沸騰大変動時代（八）

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、あらゆる武具を朱りにした部隊編の
こと）と兜（かぶと）を合体させて生まれたキラクタ「ひこにゃん
」。

  大悪だいあくの熄やまぬ二月を清冽なみづ噴くやうな白梅はくばいが咲く

  アウシュグィッツ・コンプレクスは振りかざすものなのか無誘
  導爆弾までガザに落として
　　　　　　　　　　　　　　　　　　悪について　黒木三千代※

　　　　　　　　　　　　　　　　

※昭和十七年大阪府生、「未みら来い」会員　現代歌人協会会員、
　日本文藝家協会会員　ＮＨＫ学園短歌講座講師　歌集「貴妃の脂」
　「クウェート」

※「短歌研究 4月号」掲載。「鋭いなぁ」と釘付けになった二首で
　す。
※第三次世界大戦は核戦争になり、人類の自滅をもたらすとしばし
　ば考えられている。1962年のキューバ危機では、実際に誤って核
　攻撃命令が出されたが、現場のヴァシーリイ・アルヒーポフの判
　断で核ミサイル発射が水際で停止されていた。

　

❏　寿命迎えた太陽光パネル、リサイクルで「都市鉱山」に
地球温暖化を招く化石燃料から再生可能エネルギーへの転換に世界
がかじを切る中、古くなった太陽光発電用パネルをどうすべきかと
いう、新たな環境問題が持ち上がっているという（【AFP＝時事】
04.12）。米各地では毎日、数千枚の太陽光パネルが新たに設置され
ている。特に晴れの日が多い西・南部で多く、カリフォルニア州な
どの州はより環境に優しい発電に力を入れている。だがパネルの寿
命は約30年で、最初期に設置されたものは役目を終えつつある。こ
れらのパネルがただのごみとして埋められる前に、リサイクル網の
拡充が急務となっている。

アリゾナ州を拠点とする太陽光パネル専門のリサイクル会社「ウィ
ー・リサイクル・ソーラー（We Recycle Solar）」の代表、アダム・
サーイー（Adam Saghei）氏は、今後、大量の太陽光パネルがサプ
ライチェーンに戻り始める。どの産業でも問題になることだが、循
環型経済があまり考慮されていないなかった。太陽光は持続可能な
エネルギーだが、（設備を）使用後にどうするのか考える必要があ
る（そうだ、「リスク・インパクト・マネージメント」があるかな
いかわたし（たち）が呼ぶものだ）と話す。

また。老朽化したり、設置時やひょうなど自然災害により破損した
りした、修理ができないパネルはリサイクルされ、銀や銅、アルミ、
ガラス、シリコンが回収される。(鉛、ヒ素、ガリウムなどもだ）

サーイー氏によると、同社のエンジニアらが3年かけて太陽光パネル
のリサイクル方法を編み出した。「都市採鉱と呼んでいる」と話し
た。シリコンやガラスは「ゴルフ場のバンカーの砂や、精製してサ
ンドブラストに使うこともできる。屋外用暖炉に敷く石やガラスと
して使われることもあるとも話している。

持続可能なエネルギーインフラが専門のアリゾナ州立大学のメン・
タオ（Meng Tao）教授は、太陽光パネルの効率的なリサイクル制
度の整備が急務だと話し、米国も、国連（UN）気候変動枠組み条
約第28回締約国会議（COP28）での「化石燃料からの脱却」に合
意しており、太陽光パネルの設置は20年後にピークを迎えるとみ
られる。タオ氏は「ピーク後は、毎年の設置数と廃棄数はほぼ同じ
になる」との見方をAFPに示した。一方、今後10～20年間は廃棄
よりも設置される数の方が多い状態が続くという。タオ氏によると
太陽光パネルのリサイクルは、回収できる資源の価値が比較的低い
ことに加え、輸送費の高さもネックになっている。太陽光パネルは
遠隔地の民家などでも広く使われているが、古いパネルをリサイク
ルセンターまで運ぶだけでも多額の費用が掛か、一部の国や地域と
異なり、米国では太陽光パネルの撤去・リサイクルの費用は利用者
が負担する。このため、一般家庭では古いパネルをごみとして出す
方が安くつく。パネルのリサイクルにまでかかる総コストを軽減す
る「法的支援が必要」だ。同社のアリゾナ州ユマ（Yuma）の工場の
処理能力は1日7500枚。最終的に廃棄される部分は驚くほど少ない。
サーイー氏はパネルの製造とモデルによるが、最大99％をリサイク
ルできると話している。（via 日経XTECH 4.12）

❏　東レ系がマイクロLED普及への一手、全工程をデータ連係　　　

東レエンジニアリング（東京・中央、以下東レエンジ）と半導
体検査装置を手掛けるアドバンテストは戦略的提携を結んだ。
次世代ディスプレーである「マイクロLEDディスプレー」の市場
拡大を見込み、製造時にデータを統合する技術で協業する。両
社が2024年4月10日に発表した。マイクロLEDディスプレーは、環
境配慮型のディスプレーとして注目を集める。数10μm角の微細なLED
チップを基板に敷き詰めた、バックライトを使わない自発光ディスプ
レー。コントラスト比が高く、低消費電力や長寿命といった特徴を持
つ。今後、スマートウオッチや車載ディスプレーから業務用の大型デ
ィスプレーまで広範囲での使用が見込まれるが、まだ普及には至って
いない。マイクロLEDディスプレーの製造には、高い技術力が求めら
れる、約2500万個の微細なLEDを精緻に配置し、数％の割合で含まれ
ている欠陥LEDを排除しながら工程を進める必要がある。コストが高
く、少量生産に留まっている。

今回の提携ではマイクロLEDの早期普及を目指し、東レエンジの製造技
術とアドバンテストが持つ製造装置及びデータ連係や解析の技術を組
み合わせる。検査やレーザー転写、実装など製造の全工程にわたる技
術のデータを連係解析し、その結果を前段工程または次段工程に引き
渡す。これによりボトルネックの解消や欠陥があるLEDの原因を効率

良く特定できるようになる。



※ https://www.toray.co.jp/news/details/20211202132614.html

沸騰大変動時代（七）

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、あらゆる武具を朱りにした部隊編の
こと）と兜（かぶと）を合体させて生まれたキラクタ「ひこにゃん」。

❏ 新しい種類の抗生物質を発見
多剤耐性菌に対して強力な活性を持つ全く新しい種類の抗生物質が
スウェーデンの研究チームによって発見された。

抗生物質は現代医学の基礎。 過去 １世紀にわたって、世界中の人
々の生活を変えてきた。今日、抗生物質を当然のことと考える傾向
があり、細菌感染症の治療や予防のために日常的に使用されている。
これには、たとえば、がん治療、侵襲的手術、臓器移植中、母親や
早産児への感染も含まれる。しかし、抗生物質耐性の増加により、
その有効性が脅かされている。 研究では、抗菌薬耐性による死亡数
が2050年までにがんによる死亡数を上回る可能性があると予測されて
いる。既存の耐性が存在しない新規治療薬の開発が不可欠。今月、ス
ウェーデンのウプサラ大学の研究者らは、国際協力の一環として開発
された新しい種類の抗生物質について説明した研究結果を米国科学ア
カデミー紀要に発表。 彼らが説明する化合物のクラスは、グラム陰
性菌がリポ多糖として知られる環境からの防御の最外層を合成する経
路で使用されるタンパク質、LpxH を標的としている。 すべての細菌
がこの層を生成するわけではありませんが、生成する細菌には、すで

に耐性を獲得している大腸菌（E. coli）や肺炎桿菌など、新しい治療
法を開発するのに最も重要であると世界保健機関によって特定された
微生物が含まれている。 

研究チームは、この新しい種類の抗生物質が多剤耐性細菌に対して
非常に活性があり、マウスモデルで血流感染症を治療できることを示
し、その可能性を示し。重要なのは、この化合物クラスは完全に新し
く、タンパク質 LpxH は抗生物質の標的としてまだ利用されていな
いため、このクラスの化合物に対する既存の耐性は存在しない。 こ
れは、現在臨床開発中の既存のクラスの多くの抗生物質とは対照的。

これらの結果は非常に有望ですが、科学者らは研究が初期段階にある
ことを強調する。このクラスの化合物がヒトでの臨床試験に使用でき
るようになるまでには、かなりの追加作業が必要となる。この初期段
階は、製薬会社グラクソ・スミスクラインの支援を受けたENABLEと
して知られるEUプロジェクトの一部を形成し、ヨーロッパ全土から学
術界および商業的利益を代表する利害関係者を集め、リソースと専門
知識を共有した。この抗生物質クラスは現在、スウェーデン研究評議
会などの機関から資金提供を受け、ENABLE-2 と呼ばれる後続プロ
ジェクトで開発が続けられている。

図１．A) 経路における LpxH の配置を強調した、グラム陰性細胞壁
と Raetz Kdo2-Lipid A 生合成経路の酵素の概略図 (13)。 明確に
するために、LpxH 反応までに基質の末端リン酸に結合する UDP は図
から省略。 描かれた反応の生成物は Kdo2-リピッド A で、その後コ
アオリゴ糖で装飾され、内膜のペリプラズムに面したリーフレットに
反転され、O 抗原が追加され、最終的に外膜の外側リーフレットに向
けられている。 ＬＰＳを形成する（１２）。 (B) LpxH (UDP-2,3-ジ
アシルグルコサミンヒドロラーゼ) はリピド A 合成の第 4 段階を触
媒し、UDP-2,3-ビス(3-ヒドロキシミリストイル) グルコサミンを加
水分解して 2,3-ビス(3-ヒドロキシミリストイル)- を生成します。 
β-D-グルコサミニル 1-リン酸 (リピド X) およびウリジン一リン酸。

【掲載論文】
・Title:Antibiotic class with potent in vivo activity targeting lipopolysaccharide 
　synthesis in Gram-negative bacteria
・April 5, 2024　121 (15) e2317274121 in　PNAS
・https://doi.org/10.1073/pnas.2317274121

❏ 光で細胞の脂質シグナルを操り記憶を強化

人間の体は，ホルモンや神経伝達物質などの化学物質を使って細胞間
で情報を伝達している。これらの化学物質は「ファーストメッセンジ
ャー」と呼ばれ，細胞膜にある受容体に結合すると，細胞内に「セカ
ンドメッセンジャー」と呼ばれる別の化学物質を生成する。セカンド
メッセンジャーは，細胞内の様々な機能を制御する。光遺伝学を使っ
てセカンドメッセンジャーを制御することは可能だが，これまで，PIP2
と呼ばれる脂質からIP3とDAGと呼ばれるセカンドメッセンジャーを生
成する酵素「ホスホリパーゼ C」を直接光で制御する方法は存在しな
かった。
4月6日、山梨大学と東京慈恵会医科大学は，光で細胞の脂質シグナル
を自在に操る技術「光駆動型ホスホリパーゼCβ（opto-PLCβ）」を
共同開発を公表。

