IMaSS pamphlet 2023
名古 屋 大 学 未 来 材 料・システム研 究 所

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S ys t e m s
for Sustainability
N a g oya U n i ve r s i t y

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S ys t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g oya U n i ve r s i t yContents
3

IMaSS 組織図
IMaSS Organization Chart

4

ご挨拶
Greeting

6

共同利用・共同研究拠点
Joint Usage / Research Center

主な設備一覧
Facilities and Equipments

8

超高圧電子顕微鏡施設（HVEM）
High Voltage Electron Microscope Laboratory9

先端技術共同研究施設（RFAST）
Research Facility for Advanced Science and Technology

スペシャルインタビュー
Special Interview

1001 薄膜形成からナノデバイス加工まで装置の利用が可能
Leading-edge equipment for thin-film deposition,
nanodevice fabrication, and more

1202 実用材料の分析に本領を発揮

14

03 技能・センス・経験の共鳴 共同研究で大発明Powerful tool for analyzing practical materials

Resonance of skills, sense, and experiencesin joint research resulting in breakthroughs!

16

未来エレクトロニクス集積研究センター (CIRFE）
Center for Integrated Research of Future Electronics

23

エネルギー変換エレクトロニクス実験施設（C-TEFs）
CIRFE-Transformative Electronics Facilities

24

高度計測技術実践センター（AMTC）
Advanced Measurement Technology Center

29

材料創製部門（DM）
Division of Materials Research

35

システム創成部門（DS）
Division of Systems Research

40

寄附研究部門（FR）
Funded Research Division41

産学協同研究部門（IACC）
Industry–Academia Collaborative Chair

43

IMaSS の技師
IMaSS Technical Experts

44

数字で見る IMaSS
IMaSS DATA

46

プロジェクト紹介
Project Pick-up

47

ムービーギャラリー
Movie Gallery

A R マーカーの使い方

H ow t o u s e A R M a r ke r

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Step 2

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AR2

IMaSS 組織図

未来デバイス部 Device Innovation Section

IMaSS Organization Chart

マルチフィジックスシミュレーション部 Multiphysics Simulation Section※

附属未来エレクトロニクス集積研究センター

先端物性解析部 Materials Nano-Characterization Section（CIRFE）

システム応用部 System Applications Section

Center for Integrated Research of Future Electronics

国際客員部 International Research Section
Strategy and
研究戦略・共同研究推進部 Research
Joint Research Promotion Department

電子顕微鏡計測部 Electron Nanoscopy Section
電磁波計測部 Electromagnetic Wave Measurements Section

附属高度計測技術実践センター

Advanced Measurement Technology Center（AMTC）

素粒子計測部 Elementary Particle Measurements Section
Ｘ線分光計測部 X-Ray Spectroscopy Section
ナノ加工計測部 Nanofabrication&Characterization Section
材料物性部 Materials Physics Section

材料創製部門

材料設計部 Materials Design Section

Division of Materials Research（DM）

材料プロセス部 Materials Processing Section※

変換システム部 Conversion Systems Section

システム創成部門

ネットワークシステム部 Network Systems Section

Division of Systems Research（DS）

循環システム部 Circulation Systems Section

エネルギーシステム（中部電力）寄附研究部門

Energy Systems (Chubu Electric Power) Funded Research Division※システム創成部門関連長

Director

Toyota Advanced Power Electronics Funded Research Division

産総研・名大 窒化物半導体先進デバイスオープンイノベーションラボラトリ
AIST-NU GaN Advanced Device Open Innovation Laboratory

ミライズテクノロジーズ先端パワーエレクトロニクス産学協同研究部門
副 所 長

MIRISE Technologies Advanced Power Electronics Industry-Academia Collaborative Chair

Vice-Directors

豊田合成 GaN 先端デバイス応用産学協同研究部門

TOYODA-GOSEI GaN Leading Innovative R&D Industry-Academia Collaborative Chair

旭化成次世代デバイス産学協同研究部門
AsahiKASEI Innovative Devices Industry-Academia Collaborative Chair

豊田中研 GaN パワーデバイス産学協同研究部門

TOYOTA CENTRAL R&D LABS GaN Power Device Industry-Academia Collaborative Chair

三菱ケミカル GaN 基板デバイス産学協同研究部門

MITSUBISHI CHEMICAL GaN Substrate Devices Industry-Academia Collaborative Chair

Photo electron Soul GaN電子ビームデバイス産学協同研究部門

Photo electron Soul / Nagoya University, Joint Lab. of GaN e-beam Device

エネルギー変換エレクトロニクス実験施設

C-TEFs / Center for Integrated Research of Future Electronics, Transformative Electronics Facilities

次々世代半導体技術室 Ultrawide-bandgap semiconductor technology office
技術開発室 Technology development office
技術管理室 Technology management office

超高圧電子顕微鏡施設

High Voltage Electron Microscope Laboratory

Research Facility for Advanced Science and Technology

研究所事務部

Administration Office for Research Institutes

総務課 General Affairs Division

Pamphlet 2023

先端技術共同研究施設※附属未来エレクトロニクス
集積研究センター
関連

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t y

トヨタ先端パワーエレクトロニクス寄附研究部門
所

3

ご挨拶

Greeting

未来材料・システム研究所（略称未来研）は、環境と調和させながら持続発展可能な社会を実現するための材料・デバイスからシステムに至る幅広い領域の研究課題に取り組んでおります。

未来研は、未来エレクトロニクス集積研究センター、高度計測技術実践センター、材料創製部門、システム創成部門、２つの寄附研究部門と１つのラボラトリを含む 7 つの産学協同研究部
門から構成されております。
未来エレクトロニクス集積 研究 センターでは、窒化ガリウム（GaN）等のポストシリコン材料を用いたデバイスに代表される先端的エレクトロニクス研究を推進しており、未来のエレクトロニクス
産業の基盤の創成を目指しております。また、寄附研究部門、産学協同研究部門やGaNコンソー
シアムを通して、オールジャパン体制で GaN に関する産官学の連携研究も推進しております。
高度計測技術実践センターでは、電子顕微鏡観察をはじめとする先端的な計測技術の開発と人材育成を行っております。また、文部科学省のマテリアル先端リサーチインフラ（ハブ）事業により、学内外の研究者・技術者に対してナノテクノロジーに関する技術支援を行っております。
材料創製部門では、省エネルギー、創エネルギーや環境保全に貢献する新奇材料の研究に取り組んでおります。また、６大学が連携した国際・産学連携インヴァースイノベーション材料創出プロ
ジェクトも推進しております。
システム創成部門では、環境調和型のエネルギー変換システム、電力や交通のネットワーク、物
質循環・リサイクルシステム等に関して、寄附研究部門とも連携して研究を進めております。
未来研は、環境調和型で持続発展可能な省エネルギー・創エネルギーのための材料とシステム研究共同利用・共同研究拠点として、文部科学省から認定されており、国内外の大学や研究機関と共同利用・共同研究を実施しております。
未来研所員一同、全力でそれぞれの研究課題に取り組んでおりますので、引き続き、変わらぬ
御支援、御協力ならびに御指導、御鞭撻を賜りますよう、お願い申し上げます。

未来材料・システム研究所 所長
教授

成瀬 一郎
Director / Professor

NARUSE , Ichiro

4

The Institute of Materials and Systems for Sustainability (IMaSS) engages in research on
topics ranging from materials and device development to systems technologies toward therealization of an ecological and sustainable human society.
IMaSS consists of the Center for Integrated Research of Future Electronics (CIRFE),
Advanced Measurement Technology Center (AMTC), Division of Materials Research (DM),Division of Systems Research (DS), two funded research divisions, and seven industry–
academia collaborative chairs.
CIRFE engages in leading-edge electronics research, including unexplored research areasof devices with gallium nitride (GaN) and other post-silicon materials, while also cultivating
top-notch human resources to lay the foundations of future electronics industries. CIRFE
promotes GaN collaborative research with one of the funded research divisions, the industry–
academia collaborative chairs, and the consortiums for GaN research and applications.
AMTC specializes in advanced research such as electron microscopy imaging andmeasurement technologies, as well as human resources development. The Center
also provides technical support on nanotechnology to researchers both in Japan andoverseas through the Hub Project for Advanced Research Infrastructure for Materials andNanotechnology in Japan, supported by the Ministry of Education, Culture, Sports, Scienceand Technology (MEXT).

university research institutes, “International, Interdisciplinary Joint Research Project on
Design & Engineering by Joint Inverse Innovation for Materials Architecture”.
DS is engaged in research on ecological energy conversion systems, network systems
for power and traffic, and materials circulation and recycling systems in cooperation withfunded research divisions.
IMaSS has also been designated by MEXT as a joint usage/research center of materials andsystems for innovative energy management and is vigorously promoting joint usage andresearch with domestic and overseas universities and research institutes.

