物質創製・先端計測研究領域（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 （2024年12月1日現在）
| 分野名 | 教授 | 准教授 | 講師 | 助教 | 主要研究課題 | |
| 有 機 ・ 生 命 科 学 研 究 部 門 | 生命機能分子合成化学 | 永次 史 | 鬼塚 和光 | 岡村 秀紀 | 1. 核酸高次構造選択的にアルキル化する中分子の開発 2. 自己活性型架橋反応性核酸を含む核酸医薬の開発 3. 核酸を標的とした擬ロタキサン形成技術の開発 4. RNA結合分子の探索 5. 新規人工塩基対の開発 | |
| 生命機能制御物質化学 | 和田 健彦 | 荒木 保幸 | 松本 光代 | 1. 外部刺激応答型人工核酸の開発 2. ガン細胞選択的核酸医薬創製を目指した細胞内環境応答性人工核酸の開発 3. 人工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構築 4. 生体分子構造機能解析のための高感度・高時間分解能円二色性(CD)装置開発 5. 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 | ||
| 細胞機能分子化学 | 水上 進 | 小和田 俊行 | 髙嶋 一平 IRA NOVIANTI | 1. バイオイメージングプローブの開発 2. 生体分子機能の光操作技術の開発 3. 細胞内クリック反応を利用した創薬・生体解析への応用 | ||
| 生物分子機能計測 | 米倉 功治 | 濱口 祐 | 黒河 博文 | 1. 高分解能クライオ電子顕微鏡解析 2. 結晶構造解析 3.トモグラフィー解析 4. 手法開発、AI応用 5. 材料科学への応用 | ||
| 生命分子ダイナミクス | 高橋 聡 | 伊藤 優志 | 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 | |||
| 量子ビーム構造生物化学 | 南後 恵理子 | 藤原 孝彰 田口 真彦 | 1. X線自由電子レーザーによるタンパク質構造解析 2. 動的構造解析ツールの開発 3. G-タンパク質共役型受容体の活性化機構 4. 動的構造情報による合理的分子設計 | |||
| 高分子ハイブリッドナノ材料 | 西堀麻衣子 | 大山 祥千子 | 二宮 翔 | 1. 放射光X線分光による材料・物質の化学状態・局所構造解析 2. 複数の放射光分析を組み合わせた不均一な組織の形成メカニズムの理解 3. X線吸収・発光スペクトルシミュレーションによる構造解析の高度化 | ||
| 無 機 材 料 研 究 部 門 | 無機固体材料化学 | 山田 高広 | 細野 新 | 1. 多元系金属間化合物を対象とした熱電材料の開拓 2. 固体窒素源を用いた金属窒化物の合成プロセスの開発と応用 3. 新規ジントル化合物の探索と、機能性材料への応用 4. 非酸化物セラミックスのプロセシング技術と材料機能の開発 | ||
| スピン量子物性 | 佐藤 卓 | 那波 和宏 | 金城 克樹 | 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 | ||
| ナノスケール磁気機能 | 岡本 聡 | 石上 啓介 谷口 卓也 塚原 宙 | 1. 超高密度磁気記録技術の開発 2. 高性能永久磁石材料の原理研究 3. 高周波磁気応用に関する研究 4. 超高感度スピンダイナミクス計測技術開発 | |||
| ハイブリッドナノシステム | 蟹江 澄志 | 陶山めぐみ | 1. 自己組織性有機－無機ハイブリッドナノ粒子材料の開発 2. 機能性無機ナノ粒子のサイズ形態制御液相合成 3. 塗布型機能性無機ナノインクの開発 4. 半導体量子ドット系機能材料の開発 5. 外場応答性人工リン脂質の設計・合成と生体材料への適用 | |||
| ナノ機能物性化学 | 組頭 広志 | 志賀 大亮 | 1. 酸化物ナノ構造の機能設計・制御 2. 酸化物超構造の機能物性の開拓と新規デバイスの開発 3. 表面・界面における電子・スピン・軌道の可視化 4. 放射光電子分光装置の開発 | |||
| 金属機能設計 | 亀岡 聡 | 藤田 伸尚 | 1. 金属間化合物とその組織制御を用いた新奇触媒材料の創製 2. 金属箔型触媒材料のメタラジ― 3. 貴金属代替合金触媒材料に関する研究 4. 複雑金属間化合物の新規創製・構造解析・物性評価 5. 準結晶関連物質の電子構造と構造安定化メカニズム | |||
| 環境無機材料化学 | 殷 シュウ | 長谷川 拓哉 | 大川 采久 セツ ゲイカイ | 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. 非酸化物のナノ構造制御と機能性創製 5. 無機系紫外線遮蔽材・近赤外線遮蔽材の開発 6. 二次元構造化合物を利用したガスセンシング材料の開発 7. 希土類含有環境材料の創製 | ||
| 物質変換無機材料 | 加藤 英樹 | 吉野 隼矢 徐 鉅威 | 1. 人工光合成を指向した半導体光触媒の開発 2. 固体酸塩基触媒の開発 3. 無機材料の高機能化および形態制御を可能にする合成法の開拓 4. 物質変換反応に向けた光電気化学系の開発 | |||
