[自在配列システム] 2022年度採択課題

石田 康博

エントロピー増大に逆らう革新材料「力学極性ゲル」による物質・エネルギー・生物の整流化

研究代表者
石田 康博

理化学研究所
創発物性科学研究センター
チームリーダー

主たる共同研究者
奥村 大 名古屋大学 大学院工学研究科 教授
木戸秋 悟 九州大学 先導物質化学研究所 教授
坂井 伸行 物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点 主任研究員
研究概要

電場・磁場・光などに対し極性応答する材料は数多く知られていますが、「力」に対し極性応答する材料はこれまで、想像すらされて来ませんでした。本研究では、私たちが発見した力学極性ゲル(左右の剪断に対して異なる弾性率を示すゲル)について、理論と実験の両面から基礎学理の樹立を目指すとともに、物質やエネルギーを整流化する本ゲル特有の能力を活かし、エントロピー増大に逆らう広範な機能の実証を目指します。

塩谷 光彦

多元素金属イオンクラスターの精密設計と自在配列が拓く新物質科学

研究代表者
塩谷 光彦

東京大学
大学院理学系研究科
教授

主たる共同研究者
江原 正博 自然科学研究機構 計算科学研究センター 教授
小澤 岳昌 東京大学 大学院理学系研究科 教授
研究概要

本研究は、金属イオンとコア・シェル配位子から成る多元素金属イオンクラスター、および単位クラスターの多次元自己融合体を対象とし、実験・理論・計測により、原子・分子の精密配列法の設計概念と合成技術を確立し、新物質群の体系化を目指します。さらに、構造に特異な物性を記述する結合・物性・反応論を開拓し、高安定クラスターを光バイオ分析に、高活性クラスターを触媒化学に展開し、物質科学の新たな局面を切り拓きます。

畠山 琢次

含BNナノカーボン分子の自在合成と配向制御

研究代表者
畠山 琢次

京都大学
大学院理学研究科
教授

主たる共同研究者
安達 千波矢 九州大学 大学院工学研究院 教授
研究概要

本研究では,炭素・ホウ素・窒素が精密に配列された巨大π共役系を有する「含BNナノカーボン分子」を合成し,素子中の配向を制御することで,次世代の有機光エレクトロニクスを実現します。さらに,精密有機合成と化学気相成長法を組み合わせることで,原子配列が精密に制御された「含BNナノカーボン」の創製を目指します。

真島 豊

光配向単分子架橋共鳴トンネルトランジスタのシステム機能化

研究代表者
真島 豊

東京工業大学
科学技術創成研究院
教授

主たる共同研究者
小野 倫也 神戸大学 大学院工学研究科 教授
新谷 亮 大阪大学 大学院基礎工学研究科 教授
研究概要

本研究では、1.無電解金めっきナノギャップ間での光配向単分子架橋過程のその場観察と組織化制御、2.単分子トランジスタの組織化・機能化に向けた新規π共役分子の革新的合成、3.理論計算に基づく単分子架橋系の創製過程・伝導特性解析と素子設計、4.室温動作単分子架橋共鳴トンネルトランジスタの創製に関する研究項目を実施し、単分子架橋共鳴トンネルトランジスタのシステム機能を発揮させるための基盤技術を創出する。

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