未来材料・システム研究所 副所長
教授

齋藤

山本 俊行

晃

Vice - Director / Professor

Vice - Director / Professor

SAITOH , Koh

YAMAMOTO, Toshiyuki

Pamphlet 2023

未来材料・システム研究所 副所長
教授

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t y

DM promotes research and development on energy-saving, energy-producing, andecological materials. The Division is also leading the new collaborative project among six

5

共 同 利 用・共 同 研 究 拠 点

Joint Usage / Research Center

当研究所は、「環境調和型で持続発展可能な省エネルギー・創エネルギーのための材料とシステム研究拠点」として 2022 年度より 6 年間、共同利用・共同研究拠点として新たに認定され、環境調
和型で持続発展可能な省エネルギー・創エネルギー技術（エネルギー変換、蓄エネルギー、エネル
ギー伝送およびエネルギー消費の高度化・超効率化）の開発を実現するために、先端的な材料 ･ デ
バイス等の要素技術に関する基礎研究から社会実装のためのシステム技術の開発までを一貫して俯瞰し、これを学内外・国内外の研究者の共同利用・共同研究によって推進します。国内外の大学や研究機関の研究者は、本研究所の教員と共同研究を行うことで、様々な材料開発を行うための成膜装置、微細加工装置、電子顕微鏡をはじめとする多様な分析装置を共同利用することができます。共同利用・共同研究をご希望の方は、本研究所の教員と事前に打合せの上、ご応募ください。
共用装置のリストや申込み方法などの詳細は、下記 URL をご覧ください。
IMaSS has been newly certified as a "Joint Usage/Research Center of energy-friendly andsustainable energy-saving and energy-creating materials and systems research" by the Ministryof Education, Culture, Sports, Science and Technology for 6 years from FY2022, and it is aimed
at realizing the development of environment-friendly and sustainable energy-saving and energycreating technologies (energy conversion, energy storage, energy transmission, and sophisticatedand ultraefficient energy consumption). To realize the development of energy-saving andenergy-creating technologies, the center further promotes energy-saving and energy-creating
technologies through joint usage/joint research by domestic and oversea researchers. At thisfacility, researchers from universities, research institutions and other organizations based inJapan and abroad can engage in joint research together with IMaSS personnel while utilizing awide range of equipment including film-deposition systems, micro/nanofabrication equipment,
electron microscopes and many other types of analysis instruments.
If you wish to apply for joint usage or research at this facility, please consult the IMaSS
staff in advance and apply.

共 同 利 用 のイメージ[ I m a ge o f S h a r e d U s e ]本研究所の教員及び本学以外の機関に所属する教員又は研究者を含む研究チーム
Academics or research teams of the IMaSS including
researchers from other institutes/universities.

名 大の研 究者
Nagoya University
researchers

名大以外の研究者（研究代表者）
Researchers from other universities(research representatives)

本研究所の施設、設備、データ等を利用した共同研究
先端的な材料･デバイス等の要素技術に関する基礎研究から社会実装のためのシステム技術
Joint research by utilizing the facilities, equipment,
data and other items of the IMaSS.
Wide range of research from fundamental research on
advanced materials and devices tosystems engineering for their social implementation.

環境調和型で持続発展可能な省エネルギー・創エネルギー技術（エネルギー変換、蓄エネルギー、エネルギー伝送詳 細 は We b サイトを
ご 覧ください。
S e e t h e we b s it e f o r de t a i l s .
https://www.imass.nagoya-u.ac.jp/joint

6およびエネルギー消費の高度化・超効率化）の開発を実現Realization of the development of environment-friendly andsustainable energy-saving and energy-creating technologies(energy conversion, energy storage, energy transmission,and sophisticated and ultraefficient energy consumption).

主な設備一覧 Fa c i l it ie s a n d E q u i p m e n t s
C -T E F s

詳細は Web サイトをご覧ください。
S e e t h e we b s it e f o r de t a i l s .

イオン注入装置 ULVAC IMX-3500

接触式表面形状システム Bruker Dektak XT-A

高温スパッタ成膜装置 ULVAC QAM4

ICP ドライエッチャ 4 ULVAC CE-S

FIB-SEM HITACHI NX2000

ALD（プラズマ式 / サーマル式）

Stylus profiler Bruker Dektak XT-A

Ion implanter ULVAC IMX-3500

High Temperature Sputtering Deposition Equipment ULVAC QAM4

ICP etching system 4 ULVAC CE-S

Ultratech/CambridgeNanoTech Fiji G2
Atomic layer dposition system(Plasma/Thermal)
Ultratech/CambridgeNanoTech Fiji G2

FIB-SEM HITACHI NX2000

エネルギ ー 変 換エレ ク ト ロニク ス 実 験 施 設

インレンズ SEM HITACHI SU9000
In-lens SEM HITACHI SU9000

LP-CVD samco LPD-1200

イメージング CL HORIBA WD201N

Low pressure CVD system samco LPD-1200

Imaging CL HORIBA WD201N

ICP ドライエッチャ 1

仕事関数測定装置 RIKEN KENKI AC-3

Work function measuring device RIKEN KENKI AC-3

エミッション顕微鏡 HAMAMATSU PHOTONICS
PHEMOS-1000

Emission microscope HAMAMATSU PHOTONICS PHEMOS-1000

i 線ステッパ Nikon NSR-2205i12D

samco RIE-200iP ICP etching system 1 samco RIE-200iP

ICP ドライエッチャ 2

samco RIE-200iP ICP etching system 2 samco RIE-200iP

P-CVD1

samco PD-220NL Plasma CVD 1 samco PD-220NL

ICP ドライエッチャ 3

i-line stepper Nikon NSR-2205i12D

ULVAC NE-550EX ICP etching system 3 ULVAC NE-550EX

ナノインプリント サイヴァクス X500

EB 蒸着装置

Nano inprint equipment SCIVAX X-500

ULVAC ei-5 EB evaporator ULVAC ei-5

レーザー顕微鏡 オリンパス OLS-4100

Laser Confocal Microscope Olympus OLS-4100

スパッタ装置RCA 洗浄装置 ダルトン 18-MR12光干渉膜厚計（自動マッピング式）

RCA cleaning system Dalton 18-MR 12ULVAC CS-L Sputtering system ULVAC CS-L
FILMETRICS F50 Automated Thickness Mapping Systems
FILMETRICS F50

有機洗浄装置 ダルトン 18-MU11

Organic cleaning system Dalton 18-MU11

反応科学超高圧走査透過電子顕微鏡 JEM 1000K RS

高速加工観察分析装置 MI-4000L(FIB-SEM)

高分解能電子状態計測走査透過型電子顕微鏡
JEM-ARM200F （Cold）（収差補正電子顕微鏡）

集束イオンビーム加工機 FB-2100(FIB)

Reaction science high voltage scanning TEM JEM1000K RS

超高圧電子顕微鏡施設

Aberration corrected scanning TEM JEM ARM200F

電界放出型走査透過電子顕微鏡
JEM-10000BU （収差補正電子顕微鏡）

Aberration corrected scanning TEM JEM-10000BU

電界放出型透過電子顕微鏡 JEM2100F-HK
Transmission electron microscope JEM2100F-HK

電子分光走査透過電子顕微鏡 JEM2100M

Electron Spectroscopic scanning TEM JEM2100M

8 元 MBE 装置

R FA S T

MBE with 8 sources

Focused ion beam sample preparation system FB-2100

アルゴンイオン研磨装置 PIPSII

Precision ion beam milling system PIPSII

クロスセクションポリッシャー

Cross section polisher IB-09020CP

透過電子顕微鏡 JEM-2100plus

Transmission Electron Microscope JEM-2100plus

バイオ / 無機材料用高 FIB-SEM システム ETHOS NX5000

High-speed sample fabrication / analysis system ETHOS NX5000

ICP エッチング装置

急速加熱処理装置

先端技術共同研究施設

ICP etching

Rapid thermal annealing

8 元マグネトロンスパッタ装置

ECR-SIMS エッチング装置

走査型電子顕微鏡3 元マグネトロンスパッタ装置

イオン注入装置
Ion implantation

薄膜 X 線回折装置

Magnetron sputtering with 3 sources

電子線露光装置

フェムト秒レーザー 加工分析システム

原子間力顕微鏡

Magnetron sputtering with 8 sources

Electron beam lithography

マスクアライナ MA-6
Mask aligner MA-6

SharedEquipment Laboratory

High-speed sample fabrication / analysis system MI-4000L

ECR etching with SIMS

X-ray diffractometer

Femto-second laser for micro-fabricationand measurement

電気炉

FE-SEM

Atomic force microscope

X 線光電子分光装置

X-ray photoelectron spectrometer

Electric furnace

共通機器室

X 線光電子分光装置 ESCA-3300

ガスクロマトグラフ質量分析計 QP2010 Ultra

高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置 SPS7800

透過電子顕微鏡システム JEM-2010F

電界放射型分析走査電子顕微鏡 JSM-6330F

エネルギー分散型 X 線分析装置付
走査型電子顕微鏡 S3000N

X-ray photoelectron spectrometer ESCA-3300
Inductively coupled plasma atomic emission spectrometer SPS7800
Field-emission scanning electron microscope JSM-6330F
X-ray diffractometer RINT2500TTR

CHN コーダー MT-6
CHN corder MT-6

高速液体クロマトグラフィー LC-20AD

High Performance Liquid Chromatography LC-20ADTransmission electron microscope JEM-2010F

