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　日本化学工業協会はこのほど、LRI（ロングレンジ・リサーチ・イニシアティブ：化学物質が人の健康や環境に及ぼす影響に関する研究の長期的支援活動）の第8期（2020年度）研究課題として新たに6件を決定した。

　今年度は、研究内容に世の中のニーズをより反映し、その成果を社会に還元できるように、LRIで取り組む5つの研究分野（①新規リスク評価手法の開発と評価②ナノマテリアルを含む、新規化学物質の安全性研究③小児、高齢者、遺伝子疾患などにおける化学物質の影響に関する研究④生態・環境への影響評価⑤その他、緊急対応が必要とされる課題）から、予め研究課題の範囲を明示した6つの研究テーマに対する募集を行い、35件の応募があった。

　採択された研究課題は、毒性発現メカニズムを考慮した毒性予測手法が1件、小児における化学物質の影響の評価が4件、マイクロプラスチックに関連した有害性、環境中運命、ばく露、およびリスクの評価手法の開発ならびに評価の実施が1件となっている。前年度から継続となる研究課題7件と合わせ、第8期のLRIの委託研究課題数は13件となる。

　なお、新規の研究課題については3月から委託研究を開始している。

　東北大学はこのほど、産総研と共同で「ブランコの数理（係数励振）」に基づく積層ナノ磁性体の磁気振動の増幅効果を、独自の光計測技術で発見したと発表した。今回の発見は、AIハードウエアの要素となる磁気素子の開発に、新しい視点を与える成果である。

　社会を取り巻く情報量は爆発的に増大しており、これを効率よく利用するための量子計算技術やAI技術などの研究が各国で進んでいる。その1つにナノスケール磁石の発する磁気の振動や波動を情報の担体とし、それらの重ね合わせを演算に用いる波動計算やリザーバー計算がある。これまで通電により動作するナノ磁気発振器や増幅器を用いる研究が進められてきたが、エネルギー効率が課題の1つであった。

　今回発見した積層ナノ磁性体は、新しい動作原理によるもので、通電不要の磁気振動や波動のナノ増幅器、あるいはナノ発振器の可能性を開くもの。同研究の積層ナノ磁性体は、厚み1㎚以下の非磁性金属（ルテニウム金属）を、厚み3㎚の磁性体（ホウ化コバルト鉄）で挟んだ。この2層の磁性体はバネのような力で結びついており、この力のため、2つの層の磁気が、同じあるいは逆のタイミングで振動することが分かっている。

　この2つの磁気の合成振動の運動を、独自のパルス光を用いて、数ピコ秒の時間分解能で観察。強い励起パルス光を照射すると2つの磁気振動が発生し、遅れて照射する弱いパルス光の反射の仕方から、磁気の振動を検出する。磁気の振動は摩擦力が働くため、時間とともに減衰するが、ある条件を満たした場合には、磁気の振動が時間とともに増幅することを発見した。

　2つの磁気の振動の仕方には、ブランコを漕ぐときのように最初は揺れが小さくても、次第に揺れが大きくなる（増幅する）、係数励振と呼ばれる数理が内在していることが分かった。2つの合成された磁気振動のうち、一方がもう一方を漕ぐことで、振動を増幅できるとしている。今回明らかとなった磁気振動の数理は、この積層ナノ磁性体が通電不要のナノ磁性素子となり得ることを示している。

　今後は、素子として用いる際の基本的な特性と材料、集積化した際の性質など、AIハードウエアへの応用を目指した研究を進める方針だ。

　東京大学は14日、同大学院理学系研究科の磯部寛之教授の研究グループが、窒素原子の量と位置を完全に制御した窒素ドープ型ナノチューブの化学合成に世界で初めて成功したと発表した。

　カーボンナノチューブやグラフェンなどのナノカーボンは、その発見以来、新材料としての期待が高い。炭素以外の異種元素をドープ（埋め込み）すると、物性が大きく変えられる。なかでも、窒素ドープ型ナノカーボンは半導体利用などの応用研究において注目されており、年間200報に迫る論文が発表されている。しかしこれまで、物理的方法で製造されていることから構造中の窒素原子の位置や数を制御することが不可能であり、新材料開発を阻むボトルネックとなってきた。

　同グループは今回、窒素原子が周期的に埋め込まれた窒素ドープ型ナノチューブの化学合成に成功。昨年独自に開発したベンゼンのカップリング反応を活用したナノチューブ分子化学合成法に対し、新たにピリジン（アミンの一種）を用いることにより、窒素原子を組成・位置・構造などを完全に制御した上で埋め込むことが可能となった。

　ナノチューブ分子の304個の構成主原子のうち、8個を窒素原子とし、窒素原子の含有率を精確に2.6％とすることができた。これまで材料科学分野で検討されてきた窒素ドープ型ナノカーボンの窒素含有率は2～5％の幅であるが、今回の窒素含有率はその幅内に収まっていることから、これまで検討されてきた窒素ドープ型ナノカーボンの電子的性質・化学的性質を正確に探るために適した組成である。

　また最先端X線構造解析法により、窒素上の孤立電子対（ローン・ペア）の存在を明確にした。さらに理論計算の結果、窒素にはナノチューブに電子を注入させやすくする効果があることが分かった。

　窒素ドープ型ナノチューブはp型半導体にもn型半導体にもなることが報告されていたが、今回、窒素が電子を受け取り易くすることで、n型半導体になりやすくさせることが明らかとなった。これらの新知見は、今後、窒素ドープ型ナノカーボン材料の開発を加速させることが期待される。

　金型技術振興財団はこのほど、令和2年度助成事業の公募を開始した。

　公募を行うのは金型技術などに関する①「研究開発助成」、②「技術者・技能者の育成に対する助成」、③「海外との技術交流および協力に対する助成」の3事業。

　同財団では、金型技術の向上を図り、日本の工業社会と産業経済の健全な発展に寄与することを目的に〝ものづくり〟の根幹技術である「金型技術」や、「金型を利用する成形技術」の研究開発活動などへの助成事業を行っている。

　「研究開発助成」では、金型関連技術やその基礎となる工学分野で独創的な優れた研究テーマを求めており、助成期間は2021年4月~2022年3月。助成金額は1件につき300万円以内とし、総額1500万円を予定する。応募期限は今年7月31日（必着）。

　同財団の選考委員会が研究の独自性や先見性、適時性、実現可能性、また、助成趣旨に対する適合性などを審査・選考の上、10月に開催を予定する理事会で決定される。

　なお、各助成事業の詳細や応募資格、助成期間・金額、応募方法などは同財団ウェヴサイト（http://www.katazaidan.or.jp/）まで。