物質・デバイス領域共同研究拠点 物質創製開発研究領域
【東北大学多元物質科学研究所】

部門別教員及び主要研究課題

平成27年11月1日現在

分 野 名

教  員  名

主 要 研 究 課 題

教 授

准教授

講 師

助 教











生命機能分子合成化学

永次 史

 

 

鬼塚 和光
山田 研
松本 高利

1.ハイブリダイゼーション活性化反応による細胞内遺伝子機能制御方法の開発
2.DNAを鋳型とする反応を利用した2本鎖DNA結合分子の新規検索法の開発
3.2本鎖DNA構造の制御を目指した分子モーターの合成

生命機能制御物質化学

和田 健彦

荒木 保幸

 

坂本 清志

1.外部刺激応答型人工核酸の開発
2.細胞内環境応答性人工核酸のガン細胞特異的遺伝子治療薬への展開
3.光化学を活用した新しいケミカルバイオロジー手法の開発
4.合成坑体など生体高分子を不斉反応場とする超分子不斉反応系の創成
5.生体分子構造機能解析のための高感度・高時間分解能CD装置開発
6.分割型蛍光タンパク質を用いた細胞内検出システムの構築

生命類似機能化学

(兼)和田 健彦

秋山 公男

 

宇井 美穂子

1.有機合成化学と超分子化学に立脚した新機能物質の開拓
2.生体分子の特性を利用した機能性材料の開発
3.物理・化学的刺激により構造変化を起こす機能性物質の開拓
4.有機常磁性種の生成と反応メカニズム
5.光機能材料のスピン光化学研究

生体分子構造

稲葉 謙次

門倉 広

渡部 聡

1. 細胞におけるタンパク質品質管理機構の分子構造基盤の確立
2. 細胞内レドックスネットワークの網羅的解析と新規機能同定
3. 小胞体におけるカルシウム恒常性維持機構の構造生物学的研究

タンパク機能解析

(兼)稲葉 謙次

松井 敏高

 

 

1.細胞内のヘムを分解し、同時に生体内信号としての役割が注目されている一酸化炭素を生成する酵素、ヘムオキシゲナーゼの反応機構の研究
2.脳の中枢神経系において速い興奮性の信号伝達を行うイオンチャンネル型グルタミン酸受容体の機能-構造相関の研究
3.ヘムのレセプターやトランスポーター、酸素感受性タンパク質等の新しいヘムタンパク質のクローニング、発現系の構築、および構造解析

生物分子機能計測

(兼)高橋 聡

 

 

井上 裕一

1.生体分子の運動の1分子レベルでの計測
2.光学顕微鏡を基本とした新世代ナノ計測システムの開発
3.カーボンナノチューブなどの新素材の生体分子計測への応用

生命分子ダイナミクス

高橋 聡

 

 

鎌形 清人
小井川 浩之

1.タンパク質のフォールディング現象や、がん抑制タンパク質p53の機能の理解を目指した生命科学研究
2.タンパク質ダイナミクスを観察するための新しい一分子蛍光分光法や一分子蛍光顕微法の開発
3.タンパク質をデザインするための新規方法の開発








計算材料熱力学

大谷 博司

三村 耕司

 

打越 雅仁
榎木 勝徳

1.電子論計算を応用した合金系の熱力学物性値の計算と実験的検証
2.平衡状態図を利用した材料設計基盤技術の確立
3.第一原理計算による合金系融体の熱力学物性の理論計算
4.化学的・物理的精製方法を組合せた高純度金属の製造プロセスの開発と高純度金属の特性評価

機能材料微細制御

鈴木 茂

篠田 弘造

 

藤枝 俊

1.機能性合金の微視的組成・構造不均一性の評価と制御
2.液相中における複雑金属酸化物の構造と形態の制御
3.エネルギー変換用イオン伝導体の原子レベル構造評価
4.金属・合金ナノ粒子の合成過程の解明と構造制御
5.持続可能な社会に向けた物質の存在状態の制御

スピン量子物性

佐藤 卓

 

 

奥山 大輔

1. 遍歴電子系、特に鉄系超伝導体における反強磁性と超伝導の研究
2. 低次元フラストレート量子スピン系における巨視的量子現象の研究
3. スカーミオン等のトポロジカルスピンテクスチャーのなすスローダイナミクス研究
4. 新型中性子非弾性散乱分光法の開発
5. 中性子非弾性散乱スペクトル解析法の開発