Scanning electron microscope with energy dispersive
x-ray spectroscopy S3000N

X 線光電子分光装置 ESCALAB250Xi

X-ray photoelectron spectrometer ESCALAB250Xi

Pamphlet 2023

X 線回折装置 RINT2500TTR

Gas chromatograph-Mass spectrometry QP2010 Ultra

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t y

HV E M

7

HV E MH I G H V O LT A G E E L E C T R O N M I C R O S C O P E L A B O R A T O R Y

HVEM

超高圧電子顕微鏡施設

H i g h Vo l t a g e E l e c t r o n M i c r o s c o p e L a b o ra t o r y名古屋大学では、1965 年に我が国で初めて 50 万ボルトの電子顕微鏡が設置されて以降、世界を先導する超高圧電子顕微鏡開発研究の隆盛を見るに至りました。特に 2010 年に設置された、新しい「反応科学超高圧走査透過電子顕微鏡」は、ガス中での各種の反応や現象を観察することが出来るため、環境・エネルギー関連材料の開発研究に適し、グリーンイノベーションに大いに貢献することのできる装置です。本施設は現在、その他の最先端電子顕微鏡群を有する共同利用研究施設として、本学の研究者はもとより共同研究を通して全国の大学、研究所、産業界の研究者にも共用されています。今後国際的な電子顕微鏡の研究センターとして、さらに機能の充実を図っていきます。
Nagoya University has seen prolific, world-leading
research in the field of high-voltage electron microscopy

施設長・教授in Japan since the construction of a 500 kV electron

武藤 俊介

microscope in 1965. In particular, the 1000 kV Reaction
Science High Voltage Scanning Transmission electron

D i re c t o r / P ro f e s s o r

microscope, installed in 2010, facilitates the observation

M U TO, S h u n s u keof reactions and phenomena occurring in gaseousenvironments, aiding in the research and developmentof environmental and energy-related materials. This
microscope can significantly contribute to the field ofgreen-innovation research. The laboratory operates as
an open research facility for all researchers of Nagoya
University. Joint initiatives with other universities,

五十嵐 信行 IKARASHI, Nobuyuki

齋藤教授

副施設長・教授

晃

Professor

Vice-Director / Professor

SAITOH, Kohresearch institutes, and industries are welcomed as part山本 剛久

of our aim to become an international center for electron

教授 《工学研究科》

准教授

Professor

Associate Professor

YAMAMOTO, Takahisa

桒原 真人

KUWAHARA, Makoto

microscopy.
長尾 全寛

大塚 真弘

8

OHTSUKA, Masairo

NAGAO, Masahiro

荒井 重勇

ARAI, Shigeo

准教授

特任准教授

Associate Professor

Designated Associate Professor

樋口 公孝

山本 悠太

HIGUCHI, Kimitaka

YAMAMOTO, Yuta

講師

技師

技師 《博士（工学）》Lecturer

Technical Expert

Technical Expert (Ph.D.)

R FA S T
R E S E A R C H F A C I L I T Y F O R A D VA N C E D S C I E N C E A N D T E C H N O L O G Y

R FA S T

先端技術共同研究施設

R e s e a r c h Fa c i l i t y f o r Ad va n c e d S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y

電子線描画装置、ICP エッチング装置等の微細加工装置、SEM、ESCA、原子間力顕微鏡、薄膜 X 線回折等の分析装置など多くの
先端的な機器が設置されており、各種材料の薄膜形成から、マイクロ / ナノ加工、さらに表面分析まで幅広い研究に活用されております。また、文部科学省のマテリアル先端リサーチインフラ事業の次世代バイオマテリアルハブ拠点として、ナノ材料・ナノ加工に関する技術支援を推進しており、学内外の多くの研究者に利用されています。

The Research Facility for Advanced Science andTechnology operates a cleanroom and laboratories

施設長・教授with instrumentation for thin film deposition equipment

加藤 剛志

such as MBE, CVD, and sputtering systems, microfabrication equipment such as mask aligner, electron-

D i re c t o r / P ro f e s s o r

beam lithography, and ICP etching, and analytical

KATO, Ta ke s h iequipment such as SEM, ESCA, AFM, and XRD. Thesecutting-edge equipment is used for a wide range of
micro and nano-fabrication research projects from thinfilm deposition of various materials to material analysis.
In addition, as a hub of Next- generation Biomaterials
for Advanced Research Infrastructure for Materials

大野 雄高

OHNO, Yutaka

中塚理

NAKATSUKA, Osamu

教授

教授 《工学研究科》

Professor

Professor

the Japanese Ministry of Education, Culture, Sports,

松永 正広 MATSUNAGA, Masahiro

大島 大輝

Science and Technology (MEXT), this facility is providing

助教

助教 《工学研究科》

Assistant Professor

Assistant Professor

and Nanotechnology (ARIM) Project supported bytechnical support on nano-material processing andas users industry.

Pamphlet 2023

nano-fabrication to outside academic researchers as well

OSHIMA, Daiki

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t y

先端技術共同研究施設のクリーンルーム等には、分子線エピタキシー、CVD、スパッタリング等の成膜装置、マスクアライナ、

9Special Interview 01

薄 膜 形 成からナノデバ イス加 工まで
装 置の利用が 可 能L e a d i n g- e dge e q u i p m e n t f o r t h i n - f i l m de p o s it io n ,n a n o dev ic e f a b r ic a t io n , a n d m o r e

大学、公的研究機関、民間企業のみなさま、ぜひご利用を！
Available for researchers from universities, public research institutions, and private companies

未来材料・システム研究所 先端技術共同研究施設では、文部科学省の「マテリアル先端リサーチインフラ（ARIM ( エイリム ) ）事業」のハブ機関：名古屋大学の加工・
デバイスプロセス分野として、ナノテクノロジー関連の装置の利用とノウハウの提供によって、新規ナノ材料、ナノプロセス、ナノデバイスの研究開発を幅広く支援します。また、
データ駆動型の研究開発支援を行うため、装置利用により創出されるマテリアルデー
タを戦略的に収集・蓄積・流通・利活用できる仕組を構築します。
The Research Facility for Advanced Science and Technology in the Instituteof Materials and Systems for Sustainability (IMaSS) is a facility of Nagoya
先端技術共同研究施設
施設長・教授加藤 剛志

Research Facility for
Advanced Science and Technology

University that serves as a hub of the Advanced Research Infrastructure forMaterials and Nanotechnology (ARIM) project supported by the Japanese
Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT). It
welcomes researchers in the fabrication and device processing areas andDirector / Professor

provides a wide range of support for the research and development of

KATO, Takeshi

new nanomaterials, nanoprocesses, and nanodevices by offering the use of
nanotechnology-related equipment and its know-how. Also, with the aimof supporting data-driven research and development, we are establishing asystem for the strategic collection, accumulation, distribution, and utilizationof the material data generated through the use of the equipment.

10Special Interview 01

利用者はどういった方が対象ですか？

It depends on equipment but, for example, electron
beam lithography system for nanometer-scale fabrication

Who are the intended users?

is o ccu pie d a b o ut 1 0 0 d ays a ye a r.

H oweve r, th e

十分な実験設備を利用できない学内外の研究者、企業の方を対象

frequency of use does not matter much because some ofとしています。微細加工は設備への投資が高額となりがちなので、なthe equipment is indispensable for a specific process even

かなか全ての装置を研究者が備えることは困難です。特に若い研究

if the equipment is operated only a few times a year.

者は研究設備が不十分なケースが多いと思います。そういったことへの対応策として「共同利用」という形で高い性能を備えた多くの装置操作に慣れない方は最初戸惑いませんか？

を全国へ開放しています。アイディアさえあればどんどん研究に利用

Aren’t users conf used if they are inexperienced in

していただけます。

handling the equipment?

The intended users are researchers inside and outside
our university and from companies who do not have

この事業では支援員を雇用しており、装置を共用しているだけでなThe

く、操作や実験に対するサポート体制を敷いていますので、比較的障

investment in nanofabrication equipment tends to be

壁なく利用していただけると思います。また、ARIM 事業の規約を満

costly, so it is difficult for researchers to have all the

たしていれば、申請から実際に支援を開始できるまで数日というスピー

equipment they need. In particular, young researchers are

ドでの利用開始も可能です。

suf ficient access to experimental equipment.

目下の悩みは、まだまだこの事業を知らない方が多いこと。利用料

To address such issues, we are offering the use of various

金も比較的安く設定していますので、ぜひご利用ください。分野や業

high-performance equipment to researchers around the

界は問いません。

country in the form of “shared use”. All they need is an

There are support staff working for this project. We not only

idea, and they can use the equipment for their research.

open the equipment for public use but also provide support
on handling the equipment and carrying out experiments, so

稼働率はどれくらいなのでしょう？

inexperience would not be a big problem for users. Also, if

How frequently is the equipment used?

you meet the guidelines of ARIM, it takes only a few days fromapplication to actually using the equipment with staff support.

装置により異なり一概には言えませんが、例えば数ナノメートルス

Our present problem is that this project has not yet

ケールの微細加工ができる「電子線露光装置」は、年間 100 日くらbeen recognized by many researchers. The charge forい稼働しています。ですが、年間で数回しか稼働しなくてもそれがな

use is not high. We’d like researchers in any area andいとプロセスが流れない場合もあるので頻度は重要ではありません。

industry to use the equipment for their research.