【展望】opto-PLCβは，記憶形成に関わる脳内のシナプス可塑性や，
神経細胞の興奮伝達を光で制御できるため，記憶形成のメカニズム解
明や，神経疾患の治療法開発に役立つことが期待される。さらにopto-
PLCβは，脳・神経科学だけでなく，様々な分野で応用が期待される。
研究グループは，例えば，光によって癌細胞の増殖を抑制したり，光
で遺伝子発現を制御したりすることが可能になるかもしれないとして
いる。
【掲載論文】
・A light controlled phospholipase C for imaging of lipid dynamics and
　controlling neural plasticity
・DOI: 10.1016/j.chembiol.2024.03.001　in :Cell Chemical Biology

❏ 光 触媒 メタンの変換:現状 アート、課題、そして将来の展望④
【要約】
3. メタン光変換性能を向上させる戦略
3.1. 半導体の設計 
3.1.2. ヘテロ原子ドーピング
ドーピングは、使用されるドーパントの種類に応じて、p 型ドーピ
ングと n 型ドーピングに分類できる。ｎ型ドープ半導体およびｐ型
ドープ半導体は、それぞれホスト原子を電子豊富な置換物および電子
不足の置換物で置換することによって得ることができる。 TiO2 中の
これら 2 つの異なるタイプのドーパントが光触媒によるメタン変換
に及ぼす影響は、Zhang のグループによって研究されている 71。彼
らは、一連の n 型 (Nb、Mo、W、Ta) と p 型 (Ga、Cu、Fe) を合成
した。 ) ドープされた TiO2、メタンの非酸化カップリングに使用さ
れた。 n型ドーパントを含むTiO2は、p型ドーピングTiO2と比較して、
より高いメタン変換率を示しました(図44a)。 DFT 計算によって明ら
かになったように、n 型ドーパントは過剰な電子を TiO2 の隣接する 
Ti6c および Ti5c 原子に提供することができ、電子をメタンに移動
させることでメタン分子の分極と活性化を促進する (図 44b)。 さら
に重要なことは、C-C 結合の切断は、p 型ドープ TiO2 の脱着よりも
熱力学的に有利であり、活性サイトでの新しいメタンの吸着が妨げら
れ、結果としてメタン変換率が低下する。 逆に、C2H6 は C-C 開裂
反応を起こすのではなく、n 型ドープ TiO2 の表面から脱離する傾向
があり、高い C2H6 生成率につながった (図 44c)。


【関係論文】
・Title:Photocatalytic Conversion of Methane: Current State of the Art,
　Challenges, and Future Perspectives, in PMC
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項つづく

❏ 反強磁性体のスピン方向を電圧で制御：制御効率は従来材料の
   50倍以上

４月５日、大阪大学や名古屋大学、三重大学、関西学院大学および,

高輝度光科学研究センターの研究グループは、反強磁性体であるク
ロム酸化物薄膜を用い、スピンの向きを電圧で制御することに成功し
た。制御効率は従来の強磁性体に比べ50倍以上も高いことを確認した。
【要点】
１．強磁性体であるクロム酸化物（Cr2O3）において発現する電気磁
　気効果を用いて、磁性の起源であるスピンを電圧で制御することに
　成功
２．電圧（電界）によるスピンの向き（ミクロなN極－S極の向き）の
　制御効率を、従来材料の50倍以上増大させることに成功
３．低消費電力かつ超高効率にスピン制御が可能で、電圧で動作でき
　るナノスピン材料の開発指針を提示 

【成果及び展望】

反強磁性体は、次世代高速通信（Beyond 5G(6G)）での利用が期待さ
れる磁性材料であり、その磁性を担うスピンの低消費電力・高速制御
が期待されています。今回の研究により、本来はマクロな磁化を持た
ない反強磁性体においても、電気磁気効果を利用することでそのスピ
ンを制御できることが明らかとなった。とりわけ、電圧によるスピン
制御が実現し、さらに、接合界面を用いた他の材料への展開も示した
ことは、低消費電力・高速スピンデバイスの実現に向けて、新たな道
を拓く。この成果は、電圧で駆動できるスピン材料の開発指針に関す
る重要な知見を提供するものであり、この知見に基づき材料探索を
進めることで、より高い性能を有する電圧駆動型のナノスピン
材料を見出すことができると考えているとのこと。
【関連論文】

Title：Giant gate modulation of antiferromagnetic spin reversal by the 
　　　magnetoelectric effect

DOI : 10.1038/s41427-024-00541-z
Paper: NPG Asia Materials vol. 16, article number: 20 (2024).

  今夜の映画　「誇り高き男」

彦根市は満開。ドライブイング。体調思わしくなく、デスクワークを
やめ町内の美化運動を開始する。効果があることがわかった。

沸騰大変動時代（六）

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、あらゆる武具を朱りにした部隊編の
こと）と兜（かぶと）を合体させて生まれたキラクタ「ひこにゃん」。


❏ ペロブスカイト-ペロブスカイト-シリコン三重接合太陽電池
   変換効率44.3％の能力（充填率にして90.1％）をもつと試算

【要約】
ペロブスカイトベースの三重接合太陽電池は、高効率かつコスト効
率の高い太陽光発電エネルギー変換の可能性をもつ、ペロブスカイ
ト/ペロブスカイト/シリコン三重接合セルの光学特性のロードマッ
プをの提供する。 ペロブスカイト/ペロブスカイト/シリコン構造
の包括的な光電気モデルが Sentaurus TCAD で開発された。モデル
の光学部分は、三重接合太陽電池の評価測定で検証された。電気的
特性評価は進行中のプロセスで 最初の改善ステップは、両方のペ
ペロブスカイト層厚みを調整し、平面に対してバンドギャップを最
適化することで、光電流密度を 13.3 mA cm−2 、効率を 41.9% に
高めることが可能となった。 完全なテクスチャード構造で実装する
ことで、理想的な電気特性を仮定すると、44.3%変換効率で14.1 mA
cm−2の短絡電流と3.48 Vの開放電圧がえられた。



図１．a) この記事で調査した PPS 三重接合太陽電池の層スタック。
 b) 測定された EQE および反射率に対するシミュレートされた吸
収および反射率。シミュレーション値は実線で表され、点線は測定
値を表します。 FCA はシリコン内の自由キャリア吸収。色付きの
領域は、対応する層の光電流の因子の統合吸収を表す。
【掲載論文】
・Titol：Optoelectrical Modeling of Perovskite/Perovskite/Silicon Triple--
    Junction Solar Cells: Toward the Practical Efficiency Potential
・First published: 16 January 2024 in RRL Solar
       https://doi.org/10.1002/solr.202300887

❏ 光 触媒 メタンの変換:現状 アート、課題、そして将来の展望③
【要約】
3. メタン光変換性能を向上させる戦略
3.1. 半導体の設計 

3.1.2. ヘテロ原子ドーピング

光誘起キャリア分離効率が低いことは、光触媒によるメタン変換を

1 つ。 (74) 不純物ドーピングにより、CB と VB の間に追加のバン
ドが導入され、励起子をトラップし、半導体バルク内でのキャリア
の再結合を抑制することができる一方、不純物ドーピングは半導体
電解質界面の障壁高さを調整することもでき、これは光生成キャリ
アの選択的な電荷移動に有益である。 (75-77) 例えば、GaN への微
量の Si の導入は、フォトルミネッセンス (PL) スペクトルによれ
ば、光生成キャリア分離効率を促進することが証明された。 (78) 
さらに、ドーパントは化学種に対する表面親和性に影響を与える可
能性があるため、メタンの変換効率に影響を与える可能性がある。 
ヴィラら。 は、メタン変換における La ドーパントの役割について
詳細な説明を提供し。 (79) La ドーピングにより比表面積と細孔容
積が改善され、メタンの高い吸着能力をもたらした一方、La の導入
｝後に酸素欠損が生成される可能性があり、純粋な WO3 と比較して
吸着水の量が増加。その結果、より多くの・OH ラジカルが La ドー
プ WO3 の表面上の CH4 と反応できるため、La ドープ WO3 の CH3OH 
選択性は純粋な WO3と比較し 50%増加した。

ドーピングは、使用されるドーパントの種類に応じて、p 型ドーピ
ングと n 型ドーピングに分類できる。 ｎ型ドープ半導体およびｐ
型ドープ半導体は、それぞれホスト原子を電子豊富な置換物および
電子不足の置換物で置換することによって得ることができる。
TiO2 中のこれら 2 つの異なるタイプのドーパントが光触媒による
メタン変換に与える影響は、Zhang のグループによって研究されて
います。 (71) 彼らは、メタンの非酸化カップリングに使用される一
連のn型 (Nb、Mo、W、Ta) および p 型 (Ga、Cu、Fe) ドープ TiO2 
を合成しました。 n型ドーパントを含む TiO2 は、p 型ドーパント
を添加したTiO2と比較して、より高いメタン変換率を示し (図 4a)。 
DFT 計算によって明らかになったように、n 型ドーパントは過剰な
電子をTiO2の隣接する Ti6c 原子および Ti5c 原子に提供すでき、
電子をメタンに移動させることでメタン分子の分極と活性化を促進
 (図 4b)。さらに重要なことは、C-C結合の切断は、p型ドープTiO2 
の脱着よりも熱力学的に有利であり、活性サイトでの新しいメタン
の吸着が妨げられ、結果としてメタン変換率が低下。反対に、C2H6
はC-C開裂反応を起こすのではなく、n型ドープTiO2の表面から脱離
傾向があり、高いC2H6生成率につながつた（図4c）。
【関係論文】
・Titol:Photocatalytic Conversion of Methane: Current State of the Art, 
　Challenges, and Future Perspectives
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項つづく
【最新特許技術：メタネーション】
１．特開2024-40891　水電解一体型メタネーションセルおよびそれ
　を用いた電解メタネーション装置
【要約】      （修正有）
図１のごとく、水を電気分解して酸素と水素イオンを生成するアノ
ード５、及び、アノードに水を供給する第一流路６を備える、アノ
ード部２と、水素イオン伝導性を有する電解質４と、水素イオンを
還元して水素を生成するカソード７、二酸化炭素を還元して炭素化
合物を生成する触媒層１３、触媒層に二酸化炭素を供給する第二流
路８、及び、生成された炭素化合物を排出する第三流路９を備える
、カソード部３とを備え、カソード部において、第二流路および第
三流路がいずれもカソード部の一方の側面に設けられ、触媒層が第
二流路と第三流路とを隔てる幅方向の仕切り板１０を有し、かつ、
仕切り板の一部に第四流路１１が設けられている、水電解一体型メ
タネーションセル１でカソードとアノードに流す電力原単位を小さ
くし、効率よくＣＯ２ガスから炭素化合物を生成できる水電解一体
型メタネーションセルおよび電解メタネーション装置を提供する。

