東北大学
学際科学フロンティア研究所

交替磁性体は全体としての磁化がゼロでありながら、スピンの分極した電子バンドを持つため、スピントロニクス材料として注目されています。交替磁性体の代表例であるMnTeにおいては従来技術では識別が難しい結晶構造の対称性に由来する磁区の存在が詳細な電子状態解明の障害となっていました。   東北大学学際科学フロンティア研究所の鈴木博人助教らの研究グループは、早稲田大学先進理工学部の武上大介博士研究員、大阪公立大学大学院工学研究科の播木敦准教授らとの共同研究により、円偏光を用いた共鳴非弾性X線散乱（RIXS）による新たな磁区識別法を開発しました。本研究では、右・左回り円偏光の散乱強度の差である円二色性（RIXS-CD）を高精度で検出することで、従来の手法では識別できなかった結晶対称性由来の磁区を区別することに成功しました。今回開発した手法は、スピントロニクス材料の物性解明に寄与することが期待されます。   この研究成果は、米国物理学会が発行する学術誌Physical Review Lettersに2025年11月6日付で掲載されました。また注目論文として、同学会のPhysics Magazine誌で紹介されました。   図：交替磁性体MnTeに対する円偏光を用いた共鳴非弾性X線散乱の概念図。左・右回り円偏光を持つX線をMnTe単結晶の面直方向から入射し、散乱されたX線の強度の差である円二色性を計測する。様々な面内角度で散乱X線強度を観測することで、MnTeの磁区を識別する。 【論文情報】 タイトル：Circular Dichroism in Resonant Inelastic X-ray Scattering: Probing Altermagnetic Domains in MnTe 著者：D. Takegami, T. Aoyama, T. Okauchi, T. Yamaguchi, S. Tippireddy, S. Agrestini, M. Garcia-Fernandez, T. Mizokawa, K. Ohgushi, Ke-Jin Zhou, J. Chaloupka, *J. Kunes, *A. Hariki, and *H. Suzuki *責任著者：Masaryk University Professor  Jan Kunes *責任著者：大阪公立大学 准教授 播木敦 *責任著者：東北大学学際科学フロンティア研究所 助教 鈴木博人 掲載誌：Physical Review Letters DOI：10.1103/512v-n5f9 URL：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/512v-n5f9   （参考）Physics Magazine誌での紹介記事 タイトル：Mapping Altermagnetic Domains URL：https://physics.aps.org/articles/v18/s145 プレスリリース： 東北大学 https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2025/11/press20251114-01-MnTe.html 東北大学 多元物質科学研究所 https://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/news_press/20251114_mnte/ 東北大学 大学院理学研究科 https://www.sci.tohoku.ac.jp/news/20251114-13990.html 大阪公立大学 https://www.omu.ac.jp/info/research_news/entry-20885.html  

