元素科学国際研究センター

新物質 New Functional Materials

物質の特性・機能を決定づける特定元素の役割解明と、有機・無機新物質創製の指針の提案。

本センターの掲げる「元素科学」というコンセプトは、元素の特性を活かした新物質創製研究を強力に推し進めるというものです。この新しいコンセプトと共に、既存の「分子科学」、「物質科学」と連携し、また橋渡しをしながら、元素の特性に着目し新しい有機・無機構造体の創製と機能開発に関する基礎・応用研究を推進しています。

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(中村研)

人類の持続的発展の為には、現行の資源大量消費型の化学工業を革新するような新物質と新反応の発見・開発が不可欠である。当研究領域では、化学資源の有効利用を念頭に置きながら、(1)典型金属および鉄に代表される3d遷移金属のような普遍性の高い元素を活用した有機合成手法の開発、(2)再生可能資源(Biorenewables)を活用する分子変換反応の開発、(3)アミノ酸やペプチドの超分子科学を基盤とした高次機能金属触媒の開発を進めている。

(島川研)

遷移金属酸化物材料を中心に、ナノスケールレベルで構造制御された物質の設計・合成・評価に関する幅広い基礎研究を行い、その中から新しい機能性材料の探索と新物性や新機能の開発を目指している。高圧合成、エピタキシャル薄膜作製といった非平衡準安定物質まで作成可能な合成手法を駆使した物質開発と、エレクトロニクスを中心とする応用展開の可能性にも注目して研究を進めている。

(大木研)

効率的なエネルギー貯蔵システムや革新的な物質生産プロセスの開発は、持続可能な社会の達成に向けて化学者の貢献が望まれる大きな課題である。我々は、複数の金属原子が集まって働く化合物(クラスター)を触媒や機能性マテリアルとして用いて、これらの問題にアプローチしている。特に、クラスターを原子レベルで制御して合成する新しい方法を生み出し、得られたクラスターを、CO 2 やN 2 の還元といった高難度反応に応用すべく、研究を進めている。

 

最先端のレーザー分光技術を駆使したマテリアルサイエンスの展開とそれに基づく新物質設計・創生を目的として、超高速レーザー分光法およびテラヘルツ分光による半導体ナノマテリアルの量子光物性研究を行っている。特に、原子層物質を中心とした電子・磁性材料、ペロブスカイト半導体の光学物性研究の深化を通して、新規光デバイス開発やカーボンニュートラル社会の実現に向けた光電変換現象などを主なテーマとして研究を推進している。