ナノスケール
磁気デバイス

北上 修

岡本 聡

 

菊池 伸明

1.高磁気異方性合金ナノ粒子の開発
2.磁性ナノ粒子系の異方性及び磁化反転機構の研究
3.ナノスケール微細ドット配列のメモリー機構の研究
4.超薄膜磁性体の表面磁気効果の研究

超臨界流体・反応

横山 千昭

 

 

喬 焜
冨田 大輔

1.新規イオン液体触媒の合成と触媒反応への応用
2.イオン液体と超臨界二酸化炭素を用いた化学プロセスの開発
3.糖類からの有用化学原料の製造プロセスの開発
4.マイクロ波加熱を利用した有機合成プロセスの開発
5.超臨界アンモニア中への化合物半導体の溶解度
6.電解質を溶解したアンモニア溶液の熱物性

高温材料物理化学

福山 博之

大塚 誠

 

安達 正芳 

1.窒化物系半導体の熱力学的研究と新しい結晶成長法の開発
2.静磁場と電磁浮遊法を組み合わせた金属融体の新しい熱物性測定法の開発
3.高温化学反応場における素材プロセシングの開発
4.無容器法を用いた新素材のプロセス開発超耐熱合金の高温物性と機能制御














基盤素材プロセッシング

北村 信也

植田 滋

 

金 宣中

1.環境調和型精錬プロセスの構築に向けた基盤研究
2.製錬副産物からの有価金属の分離回収
3.反応界面積の極大化による超高速精錬プロセスの追求
4.鉄鋼スラグを利用した津波で被災した田園の復興
5. 鉄鋼中の介在物無害化技術

機能性粉体プロセス

加納 純也

 

 

石原 真吾

1.メカノケミカル法を活用した水素エネルギープロセスの創成
2.都市鉱山からの金属資源の回収プロセスの構築
3.粉粒体シミュレーション法の創成
4.コンピュータシミュレーションによる粉体プロセスの高効率化と設計

高機能ナノ材料創成

(兼)鈴木 茂

 

 

佃 諭志

1.高エネルギーイオンビーム照射を用いた無機・有機ハイブリッドナノ構造体誘起 と機能制御
2.低次元ナノ構造制御に基づく高次機能材料設計と創成
3.セラミックス基ナノ複合材料の高次構造設計と機能化

超臨界ナノ工学

阿尻 雅文

高見 誠一

 

有田 稔彦

1.ハイブリッド超粒子の創製プロセス
2.ハイブリッド超粒子系の熱力学(超分子構造形成・相挙動)
3.超ハイブリッド創製(ポリマー/無機物 ハイブリッド超粒子)
4.メタマテリアル創製(磁性・誘電・光学新機能発現)
5.スーパーDDS創製

光物質科学

佐藤 俊一

 

 

小澤 祐市

1.高強度光の場における物質変換プロセス
2.高強度光の場におけるナノ粒子作製
3.偏光分布を制御したレーザー光源の開発と新分野への応用技術開発
4.軸対称偏光ファイバーレーザーシステムを用いた高精度レーザー加工
5.ベクトルビームを用いたナノイメージング

ハイブリッドナノ粒子

村松 淳司

蟹江 澄志

 

中谷 昌史

1.有機-無機ハイブリッドナノ粒子の合成
2.透明導電性酸化物ナノ粒子のサイズ形態制御とナノインク化
3.半導体量子ドットの複合化と機能性材料への応用
4.高耐候性磁性ナノ粒子の創製
5.高濃度系コロイド界面科学の学理

エネルギーシステム

佐藤 修彰

桐島 陽

 

秋山 大輔

1.アクチノイド化合物の固体および溶液化学の研究
2.硫化物を用いる核燃料の処理プロセスに関する研究
3.放射性廃棄物の合理的な処理・処分システムに関する研究
4.水素を副生する硫黄固定化プロセスの開発
5.レアメタル鉱石の処理プロセスの開発研究
6.素材プロセスにおける放射能評価に関する研究






電子分子動力学

上田 潔

 

 

奥西 みさき
福澤 宏宣

1. 最も簡単な量子反応-光イオン化-の完全実験とコヒーレント制御
2. 内殻励起分子の電子緩和とイオン性解離のフェムト秒立体ダイナミクス
3. レーザー励起再散乱電子を用いた高速分子イメージングと反応顕微
4. X線自由電子レーザーを用いた高速分子イメージングと反応顕微
5. 分子イメージングと反応顕微のための荷電粒子分光法・同時計測法の開発

