流れる。酸化電極
２の表面では水の酸化反応が起こり、ガス還元シート２０内の［イオン交換
膜６－還元電極５（銅）－気相の二酸化炭素］からなる三相界面では、二酸
化炭素の還元反応が進行する。このとき、還元電極５の表面には、水（Ｈ２
Ｏ）、ギ酸（ＨＣＯＯＨ）、メタノール（ＣＨ３ＯＨ）、エタノール（Ｃ２
Ｈ５ＯＨ）等の液体生成物が付着するが、熱源４１で還元槽４を加熱している
ため、付着した液体生成物は気化して還元電極５の表面から除去され、気相
の二酸化炭素と気化した液体生成物との混合気体が気体出力口１１から流出
する。 

第６の工程； 最後に、光照射中の任意の時刻に酸化槽１及び還元槽４の各
気体を採取し、ガスクロマトグラフ及びガスクロマトグラフ質量分析計にて
反応生成物を分析する。その反応生成物を分析した結果、酸化槽１内では、
水の酸化反応による酸素が生成され、還元槽４内では、プロトンの還元反応
による水素、及び、二酸化炭素の還元反応による一酸化炭素、ギ酸、メタン、
メタノール、エタノール、エチレンが生成していることを確認した。また、
光照射時の酸化電極２と還元電極５との間の電流値を、電気化学測定装置（
Solartron社製、1287型ポテンショガルバノスタット）を用いて測定した。

［実施例２］
実施例２では、還元電極５の表面近傍温度を１００℃とした。これ以外の方
法及び二酸化炭素の気相還元装置１００の構成は、実施例１と同様である。
［実施例３］
実施例３では、還元電極５の表面近傍温度を１１０℃とした。これ以外の方
法及び二酸化炭素の気相還元装置１００の構成は、実施例１と同様である。
［実施例４］ 実施例４では、還元電極５の表面近傍温度を１３０℃とした。
これ以外の方法及び二酸化炭素の気相還元装置１００の構成は、実施例１と
同様である。
図３．
［実施例５］
［二酸化炭素の気相還元装置の構成］
図３は、実施例５に係る二酸化炭素の気相還元装置の構成を示す構成図であ
る。実施例５では、光源９の代わりに、電源１２を用いる。電源１２は、導
線７の経路上に挿入される。実施例５では酸化電極２で光を受光する必要が
ないので、実施例５の酸化電極２は、白金（ニラコ製）を用いて構成した。
実施例５の酸化電極２は、白金の代わりに、例えば、金、銀、銅、インジウ
ム、ニッケル等の金属でもよい。実施例５の酸化電極２の表面積は、約０．
５５ｃｍ２とした。その他の構成は、実施例１と同様である。

［ガス還元シートの作製方法］
ガス還元シートの作製方法は、実施例１と同様である。 
［二酸化炭素の気相還元方法］
第１の工程； まず、酸化槽１に電解液である水溶液３を注水し、その水溶
液３に酸化電極２（白金）を浸水させる。

第２の工程； 次に、還元槽４の周囲を熱伝導性板４０で囲い、その熱伝導性
板４０の周囲に熱源４１を配置し、更に熱源４１の周囲を断熱材４２で囲う。
そして、還元電極５の表面近傍温度が６０℃となるように熱源４１で還元槽
４を加熱する。

第３の工程； 次に、酸化槽１に対してはチューブ８からヘリウム（Ｈｅ）を
還元槽４に対しては気体入力口１０から二酸化炭素（ＣＯ２）を、それぞれ
流量５ｍｌ／ｍｉｎかつ圧力０．１８ＭＰａで流入する。 

第４の工程； 次に、酸化槽１と還元槽４とをヘリウムと二酸化炭素とでそ
れぞれ十分に置換した後、酸化電極２と還元電極５との間に電源１２を導線
７でつなぎ、電圧１．５Ｖを印加する。 

第５の工程； 最後に、光照射中の任意の時刻に酸化槽１及び還元槽４の各気
体を採取し、ガスクロマトグラフ及びガスクロマトグラフ質量分析計にて反
応生成物を分析する。