支援の形態

Types of support

支援までの流れFlow of support●委託事業 / Commissioned project01 : 利用相談 / Inquiries

下記の５つの支援形態があります。
成果を公開することが原則（成果の公開は２年程度延期が可能）
We offer the five types of support listed below. The user report isrequired to be submitted in principle, but it can be suspended to be
published for about two years.
・技術相談 / Technical advice［無料］電話・メール / [free] by phone or e-mail・機器利用 / Facility use
・技術代行 / Technical surrogate
・技術補助 / Technical assistance・共同研究 / Joint research

02 : 利用申請 / Application
成果公開への同意 / Agreement to publish results

03 : 支援開始 / Start of support
機器利用・技術代行・技術相談 / facility use, technical surrogate, technical advice

04 : 成果報告 / Report of results
年度末 / end of FY

05 : 料金徴収 / Charge for facility use

随時請求させていただくことも可能 / can also be charged at any time as needed

詳しくは、Web サイトの「ご利用方法」をご参照ください。
Please visit “How to Use” at the website for more details.

Pamphlet 2023

●自主事業 / Self-sponsored project
民間企業の利用者などで成果非公開を希望される場合、マテリアル先端リサーチ
インフラ事業とは別に、本実施機関独自の設備共用の申し込みをすることができます。詳細は本実施機関までお問い合わせ下さい。
Users from private companies and such, who do not wish to
publish their reports, can apply to use the equipment of our facility
separately from the ARIM project. Please contact us for more details.

必要であれば他機関の紹介 / Referred to other facilities if necessary

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t ylikely to have insufficient access to research equipment.

11Special Interview 02

実用 材 料の分 析 に本 領を発 揮
P owe r f u l t o o l f o r a n a ly z i n g p ra c t ic a l m a t e r i a l s

数々の検出器を装備した電子顕微鏡が有益な情報を導き出す
Electron microscope equipped with multiple detectors derives valuable information

高度計測技術実践センターで共同利用として公開している装置の１つ、電子分光走査透過電子顕微鏡 JEM-2100M の使い手 大塚真弘講師に、この装置を使用した計測で実際にどんな結果が導かれるのかといったことを聞きました。JEM-2100M は多様な検出器を備えていることが特徴です。
The JEM-2100M (scanning) transmission electron microscope ((S)TEM) is
one of the instruments offered for shared use at the Advanced Measurement
Technology Center. Dr. Masahiro Ohtsuka (lecturer), who is using thismicroscope, talked about the results obtained from the measurements using it.
高度計測技術実践センター
電子顕微鏡計測部
ナノ顕微分光物質科学研究グループ
講師

大塚 真弘

Nanospectroscopic Materials Science,
Electron Nanoscopy Section, Advanced
Measurement Technology Center
Lecturer

OHTSUKA, Masahiro

JEM-2100M is characterized by its having a variety of detectors.

この装置の特徴は？
Would you tell us a little more about the features of JEM-2100M?
たくさんの検出器を装備した「複合電子分光電子顕微鏡」であることで、サンプルから出てくる X 線・可視光・電子などの様々な信号を同時に調べることができます。この電子顕微鏡は収差補正器＊ 1 を装備していませんので原子列を直接観察するような超高倍の分析は得意ではありませんが、むしろ自由度が高く使いやすいです。例えばこの装置ならではの、電子ビームをロッキングさせながら各種分光スペクトルを測る手法は、物質中にごく僅かに含まれた異種元素（不12Special Interview 02

純物元素、ドーパント＊ 2) の位置や量、化学状態を調べるのに非常に

beam-rocking analysis using this microscope is a powerful

強力で、最先端の収差補正電子顕微鏡や大型施設（放射光源や中性

approach for tacklling such problems.

子源）を使っても評価が容易でなかった情報を明らかにしています。
Because this instrument is an ‘integrated electron
spectroscopic STEM’ that incorporates multiple detectors

利用者にとってまさに必要なデータが得られる訳ですね。
Does it mean users can obtain the very data they need?

into a single system, it can concurrently acquire multiple
spectroscopic signals, including X-rays, visible light,

はい、この手法は定量的で比較的厚い試料にも適用できるので実and electrons emitted from a sample. This electron

用材料の分析に有効です。この装置でできることはこのような分析に

microscope is not equipped with aberration correctors*1 ,限られませんし、我々は単に装置を提供しているのでもありません。

making it less suitable for direct atomic-scale imaging

いろいろな信号を測れるこの装置を使って一緒に計測することにより

and analysis. However, on the contrary, this actually

通常の方法では見えないようなものが見える、本当に知りたい情報を

makes it user-friendly and highly flexible, allowing us to

導き出すことが可能になるかと思います。
Yes, this method is quantitative and applicable tounique analytical methods using this microscope is therelatively thick sample, allowing us to examine practicalmeasurement of various spectroscopic data while rocking

m a te r i a l s . T h e m e a s u t r e m e n t s p o s s i b l e w i t h t h i s

the electron beam. This approach is highly effective in

instrument are not limited to such analysis, and we arededucing the site occupancies and chemical state of

not merely offering the electron microscope. The multiple

the trace impurities or intentionally doped elements

spectroscopic signals obtained from this microscope,(dopants*2) in functional materials. Sometimes, it can solve

along with ingenious analysis techniques, will enable users

problems for which desired results cannot be obtained

to extract the information they really need.

even with a state-of-the-art aberration-corrected electron
microscope or a large-scale facility such as synchrotron
radiation sources and nuclear reactors.

＊1

収差補正器は、電子顕微鏡において像がぼける要因の一つである電磁レンズの収差を補正する装置のこと。収差補正器を搭載した電子顕微鏡では、原子レベルまで電子線を細く絞ることが可能であり、原子列一つ一つを直視した観察や分析が可能である。

Could you give an example of measurements performed

An aberration corrector is a device in electron microscopes that compensates
for the aberrations of an electromagnetic objective lens, bringing it closer toan ideal lens. In an aberration-corrected STEM, highly focused sub-atomicsized probes are achievable, enabling direct observation and analysis ofindividual atomic columns.

using this microscope?

＊２

これまでに計測された事例をご紹介ください。

材料の物性を変化させたりするために、少量の不純物元素を添加することをドープまたはドーピングと言う。ドーパントとは、その不純物のこと。

飛行機のエンジンの部材で、コーティングの中に不純物元素を入れThe process of adding a small amount of impurities to materials with the purposeof changing their properties is called “doping”. “Dopant” is the impurity added.

てあるんですが、その正確な位置や量、さらには酸素全体の約 0.2%
しか抜けていないほんの僅かな酸素空孔の位置まで決定することに成功しました。
計測の対象は材料系が多く、積層セラミックコンデンサーに使われる強誘電体や磁石《図 1》、蛍光材料、超伝導体なども計測しています。
材料機能の特性をコントロールするには、不純物元素を入れることが重要ですが、意外なことに、その場所や量が正確にはわかってない場合が多く、その特定に威力を発揮します。
For example, there is a study on a component of jet
engines. The environmental barrier coating materials of
this component contain trace dopants. We have precisely
determined not only the dopant occupation sites but also
the locations of trace oxygen vacancies, estimated to be
only approximately 0.2% of total oxygen.
This analytical technique can be applied to various
shown in Fig. 1), fluorescent materials, and superconductors.
Although the introduction of dopant elements is important toimprove the physical properties of functional materials, theirlocations and amounts are sometimes not determined. The(b) 電子ビームをロッキングしながら得た各特性 X 線 (Co-K, Fe-K 線 ) のイオン化チャネリング
図形 (ICP). 左上が Co-K ICP で，その他が 5 種類ある Fe 位置に対応する Fe-K ICP である．
これらを比較することで Co 位置がわかる．
(c) M 型フェライトの結晶構造．Co は図中の 5 種の Fe 位置を部分的に占有する．
Figure 1: (a) Appearance of a La, Co co-doped M-type ferrite sample. We needto determine the occupation site of doped Co atoms.
(b) Ionization channeling patterns (ICPs) of fluorescent Co-K and Fe-K lines obtainedby rocking the electron beam. The Co-K ICP is shown in the top-left of the figure, andthe other ICPs correspond to Fe-K ICPs from five different Fe sites. By comparing the
Co-K ICP and Fe-K ICPs, we can determine the occupation site of Co.
(c) Crystal structure of the M-type ferrite. The five crystallographicallyinequivalent Fe sites are partially occupied by Co atoms.

Pamphlet 2023

functional materials, including ferroelectrics and magnets (as図 1: (a) La, Co が微量添加された M 型フェライト磁石であり，Co の占有位置を知りたい．

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t y

conduct various customized experiments. One of the13

Special Interview 03

技 能・センス・経 験の共 鳴
共 同 研 究で大 発 明
R e s o n a n c e o f s k i l l s , s e n s e , a n d ex p e r ie n c e s
i n jo i n t r e s e a r c h r e s u lt i n g i n b r e a k t h r o ug h s !

深紫外線（波長274nmのUV-C）の室温での半導体レーザー連続発振に成功！

研究紹介サイトへ

Scientists have demonstrated continuous-wave lasing of semiconductor deep ultraviolet laser diode(with a wavelength of 274 nm in the UV-C region) at room temperature.