【選択図】図１

【符号の説明】１ 水電解一体型メタネーションセル ２ アノード部
３ カソード部 ４ 電解質 ５ アノード ６ 第一流路 ７ カソード
８ 第二流路 ９ 第三流路 １０ 仕切り板 １１ 第四流路 １２ 絶縁
シート  １３ 触媒層
【発明の効果】 本開示によれば、カソードとアノードに流す電力原
単位を小さくし、効率よくＣＯ２ガスから炭素化合物を生成できる
水電解一体型メタネーションセルおよび電解メタネーション装置を
提供することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】水を電気分解して酸素と水素イオンを生成するアノー
ド、及び、前記アノードに水を供給する第一流路を備える、アノー
ド部と、水素イオン伝導性を有する電解質と、水素イオンを還元し
て水素を生成するカソード、二酸化炭素を還元して炭素化合物を生
成する触媒層、前記触媒層に二酸化炭素を供給する第二流路、及び
生成された前記炭素化合物を排出する第三流路を備える、カソード
部とを備え、前記カソード部において、第二流路および第三流路が
いずれも前記カソード部の一方の側面に設けられ、前記触媒層が第
二流路と第三流路とを隔てる幅方向の仕切り板を有し、かつ、前記
仕切り板の一部に第四流路が設けられている、水電解一体型メタネ
ーションセル。
【請求項２】前記仕切り板の面積が、前記触媒層の幅方向の断面積
の１／３以上である、請求項１記載の水電解一体型メタネーション
セル。
【請求項３】第四流路が、第二流路および第三流路から離れた位置
に設けられている、請求項１記載の水電解一体型メタネーションセ
ル。
【請求項４】第四流路の流路面積が、第二流路の入り口の流路面積
と同等またはそれ以上である、請求項１記載の水電解一体型メタネ
ーションセル。
【請求項５】前記仕切り板が、凹凸形状、波板形状、及び、上下方
向に突出している凸部を備える形状から選択される少なくとも一つ
の形状を有する、請求項１記載の水電解一体型メタネーションセル。
【請求項６】  請求項１～５のいずれかに記載の水電解一体型メタ
ネーションセルと、前記アノード部と前記カソード部との間に電流
を流す電源とを備える、電解メタネーション装置。

２．特開2023-179172　電解合成システム（特許 有効）

【要約】（修正有）
図１のごとく電解合成システム（１０）は、水素ガスと一酸化炭素
ガスとが所定の濃度比で炭化水素合成装置（２０）に供給されるよ
うに、第１濃度センサ（６２）の検出結果に基づいて、水素ガス貯
留装置（５２）から生成ガス流通路（３４）に供給される水素ガス
の流量と、一酸化炭素ガス貯留装置（５６）から生成ガス流通路（
３４）に供給される一酸化炭素ガスの流量とを調整する調整装置（
６６）を備えることで、解合成システムにおいて得られる水素ガス
および一酸化炭素ガスの濃度比が変動することによる、メタン等の
炭化水素の合成効率の低減を抑制する電解合成システムを提供する。

図１．
【符号の説明】１０…電解合成システム １２…水源　１４…二酸化
炭素源 １８…電解装置　２０…炭化水素合成装置 ３４…生成ガス
流通路　３６…分岐流通路 ３９…合流流通路　５０…分離装置 ５２
…水素ガス貯留装置　５６…一酸化炭素ガス貯留装置 ６０…切換装
置　６２…第１濃度センサ ６４…第２濃度センサ　６６…調整装置
６８…制御装置　７４…弁制御部 ７６…切換制御部　７８…判定部

【特許の請求範囲】（割愛)

※ メタネーション装置は10年以内に世界展開しているだろう。



❏ 量子光学で光バネの硬化に成功

向かい合わせに配置した鏡の間の空間にレーザー光がため込まれる
光共振器において，レーザー光が鏡を押す力を復元力として用いる
振動子は光バネ。機械振動子のような熱ゆらぎがほとんどないため，
微小信号計測のための究極のプローブとして注目されている。光バ
ネを硬くすることができれば，鏡の振動の抑制や，高周波の測定が
可能になり，プローブとしてのユーティリティもさらに向上するが，
従来の光バネの硬さには光量で決まる上限が存在する。

４月５日、東京工業大学らの研究グループは非線形光学効果の１つ
の光カー効果（Kerr効果）を用いた信号増幅を導入。この研究では
２次の非線形感受率と結合して現れるカスケード式の光カー効果を
利用。カスケード式の光カー効果は，非線形光学結晶の温度を変え
ることで調整することができる。

この研究では，光共振器を構成する鏡のうち1枚を，共振周波数14Hz
の渦巻バネで懸架された280mgの軽量鏡にした。使用するレーザー波
長は1,064nmで，光共振器内の光量は最大でおよそ40W。非線形結晶
を挿入しない状態で測定した光バネの周波数は53Hzであった。この
共振器に，非線形結晶として長さ10mmの周期分極反転リン酸チタン
カリウム結晶を挿入し，結晶の温度を倍波生成損失の少ない39.6℃
と45.4℃という2つの温度に制御した状態で，光バネの測定実験を
行なった。この場合，屈折率の温度依存性に起因する光熱効果によ
って光共振器の応答が変化するため，懸架鏡を使わずに光熱効果を
精密に測定し，光バネ観測実験の結果から光熱効果の寄与分を除去
するという解析を行う。

その結果，39.6℃のときには光バネ周波数が67Hzに上昇し，光バネ
の硬さを表す光バネ定数がおよそ1.6倍上昇したことが分かった一方
結晶温度が45.4℃のときの光バネ定数の増加は39.6℃のときより小
さくなり，結晶温度を変えれば信号増幅の大きさを調整できること
も分かり、光カー効果（Kerr効果）は入射光の強度に比例するため，
光バネ定数の差は入射光強度が強いほど大きくなったことで、次世
代重力波望遠鏡の高周波感度を向上させる技術に応用可能となる。

❏ マイクロ太陽光発電ドローンは 3.5 分の自律性を実現

この太陽光発電超小型航空機の設置面積は 0.15 m x 0.15 m、重量
はわずか 0.071 kg です。 開発者によれば、これはこれまでに開発
された中で最小の太陽光充電可能なマルチローターだという。 
米国に本拠を置くサンパワー社の効率22.6%の太陽電池モジュール
技術と、リチウムポリマー電池をベースとした0.3Ah蓄電システム
を採用している。

自律型マイクロドローンを組み込んだワイヤレス・メンテナンス
事業が全面展開時代が開幕している！

　　今夜の映画

ロシア革命の犠牲から奇跡的に逃れ今も生存を伝えられるロマノフ王朝の皇女
アナスタシアに絡まる恋と陰謀を描いた話題作。原作はガイ・ボルトンの潤色
によるフランスのマルセル・モーレットの戯曲により、「旅情」のアーサー・
ローレンツが脚色、「愛情は深い海の如く」のアナトール・リトヴァクが監督
した。撮影は「旅情」のジャック・ヒルドヤード、音楽は「バス停留所」のア
ルフレッド・ニューマン。主な出演者は、「王様と私」のユル・ブリンナー、
「われら女性」以来久々のイングリッド・バーグマン。

沸騰大変動時代（五）

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、あらゆる武具を朱りにした部隊編の
こと）と兜（かぶと）を合体させて生まれたキラクタ「ひこにゃん」。

【紫式部日記（壱）1005～】

  すきものと 名にし立てれば 見る人の 

  折らで過ぐるは あらじとぞ思ふ

  人にまだ 折られぬものを たれかこの 
  すきものぞとは 口ならしけむ

  夜もすがら 水鶏よりけに なくなくぞ 
  真木の戸口に 叩きわびつる   

　女郎花 さかりの色を 見るからに
  露の分きける 身こそ知らるれ

　白露は 分きても置かじ 女郎花 
　心からにや 色の染むらむ

　菊の露 若ゆばかりに 袖触れて 
　花のあるじに 千代は譲らむ

※紫式部日記絵巻は、紫式部によって記された『紫式部日記』を元に制
　作された絵巻物。

※大河ドラマを百倍楽しむツールが欲しいと痛烈に思いますね、本当に！


【ちょこトレ記】
ちょっとした買い物は、ヘルメット装着バイクで足腰強化に（強風・雨
の日は自家用車に変更）

❏  世界初！走行中もEVにワイヤレス充電高速道路
やっと。走行中に道路から充電する」という解決か、インディアナ州で
誕生する見込みだという。

インディアナ州ウエストラファイエット — 「アメリカの十字路」におい
て、パデュー大学の技術者とインディアナ州運輸省 (INDOT) は、トラク
タートレーラーから乗用車に至るまでの電気自動車が高速道路を走行中
｝にワイヤレス充電できるようにする取り組みを行っている 。早ければ
4月1日にも、米国高速道路231号線の400メートルのテストベッドで建設
が始まＬている？ ウェストラファイエットの高速道路52号線。パーデュ
ーのエンジニアが設計した特許出願中のシステムが高速道路で走行する
大型電気トラックにどの程度電力を供給できるかをテストするために使
用する。インディアナ州のエリック・ホルコム知事は、2022年にエジプ
トで開催された国連環境会議、COP27の出席者に対し、「パーデューの
エンジニアや先駆者の方々のおかげで、世界初のワイヤレス充電用の高
速道路テストベッドを開発中」という。 インディアナ州に本拠を置く企
業カミンズ社が提供した電気トラックは、来年開始予定の試験的プログ
ラムの一環としてテストベッドの上を走行する予定。 今後 4 ～ 5 年以内
にインディアナ州の高速道路の一部を電化することが期待されています。

他のいくつかの州や国も、EVをワイヤレス充電する道路のテストを開始。 
しかし、高速道路、特に大型トラックでこれを可能にするのは独特の課
題。 自動車は都市部の道路より高速道路ではるかに速く移動するため、
より高電力レベルで充電する必要がハードルとなる。

道路の舗装でEVに電力を供給できる

携帯電話を持っていて、それを充電器の上に置くと、充電器からその携
帯電話にいわゆる磁場が発生。 唯一違うのは、出力レベルが高く、車道
から車両までの長距離を走行でき、 米国の州間高速道路システムの 20%
 を占めるコンクリート舗装で動作するように送信コイルを設計。 他のコ
イル設計は、アスファルト舗装での使用のみを目的として開発される。
全体的な考え方は、走行中に車を路上で充電できれば、基本的には無料
で車に乗っていることになる、


❏　ありふれた軟磁性合金が3分の熱処理で次世代熱電変換材料に
3月28日、NIMSと名古屋大学からなる研究チームは、トランスやモーター
用の軟磁性材料として広く利用されている鉄基アモルファス合金が、短
時間の熱処理だけで、電流と熱流をそれぞれ直交する方向に変換できる
“横型”熱電変換材料になることを実証した。
【要点】
１．トランスやモーター用の軟磁性材料として広く利用されている鉄基
　アモルファス合金が、短時間の熱処理だけで、電流と熱流をそれぞれ
　直交する方向に変換できる“横型”熱電変換材料になることを実証・
２．これまで、磁性材料における横型熱電効果を用いれば、電流と熱流
　がそれぞれ平行な方向に変換される縦型熱電効果と比較して、熱電変
　換素子の構造が簡略化されるため、素子の汎用性・耐久性の向上や低
　コスト化に繋がると期待されている。つまり、横型熱電変換のための
　磁性材料開発においては、電子構造に着目した新物質探索が主流であ
　り、材料中の微細組織に着目した研究は行われていなかった・
３．研究チームは、鉄基アモルファス合金を3分間熱処理するだけで、材
　料の平均組成を変えることなく、横型熱電効果の一つである異常ネル
　ンスト効果の性能 (異常ネルンスト係数) が大幅に向上することを実
　証。
４．開発した磁性材料は容易に量産化・大面積化が可能で、自在に曲げ
　ることもでき、微細組織制御によりさらに異常ネルンスト係数が大き
　い磁性材料を開発することで、電子デバイスの省エネルギー化に資す
　る発電技術や熱センシング技術への応用展開を目指す。