［実施例６］
実施例６では、還元電極５の表面近傍温度を１００℃とした。これ以外の方
法及び二酸化炭素の気相還元装置１００の構成は、実施例５と同様である。 

［実施例７］
実施例７では、還元電極５の表面近傍温度を１１０℃とした。これ以外の方
法及び二酸化炭素の気相還元装置１００の構成は、実施例５と同様である。
［実施例８］
実施例８では、還元電極５の表面近傍温度を１３０℃とした。これ以外の方
法及び二酸化炭素の気相還元装置１００の構成は、実施例５と同様である。
［実施例１－８の効果］
次に、実施例１－８の効果を説明する。ここでは、従来構成の効果と比較す
る。図４は、実施例１－４（図１）に対応する従来構成であり、比較対象例
１という。図５は、実施例５－８（図３）に対応する従来構成であり、比較
対象例２という。比較対象例１、２は、いずれも、還元槽４の周囲に、熱伝
導性板４０、熱源４１、断熱材４２が配置されていない。 表２は、実施例
１－１０及び比較対象例１、２に関して、光照射時又は電圧印加時から１０
分後の二酸化炭素還元反応のファラデー効率を示す表である。



ファラデー効率とは、式（５）に示すように、光照射時又は電圧印加時に電
極間に流れた電流値に対して、各還元反応に使われた電流値の割合を示すも
のである。

各還元反応のファラデー効率＝（各還元反応の電流値）／（酸化電極－
　　　　　　　　　　　　　　　　　還元電極間の電流値） ・・・（５）

式（１）の「各還元反応の電流値」は、各還元生成物の生成量の測定値を、そ
の生成反応に必要な電子数に換算することで算出可能である。例えば、還元
反応生成物の濃度をＡ［ｐｐｍ］、キャリアガスの流量をＢ［Ｌ／ｓｅｃ］
、還元反応に必要な電子数をＺ［ｍｏｌ］、ファラデー定数をＦ［Ｃ／ｍｏ
ｌ］、気体のモル体をＶｍ［Ｌ／ｍｏｌ］としたとき、式（６）を用いて算
出可能である。

各還元反応の電流値［Ａ］＝（Ａ×Ｂ×Ｚ×Ｆ×１０－６）／Ｖｍ ・（６）

表２より、実施例１－３と比較対象例１とのファラデー効率は同程度の値で
あり、実施例５－７と比較対象例２とのファラデー効率も同程度の値である。
これは、光照射時又は電圧印加時から１０分後では還元電極５の表面に付着
する液体生成物が極微量であり、反応面が失われていないためと考えられる。 
一方で、実施例４及び実施例８では、ファラデー効率が０％であった。これ
は、還元電極５の表面近傍温度が１３０℃と高いため、イオン交換膜を形成
するスルホン酸基が分解され、イオン交換膜がイオン交換機能を失ったこと
が原因と考えられる。
以上より、還元電極５の表面近傍温度は１３０℃未満であることが好ましい
と考えられる。
尚、イオン交換膜６の例として挙げたナフィオンやフォアブルーＳシリーズ
の使用可能温度は１１０℃、アクイヴィオンの使用可能温度は１４０℃であ
り、この温度以下で使用する必要がある。
表３は、実施例１—３、５－７及び比較対象例１、２に関して、光照射時又は
電圧印加時から２０時間後の二酸化炭素還元反応のファラデー効率の維持率
を示す表である。


二酸化炭素還元反応のファラデー効率の維持率とは、式（７）に示すように、
１０分後の二酸化炭素還元反応のファラデー効率に対する２０時間後の二酸
化炭素還元反応のファラデー効率と定義した。 

二酸化炭素還元反応のファラデー効率の維持率＝（２０時間後の二酸化炭素
還元反応のファラデー効率）／（１０分後の二酸化炭素還元反応のファラデ
ー効率） ・・・（７）