本 研 究 所が 推 進している所 内 外との 共 同 研
究。今回ご紹介するのは、研究所内に拠点を据える旭化成産学協同研究部門が天野 浩教授の研究グループと共に進めている、深紫外 線（波長274nm( ナノメートル ) の UV-C）の室温での半導体レーザー連続発振に成功した研究についてです。
Our center promotes joint research with internaland external organizations. Today, we are going
CIRFE（未来エレクトロニクス
集積研究センター）
未来デバイス部 天野研究室
講師《工学研究科》

久志本 真希

特任助教

張

梓懿

CIRFE Center for Integrated Researchof Future Electronics (Director of the

AsahiKASEI Innovative Devices
Industry-Academia Collaborative Chair

Center, Professor Hiroshi Amano)
Device Innovation Section,

Designated Assistant Professor

Crystal Growth Group
Lecturer

KUSHIMOTO, Maki

14

旭化成次世代デバイス
産学協同研究部門

ZHANG, Ziyi

to ask Dr. Ziyi Zhang and Dr. Maki Kushimoto
about the demonstration of continuous-wave
lasing of a semiconductor deep ultraviolet laser
diode (with a wavelength of 274 nm in the UV-C
region) at room temperature. This has beenachieved by the AsahiKASEI Innovative Devices
Industry-Academia Collaborative Chair, which
is based in our center and collaborates with theresearch group of Professor Hiroshi Amano.

Special Interview 03

基本的な質問ですが、深紫外線をレーザー発振できることの意味は？

research provides us with AlN substrates, which can onlyThis is a basic question, but what is the significance of thebe manufactured by a few companies in the world, and thislasing of a deep ultraviolet laser diode?

made our research possible. Moreover, our achievements
thus far have been largely attributed to the establishment

張：深紫外線は、自然光としては地球に届かない種類の光ですが、そof C-TEFs* in 2018, the year after this research projectの殺菌力を活かして医療機器や工場、食品分野などの殺菌や検査用

started. C-TEFs is a facility where accelerated crystal

途のほか、水の浄化、空気の除菌などに大変有用です。現在は LED

growth, device processes, and evaluation can be performedが大半を占めており、コロナ対策もあって市場はどんどん伸びていま

consistently. In addition to the high-tech equipment that

す。深紫外線を遠くまで強力に照射できるレーザーは、より広範囲にis otherwise not easily accessible, there are excellent staff

素早く効果を発揮するため、さらに効率的であると考えられます。こmembers who built their careers in companies and give us

れまで多くの研究者が開発を試みましたが、レーザー発振の実現はadvice. We put our ingenuity together to find the best way

非常に難しく、世界中の誰もが断念していました。

every time we face obstacles.

Zhang: Deep ultraviolet does not reach Earth as naturallight. However, deep ultraviolet is very useful in the2025 年の実用化を目指しているとのことですが？

sterilization and inspection of medical devices andWe heard that you are planning to put the semiconductor

equipment in factories and food industries, as well as inultraviolet laser diode to practical use in 2025.

water purification and air sterilization. Currently, LEDs are
張：今回実証したデバイスを実用に耐えうるモノとするためには，まだmarket for deep ultraviolet applications is rapidly growing

乗り越えるべき研究課題がいくつか残っています。この技術を社会に

especially since the COVID-19 pandemic. It is considered

還元できるよう、本研究プロジェクトを遂行して技術を仕上げていく

that deep ultraviolet light can be used more efficiently if

所存です。2019 年に世界で初めて UV-C 半導体レーザーのパルス電

deep ultraviolet laser diodes is realized, which will allow

流注入による発振に成功し、今回 2022 年に室温での連続発振を成deep ultraviolet light to exert its effect more quickly and

功させました。2025 年の実用化を目指して走り続ける覚悟です。ごstrongly in a wider area. Many researchers have tried to

期待ください。

achieve lasing of a deep ultraviolet laser diode, but have

Zhang: There are still several issues to overcome in orderfound it extremely difficult.

to make the device demonstrated in this study practical.
We intend to continue this research project to brush up the

天野教授の研究グループの中で、AlN 基板というのは異色ですね。

technology so that it can be implemented in our society. We

The research group of Professor Amano does not often

demonstrated the pulsed operation of a UV-C semiconductor

use AlN substrates, does it?

laser diode in 2019 for the first time in the world and thendemonstrated continuous-wave lasing at room temperature

久志本：天野研究グループでは青色 LED の発明の元となった材料

in 2022. We are determined to continue our research,

GaN（窒化ガリウム）を用いた研究が中心なのですが、今回の研究プ

targeting practical applications of the semiconductor

ロジェクトは、AlN 基板であればレーザー発振できるのではないかと

ultraviolet laser diode in 2025, so please look forward to it.

いう目論見で始まりました。世界でも数社しか製造できず入手が難し
いAlN 基板を共同研究先から提供してもらうことで研究が可能になっています。また、ここまでの成功は研究を始めた翌年の 2018 年に
C-TEFs ＊ができたことがとても大きいと実感しています。C-TEFs は結晶成長からデバイス試作、評価まで一貫して行える施設で、簡単には手に入らない素晴らしい装置が揃っているのに加え、企業で経験を積まれた優秀なスタッフから助言をもらったり、初めて経験するような問題にも一緒に知恵を絞っていただいております。

＊ C-TEFs ＝エネルギー変換エレクトロニクス実験施設
Center for Integrated Research of Future Electronics,
Transformative Electronics Facilities

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t yused in most of those deep ultraviolet applications. The

Kushimoto: The research group of Professor Amano
which led to the invention of blue LEDs. However, thistime, the research project started with an expectationthat AlN substrates would be the materials that canlead to the realization of lasing. The partner of our joint

Pamphlet 2023

usually focuses on the study using GaN (gallium nitride),15未 来エレクトロニクス
集 積 研 究センター

CIRFE

センター長・教授

天野浩

D i re c t o r o f t h e C e n t e r /P ro f e s s o r

A M A N O, H i r o s h i

C e n t e r f o r I n t e g ra t e d R e s e a r c h o f
Future Electronics

Please refer to page 2 for the AR marker.

A R マ ー カ ー に つい て は P 2 を ご 覧 く だ さ い 。

未来エレクトロニクス集 積研究センターは、窒化ガリウム、ナノカーボン、炭化ケイ素などのポストシリコン材料を用いたデバイスに代 表される先端的エレクトロニクス研究を推 進すると共に、高度な人材を育成し、未 来のエレクトロニクス産業の基盤を創成することを目的として、平成 27 年 10 月に設立されました。
センターは 6 つの部から構成されており、各部において、それぞれの分野の世界トップクラスの専門教員およびインフラを揃えております。材料・計測・デバイス・応用システムの基礎科学から出口まで、一貫した連携研究・教育体制を構築します。
世界に見てもほとんど試みのない省エネデバイス研究を通じて、21 世紀のものづくりを主導する高度な人材の育成を進めます。
The Center for Integrated Research of Future Electronics (CIRFE), established in October 2015,
engages in leading-edge electronics research—including research in the untraversed area of devices
with gallium nitride, carbon nanotube, SiC and other post-silicon materials—while also cultivating topnotch human resources to lay the foundations of the future electronics industry. CIRFE is divided into
six sections, each staffed with instructors who serve as leading specialists in their field, and equippedwith outstanding research infrastructure. The Center's fully integrated joint research and education
system covers everything from basic scientific education on materials, measuring, devices, and appliedsystems through to the completion of student educational courses.
Through research on energy-saving devices, an area in which very little experimentation has been
carried out anywhere in the world, CIRFE strives to foster well-trained human resources who will leadthe field of manufacturing in the twenty-first century.

16

CIRFE

Device Innovation Section

未来デバイス部では、窒化ガリウムや炭化ケイ素などのワイドギャップ半導体やナノカーボン材料を中心とした先端エレクトロ
ニクス材料について、新規結晶成長手法の確立およびプロセス開発を行い、新機能デバイス創成を目指しております。結晶成長からデバイス設計・作製・評価に至るまで一貫した研究を行うことで、トータルプロセスの確立を目指します。
The Device Innovation Section aims to develop devices with new functions by establishing new crystal-growthmethods and process development for cutting-edge electronics materials with a central focus on wide-bandgap
semiconductors, such as gallium nitride and silicon carbide, and nanocarbon materials. A fully integrated research
approach enables us to establish a unified process from crystal growth to device design, manufacturing, andassessment.

