JSTトッププレス一覧科学技術振興機構報 第906号別紙2 > 研究領域:「元素戦略を基軸とする物質・材料の革新的機能の創出」
別紙2

平成24年度 新規採択研究代表者・研究者および研究課題の概要

CREST

戦略目標:「レアメタルフリー材料の実用化及び超高保磁力・超高靱性等の新規目的機能を目指した原子配列制御等のナノスケール物質構造制御技術による物質・材料の革新的機能の創出」
研究領域:「元素戦略を基軸とする物質・材料の革新的機能の創出」
研究総括:玉尾 皓平((独)理化学研究所 基幹研究所 所長・グリーン未来物質創成研究領域長)

氏名 所属機関 役職 課題名 課題概要
高田 潤 岡山大学 大学院自然科学研究科 教授 微生物由来のナノ構造制御鉄酸化物の革新的機能創出 自然界に生息する鉄酸化細菌は、地下水が湧き出る場所で細胞外に鞘状やリボンのような特異な形をした酸化鉄構造体を作ります。研究代表者らは、これまで不要廃棄物とされてきたこの微生物由来の酸化鉄が鉄やケイ素を主成分とする非晶質ナノ粒子から構成されており、優れた機能(例えば、Liイオン電池負極特性やヒト細胞への親和性等)を持つことを発見しました。本研究では、材料科学、微生物学、電気化学、バイオテクノロジー、触媒化学、計算科学といった異分野融合体制のもと、人工的に化学組成やナノ構造を制御したエコ材料を創り出し、革新的機能を創出することを目指します。
中井 浩巳 早稲田大学 先進理工学部 教授 相対論的電子論が拓く革新的機能材料設計 希少元素や規制元素の多くは重元素であり、相対論的効果が無視できません。そこで本研究では、理論的基盤として相対論的量子化学理論の確立を目指します。そして、触媒活性・電磁気特性・電子機能材料・生体光機能・機能性高分子に対して、理論的手法を用いて元素の特性を理解し、革新的な機能を持つ物質・材料を設計することを目的とします。特に、異種元素間の化学結合、種々のスピン状態が関与するスピンクロスオーバー現象、同一組成であっても機能に大きな違いをもたらすナノサイズ効果に着目し、研究を推進します。
森田 靖 大阪大学 大学院理学研究科 准教授 安定な有機ラジカルの蓄電および光電変換材料への応用 本研究では、研究代表者らが独自に開発した空気中でも安定な有機ラジカルであるトリオキソトリアンギュレンTOTを基盤とした新たな分子を設計・合成し、基礎的な電子物性を解明します。そして、これらの分子を活用した「非レアメタル系次世代型有機二次電池」の開発と、これらの分子を用いた「近赤外光に応答する光電変換薄膜」の調製とそれを活用した「全波長領域応答ハイブリッド型太陽電池」の開発を行います。これらの研究を基に、次世代有機電子デバイスの開発に向けた新しい学術的基礎の構築と、資源・環境問題の解決に向けた元素戦略アプローチを推進します。

(五十音順に掲載)

<総評> 研究総括:玉尾 皓平((独)理化学研究所 基幹研究所 所長・グリーン未来物質創成研究領域長)

本研究領域は、「物質の特性・機能を決める特定元素の役割を理解し有効活用する」という元素戦略を共通概念として、持続可能な社会の構築のために解決すべき資源・エネルギー・環境問題に物質科学・物性科学の観点から取り組み、既存の延長線上にない物質・材料の革新的機能の創出を目指します。この方針のもとに、今年度も物理、化学、工学、材料科学、計測技術、計算科学などの広い分野からの提案を募りました。

今回は、各方面からの挑戦的かつ意欲的な提案が27件ありました。昨年度の71件からは数では減少しましたが、より質の高い、主旨に合致した提案が多く見られました。これまで以上に元素戦略のコンセプトの理解が深まったことの表れと思われます。書類選考で面接対象提案を6件にしぼり、最終的には面接選考で3件採択しました。採択課題は、安定な有機ラジカルの蓄電および光電変換材料への応用、微生物由来のナノ構造制御鉄酸化物、および相対論的電子論が拓く革新的機能材料設計に関するものです。

今年度で本研究領域の公募は終了しますが、3年間にわたって、12件の多彩な課題を採択できました。脱ジスプロシウムあるいはレアアースフリー永久磁石、構造材料設計、異常構造金属酸化物、バイオ由来金属酸化物、元素間融合、軽元素構造体、導電性ダイヤモンド、有機強誘電体や有機二次電池などの炭素系材料、有機合成用鉄触媒、そして相対論的電子論、と革新的機能創出を目指す本研究領域の目的に合致した広範かつバランスのとれたものとなったと考えています。バーチャル・ネットワーク型研究所としての本研究領域内で、多様な分野からの参画研究者が情報交換を通じてお互いを刺激しあうことで、単独研究では思いもよらない大きな相乗効果が発現することを期待しています。さらには、さきがけ「元素戦略」研究領域の若手研究者との連携や本年度から始まった文科省の元素戦略プロジェクト<研究拠点形成型>研究者との交流・連携も進めます。これによって、エネルギーを創る・運ぶ・貯める、そして環境を守るための物質・材料・反応設計などに総合的に取り組む複合・連携研究体制を作り上げ、世界で最も進んだ元素戦略研究者集団として社会からの期待に少しでも貢献したいと考えています。