研究所・研究センター一覧

東北大学多元物質科学研究所

Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University
  • 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
村松 淳司
Muramatsu, Atsushi
キーワード
多元物質科学、有機・無機ハイブリッド材料、プロセスシステム・ デバイス工学、先端計測技術開発、ネットワーク型共同研究拠点
住所
〒980-8577
宮城県仙台市青葉区片平2-1-1

多元物質科学研究所(略称:多元研)は、70年の歴史を持つ旧3研究所(選研・素材研、科研、非水研・反応研)を融合させ、多元物質科学に関する基礎と応用の先端的研究を推進し、本学4研究科(工学研究科、理学研究科、環境科学研究科、生命科学研究科)と協力し、次世代を担う若者の教育研究活動を行い、世界的視点から思考できる指導的人材を育成し、地域と世界に貢献することを使命としております。さらに、北海道大学電子科学研究所、東京工業大学化学生命科学研究所、大阪大学産業科学研究所、九州大学先導物質化学研究所と共に、大学の枠を越えた日本を縦断するネットワ-ク「物質・デバイス領域共同研究拠点」(全国共同利用研)を形成し、新しいタイプの共同利用研究所としての活動をしています。

平成29年度の研究活動内容及び成果


細胞内の不良品たんぱく質の分解メカニズムを解明 ~アルツハイマー病など神経変性疾患の成因の一端の解明が可能に~

稲葉謙次教授の共同研究グループは、X線結晶構造解析により、ジスルフィド結合開裂酵素ERdj5のクラスターの配向が異なる2つの結晶構造を解明し、高速原子間力顕微鏡により、ERdj5のC末端側クラスターがダイナミックに動いている様子を一分子レベルで観察することに世界で初めて成功しました。さらに細胞を用いた実験により、ERdj5のC末端側クラスターの動きが、構造異常たんぱく質中のジスルフィド結合の還元および分解促進に重要な役割をもつことが強く示唆される結果を得ました。

ERdj5の2つのコンフォメーション:2011年に本研究グループが報告したオリジナルな構造(フォームI:左図)に比べ、新しい構造(フォームII:右図)はC末端側クラスターが約110度回転し、クラスターの配向が大きく異なる。

ERdj5の2つのコンフォメーション:2011年に本研究グループが報告したオリジナルな構造(フォームI:左図)に比べ、新しい構造(フォームII:右図)はC末端側クラスターが約110度回転し、クラスターの配向が大きく異なる。

反強磁性体におけるマグノン偏光の非相反性 -マグノン旋光性とスピントロニクス素子への応用-

佐藤卓教授の国際共同研究チームは、反強磁性体を伝わるスピン揺らぎの波の非相反性を明らかにしました。反強磁性体では回転方向が逆の2種類のマグノンが存在することが知られています。通常の反強磁性体ではこれらのマグノンは同じ振動数を持ちますが、今回研究対象とした銅バナジウム酸化物ではこれらが方向に依存する異なる振動数を持つことが明らかになりました。振動数の違いはマグノン偏光角の回転に伝搬方向依存性(旋光性)をもたらしますが、このようなマグノン旋光性を示す磁性体は今回初めて見出されたものです。今回の研究結果から、旋光性を電場で制御する可能性(マグノンファラデー効果)も期待され、マグノン電界効果トランジスタなどの新奇なスピントロニクス素子の応用の可能性が拓かれました。

今回観測された反強磁性非相反マグノンの模式図

今回観測された反強磁性非相反マグノンの模式図

社会との連携


学都仙台コンソーシアムサテライトキャンパス公開講座 「ビールの泡から最先端ナノ材料の創造へ」(6月)

村松淳司教授が「ビールの泡から最先端ナノ材料の創造へ」と題して、一般市民を対象にビールの泡が簡単に消えないしくみや、泡だけでなく、牛乳や温泉など、私たちの身近にある科学と、最先端材料のナノ粒子合成とのつながりについて解説しました。

学都「仙台・宮城」サイエンス・デイ2017(7月)

体験型・対話型の科学イベント 『学都「仙台・宮城」サイエンス・デイ2017』 が開催され『多元研サイエンスワールド』として出展しました。

平成29年度みやぎ県民大学(7月)

「ミクロの世界を測る、見る、操る」と題して、一般市民を対象に4日間に渡り、大学開放講座を行いました。

東北大学科学シンポジウム「ニュートリノ研究に夢をのせて」(8月)

ノーベル物理学賞受賞者・梶田隆章先生をお招きして、高校生、大学生を中心とする一般市民を対象にニュートリノ研究を易しく理解してもらうための講演会を主催しました。

学都仙台コンソーシアムサテライトキャンパス公開講座 「中性子でミクロな世界を探索しよう」(10月)

佐藤 卓教授が「中性子でミクロな世界を探索しよう」と題して、一般市民を対象に身の回りで広く使われる磁石がどのようになっているか、電子磁石を見る目、中性子散乱について解説しました。

片平まつり(10月)

「おどろき! はっけん!科学ワンダーランド 仙台発信」をテーマに、小・中・高校生の児童・生徒の皆さんに興味を持っていただけるような多くの企画を出展しました。

第17回東北大学出前授業「ナノって何なの?」(11月)

村松淳司教授が「ナノって何なの?」と題して、小学校に出向き、金ナノ粒子などを児童に実際に作らせ、ナノ粒子の魅力を自分の目で確かめてもらう授業を行いました。

学都仙台コンソーシアムサテライトキャンパス公開講座 「仙台のスポーツとボランティア」(2月)

村松淳司教授が「仙台のスポーツとボランティア」と題して、一般市民を対象に仙台のスポーツについて解説し、仙台のスポーツシーンでは「する」「みる」「ささえる」の側面があること、また、1000人以上が活動する仙台のボランティアについて概説しました。

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