0104動力エネルギー スピン流が機械的な動力を運ぶことを実証～ミクロな量子力学からマクロな機械運動を生み出す新手法～
スピン流が運ぶミクロな回転がマクロな動力となることを実証した。磁性体で作製したマイクロデバイスにスピン流を注入した結果、電流による影響を排除した純粋なスピン流のみでデバイスを振動させることに成功した。
東北大学
0104動力エネルギー 
1701物理及び化学 暗黒物質の正体に迫る新しい探査法を提唱～原始惑星系円盤の偏光パターンからアクシオンを探索～
アクシオンは光の偏光方向を回転させる性質がある、アクシオンが暗黒物質だとすれば、同心円状の偏光パターンが渦巻き状へと乱されてしまうことが期待される。原始惑星系円盤の偏光パターンの乱れを探すことで、アクシオンを探索することができる。
1701物理及び化学 すばる望遠鏡超広視野主焦点カメラHyper Suprime-Camで遠方超新星を多数発見
すばる望遠鏡に搭載された超広視野主焦点カメラHyper Suprime-Cam（HSC）を用いた半年間の観測により、赤方偏移1以上（約80億光年遠く）の遠方超新星58個を始め約1,800個もの超新星を発見した。
1600情報工学一般 細胞表面の情報センサーの基本原理を解明～センサータンパク質に作用するくすりの開発に貢献～
くすりの主要な標的となる、細胞表面のセンサータンパク質が細胞に情報を伝える仕組みを明らかに。機械学習を用いて、遺伝子情報から細胞表面センサーの機能を予測する手法を開発。細胞に特定の情報を入力することのできる人工センサーを創製。
0107工場自動化及び産業機械 レーザー照射下の高分子材料をＸ線位相で観察
高分子レーザー加工する際の動的変化（融解、発泡、亀裂生成、灰化など）を三次元的に可視化する技術を開発した。
1701物理及び化学 新手法で「解剖」した成長中の銀河の姿
すばる望遠鏡の補償光学装置と特殊なフィルターを駆使した新しい観測手法によって、遠方の星形成銀河が成長する様子を直接捉えることに成功した 。銀河の内部を高解像度で観測し、星形成領域が星の分布よりも外側まで広がっていることを明らかにした。
2004放射線利用 X線照射で始まる超高速反応の観測に成功～レントゲンによるX線の発見から120年で初～
2019-05-17 東北大学,京都大学,広島大学,理化学研究所,高輝度光科学研究センター【発表のポイント】 X線照射により極めて短時間に起こる現象を観測。 放射線損傷機構の解明に期待。【概要】東北大学多元物質科学研究所の福澤宏宣助教と上田...
1700応用理学一般 生物発光で複数マウスの脳活動を同時にライブ観察
生物発光膜電位センサー LOTUS-Vを利用した新規脳活動計測法の開発に成功した。LOTUS-Vが神経活動に応じてその発光色を変化させることを利用して、色の変化を離れた場所からでも検出できる。
1701物理及び化学 量子磁性体でのトポロジカル準粒子の観測に成功
化学式Ba2CuSi2O6Cl2で表される量子反強磁性体において、トリプロンと呼ばれる磁気準粒子がトポロジカルに非自明な状態を形成することを明らかにし、トポロジカルに保護された端状態の存在を提案した。
2004放射線利用 3次元放射光ナノイメージングとデータ科学の融合~酸素吸蔵・放出材料における酸化反応の軌跡可視化
硬X線タイコグラフィとコンピュータトモグラフィを組み合わせ、材料試料の3次元空間分解X線吸収微細構造を取得する「3次元硬X線スペクトロタイコグラフィ法」を開発し、酸素吸蔵・放出材料粒子内で起きる酸化反応の軌跡の可視化に成功した。
0502有機化学製品 ジスルフィド結合導入酵素によるたんぱく質の立体構造形成促進機構を解明
高速原子間力顕微鏡により、ジスルフィド結合導入酵素プロテインジスルフィドイソメラーゼ（ＰＤＩ）が構造未成熟な基質を捕獲する様子を可視化することに世界で初めて成功した。
1701物理及び化学 太陽風によって温められる木星大気
太陽風によって木星の極域で生じるオーロラが、深い部分まで木星大気を加熱していることを、すばる望遠鏡の中間赤外線カメラ COMICS による観測から明らかにした。