| 精密無機材料科学 | 根岸雄一 | 1. 配位子保護金属クラスターの精密合成 2. 水分解光触媒の高機能化 3. 二酸化炭素電極触媒の高機能化 4. 燃料電池電極触媒の高機能化 5. 精密金属クラスター連結構造体の創製 | ||||
| プ ロ セ ス シ ス テ ム 工 学 研 究 部 門 | 超臨界ナノ工学 | 笘居 高明 | 岩瀬 和至 | 1. 高温高圧流体の電気化学の開拓と応用 2. 材料のマルチスケール構造制御による高機能化（分散・凝集の複階層構造制御） 3. 化学蓄熱プロセスの開発（低温改質，低温排熱回収） 4. 多元系ナノ粒子の開発と触媒応用 5. 触媒設計と多孔質電極構造制御による高効率電気化学変換プロセスの開発 | ||
| 光物質科学 | 小澤 祐市 | 上杉 祐貴 | 1. 偏光分布を制御したレーザー光源の開発 2. ビーム制御に基づく高精度レーザー微細加工法の開発 3. 空間構造を持つ光による高速3次元イメージング 4. ベクトルビームを用いたナノイメージング／偏光解析 5. 光を用いた電子ビーム制御法の基礎研究 | |||
| 固体イオニクス・デバイス | 雨澤 浩史 | 木村 勇太 | 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 | |||
| 環境適合素材プロセス | 埜上 洋 | 夏井 俊悟 | 丸岡 伸洋 高橋 純一 | 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. 材料プロセス中の分散相の物理・化学的挙動の解明 5. データ解析に基づく高温分散相の流動現象の定量評価 | ||
| 材料分離プロセス | 柴田 浩幸 | 助永 壮平 | 1. 溶融珪酸塩中の高温熱物性と構造 2. 溶融珪酸塩／固体金属間の界面現象 3. 次世代材料シリコンカーバイドの溶液成長 4. 製鋼スラグの資源化に関する研究 5. マグネシウム合金燃料電池の開発とリサイクル | |||
| 計 測 研 究 部 門 | 量子ビーム計測 | 百生 敦 | 關 義親 | 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 | 佐藤 卓(兼) | 山本 孟 | 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. 超精密結晶・磁気構造解析による固体物質の電子密度分布と核密度分布の可視化手法開発 4. Ｘ線・中性子・ミュオン量子ビームを用いた強誘電体、磁性体，マルチフェロイクス等の構造物性研究 5. 超高圧合成法を用いた新規物質探索と構造物性研究 | |||
| 高分子物理化学 | 陣内 浩司 | 宮田 智衆 | 狩野見 秀輔 | 1. 高分子多成分系の相転移・相分離挙動の解明 2. ソフトマテリアルに適した多次元・動的先端電子顕微鏡法の開発 3. ナノ回折イメージングを用いた結晶性高分子のナノ構造と結晶化過程の解明 4. 高分解能電子顕微鏡による単一高分子鎖の直接観察と局所形態構造解析 | ||
| 量子フロンティア計測 | 矢代 航 | 梁 暁宇 | 1. ミリ秒時間分解能4DＸ線トモグラフィの開発・応用 2. Ｘ線エラストグラフィの開発 3. Ｘ線・中性子のための光学素子の開発 4. X線・中性子イメージングにおける新たなモダリティの開拓 | |||
| 量子光エレクトロニクス | 秩父 重英 | 嶋 紘平 | 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 | |||
| 放射光可視化情報計測 | 高橋 幸生 | 篠田 弘造 | 1. タイコグラフィ-X線吸収微細構造法による電池材料の微細構造・化学状態イメージング 2. テンダーＸ線領域の顕微イメージング技術の開発と硫黄の化学状態分析への応用 3. シングルショットコヒーレント回折イメージング法の開発と動画イメージングへの展開 4. データ科学的アプローチを活用した像再生・イメージングデータ解析法の開発 | |||
| 固体表面物性 | 虻川 匡司 | 星野 大樹 高山 あかり | 山本 孟(兼) | 1. 新しい表面構造解析法の開発 2. 表面構造・反応ダイナミクスの研究 3. ２次元原子層物質の成長と物性研究 4. ３次元マイクロ/ナノ構造の表面の研究 | ||
| ナノ電子プローブ回折計測研究分野 | 津田 健治 | 森川 大輔 | 1. 収束電子回折法による局所結晶構造・静電ポテンシャル分布解析法の開発 2. 4D-STEM法による結晶界面・ナノドメイン構造の局所構造・静電ポテンシャル分布解析 3. 機能性材料の外場印加による構造変化その場観察・ナノ局所構造解析 4. 構造相転移材料のナノ局所結晶構造解析 | |||
| 電子回折・分光計測 | 寺内 正己 | 佐藤 庸平 | 松本 高利 | 1. 超高分解能EELSを用いた機能性ナノ材料の電子状態の研究 2. 顕微軟Ｘ線発光分光法による機能性バルク材料の電子状態の研究 3. 収束電子回折法による構造相転移および格子歪み分布解析法の研究 | ||
| 走査プローブ計測技術 | 米田 忠弘 | 高岡 毅 | 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 | |||
