研究概要

研究紹介

　我々は材料開発のレベルの高い研究を通じて、ほんとうに役に立つ技術開発をめざします。我々は、既存の技術や新技術のシーズを融合する研究、これを社会の潜在的ニーズに繋ぐ研究活動を通じて、優れた技術者・科学者を育てることを使命と考えています。また、これらの教育研究活動を通じてビジネスプロモートもできる素養も養い、所属するビジネスエンジニアリング専攻の趣旨である「経営センスもある技術者・研究者の育成」に貢献します。
　現在我々の研究室進行中の研究活動を以下にざっと紹介します。これらは、科研費などの競争的研究資金、学振特別研究員のテーマとして採択され、ここ２～３年で多くの学術論文や学会での発表、複数の「特許出願」、「受賞」、「雑誌・新聞での紹介」といった成果を上げつつあります。まだまだ進行中のテーマですので、これらのテーマ、またこれらに関連したテーマ、などに興味のある方々が我々のグループに参加して下さることを期待しています。

1) フェライト磁石の高性能化への挑戦

様々な組成のフェライト磁石を合成し、分析技術を駆使して、結晶中のどの位置にどの元素が入ると磁石の性能が向上するのか調査し、材料設計の指針を得ることを目標に掲げてます。フェライト磁石の性能が向上すれば、モータの性能を改善し、省エネ・脱炭素社会への貢献につながります。

2) 磁性ナノ粒子による高度な診断・治療法の実現

酸化鉄を代表とする磁性ナノ粒子は、外部磁場の刺激に対し様々な応答をします。その特性を利用することで、生体内の疾患を非侵襲的に画像化する診断技術や、標的腫瘍部位のみを選択的に加温するがん治療技術といった医療応用を狙った研究を行っています。磁性ナノ粒子を合成し、生体内投与に適した表面修飾法の検討を行います。

3) 交流磁場発生装置とそれを利用した磁性粒子の合成

定期的にN極とS極の入れ替わる交流磁場は、上記の画像化診断法やがん治療法に不可欠です。磁性ナノ粒子を最適に機能させる交流磁場発生装置も設計し、未来の医療に貢献します。また、交流磁場中での磁性粒子の合成にも取り組みます。実用的な応用研究と並行して、このようなアカデミックな学理の確立も目指していきます。

4) ナノ粒子触媒の合成と燃料電池/めっき/抗菌技術への応用

貴金属ナノ粒子は燃料電池触媒としてとても優れていますが、白金を大量に使用することが問題となり、その普及の妨げとなっています。白金の使用量を低減しつつ触媒機能を格段に向上させるために、様々な構造を持つナノ粒子を開発します。構造をコントロールする技術に、複数の貴金属イオンを含む水溶液に放射線を照射してナノ粒子を合成する本研究室独自の方法を用います。また、この技術を応用して、高い抗菌性を示す銀ナノ粒子を担持させた繊維の開発も行っています。

装置・施設

実験装置

材料評価装置

  • ・TEM(EDX付）（JEM-2100 JEOL）
  • ・FE-SEM（EDX付）（JSM-7000F JEOL）
  • ・ICP-AES（ICPE-9000 SHIMADZU）
  • ・XRD（MiniFlex600 RIGAKU）
  • ・XRD（Smartlab SE RIGAKU）
  • ・VSM（VSM-C7-10 TOEI）
  • ・VSM（ThermoFlex10000 Thermo Scientific）
  • ・PPMS（PPMS-KITR Quantum Design）
  • ・UV-vis分光分析装置（JASCO V-650 日本分光）
  • ・FT-IR分光分析装置（FT-IR 4100 日本分光）
  • ・粒子径・ゼータ電位測定装置（Zetasizer Malvern Panalytical）
  • ・XRF（EDX-720 SHIMADZU）
  • ・BET比表面積分析装置（AUTOSORB-1 Quantachrome Instruments）

材料合成＆処理用装置

  • ・赤外反射炉（MR-H5500 ADCANCE RIKO）
  • ・赤外反射炉（MIRA-5000-UH ADCANCE RIKO）
  • ・ボックス炉（MSFT-1020 YAMADA DENKI）
  • ・ボックス炉（FO 810 Yamato）
  • ・回転式管状炉
  • ・管状炉
  • ・交流磁場発生装置
  • ・超純水製造装置（Direct-Q 3UV Millipore）
  • ・遠心分離機（Avanti HP-30I Beckman Coulter）
  • ・凍結乾燥装置（FDU-1200 EYELA）
  • ・減圧濃縮装置（コンビニエバポC1 BioChrromato）
  • ・ビーズ粉砕機（μT-01N TAITEC）
  • ・大気圧グローブボックス（UG-800E UNICO）
  • ・ラバープレス（TB-100HS 三庄インダストリー）
  • ・低温恒温機（FMC-1000 EYELA）
  • ・マイクロ波加熱装置（START D マイルストーンゼネラル）

共同利用施設

学内共同利用施設

  • ・低温センター
  • ・産業科学研究所附属　量子ビーム科学研究施設
  • ・超高圧電子顕微鏡センター 等

学外共同利用施設

  • ・SPring-8
  • ・KEK-PF
  • ・あいちシンクロトロン
  • ・J-PARC 等