上表３より、比較対象例１及び比較対象例２に対して、実施例２、３及び実
施例６、７は、それぞれ、二酸化炭素還元反応のファラデー効率の維持率が
向上しており、二酸化炭素還元反応の寿命が向上したことがわかる。これは、
実施例３及び実施例７において、還元電極５の表面近傍温度を１１０℃にす
ることで、還元電極５に付着した液体生成物である水（沸点１００℃）、ギ
酸（沸点１００．８℃）、メタノール（沸点６４．７℃）、エタノール（沸
点７８．３７）がすべて気化し、実施例２及び実施例６において、還元電極５
の表面近傍の温度を１００℃にすることで水、メタノール、エタノールが気
化し、還元電極５の表面から除去されたことにより、還元電極５の表面に気
相の二酸化炭素を常に供給できるようになったことが要因と想定される。実
施例２及び実施例６よりも実施例３及び実施例７の方が、二酸化炭素還元反
応のファラデー効率の維持率が高いのは、ギ酸が気化したことによると考え
られる。

更に、実施例１及び実施例５の二酸化炭素還元反応のファラデー効率の維持
率は、比較対象例１及び比較対象例２と同様の値で、実施例２、３及び実施
例６、７よりも小さい値である。これは、還元電極５の表面近傍温度が水、
ギ酸、メタノール、エタノールの沸点より低く、還元電極５に付着した液体
生成物が除去できなかったことにより、還元電極５の表面の反応場が失われ
てしまったためと考えられる。したがって、還元電極５の表面近傍温度は、
全ての液体生成物の沸点よりも大きい値であることが好ましい。すなわち、
熱源４１の加熱温度は、還元電極５の表面で起きた二酸化炭素の還元反応に
より還元電極５の表面に生成される全ての液体生成物の沸点よりも高い温度
であることが好ましい。

［本発明の効果］
本発明によれば、二酸化炭素の気相還元装置１００は、還元槽４を囲むよう
に配置された熱源４１を用いて、二酸化炭素の還元反応により還元電極５の
表面に生成する液体生成物を加熱するので、その液体生成物を気化させ、還
元電極５の表面から除去できる。これにより、還元電極５に対して常に気相
の二酸化炭素を直接供給可能となり、二酸化炭素の供給量を維持可能となる
ので、二酸化炭素還元反応の寿命を向上させることができる。更に、その液
体生成物を気化させるので、すべての還元生成物を気体としてまとめて回収
可能となり、還元電極５の表面に生じた液体生成物の回収が簡便になる。
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[脚注]
ナフィオン：ナフィオンはスルホ化されたテトラフルオロエチレンを基にし
たフッ素樹脂の共重合体で、1960年代にデュポン社のWalther Grotによって
発見された[1]。最初のイオン伝導性を持つポリマーである。ナフィオンの類
稀なイオン伝導性はスルホ基で修飾されたテトラフルオロエチレン（テフロ
ン）にペルフルオロビニルを組み込むによるものである[2][3]。ナフィオン
は優れた熱、機械的安定性により固体高分子形燃料電池のプロトン伝導体と
してかなり注目されている。ナフィオンの優れた導電特性の化学的特長に研
究の焦点があてられた。SO3H（スルホ酸）グループ上のプロトンは持ち上げ
られる。陰イオンや電子は膜内を移動せず陽イオンだけ移動する。
via Wikipedia