※異常ネルンスト効果は，磁性体において温度勾配と磁化の外積方向に
熱起電力が発生する現象ゼーベック効果は温度差があれば発電し，機械
的な可動部などを必要としないため，静音な発電素子に用いることがで
きる。熱電発電素子の性能を特徴づける量として，無次元性能指数（ZT）
が用いられる。一般に，高効率な熱電発電素子の条件として，ZT􀀟1 が
必要であるといわれるが，材料そのものだけでこの条件を満たすものは
少ない．一方，ネルンスト効果でも同様に性能指数を定義することがで
きる。

図１．図8 (a)ゼーベック素子およびネルンスト素子の動作時におけるエ
ネルギーフローの模式図．(b)ゼーベック素子およびネルンスト素子の熱
電変換効率の最大値（ξmax）の性能指数依存性．．
※ 横型熱電変換 接合の無い熱電変換素子の実現に向けて 内田 健一．

：

津軽三味線による派手な演奏で良く知られ、「津軽よされ節」「津軽お
はら節」と共に津軽三つ物の一つであり、またその代表ともされる[1]。 

津軽じょんから節は瞽女や座頭によってよく唄われた北陸の「新保広大
寺くずし」を元唄とし、津軽にはいり発展。単に「じょんから節」と呼
ばれる場合、津軽に伝わるこの津軽じょんから節を指す場合も多いが、
石川県野々市市の「野々市市じょんから節」白山市の「柏野じょんがら
踊り」など、他の地方にも「じょんから（じょんがら）」と呼ばれる唄
が伝わっている。 

津軽三味線によって行われる演奏の曲調はこれまでに数度変化しており
現代のじょんから節の曲調は古来の「じょんから口説」からは離れてい
る。大きく新民謡流行以前の（1887年（明治20年）頃より前の）ものを
「旧節」、昭和初期までのものを「中節」、それ以降の（特には戦後に
流行した）ものが「新節」と呼ばれ、2021年現在では旧節のような民謡
としての前弾き・民謡の伴奏へと立ち返りながらも盛り上げる「新旧節
」がある。 

津軽じょんから節では多く自由な即興演奏が行われる。戦前にレコード
に録音された白川軍八郎による旧節でも確認されるように、節を問わず
多く即興演奏が行われた[4]。戦後、新節が流行すると中節で用いられて
いた三拍子の旋律的装飾音は捨てられ、強く弦を叩く弾法へと変わり、
旧節・中節のように唄の構造が重視されない前奏部分が重視されるよう
になった。また、津軽じょんから節では、曲弾きといわれる津軽三味線
だけの演奏が広く行われる[5]。「発祥の地」の黒石市では毎年「本場津
軽民謡全国大会」が行われるが、津軽じょんから節部門では「唄の部」
「踊りの部」の他「三味線の部」があり、じょんから節の曲弾きが競わ
れる[10]。津軽三味線の競技会である「津軽三味線世界大会」でも曲弾
きが競われ、民謡が歌われるものは別途「唄付き」として分けられてい
る。 

じょんから節発祥伝説が青森県黒石市（旧・浅瀬石村）に伝わっている。
1597年（慶長2年）、浅瀬石城主・千徳政氏が大浦為信によって討たれた
が、為信は追い打ちを止めず千徳家の墓所を掘り起こそうとした。これ
に菩提寺の神宗寺の僧侶・常縁が抗議したために為信によって追われ、
常縁は浅瀬石川に身投げすることとなった。この身投げした河原が「常
縁河原」と呼ばれのちには「上河原」へと変化した。伝説ではこの常縁
の物語を口説唄にした「上河原節」が「じょんから節」となったと伝え
られる。黒石市ではこの口説唄「上川原口説き」「黒石じょんから」を
津軽じょんから節の元唄であるとしており、「津軽じょんから節の発祥
の地」の石碑が当地の民謡家によって建てられている。 

2020年3月には上妻宏光の『TSUGARU』に旧節・中節・新節が収録される
など、21世紀にはいっても津軽じょんから節は広く唄われ、演奏される
と言われている。  via Wikipedia




●　今夜の寸評：観桜会とグランドゴルフのはちあわせになった日曜日
　　　　　　　　ぐったり疲れる中でのタイピング。やり直しはつらい。
　　　　　　　　今日もまた報告事項が残件し、懸念事項が未処置とな
　　　　　　　　る。したがい、開発テーマ先送りとなる。いっそのこ
　　　　　　　　と英文で丸写し状態で記録しておこうと考えるがそれ
　　　　　　　　もはばかる。どうしよう？

沸騰大変動時代（四）

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、あらゆる武具を朱りにした部隊編の
こと）と兜（かぶと）を合体させて生まれたキラクタ「ひこにゃん」。





❏ 高効率・高品質レーザー加工技術開発
新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）は，経済安全保障を
強化・推進する観点から支援対象とすべき先端的な重要技術の研究
開発を進める「経済安全保障重要技術育成プログラム（通称“K 
Program”）」の一環で実施する研究開発として，高効率・高品質
レーザー加工技術の開発に着手するという。

世界的に、科学技術・イノベーションが国家間の覇権争いの中核と
なっている中、日本が技術的優位性を高め、不可欠性を確保には研
究基盤を強化はもちろんのこと、市場経済のメカニズムのみに委ね
るのではなく、国が強力に重要技術の研究開発を進め、育成してい
く必要があり、そこで、経済安全保障を強化・推進するため、内閣
府や経済産業省、その他の関係府省が連携し、先端的な重要技術の
研究開発から技術実証までを迅速かつ柔軟に推進するため、本プロ
グラム※1が創設された。
※ 開発するレーザー技術を用いることで、レーザー等における消
費エネルギーを大幅に削減し、約655万トン/年のCO2削減を目指す。

❏ 「世界初」半導体製造工程に量子技術導入、生産効率改善

2023年12月5日、ロームはQuanmaticと協働で半導体製造工程の一部
であるEDS（Electrical Die Sorting）工程に量子技術を試験導入して製
造工程における組み合わせ最適化を目指す実証が完了したと発表し
た。同実証で生産効率改善に一定の成果が得られたことから、ロー
ムは4月に本格導入を目指す。ここで。EDS工程とは。ウェハに形成
された集積回路チップの電気的動作が良好かどうかを判断するプロ
セス。EDS工程は大きく分けて、①ET Test & WBI工程(Electrical 
Test & Wafer Burn In)、② Pre-Laser、③Laser Repair & Post Laser、④T
ape Laminate & Back Grinding、⑤Inkingの5段階がある。 まず、電気
的な特性を検査し、各チップが規定に適合した品質レベルに達して
いるか確認する。各検査過程で良品か判断し、修復(Repair)できる
と判定されたチップは 良品として作り直し、不良品と判定された
チップはインキング(Inking)   を行い、その後の工程から取り除く。 
このように、EDS工程はチップが良品かどうかを判断する第一関門
となり、半導体プロセスに欠 かせない工程。    

量子計算技術によるEDS工程の最適化　出所：ローム　
via EE Times Japan

❏ 光 触媒 メタンの変換:現状 アート、課題、そして将来の展望②
１．はじめに
大気中のメタン濃度を下げるために 通じて エネルギー効率が高く、
環境に配慮した光触媒プロセス、素晴らしい 光触媒の効率的なシス
テムを利用するための努力がなされている メタン変換。ただし、
メカニズムは 触媒が異なれば、十分な検討と分析が必要。 さらに、
光触媒メタン変換の応用可能性 さまざまなメタン排出シナリオで、
これは非常に重要 その将来の実用化については、議論されていない。
この中で、 レビュー、光触媒とシステムの概要を提供します 光触
媒メタン変換プロセスの設計戦略 (形態制御による半導体設計を含
む、 ヘテロ原子ドーピング、ファセットエンジニアリング、助触媒
修飾、 電子スカベンジャーの利用)、これらの戦略がどのように パ
フォーマンス、メカニズム、および経路に影響を与えます。さらに、
まとめます 地球上の人為的メタン排出シナリオと分析 光触媒メタ
ン変換の応用可能性 これらのシナリオ。最後に、主な課題と展望
について概説します 光触媒によるメタン変換用。このレビューが
 望ましい光触媒の開発に貴重なガイダンスを提供する メタン変換
システムと生産された処理のためのインスピレーション メタン。

２．メタンの光触媒変換の基礎
半導体のバンドギャップエネルギー（Eg）より高いエネルギーの光
照射下では、価電子帯（VB）上の電子が伝導帯（CB）に励起され、
VB上に正孔が生成されます。 生成された分離された電子と正孔は
半導体の表面に移動し、酸化還元反応に参加することができます。 
(32) したがって、光触媒によるメタン変換の効率は 3 つの重要な
パラメーターによって決定され、ηtotal = ηabs × ηcs × ηredox 
として説明できます。ここで、ηabs、ηcs、および ηredox は光
吸収効率、キャリア分離効率、および表面反応効率を示す。 
それぞれ。 したがって、強い光吸収能力、効率的なキャリア分離
能力、およびメタン変換のための豊富な活性点を備えた光触媒を設
計するには、多大な努力を払う必要がある。 しかし、メタン変換と
汚染物質の酸化に関しては光触媒間に違いがあることは注目に値す
る。 汚染物質の酸化の場合、汚染物質を完全に（CO2、H2O、また
は少なくとも無害な生成物に）軽減するためには、通常、H2Oを効
率的に活性化して・OHにできる光触媒が必要。 

図 2. 半導体ベースの光触媒によるメタン活性化メカニズムの
　　概略図

メタンは、光触媒作用により、気体生成物 (C2H6、C2H4、C3H8)や
液体生成物 (CH3OOH、CH3OH、CH3CH2OH、HCHO、HCOOH) などのさま
ざまな生成物に変換できる。 生成物の種類は反応系に関係。 たと
えば、C2H6 および C2H4は経済的価値が高く、通常はメタンの酸化
カップリング (4CH4 + O2 → 2C2H6 + 2H2O、ΔG0298 K = −32
0 kJ mol–1) またはメタンの非酸化カップリング (2CH4 → C2H6 +
 H2) を介して目的生成物となる。ΔG0298 K = 68.6 kJ mol–1)、
気体-固体反応条件下では、液体含酸素化合物は液体-固体反応条件
下でメタンの部分酸化を介して合成できます。 液体-固体反応の場
合、•CH3 ラジカルは、O2 の存在下で•OOH と反応して (O2 + e- 
+ H+ → •OOH)、CH3OOH を形成する傾向がある。
これは CH3OH に還元され、その後 HCHO/CO2 に酸化される。 
さらに、・CH3 ラジカルは、・OH または H2O と反応して CH3 OH 
を生成することもあります。 (31、44、45) 液体生成物の選択性は、
触媒表面でのそれらの脱着能力に関連する。 さらに、合成ガス (C
O および H2) は、メタンの水蒸気改質として知られる H2O (ガス)
 または CO2 によるメタン改質 (CH4 + H2O → 3H2 + CO、ΔG0298
 K = 142 kJ mol–1) を通じて得ることができます。 メタンの乾式
改質 (CH4 + CO2 → 2H2 + 2CO、ΔG0298 K = 171 kJ mol–1)。
 (46-48) 一般に、メタンの非酸化カップリング、メタンの水蒸気
改質、メタンの乾式改質など、酸素が関与しない変換プロセスは熱
力学的に不利。 これらのプロセスは、供給される光エネルギーに
よって温和な条件下で駆動される。

