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本研究室では、電子構造や原子・分子構造の観点から、物質・材料のミクロな構造や巨視的な性質が発現する“しくみ”を理解し、それを新しい材料の創成につなげていく材料科学におけるパイオニアを目指して研究を進めています。

新着情報

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研究内容

私たちの暮らしは日々豊かになり、取り巻く環境や社会は快適で便利になって、さらにその度合いはどんどん進歩しています。
一方で、地球規模の環境問題や人口構造高齢化など、近い将来、私たちが直面し解決していかなければならない課題も多く残されています。
これらの課題を解決するうえで、材料科学・材料工学の果たす役割は大きく、その範囲も多岐にわたります。

本研究室では、とくに電子構造や原子・分子構造の観点から、物質・材料のミクロな構造や巨視的な性質が発現する“しくみ”を理解し、それを新しい材料の創成につなげていく材料科学におけるパイオニアを目指して研究を進めています。

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研究設備

並列計算機

研究室で使用している並列計算機です。

実体顕微鏡

小型の試料を光学的に観察する装置です。3台あります。

デジタルマイクロスコープ

試料の表面拡大像を撮影する装置です。

イメージングボックス

結晶や宝石の綺麗な写真を撮るための撮影システムです。

レーザー顕微鏡

対象の形状を高い分解能で立体的に計測できる特殊な光学顕微鏡です。

熱処理炉

試料を高温で熱処理する装置です。2台あります。

高温雰囲気炉

試料を高温で還元処理する装置です。2台あります。

接合炉

結晶の原子レベル接合を行う高温炉です。

超純水製造装置

純度の非常に高い水を作り出す装置です。

低速切断機

壊れやすい試料を丁寧に切断する装置です。

超音波カッター

脆い試料からディスク形状を切り出す装置です。

精密研磨機

脆い試料を研磨する装置です。6台あります。

イオンミリング装置

試料にアルゴンイオンを当てて薄く削り、TEMサンプルを作製する装置です。2台あります。

マグネトロンスパッタ

試料の表面に材料をナノスケールで吹き付ける装置です。

イオンビームスパッタ

Arイオンビームを利用して各種元素を原子レベルで堆積させる装置です。

精密万能試験機

試料を変形させ、変位と荷重を測定する装置です。

ナノインデンテーション試験機

試料の表面からナノスケールで材料の力学特性を評価する装置です。

走査型プローブ顕微鏡

試料表面の局所物性を測定する装置です。

半導体パラメータアナライザー

半導体や絶縁体試料の電気的性質を評価する装置です。

温度可変型真空プローバー

低温から高温まで試料の電気特性評価に利用する装置です。

高速高電圧印加システム

試料に高電圧を繰り返し負荷する装置です。

紫外可視近赤外分光光度計

物質の色を科学的に評価する装置です。

発光特性評価装置

試料の蛍光およびリン光特性の時間変化を評価する装置です。

キセノン光源

特定波長の光を発生させる装置です。

水銀光源

強い紫外線を含む光を発生させる装置です。

ドラフトチャンバー

化学物質を取り扱うときに用いる局所排気装置です。

研究業績

  • An origin of excess vibrational entropies at grain boundaries in Al, Si and MgO: a first-principles analysis with lattice dynamics,
    T. Yokoi*, K. Ikawa, A. Nakamura, K. Matsunaga,

    Physical Chemistry Chemical Physics,2021, --, ---- ----, April 2021

  • Switching the fracture toughness of single-crystal ZnS using light irradiation,
    T. Zhu, K. Ding, Y. Oshima, A. Amiri, E. Bruder, R. W. Stark, K. Durst, K. Matsunaga, A. Nakamura*, X Fang*,
    Applied Physics Letters, 118 (15), 154103, April 2021

  • 化合物半導体の粒界構造解析に向けた機械学習型原子間ポテンシャル開発,
    足立康輔, 横井達矢, 中村篤智, 松永克志,
    日本セラミックス協会 2021年年会, (オンライン開催) 2021年3月, 口頭

  • ZnSの転位ナノ構造と光照射硬化,
    松永克志,
    日本金属学会 2021年春期(第168回)講演大会, (オンライン開催) 2021年3月, 基調講演

  • Dislocation-toughened ceramics,
    L. Porz*, A. J. Klomp, X. Fang, N. Li, C. Yrim, C. Detlefs, E. Bruder, M. Höfling, W. Rheinheimer, E. A. Patterson, P. Gao, K. Durst, A. Nakamura, K. Albe, H. Simons, J. Rödel,
    Materials Horizons, -- (--), ---- – ----, March 2021