細胞内におけるタンパク質品質管理の破綻は多くの疾患を引き起こします。東北大学学際科学フロンティア研究所、大学院生命科学研究科（兼務）の奥村正樹准教授（国際卓越研究者：ディスティングイッシュトアソシエイトプロフェッサー）らの研究グループは、日韓英の17研究グループによる国際共同研究により、小胞体内に局在しカルシウム依存的に相分離するPDIA6が、その区画内での未成熟インスリンの凝集形成を抑える役割を果たしていることを見いだしました。この発見は、これまで一様と考えられてきた小胞体内が区画化されているという概念変革を与えるものです。 PDIA6の相分離によるタンパク質品質管理機構に対する理解が深まったことで、筋萎縮性側索硬化症（ALS）や糖尿病などの成因解明や、革新的治療法開発の加速が期待されます。 本成果は、2025年11月11日にNature Cell Biologyのオンライン速報版で公開され、同誌の表紙に選出されています。 なお、本成果は、東北大学大学院生命科学研究科の渡部マイ大学院生、倉持円来大学院生、学際科学フロンティア研究所の金村進吾助教、韓国基礎科学支援研究院のLee Young-Ho教授、Lin Yuxi研究員、徳島大学先端酵素学研究所の齋尾智英教授、松﨑元紀助教、立命館大学生命科学部の萬年太郎助教、関西学院大学生命環境学部の鎌田優香助教らとの共同研究によるものです。   図. カルシウム依存的なPDIA6の集合化（相分離） 上図：試験管内実験によるPDIA6の「相分離」現象の発見：PDIA6溶液へのカルシウムの添加によって集合体（液滴）を形成。 下図：細胞内小器官のひとつである小胞体内で観測されたPDIA6の液滴：PDIA6が単体だけでなく集合体としても存在することを世界で初めて発見。 【論文情報】 タイトル：Ca2+-driven PDIA6 biomolecular condensation ensures proinsulin folding （プロインスリンのフォールディングを保証するカルシウム駆動型PDIA6相分離） 著者： *#Young-Ho Lee, *#Tomohide Saio, #Mai Watabe, #Motonori Matsusaki, #Shingo Kanemura, #Yuxi Lin, #Taro Mannen, #Tsubura Kuramochi, #Yuka Kamada, Katsuya Iuchi, Michiko Tajiri, Kotono Suzuki, Yan Li, Yunseok Heo, Kotone Ishii, Kenta Arai, Kazunori Ban, Mayuko Hashimoto, Shuichiro Oshita, Satoshi Ninagawa, Yoshikazu Hattori, Hiroyuki Kumeta, Airu Takeuchi, Shinji Kajimoto, Hiroya Abe, Eiichiro Mori, Takahiro Muraoka, Takakazu Nakabayashi, Satoko Akashi, Tsukasa Okiyoneda, Michele Vendruscolo, Kenji Inaba, and *Masaki Okumura. #共同筆頭著者 *責任著者： 東北大学 学際科学フロンティア研究所（兼）大学院生命科学研究科 動的構造生化学分野 准教授（国際卓越研究者：ディスティングイッシュトアソシエイトプロフェッサー） 奥村 正樹 掲載誌：Nature Cell Biology DOI：10.1038/s41556-025-01794-8 URL：https://www.nature.com/articles/s41556-025-01794-8   プレスリリース： 東北大学 https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2025/11/press20251112-01-PDI.html 東北大学生命科学研究科 https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/research/results/detail---id-52914.html 徳島大学 https://www.tokushima-u.ac.jp/docs/65634.html  

物体の変形（ひずみ）を電気信号として検出するひずみゲージは、土木や医療など非常に多くの分野で利用されています。ひずみゲージの高感度化・小型化・省電力化はIoT社会の高度化にとって重要な課題です。   東北大学学際科学フロンティア研究所の増本博教授らの研究グループは、電磁材料研究所、東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）、理化学研究所との共同研究により、金属ナノ粒子が絶縁体中に分散したナノグラニュラー材料が、現在広く利用されている金属箔ひずみゲージと比べ、約5倍の大きいゲージ率と約107倍の高い電気抵抗率を示すことを発見しました。また、この大きいゲージ率が、ナノ粒子間で起こる電子のトンネル伝導と、ひずみによるナノ複合構造の変化に起因することを明らかにしました。   この新しい材料を用いることで、省電力かつひずみ受感部が1/10000以下に小型化された高感度ひずみゲージを作製できます。ひずみゲージを集積化することで高密度な力学情報の検出が可能になります。これにより、ロボティクスで人間に近いきめ細やかな動作制御が可能になるなど、新たな有用な用途が開発されることが期待できます。   本成果は2025年11月10日付で科学誌Scientific Reportsに掲載されました。 図： a：Co26Mg18F56ナノグラニュラー薄膜の高分解能透過電子顕微鏡像。暗い粒子状の部分がCoナノ粒子で、明るい部分がMgF2マトリックスです。 b：ナノグラニュラー薄膜中での電子のトンネル伝導の模式図。電子は絶縁体をトンネルすることでナノ粒子間を伝導します。 c：ナノグラニュラー薄膜に引張ひずみを加えたときの微細構造変化の模式図。図中のsは粒子間距離、dは粒子径です。s0とd0はひずみが加わっていないときの粒子間距離と粒径です。ナノ粒子（d）は変形せず、ナノ粒子間のマトリックス（s）のみが変形することで、大きな電気抵抗の変化が起きます。 【論文情報】 タイトル：High-sensitive mechanical response in metal–insulator nanogranular films with large gauge factor 著者：Tomoharu Uchiyama, Wang Chen, Yui Hasegawa, Nobukiyo Kobayashi, Hiroshi Masumoto*, Saburo Takahashi, Sadamichi Maekawa *責任著者：東北大学学際科学フロンティア研究所 教授 増本博 掲載誌：Scientific Reports DOI：10.1038/s41598-025-24084-7 URL：https://www.nature.com/articles/s41598-025-24084-7 プレスリリース： 東北大学 https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2025/11/press20251111-01-nanogranular.html 東北大学 材料科学高等研究所（WPI-AIMR） https://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/jp/achievements/press/2025/20251111_002071.html 東北大学 大学院工学研究科 https://www.eng.tohoku.ac.jp/news/detail-,-id,3393.html 電磁材料研究所 https://www.denjiken.or.jp/news/pdf/20251111.pdf 理化学研究所 https://www.riken.jp/press/2025/20251111_1/index.html