3. メタン光変換性能を向上させる戦略
3.1. 半導体の設計 

半導体は光触媒の重要な構成要素であり、光を吸収して電子 - 正孔
対を生成する役割を果たします。 メタンを光触媒的に変換するに
は、半導体の CB/VB 上の電子および/または正孔が、対応する化学
反応を引き起こすことが条件となる。 酸素を含む変換システムの
場合、半導体の CB は、O2/・O2- (E° = −0.33 V vs NHE、通常の
水素電極) または O2/・OOH (E°) の電気化学ポテンシャルよりも
負である必要がある。 = −0.05 V vs NHE）活性ラジカルを生成
する。 ZnO (44、49、50) と TiO2 (51) はどちらもメタンの好気的
変換に適した代替品です。 酸素を使用しない変換システムの場合、
メタンの C-H 結合は、h+ または •OH の攻撃によってのみ活性化
できる。 したがって、VB はメタン酸化 (CH4/・CH3、E° = 0.83 
V vs NHE) または水酸化 (H2O/・OH、E° = 2.30 V vs NHE) の電
気化学ポテンシャルよりも正である必要がある。 ZnO、(30,31) 
TiO2、(51) WO3、(52) および BiVO4 (53-55) はすべて、これらの
嫌気性変換システムでメタン変換を達成するのに適切な半導体と考
えられる。 それにもかかわらず、純粋な半導体は、光生成キャリ
アと欠損した活性サイトの急速な再結合によって制限される。 
近年、形態制御、ヘテロ原子ドーピング、ファセットエンジニアリ
ング、助触媒修飾などのいくつかの戦略が提案されている。 これ
らの戦略については、次のセクションで詳しく説明する。

3.1.1. 形態制御

半導体は、その次元に応じて、ゼロ次元 (0D)、一次元 (1D)、二次
元 (2D)、および三次元 (3D) ナノ構造に分類できる。 ユニークな
ナノ構造を有するこれらの材料は、そのサイズ効果（0D量子ドット
）、大きな比表面積（2Dナノシート）、光の有効利用（3D多孔質材
料）により多くの注目を集めています。 (56,57) このパートでは、
形態と光触媒性能の関係についての詳細な説明を以下に示す。

近年、量子サイズの半導体などの0D材料が、その大きな比表面積、
低コスト、短いキャリア伝達経路、および容易な表面官能化により、
有望な光触媒として浮上している。 サイズが1ミリメートルから5
ナノメートルに縮小されると、比表面積は106倍に増加する。 
(このような状況下で、光触媒によるメタン変換における量子サイ
ズの BiVO4 ナノ粒子 (q-BiVO4、4.5 nm) の性能が Tang のグルー
プによって研究されました (図 3a)。 (59) バルク BiVO4 と比較
して、q-BiVO4 の生成物収率 (CH3OH および HCHO) は、表面積と
運動エネルギーの増大により 4 倍の向上を示した。 触媒のサイズ
が小さいにもかかわらず、形態、化学状態、および初期活性は、
5 回の光触媒サイクル (1 サイクルあたり 3 時間) 後もほとんど
変化せず。 •OH は CH4 の活性化と CH3OH のさらなる酸化に関与
するため (図 3b)、光源の波長を制御することが •OH 濃度と生成
物の選択性を変更する効果的な方法であることが示した。 具体的に
は、この反応では、可視光照射 (400 ～ 780 nm、170 mW cm-2、7 
時間) では CH3OH に対して 96.6% の選択率が得られたが、紫外線
照射 (300 ～ 400 nm) では 86.7% という高い HCHO 選択率が達成
された。 nm、170 mW cm-2、3 時間）CH3OH の酸化が促進される。

図 3. 
0D 半導体は、他のコンポーネントと簡単に組み立てて、コアシェル
構造やヘテロ接合などの複雑な構造を形成できる。これにより、電
荷分離効率がさらに向上し、安定性が向上し、メタン変換の活性中
心が調整される、そのサイズが空乏層の幅に匹敵する場合、バルク
再結合が発生しやすくる。 したがって、0D 半導体のサイズは適切
に制御が必要。     

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項つづく

     今夜の一曲；「一期一会」

一期一会のはかなさつらさ
人恋しさをつのらせる
忘れないよ遠<離れても短い日々も浅い縁(えにし）
忘れないで私のことよりあなたの笑顔を忘れないで
忘れないよ遠<離れても短い日々も浅い縁(えにし㈹
忘れないで私のことよりあなたの笑顔を忘れないで
あなたの笑顔を忘れないで

●今夜の寸評；災害は忘れたころにやって来る
19:00から自治会館にて防災委員会に出席（ブロックの避難誘導担当）

沸騰大変動時代（参）

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、あらゆる武具を朱りにした部隊編の
こと）と兜（かぶと）を合体させて生まれたキラクタ「ひこにゃん」。 

ようこそ「ナノ世界」へ！

❏ 原子層ナノ物質と微小光共振器による高効率波長変換に成功
　 ナノフォトニクス素子の高機能化に道

わたし（たち）が「ナノ世界」を強く意識をするようになったのは、
生産現場での問題解決（収率の不安定性）に悩ませいた頃（1989年）
で。丁度、「常温核融合騒動」が取り沙汰されていた「ゆらぎ現象」
頃で、洗浄用ノズル開発中（後の「ナノバブルノズル」。現在の「ナ
ノテクノロジ－」）であり、原子１層程度の厚みしか持たない2次元
材料の活用が、次世代半導体などのいろいろな分野で注目されている。
（「無限延展性」と「閉じ込め効果」とわたしが呼んできたものであ
る）の物質の光への応答が光の波の振幅に比例しない光学現象のこと
を「非線形光学効果」と呼び、非常に強い光と物質が相互作用する場
合に起きる、非線形の物質の多彩な応答（現象）を扱う分野で、レー
ザー自体の中でも非線形光学効果は本質的な役割を果たし、その特性
をも支配する。 量子光学と深く関連すると言われている。
さて、今月３日、理化学研究所らの研究グループは、原子層ナノ物質

（主にガラスや結晶材料などの誘電体によって作製され、高い光閉じ
込め係数（Q値）と小さなモード体積から光電場を局所的に増強する
ことができる高Q値微小光共振器に転写することで、従来制限されて
きた2次の非線形波長変換が微弱な連続光レーザーでも高効率に発生
できることを実証できたこと公表。
これにより、原子3個分の厚みを持つ単層の2次元材料を微小光共振器
デバイスと組み合わせで、材料固有の非線形光学特性を外部から変え
られることを発見し。この手法を用いることで、ナノスケールの光デ
バイス開発の自由度を飛躍的に高めることができると期待している。
【掲載論文】
・Shun Fujii, Nan Fang, Daiki Yamashita, Daichi Kozawa, Chee Fai Fong, 
and Yuichiro K. Kato, "van der Waals decoration of ultrahigh-Q silica micro-
cavities forχ(2)-χ(3) hybrid nonlinear photonics", 
Nano Letters,10.1021/acs.nanolett.4c00273
【要約】
光学非線形プロセスは、超高速レーザー、顕微鏡、量子情報技術など
の幅広いアプリケーションに不可欠。 多様な非線形過程の中で、二
次効果は通常、高次効果を圧倒するが、中心対称系では例外であり、
二次感受性が消えて三次非線形性の使用が可能になる。 ここでは、
2次と3次の感受率の間のバランスを柔軟に調整できるハイブリッドフ
ォトニックプラットフォームを実証する。 超高Qシリカマイクロキャ
ビティを原子的に薄い二セレン化タングステンで装飾することにより、
わずか数百マイクロワットの電力レベルでの連続波励起によるキャビ
ティ増強第二高調波発生と和周波発生を観察。 二次元材料のサイズ
と位置を慎重に選択し、単一デバイス内での二次および三次の非線形
性の共存が達成できることを示す。このアプローチは他のタイプのキ
ャビティにも一般化でき、新しい用途向けに制御された非線形感受性
を備えたハイブリッド システムの可能性を解き放つた。



❏ ウシオ電機，シール・ラベル印刷向けUV-LEDを発売

現在シール・ラベル印刷業界では，エネルギーコストの急騰への対応
やカーボンオフセットへの取り組みに対応するため，消費電力の低減
が課題となっている。同社はその課題に対し，シール・ラベル印刷機
のUV光源であるUVランプのUV-LED化により高い省エネ効果を発揮する
空冷式のUV-LEDシステム「UniJet iCC_Sシリーズ」を展開しているが，
市場からはさらなる乾燥性の向上，オペレーターの作業効率向上につ
ながる小型化，容易なメンテナンス機構などの要望があった。そこで
同社は，従来品（UniJet iCC_Sシリーズ）比で積算光量を160%増と
大幅に向上させ，同時に同社独自の装置冷却に関する技術により，
装置高さを約40%削減する小型化を実現した新製品「UniJet Sシリー
ズ」を開発した。

❏ メタンの光触媒変換:現状、課題、今後の展望(1）

【要約】
二酸化炭素の28〜34倍の温室効果100年間で、メタンは地球温暖化の
２番目に大きな原因と見なされている。地球温暖化を1.5℃未満に抑
えるには、メタン排出量の削減が必要。メタンの光触媒変換は、エネ
ルギー消費量が少なく、環境に優しい特性があるため、大気中のメタ
ン濃度を緩和するための有望な手段である一方、この変換プロセスは、
貴重な化学物質や炭化水素などの液体燃料を生成できる、メタン、プ
ロパン、および プロパン化合物の原油依存度を低減するが、メタン
変換効率が高く、化成品の高選択性の光触媒開発は依然として困難な
状況である。本稿では、メタン変換のための半導体系光触媒の最近の
進歩を概観し、形態制御、ヘテロ原子ドーピング、ファセットエンジ
ニアリング、助触媒改質などの触媒設計戦略を提示する。光触媒によ
るメタン変換を包括的に理解に、これらの系における変換経路とメカ
ニズムを詳細分析。さらに、メタン変換性能における電子捕捉剤の役
割についても簡単説明する。続いて、地球上の人為的なメタン排出シ
ナリオを要約し、光触媒によるメタン変換の応用可能性について議論
します。最後に、光触媒によるメタン変換の課題と今後の方向性につ
いて述べる。

１．はじめに

温室効果ガス(GHG)による地球温暖化は、人類社会にとって明らかな
脅威であり、早急な対応が求められています。メタンは、世界で2番
目に重要な温室効果ガス排出源として、近年大きな注目を集めてい
る。(1,2)関連する報告書によると、大気中のメタン濃度は産業革命
前から2倍以上(1879年対722ppb)しており、現在のメタン排出量は大
気温暖化の約25%を占めている。COに比べて大気中濃度が低いにもか
かわらず、2(417 ppm)、メタンはCOの28〜34倍強力な温室効果ガスで
ある。100年間の大気の温暖化(単位質量あたり)。メタンは、気候へ
の直接的な放射強制力に加えて、毎年世界中で約50万人の早期死亡の
原因となっている地上オゾンの主要な前駆体でもある。経済的観点か
ら見ると、メタンガスの漏出は、労働力の損失、喘息関連の病気の高
額な医療費、作物の収穫量の低下につながる可能性があり、その結果、
毎年約4,500億米ドルの経済的損失が発生します。そのため、大気中
のメタン濃度を早急に低減することが不可欠であり、パリ協定の目標
である気温上昇を1.5°Cに抑える機会となる。最近、国連環境計画は
、メタン排出量を削減することの重要性を強調するために、世界メタ
ン評価を発表しました。(8)さらに、米国エネルギー省は、石油、天
然ガス、石炭産業からのメタン排出を削減する技術を開発するために、
3,500万米ドルの助成金を発表した。

