[自在配列システム] 2020年度採択課題

末永 和知

ナノ空隙を利用した原子・分子の配列制御と物性測定法開発

グラント番号:JPMJCR20B1
研究代表者
末永 和知

大阪大学
産業科学研究所
教授

主たる共同研究者
吾郷 浩樹 九州大学 大学院総合理工学研究院 主幹教授
中西 勇介 東京都立大学 大学院理学研究科 助教
研究概要

たとえばナノチューブの内部空間や層状物質の1nm以下という極めて狭いすきまに物理的・化学的方法で物質を整列させ、必要であればその後の光・熱・ガスなどを使った反応を利用して、新しい低次元物質を実現します。新物質の創製をその分子・原子レベルでの電子状態計測手法や、構成単位ごとの光学特性・輸送特性の測定法開発と並行して進めます。

佃 達哉

超原子を基盤とする階層性ナノ物質科学の創成

グラント番号:JPMJCR20B2
研究代表者
佃 達哉

東京大学
大学院理学系研究科
教授

主たる共同研究者
中嶋 琢也 大阪公立大学 大学院理学研究科 教授
原野 幸治 物質・材料研究機構 マテリアル基盤研究センター 主幹研究員
研究概要

本研究では、独自の精密化学合成・構造解析・理論計算の手法を総動員して、新しいナノ物質科学の学術基盤の構築を目指します。まず、多彩な構造因子を原子精度で規定した超原子群を創製し、基礎物性との相関を体系化します。次に、超原子分子の合成技術を開発し、その結合論・反応論・物性論を打ち立てます。さらに、超原子を次元性と対称性を制御しながら配列・集積化する技術を開発し、超原子の協同作用による新しい物性を探索します。

廣田 俊

3Dドメインスワッピングを利用したタンパク質の自在配列と機能化

グラント番号:JPMJCR20B3
研究代表者
廣田 俊

奈良先端科学技術大学院大学
先端科学技術研究科
教授

主たる共同研究者
重田 育照 筑波大学 計算科学研究センター 教授
一二三 恵美 大分大学 研究マネジメント機構 教授
研究概要

サイズと構造が均一であるタンパク質を自由自在に集積することができれば様々な応用が期待できるため、近年、タンパク質超分子の作製に関する研究が注目されています。本研究では、研究代表者が行ってきた3Dドメインスワッピング(3D-DS)の研究をさらに発展させ、3D-DSに関する基礎から応用まで実験と理論の包括的な研究を行い、3D-DSによるタンパク質自在配列の基盤学理を創成するとともに、革新的医薬品の開発を目指します。

町田 友樹

原子層のファンデルワールス自在配列とツイスト角度制御による物性の創発

グラント番号:JPMJCR20B4
研究代表者
町田 友樹

東京大学
生産技術研究所
教授

主たる共同研究者
石坂 香子 東京大学 大学院工学系研究科 教授
笹川 崇男 東京工業大学 科学技術創成研究院 准教授
研究概要

ツイスト角度を精密に制御して多層のtwisted 2D materials multilayerを自在に配列する技術を構築し、レーザ角度分解光電子分光(ARPES)技術とvdW assembly技術を組み合わせてバンド構造を直接的に決定し、さらにvia methodを活用して電極をハイスループットに作製して量子物性を明らかにします。θと層数に対する物性相図における未開拓領域を明らかにします。

丸山 茂夫

単層CNTに基づく一次元ヘテロナノ構造の制御合成と物性・機能設計

グラント番号:JPMJCR20B5
研究代表者
丸山 茂夫

東京大学
大学院工学系研究科
教授

主たる共同研究者
井ノ上 泰輝 大阪大学 大学院工学研究科 助教
末永 和知 大阪大学 産業科学研究所 教授
研究概要

我々は最近、単層CNTと同心状に異種原子層を形成した新奇一次元ヘテロナノ構造を実現しました。本研究では、一次元ヘテロナノ構造における原子層の順序・配列・配向を自在に制御する合成技術を確立するとともに、超高分解能電顕・顕微分光・物性シミュレーションにより、原子層配列と特異な物性の関係を解明します。これらの知見に基づき、機能を設計した一次元ヘテロナノ構造による電子・光デバイス等の応用を実現します。

村橋 哲郎

金属原子配列構造の超精密制御に基づく分子ナノメタリクスの創成

グラント番号:JPMJCR20B6
研究代表者
村橋 哲郎

東京工業大学
物質理工学院
教授

主たる共同研究者
榊 茂好 京都大学 高等研究院 特定教授
正岡 重行 大阪大学 大学院工学研究科 教授
研究概要

本研究では、ナノ金属クラスターを精密に分子構築するための分子設計概念の確立を行います。多座架橋配位子を活用して金属原子配列の次元性、サイズ、形状、異種金属原子配列を制御し、ナノ金属クラスターの精密分子構築を実現します。さらに、分子構造を制御したナノ金属クラスターの特異な基質捕捉能や変換挙動を解明するとともに触媒機能の開発を行います。

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