工学研究科 > マテリアル生産科学専攻 > 材料物性学講座

量子材料物性学領域

第3の手法と呼ばれるコンピューターを用いた計算によるアプローチは、益々厳しくなる材料に関する社会からのニーズに応えるのみならず、社会へのシーズ提供を可能にしつつある。本研究室では、原子レベルから巨視的スケールまでの計算材料科学的手法を活用し、実験及び理論との有機的連携を通じて、既存の理論に囚われる必要のない新しい材料設計法の構築を通じて、新規材料開発を行っている。

表界面物性学領域

金属薄膜・多層膜・人工格子・ナノ磁性材料の高機能化を目指し、電子物性、特に磁気特性・電子輸送現象・トンネル物性に着目して、その基礎物性と応用について、表界面物性という観点から教育と研究を行っている。また、材料の表界面構造を原子スケールの情報を与える顕微鏡により調べる手法を開発している。

材料評価学領域

本研究室では、金属から半導体・セラミックスまでのあらゆる材料の特性を支配する内部構造を原子レベルで明らかにし、原子レベルで構造を精密に制御する「新しいものづくり」を目指して研究を進めています。本研究室の特長は、①陽電子消滅実験と理論計算を車の両輪のように両者が一組になって研究を進めていること、②実用材料を含めた幅広い材料を研究対象とし、企業や公的研究機関と共同研究を進め、基礎科学の分野だけでなく実学分野にも積極的に取り組んでいることにあります。陽電子消滅法は、電子顕微鏡では観察が難しい原子空孔や空孔-溶質原子複合体をはじめ、空孔集合体・転位などの格子欠陥、ナノクラスタ・微細析出物等を非破壊で敏感に検知できる材料評価技術です。しかし、陽電子消滅実験の結果だけでは、材料物性を支配する内部構造の詳細を定量的に議論することは難しいのが現状です。そこで、本研究室では、第一原理に基づいたコンピュータシミュレーション結果と組み合わせた検討を行い、新しい材料開発・材料設計に繋げられるよう努力しています。

材料極微プロセス工学領域

構造と物性の関連性を、極微構造をナノメートルの空間スケールならびにナノ秒の時間スケールで解析して得られる情報に基づいて究明しています。透過電子顕微鏡、電子分光等を総合的に援用して、結晶格子欠陥に代表される物質の不均一性、0~2次元の低次元物質、電子励起により創成した非平衡相などを対象として解明し、これらの成果に立脚してマテリアルデザインを進めています。材料科学の根幹に迫る普遍的な共通原理の解明に向けた教育と研究を行っています。

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