結晶成長

Crystal Growth

次世代エレクトロニクスの基盤となる窒化ガリウム系化合物半導体デバイスを実現するためのキラー欠陥の無い基板
用バルク結晶成長から、次世代量子構造、ナノ構造の成長及び加工法まで、広範に研究を行っています。
To realize gallium nitride semiconductor devices that will serve as the foundation of next-generationelectronics, we carry out a wide variety of research from the growth of bulk crystals for use as substrates freeARof killer defects to the growth and processing of next-generation quantum structures and nanostructures.
天野

笹岡 千秋

本田 善央

AMANO, Hiroshi

浩

SASAOKA, Chiaki

HONDA, Yoshio

センター長・教授

特任教授

准教授

Director of the Center / Professor

Designated Professor

Associate Professor

窒化物系半導体の結晶およびデバイスの研究

窒化物半導体による高機能デバイス創生

Generation of noble nitride-based devices
and their contribution to the development of
new infrastructure

Study on nitride semiconductor crystal
and devices

Creation ofsophisticated devices based on
Nitride semiconductor

田中 敦之

冨田 大輔

新田 州吾

TANAKA, Atsushi

TOMIDA, Daisuke

NITTA, Shugo

特任准教授

特任准教授

特任准教授

Designated Associate Professor

Designated Associate Professor

Designated Associate Professor

次世代 GaN パワーデバイスの創始
Creation of
Next-Generation GaN Power Devices

超臨界アンモニアを用いた窒化物結晶作製プロセスの開発

革新的窒化物半導体結晶成長技術による未来デバイス開発

Development of
fabricating process ofnitride crystals using supercritical ammonia

Study on innovative nitride semiconductor
crystal growth techniqueand future devices

大西 一生

王

OHNISHI, Kazuki

WANG, Jia

FUJIMOTO, Naoki

特任助教

特任助教 《高等研究院》

研究員

Designated Assistant Professor

Designated Assistant Professor

Researcher

高性能窒化物半導体パワーデバイス作製に向けた

嘉

藤元 直樹

結晶成長技術の開発

GaN の選択的 p 型ドーピングと
新規電子・光電子デバイスの開発

Development of crystal growth method forhigh-performance nitride semiconductor
power devices

Spatially selective p-type doping of
GaN and related novel electronic
and optoelectronic devices

高品質 GaN バルク結晶の成長技術の研究
Research of growth technology ofhigh quality GaN bulk crystal

古澤 優太

渡邉 浩崇

FURUSAWA, Yuta

WATANABE, Hirotaka

研究員

研究員

石黒

Researcher

Researcher

客員教授

徹

ISHIGURO, Tohru

Visiting Professor

ワイドバンドギャップ半導体 (BAｌGaInN) の結晶成長、 デバイス機能の研究
Study on crystal growth anddevice function ofwide bandgap semiconductor (BAlGaInN)

乙木 洋平

OTOKI, Yohei

未来デバイス実現のための高品質窒化物半導体結晶成長の研究

太田 光一

High quality nitride semiconductor
crystal growth for future devices

OTA, Koichi

客員教授
Visiting Professor

小出 康夫

KOIDE, Yasuo

松本功

MATSUMOTO, Koh

武藤 浩隆

MUTO, Hirotaka

客員教授

客員教授

客員教授

Visiting Professor

Visiting Professor

Visiting Professor

Visiting Professor

西谷 智博

分島 彰男

飯田 大輔

古来 隆雄

NISHITANI, Tomohiro

WAKEJIMA, Akio

IIDA, Daisuke

KORAI, Takao

客員准教授

客員准教授

招へい教員

招へい教員

Visiting Associate Professor

Visiting Associate Professor

Visiting Faculty

Visiting Faculty

Pamphlet 2023

客員教授

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t y

窒化物系半導体デバイスの創成とシステム応用

C E NT E R F O R I NT E G R AT E D R E S E A R C H O F F U T U R E E L E C T R O N I C S

未 来 デバ イス部

17Please refer to page 2 for the AR marker.

A R マ ー カ ー に つい て は P 2 を ご 覧 く だ さ い 。

表面・界面

Surface / Interface

環境・エネルギー問題を解決するためのパワーデバイス、太陽電池、LED、セラミックス、超伝導、さらには創薬に役立つ タンパク質結晶まで、これら全てが作られている「結晶成長」を理解し利用することで、世界を変革させる様々な材料、
いまだ人類の知り得ない未来材料の実現を目指しています。
The materials used for power devices, solar batteries, LEDs, ceramics, and superconductors that help solve
environmental and energy problems, as well as proteins required for drug development analysis, have crystal
structures. By increasing our understanding and utilization of crystal growth, we aim to develop various
materials that may change the world and produce materials that we have never encountered before.
宇治原

徹

原田 俊太

UJIHARA, Toru

HARADA, Shunta

教授

准教授

Professor

Associate Professor

結晶成長メカニズムに基づく新規プロセスの追求と機能性高品質結晶（SiC や AlN など）の実現

結晶材料の欠陥制御
Control of defects
in crystalline materials

Study on a novel processes based on
crystal growth theory for high-quality
crystal of functional materials (SiC, AlN, etc.)

リュウ シン

松原 康高

LIU, Xin

MATSUBARA, Yasutaka

特任助教

研究員

Designated Assistant Professor

Researcher

SiC 結晶の溶液成長におけるマルチスケールモデリングと最適化

SiC における光弾性効果を考慮した

Multi-scale modeling and optimization forthe solution growth of the SiC crystal

Simulations of dislocation contrasts
in birefringence image considering
photoelastic effect in SiC wafers

亀井 一人

転位の複屈折像シミュレーション

楠

KAMEI, Kazuhito

一彦

KUSUNOKI, Kazuhiko

児島 一聡

宇田

聡

UDA, Satoshi

客員教授
Visiting Professor

KOJIMA, Kazutoshi

塚本 勝男

TSUKAMOTO, Katsuo

客員教授

客員教授

客員教授

客員教授

Visiting Professor

Visiting Professor

Visiting Professor

Visiting Professor

米澤 喜幸

沓掛 健太朗

上松 恵子

古庄 智明

FURUSHO, Tomoaki

YONEZAWA, Yoshiyuki

KUTSUKAKE, Kentaro

UEMATSU, Keiko

客員教授

客員教授

客員准教授

招へい教員

Visiting Professor

Visiting Professor

Visiting Associate Professor

Visiting Faculty

ナノ材料デバイス

Nanomaterial devices

ひとと調和する未来型エレクトロニクスの創世を目指し、カーボンナノチューブに代表されるナノ構造材料の特徴を生かして、透明で自在に形の変わる電子デバイスの実現に取り組んでいます。人体の軟組織と力学的にも生化学的にも親和性のあるバイオセンサや信号処理回路を集積したウェアラブルデバイスを実現し、エレクトロニクスとバイオ・医療との融合を進め、ひとが健康で幸せに生きる明るい社会の構築に貢献します。
AR

Aiming at the creation of future electronics with affinity for human beings, we are striving to realize
electronic devices that are transparent and flexible, taking advantage of the characteristics of nanomaterials
such as carbon nanotubes. We will realize wearable healthcare devices that can be placed in direct contact
with soft tissue of the human body.
大野 雄高

松永 正広

OHNO, Yutaka

MATSUNAGA, Masahiro

教授

助教

大島 久純

Professor

Assistant Professor

客員教授

OSHIMA, Hisayoshi

Visiting Professor

炭素系ナノ材料に基づく
省エネルギー型先端デバイスの創出

カーボンナノ材料を用いた環境発電技術に関する研究
Energy harvester based on nano carbon materials

Development of energy-saving advanced
electron devices based on
nano-carbon materials

研究機関研究員
Researcher

エネルギー変換デバイス
宇佐美 徳隆USAMI, Noritaka
教授 《工学研究科》
Professor

18

アジ アザ スクマ

Energy Conversion Device

資源が豊富な元素を利用した先端複合技術型太陽電池に関する研究
Advanced photovoltaic cells withearth-abundant materials

AJI Adha sukma

CIRFE須田

Advanced Device

淳

堀田 昌宏

SUDA, Jun

HORITA, Masahiro

教授 《工学研究科》

准教授 《工学研究科》
Associate Professor

Professor

GaN パワーデバイス

ワイドバンドギャップ半導体の物性解明

GaN Power Devices

Characterization ofmaterial properties ofwide bandgap semiconductors

ナノ電子デバイス
中塚

C E NT E R F O R I NT E G R AT E D R E S E A R C H O F F U T U R E E L E C T R O N I C S

先端デバイス

Nanoelectronic Device

理

省電力ナノ電子デバイスのためのIV 族半導体薄膜および界面制御技術の研究開発

NAKATSUKA, Osamu
教授 《工学研究科》

Research and development of thin film andinterface engineering technologies of group-IV semiconductors for
low-power consumption nanoelectronic devices

Professor

Semiconductor Engineering
a n d I n t e g ra t i o n S c i e n c e

機 能 集 積 デバ イス
宮﨑 誠一

MIYAZAKI, Seiichi
教授 《工学研究科》
Professor

先端電子デバイス開発に向けた
材料プロセス・評価に関する研究
Study on Materials Processing andCharacterization for
Advanced Electron Devices

マルチフィジックスシミュレーション部

Multiphysics Simulation Section

マルチフィジックスシミュレーション部では原子レベルの第一原理計算とマクロスコピックな流体力学を熱力学解析を介して融合するマルチフィジックス体系に基づく予言可能な結晶成長のシミュレーションの実 現を目指して研究を行っています。 その他、
窒化ガリウム系新規パワーデバイスの提案も行っています。
The Multiphysics Simulation Section is engaged in research with the aim of realizing multiphysical-system-based
predictable crystal-growth simulations that integrate first-principles calculation with macroscopic fluid dynamics
viathermodynamic analysis. Additionally, this section is pursuing proposals for new gallium-nitride-based power devices.