On-site only   Date and Time: 2025/12/08 (Monday), 13:15 - 17:30   Meeting Overview: The International Symposium on Advanced Materials and Characterizations for Energy Storage Devices will bring together seven excellent material scientists from Japan and abroad to discuss the latest advances in sustainable materials, electrode interfaces, and state-of-the-art characterization techniques for next-generation batteries. The symposium will cover topics ranging from sustainable structural and carbon-based current collector materials to operando spectroscopy, interface engineering, and superoxide battery chemistry, highlighting innovative strategies for achieving high-performance, eco-friendly energy storage systems.   Registration Method: No registration needed, free to join on-site.   Venue: TOKYO ELECTRON House of Creativity (B02), 3rd floor, Katahira (知の館 (B02), 3階講義室, 片平)   Organizer: Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences (FRIS) Contact Information: Dr. Wei YU (FRIS);  Email: yu.wei.a3_@_tohoku.ac.jp (Please replace “_@_” with “@”.)  

低環境負荷の観点から、化石資源に依存しないバイオマス資源を用いた樹脂開発は、持続可能な社会の実現につながりますが、その一方で、バイオマス化合物の分子構造の複雑さゆえに、樹脂を構成する分子配列の精密制御や、バイオマス特有の機能発現などが困難であるといった課題も存在します。 東北大学学際科学フロンティア研究所の田原淳士助教、同大学大学院薬学研究科の谷代省吾大学院生（当時）と土井隆行教授らの研究グループはこれまで、木材や廃紙から製造可能なバイオマス化合物「レボグルコセノン（LGO）」を用いて、分子鎖が精密に配列されたバイオマスポリマーの合成法の開発に成功しています。今回、本研究グループは、同研究所の伊藤隆教授、九州大学先導物質化学研究所の工藤真二准教授、CHEMIPAZ株式会社（東京・中央、菅正道社長）の外城稔雄氏、University of Strasbourg (France) の Kerem Bolukbasi 大学院生らと共同で、LGOの連結に用いる試薬の分子骨格を剛直な芳香族性分子から柔軟な脂肪族性分子へと変更することで、特定の溶媒を吸収しゲル化するといった新たな特性を示す新規バイオマスポリマーの創製に成功しました。走査電子顕微鏡 (SEM) を用いて樹脂表面を解析した結果、架橋剤の炭素数に応じて表面積が増加する様子が観察され、それらが膨潤率の増加に寄与していることを証明しました。将来的に、吸着材や生体適合性材料としての応用が期待されます。 本成果は 2025年8月20日付で、高分子学会欧文誌 Polymer Journal にて公開されました。また責任著者である田原助教は、若手研究者による最新の成果が紹介される同誌の特集号「Rising Stars in Polymer Science 2025」のwinnerに選出され、同誌の Front Cover および Back Cover に採択されました。   本特集号は2025年11月5日から2026年1月5日まで無料公開されます。     【論文情報】 タイトル：Stereoselective syntheses and properties of levoglucosenone-containing polymers linked with 1,4-butanedithiol and their application as organogels 著者： Shogo Yashiro, Honoka Ishikawa, Toshio Hokajo, Kerem Bolukbasi, Takashi Itoh, Shinji Kudo, Takayuki Doi, Atsushi Tahara* *責任著者：東北大学学際科学フロンティア研究所 助教 田原淳士 掲載誌：Polymer Journal DOI：10.1038/s41428-025-01088-8 URL：https://doi.org/10.1038/s41428-025-01088-8

学際科学フロンティア研究所の別所-上原学助教が、2025年11月9日（日）放送のNHK Eテレ「サイエンスZERO」に出演します。別所-上原助教は番組で、深海に生息する様々なサンゴの発光現象を発見したことを紹介し、その化学的な仕組みの共通性と遺伝子解析から、生物発光が大昔に進化したことを解説しています。   番組名：サイエンスZERO（NHK Eテレ） 放送日時：2025年11月9日（日）23:30〜24:00 （再放送）11月15日（土）11:00 〜11:30   番組ウェブサイト： https://www.web.nhk/tv/pl/schedule-tep-e1-040-20251109/ep/8XW7RLMV9Z  

