東北工業大学工学部電気電子工学科の柴田 憲治 教授は、#東大生研 の平川 一彦 教授、東北大学 材料科学高等研究所（WPI-AIMR）の大塚 朋廣 准教授（同大学電気通信研究所兼務）、東京農工大学 大学院工学研究院のサトリア・ビスリ 准教授、理化学研究所創発物性科学研究センターの岩佐 義宏 チームリーダーらと共同で、1個の半導体コロイド量子ドットを用いた単一電子トランジスタで室温動作を実現し、従来、困難だったコロイド量子ドット1個の電気伝導の評価と制御に成功しました。コロイド量子ドットの光電デバイスや量子情報デバイスへの応用に大きく前進しました。

#東大生研 の金 炯俊特任准教授らと、東京工業大学 環境・社会理工学院 土木・環境工学系 内海 信幸准教授らの研究グループは、過去60年間に観測された東アジア地域の前線性豪雨の強度増加に、人間活動による温室効果ガス濃度増加の影響があることを、気候シミュレーションを活用して初めて証明しました。前線性豪雨の影響を大きく受ける東アジアの大都市などにおいて、近い将来の気候変動への効率的な対応に必要な情報を提供しています。

東京大学 国際ミュオグラフィ連携研究機構は、同大学 #東大生研 、同大学 大学院新領域創成科学研究科、国際ミュオグラフィ研究所と共同で、GPSが使えない屋内等におけるセンチメートルナビゲーションに成功しました。GPSが使えない屋内等における無線高精度時刻同期範囲を1桁以上向上し、宇宙線測位の実用化に向けて大きく前進しました。

#東大生研 の黒山 和幸 助教、平川 一彦 教授、および東京大学 ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構の荒川 泰彦 特任教授、權 晋寛 特任准教授は、テラヘルツ電磁波と電子を半導体ナノ構造中に閉じ込めることにより、非常に強く相互作用させ、光と粒子の両方の性質を併せ持ったハイブリッドな量子状態を実現しました。量子ポイントコンタクトと呼ばれるナノ構造を導入することによって、単一の光共振器中のハイブリッドな量子状態を電気信号として高感度に取り出す技術を確立しました。ハイブリッド量子状態を用いることにより、電子が持つ量子情報を、テラヘルツ電磁波を介して遠方に運ぶことができ、量子情報処理技術への応用に向けた重要な要素技術となると期待されます。

東京大学 大学院工学系研究科 博士課程の佐久間 涼子 大学院生（研究当時）、#東大生研 の林 冠廷 特任助教（研究当時）、梶原 優介 教授は、物質が自ら発する表面電磁波を分光測定する技術を開発しました。これにより、物質表面の熱の詳細情報をナノスケール分解能で評価することが可能になりました。誘電体（AlN、GaN）の格子振動共鳴波長近傍における熱励起エバネッセント波分光は、世界初です。表面フォノン共鳴近傍波長における分光結果から、熱励起エバネッセント波に関する基礎理論と異なる新しい知見が得られました。ナノスケールでの熱情報を得られることから、パワー半導体素子の最適設計への適用が期待されます。

#東大生研 の砂田 祐輔 教授、和田 啓幹 助教らの研究グループは、2つの亜鉛イオン（Zn2+）を1つの分子内に有する「Zn二核錯体」おいて、Zn-Zn距離を短く制御するシンプルな設計により、可視光吸収が可能となり、鮮やかな黄色に色づくZn錯体の創出に成功しました。本研究の成果は、Znを用いた可視光機能材料の設計指針を与えるものであり、可視光機能性Zn錯体の創出およびその材料応用（例えば、有機材料を合成するための光触媒や、照明やディスプレイにおける発光材料としての利用など）に貢献すると期待されます。

国立研究開発法人 日本原子力研究開発機構（理事長：小口正範）先端基礎研究センター 表面界面科学研究グループの植田 寛和 研究副主幹と福谷 克之 グループリーダー（ #東大生研 教授）は、水素分子の状態変化を実験的に調べることで、回転エネルギーが金属表面の電子と格子振動に移動することを明らかにしました。本成果は、固体最表面の元素や構造を変えることで、気体からの熱が伝わりやすく、あるいは断熱性をよくするなどの熱伝達の自在制御につながる重要な知見です。

東京大学 先端科学技術研究センターの田中 肇 シニアプログラムアドバイザー（特任研究員／東京大学名誉教授、研究開始当時： #東大生研 教授）、及び中国科学技術大学 トン フア 准教授（研究開始当時： #東大生研 特任研究員）は、結晶化や相分離を起こさないように、いろいろな大きさの粒子を組み合わせることで最近開発された並外れたガラス形成能力を持つ2次元液体モデルと、粒子サイズの入れ替えを許すモンテカルロ法の組み合わせにより、この2次元液体モデルの低温液体状態の性質を詳細に調べました。その結果、ガラス転移現象解明の切り札となり得るとして、最近大きな注目を集めているこのモデル液体は、低温で特殊な秩序を持つことが明らかになり、必ずしも典型的な液体とは言えないことを発見しました。

東京大学 先端科学技術研究センターの田中 肇 シニアプログラムアドバイザー（特任研究員／東京大学名誉教授、研究開始当時： #東大生研 教授）、浙江大学 シー ルイ准教授（研究開始当時： #東大生研　特任研究員）、カリファルニア大学 サンタバーバラ校 博士課程学生 クーパー アンソニー（研究開始当時： #東大生研 協力研究員）の共同研究グループは、イオンの大きさと電荷量を連続的に変えるという新たな方法により、イオンと水分子との相互作用を系統的に制御することで、イオン周りの水分子の双極子配向、水和殻の形成、方位秩序形成という階層的な秩序化という全く新たな観点から、イオン種に依存した水への影響の特異性の物理的起源を明らかにしました。これらの発見は、水溶液中のイオンが関与する様々なプロセス、生命現象などに基礎的な知識を提供するとともに、イオン水溶液の制御と応用のための物理的な原理を提供するものと期待されます。

#東大生研 の光元 亨汰 特任研究員、高江 恭平 特任講師は、ナノメートルサイズの小さな孔に選択的に分子を吸着し、消臭剤や脱水剤、触媒などで活躍する、柔らかい多孔性結晶の新たな理論モデルを提案し、分子吸脱着を制御する指針を得ました。分子吸着によって結晶の硬さや孔の大きさが変化することで、吸着・脱着状態が安定化されることが明らかになりました。優れた安定性を示すガス貯蔵材料や触媒など、機能的な多孔性結晶開発への応用が期待されます。