フロンティア計 算 物 質 科 学Frontier Computational
Material Science

白石 賢二

芳松 克則

SHIRAISHI, Kenji

YOSHIMATSU, Katsunori

教授

准教授

Professor

Associate Professor

半導体結晶成長の計算シミュレーションによる研究

流れの数理・データ科学的手法の開発とその応用

Computational Studies on
Semiconductor Crystal Growth

Development of mathematical anddata scientific methodology for
fluid mechanics and its applications

洗平 昌晃
ARAIDAI, Masaaki
助教

大野 隆央

Assistant Professor

客員教授

OHNO, Takahisa

First-Principles Study on
Electronic Property of Surface and Interface

制野 かおり招へい教員
Visiting Faculty

SEINO, Kaori

Pamphlet 2023

Visiting Professor

第一原理電子状態計算手法による
表面・界面物性の研究

AR

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t yAR19Please refer to page 2 for the AR marker.

A R マ ー カ ー に つい て は P 2 を ご 覧 く だ さ い 。

コンピューティクス物 質 科 学

Materials Science based on
Computics

物質科学の進展は、工学の隆盛を支え、人類の生活と歓びに寄与します。近年のスパコンの発達を物質科学の進展に活かすには、物理学と高性能計算手法との融合が大事です。それをコンピューティクスと呼びます。我々はこのコン
ピューティクス・アプローチにより、パワー半導体とナノ材料・構造体の科学の進展を目指しています。
Progress in materials science contributes to our life via the development of technology. To take advantageof recent amazing developments of computers for materials science, it is imperative to make interdisciplinaryARcollaboration between physics and high-performance computing, that we call computics. We aim to forward
the progress in science of power semiconductors and nanoscience based on the computics approach.
押山淳

OSHIYAMA, Atsushi
特任教授
Designated Professor

量子論計算科学による結晶成長および表面・界面物性の研究

ブイ シ キエウ ミ BUI, Thi Kieu My

First-principle study on thin-film growth andsurface / interface properties

招へい教員
Visiting Faculty

先端物性解析部

Materials Nano-Characterization Section

電子顕微鏡・電子線ホログラフィーを用いた、動作状態におけるデバイスのナノスケール・オペランド解析技術を開発し、「デバイス動作の直接計測」や、半導体界面の電子構造の電界応答計測を通じた「界面電子物性」研究を主なテーマとして研究を進めています。
The Materials Nano-Characterization Section develops nanoscale operand analysis techniques for semiconductor
devices under operating conditions using electron microscopy and electron holography. These efforts are partof research centered on themes such as interface electronic properties involving direct measurement of device
operations and electric-field response measurements for semiconductor interface electronic structures.

ナノ電子物性Nano-Electronic Materials

五十嵐 信行

ナノ物性研究と先端電子顕微鏡法による革新的デバイス研究開発

IKARASHI, Nobuyuki
副センター長・教授
Vice-Director of the Center / Professor

長尾 全寛

NAGAO, Masahiro
准教授
Associate Professor

狩野 絵美

KANO, Emi
助教
Assistant Professor

Nano-science andadvanced electron microscopy for
device innovationAR
新規磁気デバイス開発に向けた
先端電子顕微鏡法による物性解析
Analysis of Magnetic Properties
by Advanced Electron Microscopy toward
the Development of New Devices

最先端電子顕微鏡法による窒化ガリウム（GaN）を中心とした窒化物半導体の物性解析
Advanced electron microscopy analysis of
GaN and other nitride semiconductors

田中 信夫

TANAKA, Nobuo

招へい教員（名誉教授）
Professor Emeritus

システム応用 部

System Applications Section

先端エレクトロニクス材料を用いたデバイスについて、様々なシステムへの実装を検討し社会実装を目指した応用研究を行います。
In the area of devices utilizing cutting-edge electronics materials, this Section focuses on the integration of suchdevices into various systems and pursues applied

20

CIRFEPower Electronics

ハイブリッドカーや電気自動車、電力インフラ、さらには次世代航空機で使用される電力変換器や回転機（モータ）の高効率化、小型軽量化を目的として、パワー半導体分野、制御分野、磁気分野を融合したパワーエレクトロニクス技術の応用研究を行います。
For the purpose of realizing high-efficiency, small, and lightweight power converters and motors usedin hybrid vehicles,electric vehicles, power infrastructures, and next-generation airclafts, we carry out

ARapplied research on power electronicstechnology by integrating fields related to power semiconductors,
controlling technology, and magnetic applications.
山本 真義

重松 浩一

今岡

YAMAMOTO, Masayoshi

SHIGEMATSU, Koichi

IMAOKA, Jun

教授

特任教授

准教授

Professor

Designated Professor

Associate Professor

パワーエレクトロニクス関連分野のシステムシミュレーション技術開発
Research of advanced system simulation forPower Electronics and it's applications

先進磁気応用技術とモデリングに基づく次世代
パワーエレクトロニクス技術開発とその産業応用

GaN ＆ SiC パワー半導体モジュール技術とその産業応用GaN and SiC power semiconductor
module techniques andits industry applications

淳

Development of Next-Generation Power Electronics
Technology Based on Advanced Magnetic Applicationand Modeling Techniques and Its Industry Applications

栗本 宗明

新井 大輔

神谷 有弘

KURIMOTO, Muneaki

ARAI, Daisuke

KAMIYA, Arihiro

准教授 《工学研究科》

研究員

研究員

Associate Professor

Researcher

高信頼・低損失パワー半導体モジュールを実現する
電気絶縁技術に関する研究

Researcher

パワーエレクトロニクス回路に使用される
GaN デバイスの挙動の解析と最適化
Analysis and optimization of the behavior of
GaN devices used in
power electronic circuits

Study on electrical insulation for
high-reliable andlow-loss power semiconductor module

米澤

SENANAYAKE, Thilak Ananda

YONEZAWA, Yu

研究員

研究員

Researcher

Researcher

GaN 半導体素子を用いた高周波無線電力変換回路

細谷 達也

SATO, shinji

遊

GaN & SiC パワー半導体を活用した
高効率電力変換回路の開発
Research of high efficiency electric power
conversion circuit using
GaN Semiconductor Devices

High Frequency Wireless Power Conversion
Circuit using GaN Semiconductor Devices

佐藤 伸二

Research of electronics packaging technologies for
GaN and SiC power semiconductor module andits industry applications

HOSOTANI, Tatsuya

石倉 祐樹

黒田 尚孝

ISHIKURA, Yuki

KURODA, Naotaka

客員教授

客員教授

客員准教授

客員准教授

Visiting Professor

Visiting Professor

Visiting Associate Professor

Visiting Associate Professor

増田

向山 大索

モスタファ ノア

辛宗元

SHIN, Jong-won

満

MASUDA, Mitsuru

MUKAIYAMA, Daisaku

MOSTAFA, Noah

客員准教授

客員准教授

客員准教授

客員准教授

Visiting Associate Professor

Visiting Associate Professor

Visiting Associate Professor

Visiting Associate Professor

高周波回路

RF Circuits

無線エネルギー伝送や次世代無線通信等のマイクロ波・ミリ波応用を目的として、新規回路方式や要素デバイスの基本性能向上に向けた研究等を行っています。窒化ガリウム (GaN) ならではの特徴を活かしきることで、エネルギー
消費量の大幅な削減を目指し、便利さと持続可能性を両立する社会の実現に貢献します。
原信二

RF circuits group conducts researches of new circuit

HARA, Shinjitechnology and the basic performance improvement of the

特任教授

elementary devices, aiming for micro- and millimeter-wave applications such as

Designated Professor

マイクロ波・ミリ波応用の為の
GaN に適した回路設計技術
Circuit design technologies using GaN for
microwave & millimeter-wave applications

wireless energy transfer, next generation wireless communication systems, etc. Bytaking full advantages of gallium nitride (GaN) devices, we aim to dramatically reduce
the energy consumptions and contribute to the realization of the society coping bothconvenience and sustainability.
末松 英治

丹波 憲之

SAKUNO, Keiichi

SUEMATSU, Eiji

TANBA, Noriyuki

研究員

研究員

研究員

Researcher

Researcher

Circuit design technologies using GaN for
microwave & millimeter-wave applications

ミリ波・テラヘルツ帯
GaN 回路設計技術
GaN circuit design technology
in millimeter-wave & terahertz band

Researcher

マイクロ波・ミリ波応用の為の
GaN に適した回路設計技術
Circuit design technologies using GaN for
microwave & millimeter-wave applications

Pamphlet 2023

作野 圭一

マイクロ波・ミリ波応用の為の
GaN に適した回路設計技術

AR

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t y

セナナヤケ ティラク アナンダ

GaN & SiC パワー半導体モジュールの実装技術開発とその産業応用

C E NT E R F O R I NT E G R AT E D R E S E A R C H O F F U T U R E E L E C T R O N I C S

パワーエレクトロニクス

21

Please refer to page 2 for the AR marker.

A R マ ー カ ー に つい て は P 2 を ご 覧 く だ さ い 。

国 際 客員部International Research Section

招聘した外国人教員と共に研究開発を行います。また国際的な研究ネットワークを組織し、窒化物半導体研究の拠点形成に貢献します。
The International Research Section engages in research and development activities together with invited visiting
professors from overseas. The Section is cultivating an international research network to form a central venue for nitride
semiconductor research.

