スピントロニクスとナノマシニング技術の融合により、電気・熱・動力の間の量子力学的な変換を実現する新しいテクノロジー体系を構築します。ナノスケールでは電子の自転の流れ「スピン流」を介した電子や原子核間の多様な相互作用が存在することが明らかになっています。これらの相互作用をナノスケールで融合させることで、量子力学の原理で駆動する発電や動力駆動、熱エネルギー変換を実現させます。

　本研究では、超微小溶液チャンバーやナノブラウン振動子計測技術を活用し、1個のウィルス粒子や1分子の各種疾病マーカー分子を簡便に検出する「生体分子1分子デジタル計数法」を確立します。これらの計測法をCMOSイメージングチップ技術と統合することで、携帯可能で安価な検出システムも開発します。これによって各疾病の超早期段階における検出や、インフルエンザなどのパンデミックの水際阻止などを可能にします。

　省エネルギーと省資源に寄与する次世代ディスプレイの実現を目的として、ＲＧＢと無色を表現できる革新的エレクトロクロミック（電気で色が変わる）材料の創製と、それを用いたカラー電子ペーパーの開発を行います。エレクトロクロミック機能を示す新物質である有機／金属ハイブリッドポリマーの電子・光物性を解明し、未踏の学問領域を開拓するとともに、プロセスインテグレーションによるデバイス製造へと連続的に研究を展開します。

　本研究では、我々独自の金属精密集積法を駆使し、金属元素の原子数や配合比を精密かつ自在に制御して、従来に無い精密なサブナノサイズの金属、半導体、酸化物、多元素合金などの新しい金属微粒子、いわゆる量子サイズの「新金属ナノ粒子」を組み上げるメタロシステムを世界にさきがけ創成します。