[未来材料] 2022年度採択課題

伊藤 佑介

圧力・温度場の時空間的局在化によるメカノケミストリーの開拓

研究者
伊藤 佑介

東京大学
大学院工学系研究科
講師

研究概要

高圧印加とそれに伴う昇温による構造相転移の誘起が注目されていますが、付与できる圧力と冷却速度のトレードオフのため、高圧物質の創製に限界があります。本研究では、光照射時の電子とフォノンを高速に制御することで、超高圧と超高速冷却を両立させた反応場を創出し、新材料創製を目指します。物質探索空間を超高圧反応領域へと拡大することで、準安定相の創製を可能とするメカノケミストリーを開拓します。

金森 主祥

新しいシリコーンの水溶液化学による多孔性ソフトマテリアルの創成

研究者
金森 主祥

京都大学
大学院理学研究科
助教

研究概要

シリコーンは地殻中に豊富に存在するケイ素と酸素を主体とする樹脂材料であり、原油由来のプラスチックとは似て非なるものです。本研究では、シリコーン系において新しい多孔性柔軟材料、すなわち多孔性ソフトマテリアルを創成することを目的としています。シリコーン系における新しい水溶液合成法を開拓することによってその化学構造や多孔構造の探索空間を拡大し、環境負荷の低いシリコーン材料の未踏の可能性を引き出します。

相馬 拓人

強相関窒化物薄膜の創製

研究者
相馬 拓人

東京工業大学
物質理工学院
助教

研究概要

遷移金属酸化物における高温超伝導などの強相関物性の発見は、セラミックスの研究にパラダイムシフトを起こし、電子材料を含め新しい材料が開発され、応用展開されました。本研究では、酸化物で培われた高品質薄膜に立脚した物質合成技術を窒化物に適応することにより、窒化物中に強相関電子を創り出します。窒化物の特徴が融合した“強相関窒化物”という新パラダイムを創成することにより、未来材料が潜む新たな大地を開拓します。

高田 尚記

金属3Dプリンタを用いた非平衡組織・準安定相の創出

研究者
高田 尚記

名古屋大学
大学院工学研究科
准教授

研究概要

AlやFeを基軸とした種々の元素を組み合わせた成分系において、金属3Dプリンタ技術のひとつであるレーザ粉末床溶融結合(L-PBF)プロセスが創出する非平衡組織と準安定相の特徴を抽出し、L-PBFプロセスによる製造材の優れた機械的性質の発現機構を解明します。本成果を基に、多元素化による非平衡組織・準安定相の制御に資する学術基盤の構築を目指します。

豊田 良順

分子モーターを用いたDNA超らせんの光制御

研究者
豊田 良順

東北大学
大学院理学研究科
助教

研究概要

DNAを用いて人工的に構築するナノスケールの機能性材料が近年注目を集めています。本研究では、光照射によって単一方向に回転する分子モーターを用いることでDNA鎖のトポロジーを制御し、準安定状態である超らせん構造を自在に作り出すことを目指します。人工分子と天然材料を複合する技術を確立するとともに、DNA超らせんをツールとして既存の技術では獲得できないDNA材料群を創出します。

新津 甲大

欠陥内局所物性を活かしたバルク力学機能探索

研究者
新津 甲大

物質・材料研究機構
マテリアル基盤研究センター
独立研究者

研究概要

従来の結晶性材料の強化機構は転位等の格子欠陥同士の弾性相互作用に立脚した学理ですが、欠陥に局在する物性を考えると強化機構はより一般化・体系化された形で説明できると考えました。この欠陥局在物性は欠陥の動的挙動に影響を与え力学機能をはじめとする多様な巨視的物性に変化をもたらすと期待されることから、欠陥局在物性を巨視的物性を設計する上での新たな自由度と捉え、多様で新奇な機能性の探索を行います。

橋本 英樹

高度な構造秩序を内包する酸化物ガラスの創製

研究者
橋本 英樹

工学院大学
先進工学部
准教授

研究概要

金属の電気化学的酸化または金属イオン水溶液からの酸化物析出反応を用いて非晶質中間酸化物を合成し、これに室温高圧力圧縮技術を組み合わせることによって、バルクの中間酸化物ガラス群を創出します。量子ビーム計測やコンピュータシミュレーションを含む実験によって、この材料群に共通の構造的特徴を明らかにし、物性との関係を解明することで、新材料の設計指針をガラスの構造の観点から提案することを最終的な目標とします。

藤野 智子

異種混合配列オリゴマーによる超高伝導性材料の創製

研究者
藤野 智子

東京大学
物性研究所
助教

研究概要

異種混合配列の豊富な構造自由度に基づく幅広い電子相関系のもとで構造-物性相関研究を行い、超高伝導性の実現を目指します。構造的乱れのない単結晶性と優れた加工性を生かして、塗布型結晶性薄膜電極材料へと展開します。低分子材料での強相関電子系の域を脱した幅広い電子相関系の示す新しい伝導物性・物理現象の発見により、導電性オリゴマー材料研究領域を開拓します。

八木 亜樹子

新奇ダイヤモンド構造体の創製

研究者
八木 亜樹子

名古屋大学
トランスフォーマティブ生命分子研究所
特任准教授

研究概要

ダイヤモンド材料の微細化が無機化学研究の大きな流れとなっているものの、その制御は困難です。本研究では分子合成の技術を駆使することで、新たな高次ダイヤモンドイドである「分子性ダイヤモンド」や異種材料にダイヤモンド構造を高度に結合させた「ダイヤモンドハイブリッド構造体」の創製を行います。異端かつ多様なダイヤモンド構造体を創製することで、広く科学産業の進展に貢献することを目指します。

山内 幸正

アルカリ水光分解を促進する分子性触媒の創製と制御

研究者
山内 幸正

九州大学
大学院理学研究院
助教

研究概要

再生可能エネルギーの貯蔵技術として分子性触媒を用いた可視光水完全分解に基づく水素製造に大きな期待が寄せられていますが、その半反応である酸素発生がボトルネックとされています。そこで、酸素発生には有利だが逆に水素生成が不利となるアルカリ性水溶液において、優れた水素生成触媒特性を示す未来材料を創製します。さらに、太陽光駆動のアルカリ水分解分子システムに関する応用研究へと展開し持続可能な社会構築に貢献します。

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