量子電子科学

高橋 正彦

渡邉 昇

 

山﨑 優一

1.配向分子の電子運動量分光の開発による分子軌道イメージングと電子状態研究への応用
2.多次元同時計測法の開発による電子・分子衝突の立体ダイナミクス
3.時間分解電子運動量分光の開発による物質内電子移動の可視化

量子ビーム計測

百生 敦

矢代 航

 

 

1.X線光学とX線イメージングに係る基盤的研究
2.X線位相イメージング法の開発とその応用研究(医用画像診断、非破壊検査など)
3.位相敏感X線顕微法の開発
4.中性子位相イメージング法の開発
5.X線・中性子光学素子の開発・評価

構造材料物性


木村 宏之

 

坂倉 輝俊

1.中性子4軸回折装置とその応用法の開発(JAEA 東海3号炉JRR-3M:T2-2 FONDER)
2.多重極限下(高圧,極低温,高磁場,高電場)におけるX線・中性子散乱手法の開発
3.強誘電体、磁性体およびマルチフェロイック物質の構造と物性研究
4.水素結合系誘電体物質の電子密度分布と核密度分布
5.酸化物・有機物などの様々な電気伝導体の構造相転移の研究

分光化学

(兼)上田 潔

大庭 裕範

 


1.高出力パルスESRによる生体分子の構造と機能相関
2.高周波ESR による生体分子の機能と構造ダイナミクス
3.ESRイメージング装置の開発
4.新規ESR 装置・方法論の開発(多次元ESR・超高速ESR・スペクトル解析法)

ナノ界面化学

栗原 和枝

田邊 匡生
水上 雅史

 

粕谷 素洋 

1.固–液界面における水素結合による分子組織体の創製と材料への応用
2.限定ナノ空間の液体の構造化と流れ・摩擦・潤滑特性の解明
3.ナノレオロジー・ナノトライボロジー装置の開発
4.表面力測定による固‐液界面の特性評価
5.たんぱく質–DNA など生体分子間相互作用の直接評価とデバイス化の研究

表面物理プロセス

高桑 雄二

虻川 匡司

 

小川 修一

1.リアルタイム光電子分光による固体表面化学結合状態と電子状態の解析
2.RHEED-AES 法による表面動的過程の研究
3.電子回折による3D逆空間マップ測定と表面構造解析
4.ナノ炭素材料合成とカーボンエレクトロニクスへの展開
5.光電子分光顕微鏡法を用いた表面動的過程のイメージング

量子光エレクトロニクス

秩父 重英

小島 一信

 

山崎 芳樹

1.環境に優しい(AlInGa)N および(MgZn)O 系ワイドバンドギャップ半導体微小共振器を用いた、励起子と光の相互作用に基づく新しいコヒーレント光源の研究
2.フェムト秒レーザおよびフェムト秒パルス電子線を用いた(AlInGa)N および(MgZn)O系ワイドバンドギャップ半導体量子ナノ構造の時間空間分解スペクトロスコピー















エネルギー
デバイス化学

本間 格

 

笘居 高明

 

1.高容量型リチウム電池の材料研究
2.グラフェンを用いたスーパーキャパシタの研究
3.超臨界プロセスを用いた電池材料の低コスト量産化技術の研究
4.太陽電池材料・デバイスの低コスト製造法の研究
5.ナノテクを用いた革新的電池材料の研究

固体イオニクス・デバイス

雨澤 浩史

 

 

中村 崇司

1.固体酸化物燃料電池/高温水蒸気電解/各種化学センサの材料と要素技術の開発
2.イオン機能材料の機械的・熱的・電気化学的安定性のデザインと評価
3.固体酸化物(バルク、界面)のイオン、電子の化学平衡と輸送現象に関する基礎研究
4.固体電解質系の電極反応論の構築
5.固体酸化物形燃料電池の機械的信頼性評価法の研究および長期安定性

固体イオン物理

河村 純一

桑田 直明
渡辺 明

 

