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先端ハード材料研究分野(関野研)

Department of Advanced Hard Materials

スタッフ

  • Photo
    教授 関野 徹
    Prof.
    T. SEKINO
  • Photo
    准教授 多根 正和
    Assoc. Prof.
    M. TANE
  • Photo
    助教 後藤 知代
    Assis. Prof.
    T.GOTO
  • Photo
    助教 CHO Sunghun
    Assis. Prof.
    S. CHO

研究内容

本研究分野では、セラミックスや金属などを中心とした材料のナノからマクロまでの構造設計・制御および融合技術をキーテクノロジーとして、多様な機能を獲得した「機能共生型」バルク材料やナノ材料の創製を行い、構造や基礎物性・特性評価およびその機構解明を通じて、新規な構造特性や機能特性を有する先端材料の研究開発を目的としている。具体的には、力学的−電気的特性共生型セラミックス複合材料やハイブリッド材料創製、新規な弾性率計測・解析手法の確立と特性支配因子の解明・制御および材料設計、低次元異方構造酸化物ナノ材料の高機能化研究などを通じ、今日の社会が抱える重要な課題解決に資する次世代型基盤材料創出とその応用を指向している。

研究課題

  1. 1. マルチスケールでの構造および組織制御によるセラミックスの多機能性獲得と応用展開
  2. 2. 多彩なプロセス開拓によるハイブリッド型セラミックスの創製と構造・機能検証
  3. 3. プロセス・理論融合型の新規計測・解析手法の確立による先端金属材料の弾性特性解明と生体用・構造用金属材料開発
  4. 4. 低次元構造を持つ酸化物半導体ナノマテリアルの構造機能チューニングに基づく革新的な環境・エネルギー・デバイス・生体適合機能の集約

図・グラフ

  • Fig.1
    図1(左側コラム)
    化学プロセスでTi上に形成させたチタニアナノチューブ(TNT)層 (a)とチタニアナノシート層(b)、Tiメッシュ表面に形成させたTNTバンドル(c, d)と、これら多様な低次元ナノ構造チタニアへのCaイオン吸着能(e)。TNTの色素吸着能(暗所)と光触媒能(紫外線照射)の共生(f)
    Various nanostructured titania formed directly on Ti metal surface (a: titania nanotubes (TNT) and b: titania nanosheets) and on Ti mesh (c, d: TNT bundles), and their Ca ion adsorption properties (e). Organic dye molecule removal properties of TNT under the dark and UV irradiation condition showing its unique multi-function (f).
  • Fig.2
    図2(右側コラム)
    粗視化理論に基づいたInverse Voigt-Reuss-Hill近似による単結晶弾性率の算出方法の模式図
    Conceptual drawing of Inverse Voigt-Reuss-Hill approximation for determination of elastic properties of single crystal based on the coarse graining theory.

紹介ビデオ

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    教授 関野 徹
    Prof.
    T. SEKINO
  • Photo
    准教授 多根 正和
    Assoc. Prof.
    M. TANE
  • Photo
    助教 後藤 知代
    Assis. Prof.
    T.GOTO
  • Photo
    助教 CHO Sunghun
    Assis. Prof.
    S. CHO

研究内容

本研究分野では、セラミックスや金属などを中心とした材料のナノからマクロまでの構造設計・制御および融合技術をキーテクノロジーとして、多様な機能を獲得した「機能共生型」バルク材料やナノ材料の創製を行い、構造や基礎物性・特性評価およびその機構解明を通じて、新規な構造特性や機能特性を有する先端材料の研究開発を目的としている。具体的には、力学的−電気的特性共生型セラミックス複合材料やハイブリッド材料創製、新規な弾性率計測・解析手法の確立と特性支配因子の解明・制御および材料設計、低次元異方構造酸化物ナノ材料の高機能化研究などを通じ、今日の社会が抱える重要な課題解決に資する次世代型基盤材料創出とその応用を指向している。

研究課題

  1. 1. マルチスケールでの構造および組織制御によるセラミックスの多機能性獲得と応用展開
  2. 2. 多彩なプロセス開拓によるハイブリッド型セラミックスの創製と構造・機能検証
  3. 3. プロセス・理論融合型の新規計測・解析手法の確立による先端金属材料の弾性特性解明と生体用・構造用金属材料開発
  4. 4. 低次元構造を持つ酸化物半導体ナノマテリアルの構造機能チューニングに基づく革新的な環境・エネルギー・デバイス・生体適合機能の集約

図・グラフ

  • Fig.1
    図1(左側コラム)
    化学プロセスでTi上に形成させたチタニアナノチューブ(TNT)層 (a)とチタニアナノシート層(b)、Tiメッシュ表面に形成させたTNTバンドル(c, d)と、これら多様な低次元ナノ構造チタニアへのCaイオン吸着能(e)。TNTの色素吸着能(暗所)と光触媒能(紫外線照射)の共生(f)
    Various nanostructured titania formed directly on Ti metal surface (a: titania nanotubes (TNT) and b: titania nanosheets) and on Ti mesh (c, d: TNT bundles), and their Ca ion adsorption properties (e). Organic dye molecule removal properties of TNT under the dark and UV irradiation condition showing its unique multi-function (f).
  • Fig.2
    図2(右側コラム)
    粗視化理論に基づいたInverse Voigt-Reuss-Hill近似による単結晶弾性率の算出方法の模式図
    Conceptual drawing of Inverse Voigt-Reuss-Hill approximation for determination of elastic properties of single crystal based on the coarse graining theory.

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