現在、メタン排出を削減する技術は、メタン回収・貯留技術、直接燃
焼技術、メタン再利用技術に大別されます。キャプチャおよびストレ
ージ・テクノロジーには、いくつかの適用可能な状況がある。例えば、
石油・ガス産業では、メタン回収・貯留技術は二酸化炭素の回収・貯
留技術と部分的に似ており、回収した天然ガスを油田に注入して、加
圧COなどの石油回収を促進することができるが、二酸化炭素の回収・
貯留技術で発生するエネルギー消費、運用コスト、メンテナンス関連
の安全性の問題など、実装上のジレンマに直面する可能性がある。メ
タンを直接燃焼させると、特にメタン空気の流れが希薄な場合、余分
な二酸化炭素の排出、発火しないメタン漏れ、大気汚染物質の排出の
可能性が生じるため、環境に優しくないプロセスであり、段階的に廃
止される予定です。上記2つの技術とは異なり、メタン再利用は、原
油を使わずに化学品を生産し、メタンによる環境汚染を低減する大き
な可能性を秘めています。しかし、メタンは対称的な四面体構造を持
つ非常に安定した分子であり、この非極性構造はメタンに非常に高い
C-H結合エネルギー(439 kJ mol–1)、低分極性(2.84 × 10–40C2m2J–1)、
電子親和性およびプロトン親和性が低い(-1.9 eVおよび543.9 kJ mol–1、
それぞれ)。その結果、メタンの接触変換には通常、高温と過酷な反
応条件が必要です。(16,17)メタンはCOに酸化することができます2ま
たは選択的に酸化されてさまざまな貴重な化学物質(CH3CH3CHの2、C2
H6、および C2H4).気候緩和と環境上の利益の観点から、これらすべ
ての変換プロセスは、短期的にはメタンによって引き起こされる地球
温暖化の一部を相殺することができるが、化学品の生産とエネルギー
の持続可能性の観点からは、価値の高い化学品や燃料への転換プロセ
スは、業界と市場にとって魅力的なメタンの経済的価値をさらに高め
ることができます。しかし、このプロセスは、メタンからCOへの過剰
酸化によって妨げられる、COとしては熱力学的に安定しているが、製
品価値の観点からは望ましくない製品である。したがって、穏やかな
条件下でメタンを高い選択性を持つ貴重な製品に変換することは、依
然として大きな課題となる。

これまでメタン変換には多くの技術が利用されてきましたが、熱触媒
技術、電気触媒技術、プラズマ技術、膜技術など多岐にわたる。ただ
し、従来のCu/Feベースのゼオライト熱触媒などの従来の熱触媒技術
では、通常、強力で高コストの酸化剤(H2O2、N2O)は、大きなメタン
変換を達成する。また、メタンの非酸化的カップリングなど、熱力学
的に好ましくないメタン変換には、基本的に高温が必要です。高温は
炭素またはコークスの形成につながり、触媒の急速な不活性化をもた
らす可能性がある。メタン固体酸化物形燃料電池などの電気触媒技術
も、低温での電気化学的メタン酸化が非常に遅く、燃料電池の生成物
がCOであるため、500℃を超える温度で動作する必要がある。高価値
の化学物質の代わりに。一方、光触媒によるメタン変換は、温和な条
件下でメタン変換を実現するための理想的な方法として浮上している。
まず、グリーンで再生可能なエネルギー源である太陽エネルギーを使
用してメタンを活性化し、一次エネルギー源を化学エネルギーに変え
ます。第二に、光触媒が光子を吸収して生成した高エネルギーキャリ
ア(電子と正孔)は、そのエネルギーや電荷をメタンに伝達することで
メタンを活性化・変換し、熱力学的平衡を破り、室温で上り坂の反応
を起こすことができる。第三に、周囲温度は触媒の不活性化をある程
度回避できます。しかし、メタン分子の固有の不活性、バルク半導体
の欠点、および生成物の過酸化により、光触媒によるメタン変換の効
率と選択性が制限されます。半導体では、電荷再結合(μs)は酸化還
元反応への参加(ms)よりもはるかに高速であり、バルク相および表面
で深刻な電荷再結合を引き起こします。(34)これらの問題に対処する
ために、形態制御、ヘテロ原子ドーピング、ファセットエンジニアリ
ング、助触媒修飾、電子スカベンジャーの利用など、いくつかの工学
的戦略が注目されています(図1)。これらの戦略は、光の吸収を高め、
光生成担体の分離効率を向上させ、メタン吸着と活性化のためのより
反応性の高いサイトを提供し、メタン変換の活性を向上させることが
できる。さらに、ヘテロ原子ドーピング、ファセットエンジニアリン
グ、助触媒修飾などの表面サイトエンジニアリングは、中間体や生成
物の吸着エネルギーと脱着能力を制御でき、目的の製品に対して高い
選択性を実現します。

図 1　

光触媒によるメタン変換の新たな戦略の概要

【掲載論文】
Photocatalytic Conversion of Methane: Current State of the Art, Challenges, 
and Future Perspectives
ACS Environmental Au 2023 3 (5), 252-276
DOI: 10.1021/acsenvironau.3c00002
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項つづく

❏　全固体リチウムイオン電池の基部素材として有望な候補物質
4月2日、東京理科大学とデンソーはこれまでに報告されている酸化物
固体電解質よりも幅広い温度域で高いリチウムイオン伝導度を持つパ
イクロア型固体電解質の「Li2-xLa（1+x）/3 M2O6F（M=Nb,Ta）」を
発見。

【要点】

• 全固体電池は安全性、寿命、容量などの点で既存のリチウムイオ
  ン電池の性能を上回ると期待されており、特に硫化物系の研究が
  進んでいるが、有毒ガス発生のリスクがある。
• 今回、全固体リチウムイオン電池の基幹部材として、幅広い温度
  域で高いイオン伝導度と安全性を兼ね備えた酸化物系固体電解質
  Li2-xLa(1+x)/3 M2O6F (M = Nb, Ta)を発見した。
• この材料は大気中で安定であることに加え、既報の酸化物系固体
  電解質よりも高いイオン伝導度を示す。
• 本研究は、安全性が高く、広い作動温度範囲を持つ革新的な全固
  体電池の開発につながる成果となる。

今年は辰年４月12日（金）、実弟の三回忌。（名は「龍作」）。
飛花落下。奥塩津のドライブ・ウエイを駆け抜けよう。

柔らかな皮膚しかない理由(わけ)は人が人の傷みを聴<ためだ
急げ悲しみ翼に変われ
急げ傷跡羅針盤になれ
まだ飛べない雛たちみたいに僕はこの非力を嘆いている

沸騰大変動時代（弐）

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、あらゆる武具を朱りにした部隊編の
こと）と兜（かぶと）を合体させて生まれたキラクタ「ひこにゃん」

。

春うらら　西から東　国際化　

アヒル、グース、白鳥と子らが戯むれる水辺。マルチ・マルチリンガ
ル飛び交うレストラン、老マスタ、マダムも顕在なり。



いろは松　赤備えしは　乱桜　

春の歌会終えたばかりなのに、次回も歌会をのメッセージ届く。



トランジスタ2,080億個を搭載した人工知能集積回路チップ大手
のNVIDIAは、の規模と速度を飛躍させるBlackwell群プロセッサを
発売。NVIDIA は現在の技術ブームの最前線に立っており、グラフ
ィックス プロセッシング ユニット (GPU) ※はビデ オ ゲームや
プロフェッショナル ビジュアルを変革するだけでなく、人工知能
の研究 開発のバックボーンを形成。
------------------------------------------------------------
※Graphics Processing Unit（グラフィックス プロセッシングユ
ニット、略してGPU）は、コンピュータゲームに代表されるリアル
タイム画像処理に特化し た演算装置あるいはプロセッサである。
グラフィックコントローラなどと呼ばれる、コンピュータが画面に
表示する映像を描画するための処理を行うICから発展した。特にリ
アルタイム3DCGなどに必要な、定形かつ大量の演算を並列に パイ
プライン処理するグラフィックスパイプライン性能を重視している。
現在 の高機能GPUは高速のビデオメモリ（VRAM）と接続され、頂点
処理およびピクセル処理などの座標変換やグラフィックス陰影計算（シェーディング）に特化したプログラム可能な演算器（プログラ
マブルシェーダーユニット）を多数搭載している。プロセスルール
の微細化が鈍化していることからムーアの法則は限界に達しつつあ
るが、設計が複雑で並列化の難しいCPUと比較して、個々の演算器
の設計が単純で並列計算に特化したGPUは微細化の恩恵を得やすい。
さらにHPC分野では、CPUよりも並列演算性能にすぐれたGPUのハー
ドウェアを、より一般的な計算に活用する「GPGPU」がさかんに行
われるようになっており、そういった分野向けに映像出力端子を持
たない専用製品や、深層学習ベースのI向けに特化した演算器を搭
載したハイエンド製品も現れている。 

❏GaN面発光レーザーの変換効率20%超に
 名城大学と産業技術総合研究所は，窒化ガリウム（GaN）面発光レ
ーザー（波長420nm）にて，20%を超える電力変換効率を初めて実証  

名城大学と産業技術総合研究所は，窒化ガリウム（GaN）面発光レ
ーザー（波長420nm）にて，20%を超える電力変換効率を初めて実証
した（ニュースリリース）。窒化ガリウム面発光レーザーは，青色
を中心とする可視域をカバーし，AR/VR ディスプレー，自動車用ア
ダプティブヘッドライト，可視光通信システム，ポイントオブケア
検査（ポータブル分析器などを用いて，患者の近くでリアルタイム
に行なう検査）など，様々な応用が期待されているとこと。

この成果により，20%を超える高効率窒化ガリウム紫色面発光レー
ザーが実現し，将来の生産性向上に繋がる高い再現性も実証された
研究グループは，社会実装に向けた大きな一歩だとしている。  

❏排水からアンモニアを合成する光触媒を開発    
大阪大学の研究グループは，太陽光照射下，NO3–排水を原料として
NH3を合成する光触媒技術を開発。 これにより光触媒反応では，太
陽光エネルギーにより水とNO3–からNH3を製造する（HNO3+H2O→NH3
+2O2）ことが原理的には可能となっている。
この反応を進行させるためには，光励起により生成したホールによ
る水の四電子酸化（2H2O→O2+4H++4e–)と，励起電子によるNO3–の
八電子還元（NO3–+9H++8e–→ NH3+3H2O）を進める必要がある。し
かし，これらの多電子反応を進めることは難しく，これまでこの反
応を進める反応系は開発されていなかったが、研究グループでは，
天然に存在する鉄さびの一種であるβ-オキシ水酸化鉄（β-FeOOH
（Cl））に表面酸素欠陥（OVs）を形成させたβ-FeOOH（Cl）-OVs
を光触媒として用いた。触媒粉末を，塩化物イオン（Cl–）ととも
にNO3–排水に加えて太陽光を照射することにより，水を還元剤とし
てほぼ100%の選択率でNO3–をNH3に変換する光触媒技術を開発した
ことになり、排水の無害化と再資源化を行なう社会実装できる。

  

 

沸騰太変動時代（壱）

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、あらゆる武具を朱りにした部隊編の
こと）と兜（かぶと）を合体させて生まれたキラクタ「ひこにゃん」。

❏老化の重要な側面がマウスで逆転する

年齢を重ねるにつれて、免疫システムも変化します。免疫老化として
知られるこの低下により、感染症、慢性炎症、がんなどの病気にかか
りやすくなるが、スタンフォード大学らの研究グループは、標的療法
により免疫老化の側面を逆転させることが可能であることを示し、有
望な道筋を明確にしたという。56〜70歳のヒトに相当する18カ月から
24カ月齢のマウスに投与した新しい治療法により、マウスは若いマウ
スに似た方法で感染症と戦い、炎症に抵抗することができるようにな
った。この研究成果は、Nature誌（27 March 2024）に掲載された。
※ Nature  2024 Mar 27. doi: 10.1038/s41586-024-07238-x.   
Title : Depleting myeloid-biased haematopoietic stem cells rejuvenates aged i
mmunity .

