[元素戦略] 新物質科学と元素戦略

※ 所属・役職は、活動終了時点のものです。

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

研究総括

細野 秀雄(東京工業大学 フロンティア研究センター/応用セラミックス研究所 教授)

概要

 物質の機能は、それを構成する元素と不可分な関係にあることが知られています。しかし、元素の数は100あまりに過ぎず、そのうち実際に材料に使えるものは、資源や毒性などの制約のために、数が限定されてきています。よって、社会を支え要求に応える材料を産み出すためには、これまでの各元素に対するイメージを刷新し、新しい可能性を切り開く成果が研究者に求められています。物質・材料分野の飛躍的進展には、ナノ領域の科学と技術の開拓が不可欠であるとの共通の認識から、世界各国でその研究が重点的に行われてきています。

これからは、その基盤の上に各国の特質を反映した施策が実行される時期です。「元素戦略」は、天然資源に乏しい我が国が世界に先駆けて開始した研究施策のひとつで、これまで希少な元素を駆使して実現してきた有用な機能を、できるだけありふれた元素群から知恵を絞って実現しようというものです。これは学術的には、持続可能な社会のための新しい物質科学を確立することを意味します。

本研究領域は、資源、環境、エネルギー問題などを解決するグリーン・イノベーションに資するべく、クラーク数上位の元素を駆使して、ナノ構造や界面・表面、欠陥などの制御と活用による革新的な機能物質や材料の創成と計算科学や先端計測に立脚した新しい物質・材料科学の確立を目指します。

 本研究領域は、文部科学省の選定した戦略目標「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」のもとに、平成22年度に発足しました。

領域アドバイザー

掛下 知行 大阪大学 大学院工学研究科 教授
北川 宏 京都大学 大学院理学研究科 教授
佐々木 高義 物質・材料研究機構 フェロー
瀬戸山 亨 三菱化学(株)フェロー・執行役員
田中 勝久 京都大学 大学院工学研究科 教授
田中 健 東京工業大学 大学院理工学研究科 教授
谷垣 勝己 東北大学 大学院理学研究科 教授
玉尾 皓平 理化学研究所 研究顧問・グローバル研究クラスタ長
常行 真司 東京大学 大学院理学系研究科 教授
中嶋 敦 慶應大学 理工学部 教授
中山 智弘 文部科学省 元素戦略プロジェクト プログラムオフィサー
野崎 京子 東京大学 大学院工学系研究科 教授
真島 豊 東京工業大学 応用セラミックス研究所 教授
村井 眞二 奈良先端科学技術大学院大学 特任教授
山口 周 東京大学 大学院工学系研究科 教授
山根 久典 東北大学 多元物質科学研究所 教授
若井 史博 東京工業大学 応用セラミックス研究所 教授

平成22年度 採択課題

金属間化合物を活性点とする貴金属フリー排ガス清浄化触媒の開発

研究者
阿部 英樹(物質・材料研究機構 半導体材料センター 主任研究員)

非バルク的環境を活用した次世代材料の理論設計

研究者
有田 亮太郎(東京大学 大学院工学系研究科 准教授)

希少元素を含まない新規超伝導体の電場誘起キャリアドーピング法による開発

研究者
上野 和紀(東京大学 総合文化研究科 准教授)

ユビキタス元素を用いた高活性光触媒の開発

研究者
梅澤 直人(物質・材料研究機構 光触媒材料センター 主任研究員)

有機化学による擬元素創製へのアプローチ

研究者
遠藤 恆平(東京理科大学 理学部第一部化学科 准教授)

新しい電子移動パラダイムに基づく有機触媒の創製

研究者
小西 玄一(東京工業大学 大学院理工学研究科 准教授)

ナノスピノダル分解による高効率太陽電池材料の設計

研究者
佐藤 和則(大阪大学 大学院工学研究科 准教授)

ユビキタス元素を用いた高性能熱電変換ナノ材料の創成

研究者
中村 芳明(大阪大学 大学院基礎工学研究科 准教授)

酸化物エレクトロニクスのパラダイムシフトを目指したアトムエンジニアリング

研究者
一杉 太郎(東北大学 原子分子材料科学高等研究機構 准教授)

