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機能物質工学研究室

研究キーワード

機能性物質/強誘電体・圧電体/材料プロセッシング

学べることは?

強誘電体物質を中心とした新材料創製/材料プロセス技術の確立

様々な機能を有する結晶性無機材料を中心に、材料の設計、合成、評価(物性解析)のサイクルを一体化させることにより、新しい材料を考案し、その合成に関わるプロセスの重要な因子を明らかとし、実際の応用への可能性を追求します。

 電荷を貯める(誘電性)、電圧印加により伸縮する(圧電性)、磁石のような性質を示す(磁性)、電荷が移動する(電気伝導性)など発現する物性別に様々な用途が考えられる機能性材料の薄膜化(あるいはナノコーティング技術の確立)について、溶液を用いる化学的な方法による作製を学び、通常の材料とは異なるミクロン以下のレベル(特にナノメータレベル)での機能発現を目標とします。さらに、各々の材料が有する基本的な特性を最大限に利用するために、化学組成・微細構造・結晶成長方位の制御方法および正しい材料評価法なども(バルク材料も含め)習得します。

ここでは、ターゲットとなる機能性無機材料(+複合材料)について、低環境負荷かつ低コスト化の実現も目指します。

教授 坂本 渉
研究室:14号館6階
専門分野:無機材料・物性/材料プロセッシング
趣味:旅行、ドライブ、歴史小説

 

研究室からのメッセージ

2018年に新しくできた研究室です。

物質は身の周りのあらゆるところに使われ、いずれの工学分野においても根幹をなすものとなっています。しかし、様々な機能を有する多くの物質から、いかに環境に優しくかつ実際に使える材料とするのかが大きな課題です。研究室では、環境に優しい材料を考え、斬新なプロセスで合成し、その物性を明らかにする(+どうやって望む物性を引き出すのか?)研究を行います。若い皆さんのアイデアをもとに、何事にも積極的にチャレンジして、ともに新しい機能性物質(夢の材料)を目指しましょう!

研究内容紹介

環境低負荷型の機能性材料およびプロセスを目指して!

・溶液プロセスに立脚した機能性物質の合成

独自に開発したプレカーサー(金属-有機化合物前駆体)の構造設計に基づく化学的にテーラーメイドされた溶液を用いる手法により、様々な機能性材料の薄膜化(ナノコーティング・複合膜を含む)に関する研究を主に行っています。ここでは、特に強誘電体酸化物を中心に無機材料が有する優れた機能を活用するための材料設計とプロセッシング技術の確立を目指しています。

(研究例図1:交代層構造強誘電体薄膜、マルチフェロイック(強磁性強誘電体)薄膜、ナノコーティング)

 

・環境調和型機能性セラミックス材料の開発

結晶材料の高品質・高機能化のための欠陥化学に基づく物性制御および結晶成長方位制御技術を活かし、将来のセンサーネットワークシステムや省エネルギーデバイスに役立つ環境に優しい強誘電体を中心とした新材料の創製とその応用を目指した研究を推進しています。特に、最近注目を浴びているセンサー・アクチュエーター・エネルギーハーベスターなど、IoT分野および環境・エネルギー分野への応用を考えた薄膜材料およびバルク材料に関する研究に注力しています。

(研究例図2:無鉛圧電セラミックス薄膜のマイクロカンチレバー、狭バンドギャップ強誘電体薄膜に特徴的な光電変換)

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