この研究には、免疫老化の進行に大きな役割を果たすと考えられてい
る造血幹細胞(造血幹細胞)が対象となりました。造血幹細胞は、Tリ
ンパ球やBリンパ球のサブタイプなどの白血球(白血球)を含む血液細
胞の継続的な再生に関与する。上図のように、造血幹細胞はさまざま
な特殊な免疫細胞に分化することができ、生物の生涯を通じて免疫系
を維持する上で重要な機能を果たすが、経時的に造血幹細胞は、加齢
や細胞代謝活動によるDNAの酸化的損傷の蓄積、テロメアの短縮によ
り、自己複製能力が低下。これにより、ある種の免疫細胞の産生に不
均衡(または「バイアス」)が生じ、体が感染と戦う能力が低下し、慢
性炎症を起こしやすくなり、老化が加速し、心臓病やがんのリスクが
高まる。

スタンフォード大学の研究チームは、抗体を使用して、この不均衡を
引き起こしている可能性のある特定の血液細胞を認識して攻撃し、健
康な細胞はそのままにしておく治療法を開発。同グループは骨髄系細
胞を標的としたが、造血幹細胞は加齢とともに骨髄系細胞を好んで使
い始める。このバイアスは「骨髄性スキュー；myeloid skew」として
知られており、骨髄系細胞(好中球や単球など)は多くなるが、リンパ
系細胞(獲得免疫に不可欠なBリンパ球やTリンパ球など)は少なくなる。

「高齢者は、新しいB細胞リンパ球やT細胞リンパ球をあまり作らない」
と、スタンフォード大学の病理学・発生生物学教授で、幹細胞生物学・
再生医療研究所所長のアーヴィング・ワイスマン氏と話す。
「新型コロナウイルス感染症(COVID-19)のパンデミックが始まったと
き、高齢者が若者よりも多く亡くなることがすぐに明確になった。こ
の傾向は、ワクチン接種が可能になった後も続いた。マウスで行った
ように、老化したヒトの免疫系を活性化することができれば、次の世
界的な病原体が発生したときに命を救うことができるかもしれない」

彼は造血幹細胞研究のパイオニアであり、1980年代後半にマウスとヒ
トで初めて造血幹細胞を分離し。それ以来、彼のグループは、これら
の幹細胞の分子挙動をこれまで以上に詳細に調査し、それらが関与す
る多くの細胞タイプ間の複雑な関係を丹念に追跡している。

異常幹細胞を３８％削減

この最新の研究では、6匹の高齢マウスに抗体注射を施し、１週間後、
同年齢の６匹の未治療のげっ歯類と比較して、「偏った」幹細胞の数
が38%少なかった。言い換えれば、異常な幹細胞が少なくなり、若い
免疫細胞が多く混ざり合った。治療したマウスは、病原体の認識と闘
いに重要な２種類の白血球が有意に多く、炎症のレベルも低かった。

「時計の針を戻すようなものでしょう。」と、グループのジェイソン・
ロス博士と話す。「これらの(免疫)細胞の割合を、若い成体マウスの(
免疫)細胞に近づけている。①獲得免疫に関与する細胞へのシフトが
見られただけでなく、②治療した動物の炎症性タンパク質のレベルが
低下も観察し、１回の治療でこんなに効果が長持ちすることに驚く。
治療した動物と治療しなかった動物の差は、２カ月後も劇的なままで
推移した。

８週間後に、これまで出会ったことのないウイルスのワクチンを接種
したところ、未治療の動物よりも免疫系が活発に反応し、そのウイル
ス感染の抵抗能力が大幅に向上した。「細胞の機能マーカー、炎症性
タンパク質の蔓延、ワクチン接種への反応、致死的な感染症に抵抗す
る能力など、老化した免疫系のあらゆる特徴が、たった１種類の細胞
を標的としたこの１つの治療による影響を受けた」と話す。

ワイスマン氏によると、彼のチームがヒト患者で抗体の試験を開始で
きるようになるまでには、少なくとも３年から５年はかかるという。
動物モデル成功の再現には決して保証するものはないが、マウスとヒ
トの間には、幹細胞の生物学と免疫細胞の産生という点で類似点があ
る。「これは本当に重要な第一歩」と、カリフォルニア大学サンディ
エゴ校の幹細胞生物学者ロバート・シグナーは「彼らが次にこの成果
作品をどこへ持っていくのかとても興味がわく」と話す。

2004年に「長寿脱出速度」という用語を生み出したオーブリー・ド・
グレイは、この研究を「非常にエキサイティング」と表現し、ワイス
マンのチームが「免疫系の老化の重要な側面である骨髄の歪みを逆転
させる最初の実用的な方法」を達成したと話した。

日産:2030年までにEVを30%安くする計画

日本の自動車メーカーである日産は、電気自動車のラインアップを34
車種追加する計画を発表し、2030年までに内燃機関(ICE)車との価格
パリティを目指している。

今週、東京近郊の厚木市で記者会見を開き、日産は中長期的な事業ロ
ードマップを明らかにしました。2024年から2030年までの期間を対象
とする計画には、車両の電動化の劇的な拡大、大幅なコスト削減、多
くの技術革新が含まれている。

昨年、日産のポートフォリオに占める従来型ICE車の割合は78%で、
プラグインハイブリッド車(PHEV)は13%、純電気自動車(EV)は9%にと
どまったが、2030年までに内燃機関車が40%に減少し、PHEVが20%、EV
が40%に増加させる。日産の戦略は「The Arc」として知られ、PDFと
してダウンロードできる。同社は「広範な製品攻勢、電動化の進展、
エンジニアリングと製造への新しいアプローチ、新技術の採用、戦略
的パートナーシップの活用により、グローバルな販売台数の増加と収
益性の向上に注力すると説明。

「アーク計画は、日産の未来への道筋を示すものです。これは、当社
の継続的な進歩と、変化する市場環境をナビゲートする能力を示して
います。この計画により、価値と競争力をさらに加速させることがで
きます。日産は、市場のボラティリティが極端に高まる中、持続可能
な成長と収益性を確保するため、新計画に基づき断固たる行動をとっ
ています」と、日産の内田誠社長兼CEOは話す。

日産は、ファミリーEVの開発、パワートレインの統合、次世代モジュ
ール生産、グループソーシング、バッテリーイノベーションの活用に
より、2030年までにEVのコストを30%削減(現行モデル「アリア」クロ
スオーバーと比較して)し、EVと内燃機関車のコストを同等にするこ
とを目指す。現在2027年を目標としているモジュール式製造と改良さ
れたロボット工学の統合により、車両生産ラインが短縮されます。こ
れにより、1台当たりの組立時間を20%短縮できる見込み。日産は、さ
まざまな顧客ニーズに対応するため、EVを多様化する。ニッケルコバ
ルトマンガン(NCM)、リン酸鉄リチウム(LFP)、全固体電池など、さま
ざまな種類の電池が利用されている。NCMセルはエネルギー密度が高
いことで知られているが、LFPセルは製造コストが安価です。日産は、
Arc計画によると、充電時間を50%短縮し、エネルギー密度を50%向上
させる「大幅に強化された」NCMセルを開発する。一方、全固体電池
は、NCM電池やLFP電池よりも高いエネルギー密度が期待できる次世代
技術であり、EV業界に革命を起こす可能性があり、2028年以降に自動
車に搭載されることが期待されています。これらは現在のバッテリー
の半分のサイズで、わずか15分で完全に充電される。日産はまた、エ
ネルギー貯蔵と送電のサポートを強化する意向で、「手頃な価格の双
方向家庭用充電器」などの新しい開発を行っている。

ビークルインテリジェンス技術

 電動化に加え、次世代運転支援システム「プロパイロット」などビ
ークルインテリジェンス技術の進化を加速させる提案も盛り込まれ
ている。日産は、これにより「オンハイウェイからオフハイウェイ、
私有地、駐車場までのドア・ツー・ドアの自動運転技術」が可能に
なるとしている。

日産は、ルノーや三菱自動車との提携を継続するとともに、日米で
の新たなパートナーシップを模索するなど、戦略的パートナーシップ
を活用してグローバル競争力を維持していきます。同社は「強靭で
収益性の高い業績を実現するための財務規律」を維持し、2026年ま
でに営業利益を6%、2030年までに8%に引き上げることを目指す。
今後10年間で2兆5,000億円(165億米ドル)の新たなビジネスチャンス
を見込む。この総合計画のもと、日産の競争力を高め、持続的な収益
力を実現し、計画を適切に実行に必要なものを備えていると確信。こ
れにより、Nissan Ambition 2030ビジョンの架け橋となるために必要
な確固たる基盤が築かれると話す。

 

 

 

ペロブスカイトPV社会実装０１

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、あらゆる武具を朱りにした部隊編の
こと）と兜（かぶと）を合体させて生まれたキラクタ「ひこにゃん」。

 


朱雀
奈良県奈良市今御門町30-1
❏今夜のごちそう：奈良に旨いものあり
『平宗謹製 棒ずし 柚庵焼鯖ずし』


【特集：パワー半導体の行方】
15年前にSiCへの膨大な投資を開始し、技術開発に6500万米ドルを
投じ、SiC製品の製造に必要なエネルギー量とコストがSiをはるか
にコスト高く、SiCは性能が優れているが、Siほど高い費用対効果
を実現することはなく。SiCは高温材料で膨大な量のエネルギーを
必要とするうえ、高温に対応した高価な装置が必要になり、SiCは
性能が優れているが、Siほど高い費用対効果を実現することはない
だろう。SiCは高温材料で膨大な量のエネルギーを必要とするうえ、
高温対応した高価な装置が必要と判断したと、PowerIntegrations社の
Balakrishnan氏は話す（EETimes 2024.3.28）。

