プロジェクト2 : 結晶・界面の階層的構造制御による機能顕在化のための研究

目的

機能材料において、母相となる結晶、及びその表面と異物質との界面が機能発現の場であり、多種多様な機能がそれぞれの状態 (表面終端、欠陥濃度、不純物レベル、環境(温度、圧力)など) に応じて発現します。このため、機能の高度化、制御手法を獲得する上では、機能の発現母体となる結晶相、その異種界面(表面)等への深い洞察が必要です。そこで、本プロジェクトでは、材料の機能発現の場を司る母相(結晶相)から界面、表面に至る多様な状態・変化を“階層構造”と捉え、これを高度に制御することにより高機能材料を創製することを目的とします。

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概要

今般の社会生活を支えるために材料に新たに求められる“機能”は多岐に渡り、現存する材料機能の高度化に向けた研究・開発に加え、そのニーズがありながらも実現していない新たな機能を発掘・発現させるための研究も進めてゆく必要があります。これに当たっては、基礎から応用に向けた、”階層“的研究フェーズが存在し、獲得した学理を機能材料にまで結実するための各階層に応じた歩みと共に、時にはこの階層間をつなぐ連携 (機能高度化のための原理探究への帰還など) が必須となります。そうした研究開発フェーズの階層に加え、材料自身においても階層的な思想が必要となります。すなわち、目指す機能に応じて材料の形態は微粒子、薄膜、バルク結晶、多結晶(セラミックス)とその複合体まで多岐に渡り、機能を引き出す上では物質相互の界面、あるいは表面状態への深い洞察が重要です。すなわち、ドーパントや点欠陥という局所的0次元構造、2次元的な薄膜・界面から3次元のバルク結晶とこれらを複合したセラミックスや生体材料に至る多様な材料組織の”階層”があり、ここでもやはり、単結晶的な物性研究、界面研究、あるいは組織制御などの各技術分野の相互の連携が必要です。本プロジェクトでは、こうした階層を縦横に結びつけた境界領域の視点を重視することで、手元にある技術シーズの顕在化を進め、研究開発成果の社会実装に向けた取り組みを加速します。


プロジェクトの構成

本プロジェクトは、「機能性薄膜・界面の機能高度化」「結晶質材料の機能顕在化」「粉体・セラミックスの機能高度化」「生体材料・バイオ界面の機能高度化」の4つのサブテーマから構成されます。扱う材料の形態は、薄膜、バルク結晶質材料、粉体・セラミックス、複合材料などの多岐にわたり、かつ、その狙いとする機能も、電子機能、光学機能、熱・機械機能、生体機能と多くの分野にまたがっています。これらの材料や機能にまたがる共通項としての界面制御や結晶内の局所構造制御にフォーカスし、学理レベルから、産業シーズに渡る一気通貫の開発環境によって機能材料の開発を総合的に推進します。
本プロジェクトは、4サブテーマから構成されます。

プロジェクト名 責任者
結晶・界面の階層的構造制御による機能顕在化のための研究 谷口 尚
プロジェクトサブテーマ サブテーマリーダー
機能性薄膜・界面の機能高度化 鈴木 拓
結晶質材料の機能顕在化 島村 清史
粉体・セラミックスの機能高度化 鈴木 達
生体材料・バイオ界面の機能高度化 田口 哲志


プロジェクト責任者

(たにぐち たかし)

谷口 尚

(たにぐち たかし)


サブテーマリーダー

(すずき たく)

鈴木 拓

(すずき たく)


サブテーマリーダー

(しまむら きよし)

島村 清史

(しまむら きよし)


サブテーマリーダー

(すずき とおる)

鈴木 達

(すずき とおる)


サブテーマリーダー

(たぐち てつし)

田口 哲志

(たぐち てつし)


お問い合わせ先

機能性材料研究拠点
〒305-0044 茨城県つくば市並木1-1
E-Mail: kinou-inquiry=ml.nims.go.jp([ = ] を [ @ ] にしてください)
国立研究開発法人物質・材料研究機構
〒305-0047 茨城県つくば市千現1-2-1
TEL.029-859-2000 (代表)
FAX.029-859-2029