  • Photoindentation: A New Route to Understanding Dislocation Behavior in Light,
    A. Nakamura*, X. Fang, A. Matsubara, E. Tochigi, Y. Oshima, T. Saito, T. Yokoi, Y. Ikuhara, K. Matsunaga,
    Nano Letters, 21 (5), 1962–1967, March 2021

  • 機能コアのモデリング,
    松永克志,
    新学術領域研究「機能コアの材料科学」2020年度公開シンポジウム , (オンライン開催) 2021年3月, 口頭

  • 解説・総説

    暗闇における無機半導体の異常な室温可塑性と変形に伴う物性変化,
    中村篤智, 大島優, 松永克志
    まてりあ, 90巻 3号, 176-179,  2021年3月

  • Donor and acceptor-like self-doping by mechanically induced dislocations in bulk TiO2,
    Q. K. Muhammad*, L. Porz, A. Nakamura, K. Matsunaga, M. Rohnke, J. Janek, J. Rödel, T. Frömling,
    Nano Energy, 85, 105994, March 2021

  • Dislocation-based crack initiation and propagation in single-crystal SrTiO3,
    X. Fang*, K. Ding, C. Minnert, A. Nakamura, K. Durst,
    Journal of Materials Science, 56 (9), 5479–5492,  March 2021

  • Nitriding synthesis and structural change of phosphorus nitrides at high pressures,
    K. Niwa*, Y. Iijima, M. Ukita, R. Toda, K. Toyoura, T. Sasaki, K. Matsunaga, N.A. Gaida, M. Hasegawa,,
    Journal of Raman Spectroscopy, -- (-),     –     ,  Feb 2021 Published online

  • 光環境制御下における無機半導体の室温塑性変形挙動,
    中村篤智,
    第167回 超塑性研究会, (オンライン開催) 2021年2月, 基調講演

  • Stable and metastable structures and their energetics of asymmetric tilt grain boundaries in MgO: A simulated annealing approach,
     T. Yokoi*, Y. Kondo, K. Ikawa, A. Nakamura, K. Matsunaga,
    Journal of Materials Science,56 (4), 3183–3196, Feb. 2021

  • Crystal and Electronic Structures of MoSi2-Type CrGe2 Synthesized under High Pressure,
    T. Sasaki*, K. Kanie, T. Yokoi, K. Niwa, N.A. Gaida, K. Matsunaga, M. Hasegawa,
    Inorganic Chemistry, 60 (3), 1767-1772, Feb. 2021

  • Direct imaging of atomistic grain boundary migration,
    J. Wei, B. Feng*, R. Ishikawa, T. Yokoi, K. Matsunaga, N. Shibata, Y. Ikuhara,
    Nature Materials ,--,    –    , Jan. 2021 Published online

  • Conceptual Framework for Dislocation Modified Conductivity in Oxide Ceramics Deconvoluting Mesoscopic Structure, Core, and Space Charge Exemplified for SrTiO3,
    L. Porz*, T. Frömling, A. Nakamura, N. Li, R. Maruyama, K. Matsunaga, P. Gao, H. Simons, C. Dietz, M. Rohnke, J. Janek, J. Rödel*,
    ACS Nano, ---, --- - ---, Nov. 2020 Published online

  • The effect of light on the nanoindentation behavior of cubic zinc sulfide,

    A. Nakamura, X. Fang,  A. Matsubara, E. Tochigi, Y. Oshima, T. Saito, T. Yokoi, Y. Ikuhara, K. Matsunaga,    
    Electronic Materials and Applications 2021 (EMA2021), (Virtual)
    19 – 22 Jan. 2021, Oral

  • The effect of light illumination on the room-temperature creep behavior of cubic zinc sulfide single crystals,

    Y. Oshima, A. Nakamura, T. YokoiK. Matsunaga,
    Electronic Materials and Applications 2021 (EMA2021), (Virtual)
    19 – 22 Jan. 2021, Oral

  • 機械学習によるセラミックス粒界の原子・電子構造の予測,
    横井達矢,
    東京工業大学 科学技術創成研究院 フロンティア材料研究所主催 第131回フロンティア材料研究所講演会, (オンライン開催)