| 放射光ナノ構造可視化 | 高田 昌樹 | 江島 丈雄 山本達 | 羽多野 忠 | 1. 次世代放射光施設の推進 2. 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 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. 軟X線オペラント計測を用いた表面界面における化学反応の解明 | ||
| 金 属 資 源 プ ロ セ ス 研 究 セ ン タ ｜ | 高温材料物理化学 | 福山 博之 | 大塚 誠 打越 雅仁(兼) | 安達 正芳 | 李 森 | 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 | 植田 滋 | 岩間 崇之 チェレミシア エリザベータ | 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. 鉄鋼中の介在物無害化技術 | |||
| 機能性粉体プロセス | 加納 純也 | 髙井 千加 | 久志本 築 英 穂波 宮下絢 | 1．メカノケミカル法を活用した水素エネルギー製造プロセスの創成 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 | ||
| エネルギー資源プロセス | 桐島 陽 | 秋山 大輔 | 横田 優貴 鈴木 敦子 | 1. アクチノイド化合物の固体および溶液化学の研究 2. 原子力施設廃止措置の基盤を支える放射化学研究 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. 素材プロセスにおける放射能評価に関する研究 | ||
| エネルギーデバイス化学 | 本間 格 | 大野 真之 | 菅野 杜之 SONG PENG ヤン ヒューブナー | 1. 高容量型リチウム電池の材料研究 2. 電池デバイスの３Dプリンティング製造技術 3. 二酸化炭素還元電極触媒の開発 4. ウェアラブルデバイス用のフレキシブル電池の研究 5. マグネシウム２次電池材料の研究 | ||
| 金属資源循環システム | 柴田 悦郎 | 安達 謙 | 1. 新鉱物資源の製錬プロセスの開発 2. 銅溶錬における不純物問題に関する研究 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. 非水系や擬水系の溶媒を用いる金属電析プロセスの開発 5. 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 6. コンクリート廃棄物の再資源化プロセスの開発 7. バイポーラ膜電気透析法を利用した水処理に関する研究 8. 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 9. 高電圧パルス破砕による高効率物理選別技術に関する研究 | |||
| 原子空間制御プロセス | 小俣 孝久 | Dorai Arunkumar | 鈴木 一誓 | 山﨑 智之 | 1. 硫化物半導体薄膜のプロセス開発と太陽電池素子への応用 2. 中温作動型燃料電池の電解質，電極材料の開発 3. 水素化物中のヒドリドイオンに関する基礎的研究 4. イオン交換・イオン置換による新材料の創製 | |
| マ テ リ ア ル ・ 計 測 ハ イ ブ リ ッ ド 研 究 セ ン タ ｜ | 量子電子科学 | 高橋 正彦 | 渡邉 昇 | 鬼塚 侑樹 | 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 | |
| ナノ・マイクロ計測化学 | 笠井 均(兼) | 福山 真央 | 1. ナノ・マイクロ流体デバイスを用いる簡易・自動化学分析 2. 界面化学に基づく液膜型分離・濃縮法 3. 顕微イメージング法およびマイクロ空間検出法 | |||
| ハイブリッド炭素ナノ材料 | 西原 洋知 | 吉井 丈晴 中辻 博貴 | 1. 単層グラフェンから成る多孔体の調整と応用 2. 柔軟に変形する多孔体を利用した新機能の創出 3. 有機結晶の規則構造を維持した金属含有炭素化物の調整と電極触媒への展開 4. 炭素材料のエッジ構造の解析と、種々の用途における特性・性能・耐久性への影響検討 | |||
| ハイブリッド材料創製 | 芥川 智行 | 出倉 駿 佐藤 鉄 | 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 | 押切 友也 三友 秀之 | 新家 寛正 | 1. 半導体（シリコン）や金属（貴金属）、光学材料（合成石英）のナノ・マイクロ加工 2. 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（電子線レジスト、フォトポリマー、レーザー加工孔版印刷、蛍光インプリントアライメント） 3. 一桁ナノを目指した極限ナノ造形・構造物性 4. 光学メタマテリアル・メタレンズ 5. 三次元人工反応場（3Dメタサイト）の物理と化学 | ||
| 有機・バイオナノ材料 | 笠井 均 | 岡 弘樹 | 勢井 宏居 SANJAY KUMAR | 1. サイズ制御された機能性有機ナノ粒子の作製 2. 新たなデザインが施された抗癌性ナノ薬剤およびナノ点眼薬の創製とその薬理効果 3. エネルギーの創・蓄・変・活を担う機能性有機材料の創製 |