ハイブリッド開催 / Hybrid Event   　FRIS Hub Meetingは、FRISの研究者全員が参加する研究発表セミナーで、月に一度、8月を除く毎月第4金曜日に開催しています。Hub Meetingの趣旨は、発表者が全領域の研究者を対象として、研究のイントロと分かりやすい専門的内容の紹介を行い、新テーマ創成の芽を作ることです。2021年1月からは世界で活躍できる研究者戦略育成事業「学際融合グローバル研究者育成東北イニシアティブ（TI-FRIS）」のTI-FRIS Hub Meetingと合同で開催しています。   　Hub Meetingでは英語での発表を強く推奨しています。異分野研究者同士では共通の常識や考え方は望めません。参加者は発表中にどんどん質問し、討論し、理解を深めるようにしています。Hub Meeting参加対象（下記）の方は積極的にご参加ください。   【TI-FRISは、弘前大学、岩手大学、東北大学、秋田大学、山形大学、福島大学、宮城教育大学によるコンソーシアム事業です。】   第70回 FRIS Hub Meeting（TI-FRIS Hub Meetingとの合同開催） 日時：2025年11月28日（金）16：00－ 開催方式：ハイブリッド開催（オンライン/Zoom・学際科学フロンティア研究所セミナー室） Language: English 参加ご希望の方は、事前登録が必要になります。 参加申し込みフォームよりご登録ください。 登録締切：2025年11月27日（木）15：00   発表者： 木村 成生 准教授 （東北大学学際科学フロンティア研究所/先端基礎科学/TI-FRIS Fellow ）   発表タイトル： 宇宙高エネルギー粒子の起源の探求 / Pursuing the origins of cosmic high-energy particles   発表内容の概要： 私たちの住む宇宙は高エネルギーの荷電粒子である宇宙線で満たされていますが、その起源は発見から５０年以上が経過した現在もまだ未解明です。宇宙線は高エネルギーの電磁波であるガンマ線や中性の素粒子、ニュートリノを放射するため、それらの信号を用いることで宇宙線の起源天体に迫ることができます。伝統的な電磁波信号に加えてニュートリノなどの粒子信号を用いて天体現象を探ることを「マルチメッセンジャー天文学」と呼びます。本講演ではマルチメッセンジャー信号を用いた宇宙高エネルギー粒子の起源探求の最近の進展を紹介します。 Our Universe is filled with high-energy charged particles, called cosmic rays. The origins of these energetic particles have been unknown for more than 50 years. These cosmic rays produce high-energy gamma rays and neutrinos, and thus, these particle enable us to probe origins of cosmic rays. The method using these particle signals, in addition to classical electromagnetic observations, is called "multi-messenger astrophysics". In this talk, I will review recent progress of probing the origins of cosmic high-energy particles utilizing mult-imessenger signals.     Hub Meeting参加者 趣旨と守秘義務を理解・了解していることを条件に、以下の方が参加できます。 Hub Meetingメンバー 発表のターゲットとする参加者、アーカイブ視聴対象 ・東北大学学際科学フロンティア研究所教員 ・TI-FRISフェロー オブザーバー Hub Meetingに興味のある下記の参加者（質問・議論にも参加することができます） ・東北大学学際高等研究教育院研究教育院生 ・東北大学教職員・学生 ・TI-FRIS参画大学教職員・学生 ・TI-FRIS関係者（委員会委員等） ・「世界で活躍できる研究者戦略育成事業」の育成対象者 ・学際研所長/TI-FRISプログラムマネージャーが認めたもの   ◆FRIS Hub Meetingについて

