―123―versus The recently discovered tunnel magnetodielectric (TMD) effect, which is the magnetic field-induced increase in the dielectric permittivity (ε′) of nanogranular composites (Fig. 1a) caused by spin-dependent quantum mechanical charge tunneling, is of interest for both scientific value and multifunctional device applications [1]. Nevertheless, how large (i.e. theoretical limit) the Δε′/ε′0 could attain, from a theoretical viewpoint, remain unknown and why Δε′/ε′ variations obey the square of normalized magnetization (m2) dependence, both of which are critical for finding and designing materials with higher Δε′/ε′. In this work, we show that the maximum Δε′/ε′ can be estimated using intrinsic tunnelling spin polarization (PT) and extrinsic normalized magnetization (m), i.e., Δε′/ε′ = 2PT2m2 in Fig. 1b. This formulation accounts for the observed m2 dependence of Δε′/ε′ for a given PT and allows predicting over 200% of the theoretical limit for m = 1. The x-dependence of Δε′/ε′ in (CoxFe100-x)–MgF2 films is experimentally demonstrated to be phenomenologically consistent with this formulation [2]. This research is critical for the development of ultra-highly tunable TMD effect magnetoelectric applications at room temperature. References [1]N. Kobayashi, H. Masumoto, S. Takahashi, S. Maekawa, Nat.Commun. 2014, 5, 4417.[2]Y. Cao, N. Kobayashi, and H. Masumoto, Appl. Phys. Lett. 2022, 120,082901.Fig.1 (a) Schematic illustrations of the insulating nanogranular composites that consist nanoparticles insulator matrix. (b) dispersed Theoretical prediction on the maximum spin TMD polarization values (PT) of the magnetic nanoparticles based on the derived equation. Inset shows the corresponding theoretical limit of the Δε′/ε′0 if selecting a variety of magnetic materials with different PT. of magnetic in an ratio (Δε′/ε′0) Theoretical insights into the tunnel magnetodielectric effect 令和3年度では、ナノスケールのガラスピペットを用いた細胞表面形状測定ならびに細胞内構造の回収・評価について一定の成果をあげられた。細胞膜は外界から栄養素などを取り込むために活発に変形しており、報告者の用いる走査型イオンコンダクタンス顕微鏡（SICM）はそのような形態変化の可視化に特化した技術である。このSICMを用いて、マクロピノサイトーシス阻害剤や固定化液などを添加した事による膜動態への影響を直接観察・評価できた。加えて、装置系の改良も同時進行し、培養温度を保持しながら⾧期間のSICM計測が可能となった。また、ナノピペット内部に有機電解液を充填し、水系電解液の間で形成される界面の張力を電圧印加によって制御する事で極微小流量の制御も可能である。この技術を用いて、細胞内構造を多数回収し、RT-PCRによる評価を行った。井田 大貴 （新領域創成研究部／生命・環境領域） 曹 洋 (新領域創成研究部 / ナノ磁性材料学) ナノスケールのガラスピペットを用いた単一細胞評価
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