    2021年1月, 招待講演

  • 解説・総説

    無機半導体材料の力学特性に及ぼす光環境効果のマルチスケール計測,
    中村篤智, 大島優, 松永克志
    まてりあ, 60巻 1号, 30-34,  2021年1月

  • 酸化物/金属界面の電子・原子レベル構造の理論解析,
    松永克志,
    プロトニックセラミックス産学共同講座Web討論会 (京都大学 オープンイノベーション機構), (オンライン開催) 2020年12月, 招待講演

  • 人工ニューラルネットワークによるセラミックス粒界の原子・電子構造の予測,
    横井達矢, 中村篤智, 松永克志,
    第14回 物性科学領域横断研究会 (領域合同研究会), (オンライン開催) 2020年12月, 口頭

  • Advanced superhard composite materials with extremely improved mechanical strength by interfacial segregation of dilute dopants,

    T. Nishi*, K. Matsunaga, T Mitsuoka, Y. Okimura, Y. Katsu,
    Scientific Reports, 10, 21008, Dec. 2020 

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メンバー

スタッフ

松永 克志(教授)

kmatsunaga[at]nagoya-u.jp

横井 達矢(助教)

yokoi[at]mp.pse.nagoya-u.ac.jp

大島 優(特任助教)

y.oshima[at]nagoya-u.jp

Li Yan(研究員)

yanli[at]core.mp.pse.nagoya-u.ac.jp

秘書1名

nagao[at]mp.pse.nagoya-u.ac.jp

技術補佐員1名

iwase[at]mp.pse.nagoya-u.ac.jp

派遣社員2名

asano[at]core.mp.pse.nagoya-u.ac.jp

kataoka[at]core.mp.pse.nagoya-u.ac.jp

学生

小椋 裕介(D3)

(社会人)

齋藤 達志(D3)

研究テーマ

アパタイトにおけるイオン置換エネルギー解析

西 智広(D2)

(社会人)

星野 聖奈(D1)

研究テーマ

化合物半導体における転位の原子・電子構造解析

足立 康輔(M2)

研究テーマ

化合物半導体粒界解析のための多元系原子間ポテンシャル開発

加藤 広隆(M2)

研究テーマ

(Siと)Geの非対称粒界構造と電子的特性

松原 彩華(M2)

研究テーマ

光環境制御下における化合物半導体のナノ力学特性

赤木 優作(M1)

1

髙城 杏奈(M1)

2

田中 嵩純(M1)

3

浜島 明宏(M1)

4

松浦 茉耶(M1)

5

土屋 祐樹(B4)

1

西畑 里紗(B4)

2

花井 駿佑(B4)

3

三品 海渡(B4)

4

山田 将広(B4)

5

卒業生

2020年度 D3:1名 M2:6名 B4:4名
2019年度 M2:6名 B4:4名
2018年度 D3:1名 M2:3名 B4:6名
2017年度 D3:2名 M2:6名 B4:5名
2016年度 M2:6名 B4:5名
2015年度 M2:4名 B4:6名
2014年度 M2:5名 B4:7名
2013年度 M2:6名 B4:2名
2012年度 B4:2名

主な就職先(50音順)

株式会社IHI / 旭硝子株式会社 / イビデン株式会社 / キヤノン株式会社 / 株式会社小糸製作所 / 全日本空輸株式会社 / ソフトバンク株式会社 / 大同特殊鋼株式会社 / 中部電力株式会社 / DMG森精機株式会社 / 株式会社デンソー / 中部電力株式会社 / 東邦ガス株式会社 / 東洋電機製造株式会社 / トヨタ自動車株式会社 / 株式会社ノリタケカンパニーリミテド / 西日本電信電話株式会社 / 日本車輌製造株式会社 / 阪急阪神ホールディングス株式会社 / パナソニック株式会社 / ファナック株式会社 / 株式会社ブリヂストン / ホシザキ電機株式会社 / 本田技研工業株式会社 / 株式会社マキタ / 三菱自動車工業株式会社 / 三菱重工業株式会社 / 株式会社LIXIL / リンナイ株式会社 / ローム株式会社

アルバム

研究室忘年会

第二回 材料機能特性のアーキテクスチャー研究会

2019年度 第1回若手の会 新学術領域研究 「機能コアの材料科学」

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アクセス

〒464-8603
名古屋市千種区不老町 工学部5号館

名古屋大学東山キャンパスへのアクセスはこちらを御覧ください。 Google Mapsで見る