武野 幸雄
高橋 純一

1. 全固体薄膜リチウムイオン電池の開発とそれを用いた物性研究
  - 固体電解質・正極・負極材料、固体界面の研究
2.核磁気共鳴(NMR) 分光法による固体内イオン移動の研究
  - 燃料電池・リチウム電池のin situ診断技術開発
  - NMRイメージングによるイオン移動の可視化技術開発
3.固体・液体・ガラス中でのイオン移動機構の研究
  - ガラス転移とイオン局在化のダイナミクスの研究
  - ナノ・マクロ階層的空間でのイオン拡散の研究

環境適合素材プロセス

埜上 洋

 

 

丸岡 伸洋

1.素材製造プロセスの多相反応シミュレータ開発
2.新規エネルギー変換・貯蔵・回収プロセスの開発
3.反応・伝熱高効率化のための境膜制御技術開発
4.鉄鉱石の還元溶融現象の解明
5.固体表面の液体流動の解析

材料分離プロセス

柴田 浩幸

 

 

助永 壮平

1.無機材料の熱物性値の評価法の開発と測定
2.金属材料の凝固・変態の動力学
3.異相界面における高温界面反応の基礎

金属資源循環システム

柴田 悦郎

 

飯塚 淳

1.新鉱物資源の製錬プロセスの開発
2.希土類元素の抽出ならびに電解精製に関する研究
3.ショット状アノードを用いた新規銅電解精製法に関する研究
4.スコロダイト合成による砒素の安定固定化に関する研究
5.製鉄原料化に向けた銅スラグからのマグネタイトの析出回収に関する研究
6.量子化学計算支援による難処理鉱物用の新規浮選剤の開発
7.臭素系難燃プラスチックの熱分解機構と金属分の臭素化揮発反応に関する研究
8.カルシウム系化合物による脱ハロゲン機構に関する基礎的研究
9.選択硫化法及び溶媒抽出法等を用いたレアアース回収技術開発の基礎研究
10.コンクリート廃棄物の再資源化プロセスの開発
11.電気パルス破砕による高効率物理選別技術に関する研究
12.超音波照射下のマイクロバブルの挙動を利用した固液分離と新規物理洗浄法に関する研究
13.廃小型家電製品等からのタンタル回収技術の開発
14.液体エタノールの表面プラズマを用いたカーボンデンドライトの作製










放射光ナノ構造可視化

高田 昌樹

江島 丈雄

 

豊田 光紀
羽多野 忠

1.広視野・高分解能軟X線顕微鏡の開発および生体試料への応用
2.広視野と高倍率を両立した多層膜鏡による新型対物鏡の開発
3.レーザープラズマ軟X線光源・2次元検出器等要素技術の開発
4.曲面鏡全面で反射波長帯域を制御する膜厚制御多層膜形成法開発
5.サブナノメートル波面誤差を計測できる軟X線干渉計測法と多層膜鏡表面ミリングによる波面補正技術の開発

電子回折・分光計測

寺内 正己

津田 健治

 

佐藤 庸平

1.ナノスケール軟X線発光分光装置の開発研究と物性物理学への応用
2.超高分解能EELS によるボロン・カーボンナノネットワーク物質の電子状態の研究
3.強相関遷移金属酸化物および準結晶の構造・電子状態の研究
4.収束電子回折法によるナノ結晶構造・価電子分布解析法の開発と応用
5.収束電子回折法による構造相転移および結晶格子歪み解析法の研究

電子線干渉計測

進藤 大輔

 

赤瀬 善太郎

 

1.電子線ホログラフィーによるナノスケール電磁場計測の高精度化
2.電磁場制御と伝導性評価のための電顕内探針操作技術の開発
3.電場解析による帯電・電子放出機構の解明
4.先端ハード・ソフト磁性材料のナノスケール磁区構造解析
5.高温超伝導体、強相関電子系新物質の磁束イメージング

走査プローブ計測技術

米田 忠弘

 

高岡 毅

道祖尾 恭之

1.分子線と赤外反射分光装置を組み合わせた表面反応解析装置の開発と、それを利用した衝突誘起表面化学の研究
2.シリコン表面の炭化、窒化、酸化膜形成機構の研究
3.気相成長法で作成したダイヤモンド表面の構造と窒化反応機構の研究


















高分子ハイブリッドナノ材料

三ツ石 方也

 

山本 俊介
朱 慧娥

1.高分子ナノシートをテンプレートとした配列集積技術開発
2.高分子ハイブリッドナノ構造を利用した光電子機能発現
3.ナノ接着、ナノ界面の自在構築および特性解明
4.高分子ハイブリッドナノ材料の開発

