マルチスケール機能集積

About关于研究室

電子顕微鏡と計算で、材料を読み解く。

マルチスケール機能集積研究室は、材料の内部を原子レベルで評価し、ナノからマクロまでの特性をまとめて解析することを目指しています。
超高圧電子顕微鏡室と密接に連携し、さまざまな電子顕微鏡を組み合わせた材料解析の手法づくりも目指しています。
こうした分析技術とデータマイニングを使い、新しい構造材料や半導体材料、エネルギー材料を開発しています。
スタッフはグリーントランスフォーメーション先導研究センターと半導体フロンティア教育研究機構にも参加しています。

Research研究课题

エネルギー利用の高効率化と、そのための材料開発の基盤をつくることを目指しています。原子レベルの構造評価、ナノ計測、計算機シミュレーションを組み合わせ、材料の特性とその起源をマルチスケールで解析しています。

※示意图

貴金属を減らした触媒↗

クリーンエネルギー社会には、貴金属が少なくても活性と耐久性の高い触媒が欠かせません。電子顕微鏡による直接観察に、第一原理計算や原子核の量子ダイナミクス計算を組み合わせ、触媒金属が集まっていく過程や反応のしくみを素過程から理解し、新しい触媒を設計しています。

※示意图

二次元セラミックスMXene↗

グラフェンのようなシート状のセラミックスであるMXeneは、触媒や二次電池、光学材料などへの応用が期待されています。高性能なMXeneをつくるため、別の元素を混ぜ込む合成プロセスや、収率を上げるエッチング工程の最適化に取り組んでいます。

※示意图

計算で探る水素と材料↗

材料に水素が入ると脆くなる一方で、水素透過膜には水素をよく通すことが求められます。第一原理計算と量子ダイナミクス計算で、材料の中での水素の溶け方や拡散のしかたを調べ、水素を遮る被覆膜や透過膜の開発につなげています。

※示意图

金属のミクロ組織を操る↗

金属材料の機械的な性質は、内部のミクロ組織で大きく変わります。熱処理を簡略にした鋼や、金属3Dプリンターでつくった材料の組織を電子顕微鏡で系統的に観察し、組織を制御するための条件を探っています。

Voices学长学姐的评价

评价基于在读（或曾在读）学生的个人经历，不代表研究室官方观点。评价的有无或数量不代表对研究室的评价。

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