出所：燃料電池の要！高分子電解質「ナフィオン」とは | M-hub（エムハブ）

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自在行動概論 ⑤
パレスチナ問題とその歴史
「環境リスク本位制時代」を公言している私（たち）には、「パレスチナ問
題」は、「人類消滅」を加速させる「世界大戦」の説明要因の１つであるこ
とを踏まえ、その歴史をお温習いしておこう。
via jp.Wikipedia
2008 - 2009：ガザ紛争
イスラエル国防軍の作戦名は「キャストレッド作戦（ מבצע עופרת יצוקה、英語: Operation
Cast Lead）」。「鋳造された鉛」の意味で、ユダヤ教の祭日であるハヌカーの際、子
供達に与えられるドレイドルという独楽を指している。 イスラエルに批判的なアラブ
諸国などでは「ガザの虐殺（مجزرة غزة 、英語：Gaza Massacre）」と呼ばれている]。
この時点では、第四次中東戦争（1973年10月）以来最大の死傷者を出した紛争とな
った[15][16]。パレスチナ側では民間人を含む1,300人以上が死亡したが、犠牲者の
大多数は一般市民であり、特に死傷者の1/3は子供で、未成年の被害者が特段に
多い紛争となった。 これまでに、市民への無差別攻撃、怪我人搬送のために走行
していた国際赤十字の救急車両への攻撃、国際連合が運営し、避難所としてイス
ラエルへも通告していた女学校への無差別空爆、幼児への無差別銃撃など、数多
くの戦争犯罪が判明している 。

経過
イスラエル軍による空爆
2008年12月27日（現地時間午前11:30、UTC午前9:30）、イスラエル空軍がガザ地
区全土に大規模な空爆を開始した。2009年1月3日の地上侵攻までの死者は430人
にのぼった。

１月3日、イスラエル軍はガザ地区への大規模な砲撃の後、歩兵、戦車、砲撃隊な
どの隊列が侵攻を開始し、事態は市街戦に発展した。ハマースとの激烈な戦闘が
行われている。ガザ地区では、空爆や砲撃によって自宅を失った一般市民4,000人
が更に避難民と化した。

1月6日、イスラエル軍が国際連合パレスチナ難民救済事業機関 (UNRWA) の運営
する避難所となっている学校を砲撃、少なくとも40人が死亡した。これに対し、スラ
エル軍は同施設の付近からハマース側の攻撃があったために加えた反撃であると
主張しているが、UNRWAや地元住民は「現場に戦闘員はいなかった」と否定して
いる。 1月7日、イスラエル軍は国際機関らによる援助物資の搬入のため、27日の
攻撃開始以来初めて、3時間程度戦闘を停止した。

停戦への動き 戦闘開始が年末で、多くの諸外国がクリスマス及び年末年始の休暇
の時期に入っていたことから停戦調停が遅れ、戦闘が長引く要因になった。 ハマー
スの代表団は1月9日夜、カイロ入りし、仲裁国のエジプトと停戦交渉に入った。エジ
プトによる停戦案にイスラエル側は原則同意の方針を示したが、ハマースの在外指
導部はこれを拒否した。その他にも国際連合やフランスなどから停戦案が提示
されたが、どれも合意には至らなかった。 戦闘開始から3週間たった

1月17日、イスラエルは一方的な「停戦宣言」を出し部隊の引き上げを始めた。ただ
し、この停戦は上記のエジプト仲介による停戦プロセスとは関係がない。直後、ハマ
ースも抗戦を停止した。その後イスラエル軍は、アメリカのバラク・オバマ新大統領
が就任した20日にガザの市街地からの撤退を完了した。