有機ハイブリッドナノ結晶材料

及川 英俊

笠井 均

 

小野寺 恒信

1.有機・高分子ナノ結晶のサイズ・形態制御と光学特性評価
2.有機―金属ハイブリッドナノ結晶の新規作製法の開発と物性評価
3.ナノ結晶・粒子のカプセル化とその位置・配列制御,物性・機能評価
4.遠赤外振動分光法による有機ナノ結晶の格子構造解析
5.可溶性共役高分子の溶液物性とナノ粒子化
6.生理活性物質のナノ結晶化

ハイブリッド
炭素ナノ材料

京谷 隆

西原 洋知

 

干川 康人

1.水分散性カーボンナノチューブを用いたバイオ応用
2.炭素被覆メソポーラス構造体の燃料電池・バイオセンサー等への応用
3.炭素ナノ薄膜を用いたナノエレクトロデバイスの開発
4.高表面積ナノグラフェン構造体の合成と蓄電デバイスへの応用
5.シリコン系高容量リチウムイオン電池負極材料の開発
6.金属ナノクラスター担持カーボン材料の創成と水素貯蔵・触媒等への応用

ハイブリッド材料創製

芥川 智行

 

 

菊地 毅光
星野 哲久
武田 貴志

1.分子性材料の薄膜化
2.点接触イメージングAFMによる分子集合体ナノ構造の物性評価
3.分子性材料の低温誘電物性評価
4.分子性材料の低温伝導物性の評価

光機能材料化学

中川 勝

中村 貴宏

廣芝 伸哉

1.反応性密着分子層と離型促進分子層の開発
2.熱ナノインプリントによるコインメタルの微細加工
3.光ナノインプリントリソグラフィに資する材料とプロセス
4.Sub-20nmの極限ナノ造形・構造物性

自己組織化高分子材料

陣内 浩司

藪 浩

 

樋口 剛志

1.散逸構造などの自己組織化により形成されるマイクロ・ナノ微細構造の創出
2.高分子多孔質フィルム(ハニカム構造フィルム)の作製と組織工学・移植医療への展開
3.ハニカム構造フィルムを鋳型とする有機・無機ハイブリッドの作製と機能化
4.自己組織化による高分子ナノ微粒子の作製と機能化
5.自己組織化高分子ナノマテリアルの生産技術の開発
6.ソフトマテリアル用先端電子顕微鏡法の開発















無機固体材料合成

山根 久典

山田 高広

 

森戸 春彦

1.多元系セラミックスの新規物質探索と構造解析および結晶化学的研究
2.多元系セラミックス蛍光体の探索と新規合成プロセスの開拓
3.活性金属を利用した非酸化物系セラミックス合成プロセスの開発
4.Naフラックス法によるSiCセラミックスおよび金属間化合物の低温合成

金属機能設計

蔡 安邦

亀岡 聡

 

藤田 伸尚
西本 一恵

1.準結晶の創製とその構造および物性
2.準結晶の構造安定化機構に対する第一原理計算
3.準結晶強化Mg 合金の開発
4.準結晶を用いた新規触媒の開発および準結晶の表面科学
5.合金および複合酸化物の微細組織制御による触媒設計
6.金属の電子構造に基づく触媒機能制御

環境無機材料化学

佐藤 次雄

YIN SHU

 

呉 暁勇

1.ソルボサーマル反応によるセラミックスのパノスコピック形態制御による機能性の高度発現
2.可視光応答性光触媒の創製と環境調和機能
3.セラミックスの酸素ストレージ機能および革新的自動車排ガス浄化触媒の創製
4.鉛フリー圧電材料の創製
5.無機系紫外線遮蔽材・近赤外線遮蔽材の開発
6.無機系バイオイメージング材料の創製

無機材料創製プロセス

垣花 眞人

加藤 英樹

 

小林 亮

1.水溶液化学に立脚したグリーンプロセスの開拓
2.機能性金属錯体のケミカルデザイン
3.フォトセラミックスの形態制御技術の開発
4.パラレル合成スキームによる光機能性物質探索
5.ノンオキサイド系フォトセラミックスの開発
6.溶液法による高活性水分解光触媒の合成
7.回折法と分光法による無機材料の平均構造と局所構造の解析