宇宙を飛び交う極めて高エネルギーの陽子や電子、ニュートリノといった粒子の起源は天文学・宇宙物理学の長年の未解決問題です。こうした高エネルギー粒子の供給源として、超新星爆発や超巨大ブラックホールによる潮汐破壊現象などの「爆発的天体」が有力視されています。しかし、爆発的天体がエネルギー供給源であるという仮説はこれまで十分に検証されていませんでした。   東北大学 大学院理学研究科 敏蔭星治 大学院生、学際科学フロンティア研究所 木村成生 准教授、大学院理学研究科 田中雅臣 教授らの研究グループは、IceCube実験により検出されたニュートリノ多重事象に対して、初めて同時刻・同方向の可視光広視野観測データを詳細に解析することで、ニュートリノ多重事象の起源天体を探査しました。   その結果、ニュートリノ多重事象の到来時刻・方向には超新星爆発や潮汐破壊現象などの候補天体が存在しなかったことが明らかになり、ニュートリノ多重事象の起源となり得る爆発的天体の明るさや時間スケールにこれまでの観測よりも強い制限を与えられることを示しました。   本研究成果は、2025年10月23日付（日本時間）で「The Astrophysical Journal」に掲載されました。   図：IceCube実験により決定された高エネルギーニュートリノの到来方向を肉眼で見える夜空（視野角100度、Stellariumにより作成）に重ねて表示したもの。右は可視光望遠鏡により撮影された到来方向の拡大画像であり、赤色の楕円はIceCubeにより決定された到来方向の1σ誤差領域を示す。（画像提供：Zwicky Transient Facility）。 【論文情報】 タイトル：The First Search for Astronomical Transient as a Counterpart of a Month-timescale IceCube Neutrino Multiplet Event 著者：Seiji Toshikage*, Shigeo S. Kimura, Nobuhiro Shimizu, Masaomi Tanaka, Shigeru Yoshida, Wataru Iwakiri, Tomoki Morokuma *責任著者：東北大学 大学院理学研究科 敏蔭星治 大学院生 掲載誌：The Astrophysical Journal DOI：10.3847/1538-4357/adfedf  URL：https://doi.org/10.3847/1538-4357/adfedf プレスリリース： 東北大学 https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2025/10/press20251024-01-ene.html 東北大学大学院理学研究科 https://www.sci.tohoku.ac.jp/news/20251024-13958.html

2025年10月24日（金）から11月24日（月・祝）の期間、宮城県仙台市太白区秋保町にて秋保ナイトミュージアム（主催：天守閣自然公園）が開催されます。 東北大学 学際科学フロンティア研究所・AZUL Energy株式会社の阿部博弥准教授（デバイス・テクノロジー領域）は、東北大学大学院 農学研究科 多田千佳准教授らとともに微生物燃料電池（MFC）を利用したアート展示を行います。   微生物燃料電池（MFC）は、土壌中の微生物が有機物を分解する際に放出する電子を、埋めた電極（アノード）で受け取り、外部回路を通して空気側の電極（カソード）へ流すことで電気を取り出す発電技術です。 外部から燃料を足さなくても、田んぼの土や水にふくまれる有機物がエネルギー源となり、微生物が代謝を行うことで電力が得られます。発電量は小さいものの連続運転が可能で、電池自体が土と共生する“生きた”発電として環境負荷が低いのが特長です。   微生物燃料電池（MFC）には、阿部准教授がAZUL Energy株式会社と共同開発した生物模倣触媒*1や、横浜国立大学 工学研究院システム 田村和輝助教と設計した微小電力を蓄えるICチップが使われています。   *1　生物模倣触媒: ヘモグロビンが有する空気中の酸素を効率よく結合する分子構造から着想を得て設計した分子触媒。空気極の電極と組み合わせることで、空気中の酸素から効率よくエネルギーを取り出すことが可能です。     2023年度の様子   設置予定の田んぼおよび秋保温泉天守閣自然公園 （2025年9月上旬）         秋保ナイトミュージアムパンフレット  

オンサイト開催（一部オンライン）   日時 / 2025年10月31日（金）13:30～   会場 / 学際科学フロンティア研究所 セミナー室 教育院生及び学際研関係者の方は申込不要です。 口頭発表者は以下の通りです。   １．山梨 太郎「植物はどのように気体湿度変化を感知するのか」 　　How do plants sense changes in air humidity?   ２．曽根 育恵「乳酸菌MVの創傷治療への応用可能性」 　　Exploring Lactic acid bacteria - derived MV for Wound Treatment   ３．Shabaev Dan 「スピン波を用いた次世代コンピューティング技術の開発」 　　Next Generation Spin Wave Based Computing   なお、プログラムの時間配分は変更する場合がありますので、予めご了承下さい。   抄録集.pdf     問い合わせ先 学際高等研究教育院 総合戦略研究教育企画室 @ ■全領域合同研究交流会について