0505化学装置及び設備 森と太陽から水素を作る革新的プラント～あらゆる既知手法より少ないCO2排出量を実現～
「森」と「太陽」という自然界に豊かに存在する天然資源から水素を製造可能な革新的なプラントの概念設計に成功しました。本プラントはライフサイクル環境評価の結果、従来用いられてきたあらゆる水素製造法よりCO2の排出量が少ない（水電解の約30分の1）という結果が得られました。
0505化学装置及び設備 
1600情報工学一般 時間的量子トモグラフィー学習手法を開発~量子機械学習の応用で記憶を持った量子デバイスの検証を可能に~
量子トモグラフィー技術は、測定データから量子状態を再構成することで、量子デバイスを検証することを可能としますが、量子デバイスの出力状態は時間に依存しない入出力関数から得られたものと仮定しているため、入力の過去系列と過去の出力に依存するような記憶を持った量子デバイスには対応できないことが課題でした。この問題を「時間的量子トモグラフィー」として初めて定式化し、教師データとなる入出力量子状態ペアの系列からデバイスの未知な入出力関係の近似解となる新たな学習手法を提案しました。提案手法は量子リザバーコンピューティングと呼ばれる量子機械学習の手法を応用し、量子状態の記憶を保持する仕組みを作ることで、デバイスの持つ時間依存性を再現することを可能とします。
1700応用理学一般 スピントロニクスの大幅な省電力化につながる新原理を発見～「電気的な磁気制御」を可能にする物質開発に新たなアプローチ～
磁性体の磁気が、電気抵抗に影響されず電圧によって省電力で制御されるメカニズムを、電子の持つ数学的構造「トポロジー」に基づき新たに見出しました。一部の物質では、電圧をかけた際、電子が電圧と同じ方向ではなく、電圧に対して垂直方向に動く（速度を得る）性質「異常速度」があり、このような異常速度を持つ電子が、電子のスピンを介して磁気を制御する、新たなメカニズムを発見しました。異常速度による電流はエネルギー損失を起こさないため、省電力で磁気を制御できることを提案しました。
0403電子応用 世界初、アンペア級・1200V耐圧の「酸化ガリウムショットキーバリアダイオード」を開発
アンペア級・1200V耐圧の「酸化ガリウムショットキーバリアダイオード（SBD）」を開発しました。パワーエレクトロニクスの低価格化や高性能化につながる、1200V耐圧の酸化ガリウムSBDの製品化が大きく前進することになります。また、太陽光発電向けパワーコンバータ、産業用汎用インバーターや電源などのパワーエレクトロニクス機器の効率向上や小型化により、自動車の電動化や空飛ぶ車などの電気エネルギーの効率利用への貢献にも期待ができます。
0501セラミックス及び無機化学製品 室温で量子輸送可能な2.8 nmのカーボンナノチューブトランジスタ
透過型電子顕微鏡（TEM）内高精度ナノマニピュレーション技術の開発を行い、個々のカーボンナノチューブ（CNT）に対して局所的にらせん構造を変化させ、金属-半導体転移を制御することにより、CNT分子内トランジスタの作製に成功しました。
1700応用理学一般 硬くて柔らかいナノ多孔性材料が実現する室温核偏極
硬さ(結晶性)と柔らかさ(構造変化)を併せ持つユニークなナノ多孔性材料に着目し、これに取り込んだ分子を用いることで、化学分野や医療現場で活躍している核磁気共鳴(NMR)分光法や磁気共鳴画像法(MRI)の感度を室温で数十倍にも向上できる技術を見いだしました。
1700応用理学一般 高品質酸化亜鉛を用いて本質的な「電子の相図」を解明
高品質な酸化物半導体である酸化亜鉛の電子密度を極限まで減らすことで、強い電気的な反発の影響が顕著に表れる電子の本質的な相図を見出すことに成功しました。これまで電子相図の研究には化合物半導体であるヒ化ガリウムが用いられてきましたが、高品質酸化亜鉛を用いてより希薄な電子を作ることに成功し、初めて電子の相図の観測に至りました。
1702地球物理及び地球化学 津波が作った磁場から波高がわかる～海底で観測された磁場と津波波高の直接比較～
2011年に世界で初めて「津波が観測可能な電磁場を伴うこと」を海底観測により実証しました。本研究ではそれをさらに発展させ、津波の波高と海底磁場の同時観測データを用いて、津波とそれが作る磁場の位相と振幅の関係を解明しました。この結果は、磁場が津波に非常に敏感であることを示し、津波の早期警戒法の改善に今後役立つものと考えられます。
0400電気電子一般 接着剤いらずの超柔軟導電接合～フレキシブルエレクトロニクスの集積化に貢献～
水蒸気プラズマを用いる新しい接合技術（WVPAB）を開発しました。異なる薄膜基板上の金電極同士を配線する際に、接着剤を介さず、電極同士を直接接合できます。接合部の最小曲げ半径は0.5mm未満と非常に柔軟です。WVPAB接合部の抵抗は0.07Ωと極めて低抵抗を達成しました。機械的耐久性も1万回の曲げで電気抵抗の変化が1％未満と優れており、かつ熱安定性にも優れ、100℃で500時間加熱しても酸化による劣化は生じず、むしろ金属結合が促進されることで、電気抵抗が8％改善しました。フレキシブルな有機太陽電池と有機発光ダイオード（有機LED）を、超薄型配線フィルムを介して相互接続することにも成功しました。
0504高分子製品 生分解材料からなる両親媒性高分子を開発～ポリエステルとポリアミド由来ジブロック共重合体の創製～
生分解性骨格からなる新たな両親媒性高分子材料を開発した。ポリエステルとポリアミドを結合させた新素材を開発し、両親媒性を実証。原料成分にいずれも生分解性のあるポリエステルとポリアミドを採用。
0403電子応用 秩序と乱れが共存した高性能な液晶性有機半導体を開発~電子回折により液晶が凍結した分子配列構造を確認~
分子配列の秩序と乱れが共存した高性能な液晶性有機半導体を開発し、その極薄膜が液晶凍結状態であることを、クライオ電子顕微鏡を用いた電子線結晶構造解析により捉えることに成功しました。
1700応用理学一般 巨大な磁場応答を示す三角格子磁性半導体～三拍子揃った稀有な磁性材料の発見～
磁性を担う元素が三角格子をなす新しい磁性半導体を開発し、磁気秩序温度よりもはるかに高温から巨大な異常ホール効果を発現させることに成功した。