SiCはGaNよりも早く研究開発が始まったため技術が成熟していて、
より高い電圧と電力レベルを実現できると、SiCが非常に魅力的と
されアプリケーション、GaNも将来的にはそこに到達する。基本的
に、GaNの電圧や電力レベルをさらに高められ1200VのGaNパワーデ
バイスに続き、近々さらに高電圧のGaNデバイスを供給する。GaNは、
SiCに対して非常に優れた競争力を持ちながら、はるかに低いコス
トで製造できるだろうと話している。さて、コストだけではないの
で判断がつかないというのがわたしの感想。以下、願参考！
❏参考資料
１．Silicon carbide (SiC) counterviews at APEC 2024、EDN
２.Gallium Nitride (GaN) technology overview
３.GaN’s applications roadmap spotted at CES 2023
４．The diverging worlds of SiC and GaN semiconductors
５．SiC and resurgence of semiconductor vertical integration
６ The GaN semiconductor design view from upcoming APEC show

【特集：電子ゴミの問題抜本的解決】
❏金属元素を使わないカーボン系材料のみの電子回路を開発

3月28日、東京大学とNTTの研究チームは、パイクリスタルや東京工
業大学とともに、カーボン系材料のみで構成された「相補型集積回
路」を開発した。金属元素を含まない材料で開発した電子回路が、
室温大気下で安定に動作することも確認した。
【要点】
１．金属元素不使用（メタルフリー）でありながら、室温大気下で
　安定に動作する、カーボン系材料のみで構成された相補型アナロ
　グ・デジタル回路を開発
２．高いキャリア移動度を持つp型およびn型有機半導体の薄膜単結
　晶、それらに適した電極特性と回路パターニング可能なプロセス
　性を併せ持つ導電性カーボン、そして優れたプロセス耐性と絶縁
　性を有する高分子材料の組み合わせにより、有機トランジスタか
　ら成る本回路の作製に成功
３．本成果を電子タグやセンサデバイス等の電子デバイスへ展開す
　ることで、従来の電子ゴミ（e-waste）に関連する様々な問題の
　解消への貢献が期待できる。


【概要】
近年の情報化社会の発展に伴い、使用済みの電子デバイスなどに起
因する電子ゴミ（e-waste、注3）の増加が世界的な問題になってい
る。これらの電子ゴミには、重金属（鉛、水銀、カドミウムなど）
や臭化物難燃材といった有害物質を含むものが多い上に、金や銀や
プラチナなどの希少元素も含まれており、有効な処理・リサイクル
が必要だが、電子デバイスの需要はますます高まっており、電子ゴ
ミに対するより根本的な対策が求められていた。

研究グループは、上記の問題の解決策としてディスポーザブルエレ
クトロニクス（注4）に着目しており、電子デバイスがリサイクル
されずに自然環境下に廃棄された場合のために、2022年に有害物質
を含まない電池と電子回路についての報告を行った。今回は、更に
検討を進め、限りある希少資源を使わないという考えにも着目し、
金属元素を含まず、カーボン系材料のみで構成した電子回路を開発。
本報告では、東京大学がカーボン系材料のみで構成した有機トラン
ジスタやその相補型集積回路の作製技術を確立し、実働回路の製作
にはNTTが有機トランジスタ向けに開発したプロセス依存性の少な
い通信用回路構成技術を適用しました。
 
従来から東京大学が取り組んでいたC9-DNBDT[1]とPhC2-BQQDI[2]は、
印刷技術を応用して成膜可能かつ高いキャリア移動度を有する高性
能なp型およびn型の有機半導体材料。しかしながら、一般的な有機
トランジスタは、電極や絶縁層に金、銀、プラチナなどの貴金属や
酸化アルミニウム、酸化ハフニウムなどの金属酸化物を使用する事
が多く、依然として金属元素が含まれていた。
今回、研究グループは、有機トランジスタを駆動できるカーボン電
極とそのパターニングプロセスを新たに開発し、ポリイミドフィル
ム基板とパリレン絶縁層という高分子材料と組み合わせることで、
基板、絶縁層、半導体、電極、配線の全てがカーボン系材料から成
る有機トランジスタ、およびその相補型回路の作製に成功し（図1）。



図１．全カーボン製の相補型インバータ回路
a) 回路の偏光顕微鏡写真。青で示した箇所がp型有機半導体、緑が
n型有機半導体。b) 回路図と真理値表。c) 異なる電源電圧（5～30V）
における電圧トランスファーカーブとシグナルゲイン。入力電圧Vin
を増加させると、出力電圧Voutが Vin = Voutとなる点を境に減少
に転じる。
元素分析とICP-MS（Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry、
を用いた網羅的かつ高感度な組成分析を詳細に行ったのは今回が初
めてであり、その結果、電子回路中の金属元素の全量が僅か50ppm（
0.005%）未満であることを確認した。この値は土壌中の様々な金属
元素の含有量と比較しても著しく低い値。さらに、通信用回路の実
現に向け、アナログ・デジタル集積回路を作製した。具体的には、
自己発振回路であるリングオシレータ、もっとも基本的な論理回路
の一つであるインバータ（NOT回路）、記憶素子としても用いられ
るDフリップフロップ、そしてパラレルデータをシーケンシャルデ
ータに変換するマルチプレクサです。これらを相互接続して構築し
た64個のp型およびn型トランジスタから成るディスポーザブルな
4-bit ID出力電子回路は室温大気下であっても安定に動作すること
を世界で初めて実証した（図2）。


図2. 全カーボン製のアナログ・デジタル回路から構築した4-bit 
ID出力デバイス
a) 全体の回路図。リングオシレータ（RO）をクロックジェネレー
タとして用い、二つのDフリップフロップ（DFF）を同期させて2-b
it カウンタとして動作させる。その出力Q1, Q2を41マルチプレ
クサの選択信号として用い、プリセットした4-bit IDをシーケンシ
ャルに出力する。b) 4-bit ID = 0101のときの各段の出力信号。RO
の波形の立ち上がりがポジティブエッジとして機能し、2-bit カウ
ンタが切り替わっている。それに合わせてマルチプレクサが4-bit
 IDをData 1 → 3 → 4 → 2 → 1...の順に繰り返し出力している。
【展望】
今後はさらなる材料検討やトランジスタの集積度と微細化度の向上
を進めます。それらにより、リサイクル不要で使い捨てできる無線
通信が可能な電子タグやセンサデバイスの実現および、そのデバイ
スを活用した新しいサービス展開が期待されます。これは、将来的
に電子ゴミに関連する様々な問題を解決するための重要なマイルス
トーンであり、高度に情報化された社会と持続可能な社会とを両立
させるコア技術になると期待されている。

【掲載誌】
雑誌名：　Advanced Materials Technologies
題　名：　All-Carbon-Based Complementary Integrated Circuits
著者名：　Kazuyoshi Watanabe*, Naoki Miura, Hiroaki Taguchi, Takeshi 
　　　　　　Komatsu, Atsushi Aratake, Tatsuyuki Makita, Masahiro 
　　　　　　Tanabe, Takahiro Wakimoto, Shohei Kumagai, Toshihiro Okamoto, 
　　　　　　Shun Watanabe and Jun Takeya
DOI：　10.1002/admt.202301673
URL：　https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admt.202301673



01 ペロブスカイトPVの社会実装に向け連携
3月29日,マクニカ，神奈川県，ペクセル・テクノロジーズは，ペロ
ブスカイト太陽電池と蓄電池の社会実装に向けた実証や普及啓発に
関しての連携協定を締結、３者はペロブスカイト太陽電池と蓄電池
の早期社会実装を目指すとともに、神奈川県発として世界に向けて
ペロブスカイト太陽電池と蓄電池を活用したソリューションの利便
性やその社会貢献度を広く情報発信し、脱炭素社会の促進に貢献し
ていく。

マクニカは、すでに、環境省の事業採択を受け、ペロブスカイト太
陽電池の量産化を目指しペクセル・テクノロジーズとともに、横浜
市の大さん橋でペロブスカイト太陽電池の実証事業を開始している
ほか、2024年10月より7.2kw/h～の安価で安全な100%リサイクルが可
能な蓄電池「Soldam（ソルダム）」の販売を開始する事が決まって
おり、神奈川県と協力する事で官民一体となった脱炭素社会の構築
に貢献する事を目指す。
❏関連情報

１．鉛蓄電池システム「soldam」
soldamは、1個1.2kWhの鉛蓄電池を6個組み合わせた7.2kWhの鉛蓄
電池システムだ。一般的なリチウムイオン蓄電池に比べて約3分の1
の価格（約30～40万円）で、同程度の蓄電容量を持つ。全体の重量
は300kgで、鉛蓄電池単体（1個）では45kgだ。ペロブスカイト太陽
電池の他、既存の太陽光発電システムにも対応する。2024年4月か
ら一部の顧客向けに販売を開始し、2024年後半からは本格量産／一
般販売を予定。
※鉛は「都市鉱山事業」として完全リサイクルシステムを前提に「
リスク・インパクト・マネイジメント」の完備を前提ととする。
２．ペロブスカイト太陽電池
薄くて軽く、曲げられるという特長を持つ次世代の太陽電池だ。従
来のシリコン太陽電池と比較して重量は100分の1、材料費は約半分
でありながら、発電効率はシリコン太陽電池の最高効率である26.1
％と比較して「遜色ない」（宮坂氏）という。高い柔軟性や透過性
を持つことから、建物の壁や窓ガラスなどの他、カバンや帽子など
での活用も期待されている。
３．ペロブスカイト太陽電池と鉛蓄電池で電力の「地産地消」を促す
https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2403/13/news059.html（EE Times
 Japan）

02 日清紡マイクロ，琵琶湖半導体構想に参画
3月29日、日清紡マイクロデバイスは，新規次世代半導体材料を使用
するパワー半導体による省エネ・グリーン化を目指すPatentixが推
進している企業間連携を目的としたコンソーシアム，琵琶湖半導体
構想（案）に参画すると発表。

Patentixは立命館大学発のベンチャーであり，同大学総合科学技術
研究機構と共同で研究・技術開発している新規次世代半導体材料で
あるGeO2半導体エピウエハーの早期供給に向け，企業連携を促進し
ている。日清紡マイクロデバイスはその活動に賛同し，また，新規
半導体材料の研究開発に適した半導体製造ラインとシリコン半導体
以外にも各種化合物半導体素子のデバイス設計・プロセス技術を有
しており，これらがPATENTIXにおける研究開発の活動に有効なこと
から，新規次世代パワー半導体候補としてGeO2材料の基礎研究と，
将来の新規次世代パワー半導体向け応用への協力をすることになっ
たという。

03　積水化学ら，ペロブスカイト太陽電池の設置実証実験

3月22日、積水化学工業，センコーグループホールディングス，セ
ンコーは，太陽光発電ポテンシャルが大きい倉庫，工場の壁をター
ゲットとした設置方法を確立するための共同実証実験を，センコー
茨城支店 茨城PDセンタにて開始。

今回の実証実験では，新しい簡易設置法により，16枚（16m2）のペ
ロブスカイト太陽電池設置を，施工準備から配線収納まで6時間で完
了することができた。今後，発電能力の検証に加え，耐候性，特に
耐風性について，3社共同で1年かけて検証するとしている。3社は，
今回の実証により倉庫，工場の壁面における再エネ導入手法を確立
し，脱炭素化社会への貢献を目指する。

❏関連情報：https://www.sekisui.co.jp/news/2024/1400963_41090.html

●　今日の寸表：一心専念弥陀名号　
    Let us pracrice nembutsu wholehearedly, Namu Amida Butsu.