戦闘後
戦闘停止後、各国・団体によるガザへの復興支援が始まったが、イスラエルとエジ
プトが国境封鎖と検問を継続しており生活用品の運搬にも支障が出ている。
1月27日、エジプト政府が停戦協定を2月5日前後に発効させる方向で調整をしてい
ると報じられた。 同27日、境界付近で爆発が起こり、パトロール中のイスラエル兵
1人が死亡。イスラエルは直ちにガザ方面へ反撃し、農民1人が殺害された。イスラ
エルは人道物資支援の検問所をすべて閉鎖した。 現在も散発的にガザから迫撃
砲が撃ちこまれ、それに対してイスラエル軍が反撃するなど小規模な戦闘は今も
続いている。このため、ガザの境界近くに住むイスラエル人住民の間からは、問題
の根本的解決のためにガザ再攻撃を望む声が強まっている。
1月18日にハマース側が1週間の停戦を表明したことで、一応の終結を見た。
1月21日にイスラエル国防軍は、ガザ地区から撤退した。これは、1月20日のバラク
・オバマの米国大統領就任に配慮したものといわれている。オバマは「イスラエルの
自衛権」に理解を示す声明を出し、引き続き米国はイスラエル支持を鮮明にした。
一方、ジョージ・ミッチェル元上院議員を中東問題特使に任命したが、米国最大の
ユダヤ人団体名誉毀損防止同盟のエイブラハム・フォックスマン委員長は、「ミッチ
ェル氏は中立だ」「だから心配だ」と不満を口にした。 イスラエル南部でロケット弾攻
撃のビデオ, 2009年3月 イスラエルはガザ地区の封鎖を継続しており、ハマースは
もとより、他の住民も密輸トンネルの再建で対抗しようとしている。これは民生品が
長期の包囲で不足しているためである。ハマースは1年の、イスラエルは1年半の停
戦案を提示したが、進展は見られない。 双方による報道管制も行われている。特に、
イスラエルは報道関係者のガザ地区への立ち入りを一切禁じ、アルジャジーラなど
従来よりガザ地区に記者が駐在しているマスコミ以外は、直接取材は不可能に近い
状況になっている。1月3日の地上侵攻作戦では、規制解除前に報じたイランの記者
を逮捕した。1月9日には米3大ネットワーク（ABC、CBS、NBC）やCNN、欧州の主
要メディアなどが連名で、現地取材を認めるよう声明を出した。イスラエル最高裁
は、外国メディアの現地取材を認める判決を出したが、イスラエル国防軍側はまだ
認めていない。
 3月31日、イスラエルのベンヤミン・ネタニヤフ・リクード（団結）代表が、1999年以来
10年ぶりに首相に就任。

2010 - 2017：パレスチナ側の手詰まりと米トランプ政権発足
 2010年4月13日、イスラエル国防軍の命令1649[66] およびイスラエル国防軍命令1
650（英語版）が発効した。1969年の命令329で布告した規制を拡大するもので、「不
法入国者」の定義を単に滞在・在住許可証を携帯していない者から、「ユダヤ・サマ
リア[注 9]」でイスラエル国防軍の在住・在留許可を受けていない者に拡大した。 こ
れにより、ガザ地区出身者の、ヨルダン川西岸への立ち入りが実質的に許可制とな
り、パレスチナ人住民のガザ地区への追放も法制化された。 アメリカ合衆国仲介の
和平交渉が暗礁に乗り上げ、12月には南アメリカ諸国においてパレスチナの国家
承認の動きが起こった[68]。 2011年5月15日、ヨルダン川西岸、ガザ地区、レバノン
のイスラエル国境付近、シリアのゴラン高原などで、イスラエルの占領に抗議する
集会・デモが行われ、国境を越えた参加者をイスラエル軍が砲撃・発砲し、合計で
12人が死亡した。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項つづく

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風蕭々と碧い時

John Lennon　Imagine

Deck The Halls
　


『アダムス ファミリー: サウンドトラック』はハミー・マンとマーク・シャイマンがプロデュ
ース]。 ハミー・マンが編曲し、デューク・エリントン、アーヴィング・ミルズ、マーク・シ
ャイマン、サクシー・ダウェルが作曲。 1991年12月3日にキャピトル・レコードからリリ
ース。 MCハマーの「Addams Groove」は映画のテーマソングであり、映画の上映
前にミュージックビデオが流された。

『アダムス・ファミリー』は、漫画家チャールズ・アダムスが作成した漫画と、デヴィッド
・レヴィが制作した1964年のテレビシリーズの登場人物のアメリカの超自然的ブラッ
クコメディ映画（1991年）。 元撮影監督バリー・ソネンフェルドがスクリーン監督デビ
ュー作の本作は、モーティシア・アダムス役でゴールデン・グローブ賞にノミネートさ
れたアンジェリカ・ヒューストン、ゴメス・アダムス役でラウル・ジュリア、フェスタ・アダ
ムス役でクリストファー・ロイドが出演。 この映画は、長く離れ離れになっていた親戚、
ゴメスの弟フェスター・アダムスと思われる人物と再会する、奇妙で不気味な貴族一
家に焦点を当る。

● 今夜の寸評：