0107工場自動化及び産業機械 粉体膜乾燥プロセスにおけるひび割れを最小とする加熱温度パターンを発見~ロボット実験&AI~
燃料電池などのものづくりの核になる粉体膜乾燥プロセスを高速で最適化する手法を開発し、新しい加熱方法を発見しました。ロボット実験とAIを用いて粉体膜乾燥プロセスに対して実証したのは世界で初めてです。
東京大学
0107工場自動化及び産業機械 
0501セラミックス及び無機化学製品 誕生：ダイアモンドの双子の弟 新しいキラル炭素ネットワークの最小かご単位
「ダイアモンドの双子の兄弟（ポルクス）」を化学合成で登場させました。ポルクスは、ダイアモンドと同じ「完全対称性」と「強等方性」を持ち、さらにそこに特異な「キラリティ」を併せ持つ新物質ですが、これまで理論上・想像上の物質でした。ポルクセンという「ポルクスの最小かご単位」を設計・合成したものです。化学合成によりポルクセン特有の「キラリティ」の特徴が明らかになりました。
0501セラミックス及び無機化学製品 3段階調光機能を有する反強磁性材料を発見
異なる3方向から見たときに光の透過具合が大きく変化する反強磁性体を発見しました。この反強磁性体に電場と磁場を与えることで、光の透過具合を3段階に切り替えられることを実証しました。反強磁性体を用いた新しい光磁気デバイスの開発に役立つと期待されます。
0501セラミックス及び無機化学製品 柔軟なセラミックスを創り出すことに成功～異種材料接合などへの応用可能性～
イットリア安定化ジルコニアセラミックスに通電処理を施すことで、硬度を維持しながら弾性率が低下して材料が柔軟になる性質を発見しました。これまで制御困難とされてきた材料の弾性特性を通電処理によって変化させることに成功。
1702地球物理及び地球化学 冬季成層圏の「深い循環」の3次元構造を解明
3次元ラグランジュ流の理論式を導出し、冬季成層圏の赤道域から極域に向かう「深い循環」が東シベリアで強く、北アメリカでは逆向きとなる特徴的な構造を持つことが解明された。成層圏・中間圏の物質循環の3次元構造を記述する理論構築を行った。オゾンは赤道上部成層圏で生成され成層圏の大気循環に乗って世界中に運ばれる。その流れのルートを見出す理論ツールを開発したことになる。
1702地球物理及び地球化学 火星コア中で液体金属が分離する 〜火星磁場の消失と海の蒸発の原因解明へ〜
超高圧高温発生技術と、大型放射光施設SPring-8の放射光X線を用いた実験の組み合わせにより、火星や地球コアに相当する高圧高温の条件下で、硫黄と水素を含んだ鉄合金の融解実験に成功しました。火星コア中で鉄-硫黄-水素合金は、硫黄に富む液体と水素に富む液体の２つに（水と油のように）分離することが明らかになりました。
1900環境一般 地球温暖化で赤い雪が広がる？～微生物が引き起こす赤雪現象を、地球まるごとシミュレーション～
低温で育つ藻類が繁殖して雪の表面が赤くなる「赤雪」が各地で起きており、積雪や氷河の融解を加速させると問題視されている。世界各地の赤雪の発生を予測する数値シミュレーションに世界で初めて成功した。赤雪の発生は、主に降雪頻度と融雪期間に依存することが分かった。また、地球温暖化によって赤雪の発生時期が早まり、発生地域が広がる可能性が示唆された。
1701物理及び化学 電子の強いスピン軌道相互作用がもたらす量子干渉によりフラットバンドが実現
遷移金属酸化物CsW2O6の理論モデルで、タングステン原子由来の強いスピン軌道相互作用によって、フラットなエネルギーバンドが現れることを発見した。電子がスピン軌道相互作用によってスピンの向きを回転させながら伝搬して量子干渉を起こすという新しいフラットバンドの発現機構を、数学的に厳密に明らかにした。
0405電気設備 ナノ結晶を電子の通り道とする酸化シリコン保護膜を実現～次世代シリコン系太陽電池の開発に期待～
シリコンナノ結晶により導電性を向上させた酸化シリコン保護膜を新たに開発しました。シリコン系太陽電池の長期信頼性向上や、異種材料を積層した高性能な次世代シリコン系太陽電池の開発などの貢献に期待できます。
1700応用理学一般 スパースモデリングに基づく磁区パターンの位相回復アルゴリズムを開発～シングルショット計測での活躍が期待～
磁区構造に含まれるミクロな磁石の多くは隣り合った磁石と同じ強さで同じ方向を向いている、という性質をスパースモデリングによって取り入れた位相回復アルゴリズムを開発し、本手法がノイズや欠損を含むデータの解析に有効であることを明らかにしました。
1701物理及び化学 磁性絶縁体内部で現れるマヨラナ粒子の性質を解明 ～磁場の方向によって粒子数を制御可能～
蜂の巣格子を持つ磁性絶縁体a-RuCl3 （塩化ルテニウム）の試料端（エッジ）においてマヨラナ粒子が存在することは報告されていましたが、試料内部（バルク）の状態は不明でした。磁場中比熱の精密測定により、試料内部でマヨラナ粒子が存在し、その現れやすさが蜂の巣格子面内での磁場方向に強く依存することが明らかとなりました。試料内部のマヨラナ粒子が、環境ノイズに強いトポロジカル量子コンピューターを可能にする「非可換エニオン」の元となる、というキタエフ模型の理論の基礎特性を裏付ける結果であり、非可換エニオンの理解が進展することが期待されます。
1700応用理学一般 人工次元フォトニクスの実証 ～ 新しい光物理のオンチップ搭載 ～
シリコンフォトニクス技術を用いて、トポロジカルフォトニクスに関連する光学現象の一つ「周波数人工次元」の観測に初めて成功した。