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東京工業大学科学技術創成研究院フロンティア材料研究所

Laboratory for Materials & Structures, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology
  • 第1部会
  • 共同利用・共同研究拠点

研究所・センターの概要


所長
神谷 利夫
Kamiya, Toshio
キーワード
セラミックス、機能性酸化物、先端材料、建築構造・材料、耐震・制振
住所
〒226-8503
神奈川県横浜市緑区長津田町4259 メールボックスR3-25
従来は考えもつかなかった新材料・構造を開発し、社会に貢献しています

フロンティア材料研究所は、2016年4月に旧応用セラミックス研究所に金属・機械系教員を新たに入れ、改組して発足いたしました。多様な元素から構成される無機材料を中心とし、金属材料・有機材料などの広範な物質・材料系との融合を通じて、革新的物性・機能を有する材料を創製します。多様な物質・材料など異分野の学理を融合することで革新材料に関する新しい学理を探求し、広範で新しい概念の材料を扱える材料科学を確立するとともに、それら材料の社会実装までをカバーすることで種々の社会問題の解決に寄与します。また、先端無機材料共同研究拠点として、無機材料と建築材料・構造という異分野でありながら深く関連している両分野をカバーする特色ある共同利用・共同研究拠点として認定されています。

令和元年度の研究活動内容及び成果


非平衡高対称結晶における高移動度無機半導体の探索

Si、GeやAlの酸化物は、電界効果トランジスタのゲート絶縁体、窓ガラスや耐火煉瓦に使われているように、バンドギャップが非常に大きな電気絶縁体です。当研究所では、対称性が高い結晶構造を利用することにより、これら絶縁体のバンドギャップを1/2程度に小さくし、半導体化できることを報告してきました。立方晶SrGeO3は高圧合成でのみ合成可能な非平衡結晶ですが、本研究では、単結晶を合成し、赤外分光解析および第一原理フォノン分散計算(図)により、電子移動度の理論予測を行いました。その結果、従来、立方晶BaSnO3で得られていた電子移動度 320 cm2/(Vs)を超える可能性が示されました。

社会との連携


無機材料分野では、一般社団法人 日本ファインセラミックス協会などと協力し、合同講演会、セミナーなどを開催しています。建築・構造分野では、建物の安全(耐震安全性の向上)と居住者の安心(情報の伝達・見える化)を繋ぐ新しい研究領域を開拓し、社会実装を目指しています。2017年度には3大学・14企業でコンソーシアムを設立しました。共同利用・共同研究拠点では、災害等で被災した研究者の支援を行う、2020年の新型コロナ禍では、遠隔講演制度の設置により、関連コミュニティの支援を行っています。

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