ナノ自己組織化を用いたスピン注入型超高効率熱電素子の開発

研究者
水口 将輝(東北大学 金属材料研究所 准教授)

イオン伝導パスを有する分子結晶電解質の創製

研究者
守谷 誠(静岡大学 大学院理学研究科 講師)

新規異常高原子価物質における革新的機能の開発

研究者
山田 幾也(大阪府立大学 21世紀科学研究機構 講師)

平成23年度 採択課題

酸化物半導体表面における新機能の探索

研究者
石坂 香子(東京大学 大学院工学系研究科 准教授)

フェルミ準位近傍の微細電子構造と特徴的フォノン分散を利用した環境調和型熱電材料と機能性電子材料の創製

研究者
竹内 恒博(豊田工業大学 エネルギー材料研究室 教授)

有機エレクトロニクスの革新に資するユビキタス有機材料の開発

研究者
辻 勇人(東京大学 大学院理学系研究科 准教授)

遷移金属フリーのアニオン二次電池の開発

研究者
中野 秀之(株式会社豊田中央研究所 機能性Si低次元材料プログラム プロジェクトマネージャー)

SiO2ナノ多結晶体:超高靭性高硬度を有する新材料の開発

研究者
西山 宣正(ドイツ電子シンクロトロン研究所 放射光施設 ビームサイエンティスト)

「フェイク分子」法による多孔性金属錯体空間の超精密ポテンシャル制御とオンデマンド二酸化炭素分離機能発現

研究者
野呂 真一郎(北海道大学 電子科学研究所 准教授)

次世代半導体材料を目指した螺旋π共役分子の創製

研究者
畠山 琢次(関西学院大学 理工学部化学科 准教授)

ユビキタス元素を用いた革新的ナノポーラス複合材料とデバイスの創成

研究者
藤田 武志(東北大学 原子分子材料科学高等研究機構 准教授)

固体イオニクス未開領域を拓く錯体集積体の創出

研究者
堀毛 悟史(京都大学 工学研究科 助教)

低配位汎用元素を鍵とする機能性物質科学の開拓

研究者
松尾 司(近畿大学 理工学部 准教授)

単原子層デザインによる希少金属フリー超高磁気異方性薄膜の開発

研究者
薬師寺 啓(産業技術総合研究所 ナノスピントロニクス研究センター 主任研究員)

粒界エンジニアリングで創る超高保磁力ユビキタス磁石

研究者
山本 明保(東京大学 大学院工学系研究科 助教)

平成24年度 採択課題

新規高スピン偏極材料の探索と原子配列制御に伴う電子状態と物性変化

研究者
梅津 理恵(東北大学 金属材料研究所 准教授)

超過冷却液体を用いたナノスケール複合材料の創製

研究者
岡田 純平(宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所 助教)

革新的磁石材料の為の超高圧合成法による新規磁性化合物の探索

研究者
亀川 厚則(室蘭工業大学 環境調和材料工学研究センター 教授)

界面電子軌道混成を利用した新物質創生と超省電力磁化反転技術の開発

研究者
紅林 秀和(ユニバーシティカレッジロンドン 電子工学科 講師)

ヒドリド酸化物の直接合成による新規機能性材料の探索

研究者
小林 玄器(自然科学研究機構 分子科学研究所 准教授)

グラファイトの電子状態制御による新規触媒の創成

研究者
近藤 剛弘(筑波大学 数理物質系 准教授)

磁気バブルメモリの刷新に向けた、スキルミオンの結晶学と電磁気学の構築

研究者
関 真一郎(理化学研究所 創発物性科学研究センター ユニットリーダー)

自発分極変調を機軸とする物質探索と機能開発

研究者
塚﨑 敦(東北大学 金属材料研究所 教授)

スピンのナノ立体構造制御による革新的電子機能物質の創製

研究者
中辻 知(東京大学 物性研究所 准教授)

ユビキタス量子ドットの創製と光エネルギー変換材料への展開

研究者
宮内 雅浩(東京工業大学 大学院理工学研究科 准教授)

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