次世代窒化物半導体

New Approaches on III-Nitrides

これからのデバイスは、現在の材料の限界を超えるために、さらなる III- 窒化物半導体の開発が必要です。N 極性
表面や AlPN のような新しい材料は、従来のアプローチでは実現できなかったデバイス性能を達成するために、新しいアプローチを模索しています。
Future devices needs further III-Nitride semiconductor development, to go beyond the limits set by theARcurrent materials. New approaches like N-polar surface and new material like AlPN are explored which toachieve a device performance not possible using conventional approaches.
プリストフセク マーコス

楊

PRISTOVSEK, Markus

YANG, Xu

特任教授

特任助教

Designated Professor

Designated Assistant Professor

新ヘテロ接合 AlPN / GaN による次世代超高効率大電力・高周波デバイス

Better device materials
from a better understanding of
crystal growth

新規デバイス開発

旭

New AlPN / GaN
semiconductor heterojunctions forbetter GaN based electronics

New Device Development

グレアム サムエル GRAHAM, Samuel

ショワルター レオ ジョン SCHOWALTER, Leo Johnシン ホェイリー グレース XING, Huili Grace

客員教授

客員教授

客員教授

Visiting Professor

Visiting Professor

Visiting Professor

ソン テヨン

ボコウスキ ミハウ スタニスワフ BOĆKOWSKI, Michał Stanisław

SEONG, Tae-Yeon

チョドリ ナディム CHOWDHURY, Nadim

客員教授

客員教授

招へい教員

Visiting Professor

Visiting Professor

Visiting Faculty

研 究 戦 略・共 同 研 究 推 進 部

Research Strategy and
Joint Research Promotion Department

本組織は、次世代、および次々世代半導体研究の共創場としてネットワークを構築し、それを通じた人材
交流や共同研究を推進するためにプロジェクトの企画、運営を行います。また、本学学内コンソーシアムである GaN 研究戦略室の事務局機能も担います。
This organization was established to build a network as a co-creation platform for studying widebandgap and ultra-wide bandgap semiconductor materials. And it is in charge of planning and managing
projects to promote human resources exchange and joint research through the research network. Thissection is also provided a function secretariat of GaN research strategy office of Nagoya University.
須田

淳

新井

学

上杉

勉

徹

SUDA, Jun

ARAI, Manabu

UESUGI, Tsutomu

KACHI, Tetsu

リーダー・教授 《工学研究科》

副リーダー・特任教授

特任教授

特任教授

Professor

Designated Professor

Designated Professor

Designated Professor

笹岡 千秋

橋詰

藤田 静雄

安藤 裕二

SASAOKA, Chiaki

HASHIZUME, Tamotsu

FUJITA, Shizuo

ANDO, Yuji

特任教授

特任教授

特任教授

特任教授 《工学研究科》

Designated Professor

Designated Professor

Designated Professor

Designated Professor

水野 紘一

藤本 裕雅

渡邉 豊之

MIZUNO, Koichi

FUJIMOTO, Hiromasa

WATANABE, Toyoyuki

特任主幹リサーチ・アドミニストレーター

特任主幹リサーチ・アドミニストレーター

University Research Administrator

University Research Administrator

主任リサーチ・アドミニストレーター《学術研究・産学官連携推進本部》

保University Research Administrator

22

AR
加地

チョドリ スラバンティ CHOWDHURY, Srabanti
客員教授
Visiting Professor

C -T E F S
C I R F E - T R A N S F O R M A T IV E E L E C T R O N I C S F A C I L I T I E S

C -T E F s

エネルギー変 換エレクトロニクス
実験施設

エネルギー変 換エレクトロニクス実 験 施 設は、 名古屋 大学未施設長・教授来材 料・システム研 究 所のクリーンルーム実 験 棟です。 本 施 設

須田

淳

は、GaN 研究における結晶成長・デバイスプロセス・評価を同一

D i re c t o r / P ro f e s s o r

10,000：プロセスエリア）の大空間クリーンルームを有し、研究スペースで行える約 1,000㎡（クラス 1,000：露光エリア、クラス

S U DA , J u n

開発の加速を図ります。
The Center for Integrated Research of Future Electronics– Transformative Electronics Facilities (C-TEFs) is anexperimental facility of IMaSS at Nagoya University. It
has a large clean room of about 1,000 m² (Class 1,000
exposure area; Class 10,000 process area) for conducting
accelerated crystal growth, device processes, andevaluation in GaN research and development.

恩田 正一

加地

笹岡 千秋

新井

ONDA, Shoichi

KACHI, Tetsu

徹

SASAOKA, Chiaki

ARAI, Manabu

学副施設長・特任教授

副施設長・特任教授

技術管理室長・特任教授

次々世代半導体技術室長

Vice-Director /Designated Professor

Vice-Director /Designated Professor

General Manager,
Technology management office /Designated Professor

General Manager, Ultrawide-bandgap semiconductor technology office

技術開発室長General Manager, Technology development office

特任教授

横山 隆弘

NISHII, Katsunori

YOKOYAMA, Takahiro

技術グループ長・研究員

副技術グループ長・研究員

Technical Staff Manager

Deputy Technical Staff Manager

Designated Professor

青戸 孝至

岡林 晋司

篠原 辰弥

AOTO, Koji

OKABAYASHI, Shinji

SHINOHARA, Tatsuya

研究員

研究員

研究員

Technical Staff

Technical Staff

Technical Staff

Pamphlet 2023

西井 勝則

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t y

C I R F E -Tra n s f o r m a t i ve E l e c t r o n i c s Fa c i l i t i e s

23高 度 計 測 技 術 実 践センター

A M TC

センター長・教授

武藤 俊介
D i re c t o r o f t h e C e n t e r /P ro f e s s o r

M U TO, S h u n s u ke

Ad va n c e d M e a s u r e m e n t
Te c h n o l o g y C e n t e r

高度計測技術実践センターは、これまでの研究所のもつユニークな高度計測技術シーズを活用し、高度計測技術の開拓発展、機器共用と共同研究および人材育成を行うための組 織として、平成 27 年 4 月に設立されました。本センターでは、所内の超高圧電子顕微鏡施設と先端技術共同研究施設を核に、研究所と関連する工学研
究 科、理学研究 科、環境学研究 科、シンクロトロン光研究センターおよび学外の知の拠点あいちシンクロトロン
光センター、核融合科学研究所などとの連携の下、電子顕微鏡計測、電磁波計測、素粒子計測、X 線分光計測、
ナノ加工計測の 5 つの分野の高度計測技術の実践と人材育成を推進しています。
This Institute has developed unique and advanced measurement technologies in the High Voltage
Electron Microscope Laboratory, the Research Facility for Advanced Science and Technology, and otherfacilities of the Institute. The Advanced Measurement Technology Center, which was established in
April 2015, aims to explore and develop novel measurement techniques, operate multiuser instruments,
provide opportunities for collaborative research, and train highly skilled scientists and engineers. The
Center is operated jointly by Nagoya University graduate schools and research centers with ties tothis Institute, including the Graduate Schools of Engineering, Science, and Environmental Studies, andthe Synchrotron Radiation Research Center, and external institutes, such as the Aichi Synchrotron
Radiation Center of the Knowledge Hub Aichi and the National Institute for Fusion Science. The
Center is divided into the following five sections: Electron Nanoscopy Section, Electromagnetic Wave
Measurements Section, Elementary Particle Measurements Section, X-Ray Spectroscopy Section,
Nanofabrication & Characterization Section.

24

A MT CA D VA N C E D M E A S U R E M E N T T E C H N O L O G Y C E N T E R

電子顕微鏡計測部

Electron Nanoscopy Section

電子顕微 鏡を用いた精密構造解析法および 物性測定法として、原子レベル空間／電子構造解析、収束電子回折法によるナノメーター領域の格子歪みの精密測定、電子線トモグラフィーによる三次元 構造解析、電子線ホログラフィーによる電磁場の可視化、ガス環境下の化学反応オペランド観察／分析などの技術を発展させます。

ナノ顕微分光物質科学

Nanospectroscopic Materials Science

今日の様々なナノテク関連材料では、機能元素と呼ばれる不純物添加、それに伴う格子欠陥形成、または表面や界面構造の制御などによって劇的に材料の性質を向上させています。我々のグループでは最先端の透過型電子顕微鏡・
電子分光と「インフォマティクス」技術を組み合わせて、このようなナノ領域の格子欠陥を正確に計測・分析する手法を開発し、材料機能発現のメカニズムと新規材料開発のための指導原理を解明することを目的としています。対象は、AR

磁性発現の基本物理量である磁気角運動量のナノ領域測定という基礎研究から、リチウム二次電池、自動車排気ガス
浄化触媒、セラミックス素子、フェライト磁石にわたる広範な実用材料分析にまで及びます。

In current practical materials related to nanotechnologies, defect formation associated with impurity doping and surface/interface structure control drastically improve their physical properties. Our research group is developing precise nanoarea
analysis methods using advanced electron spectroscopy/microscopy in combination with ‘informatics’ techniques to clarify themechanisms behind the material functions and the guiding principles in the development of novel materials. Our research covers
topics from fundamental physics such as measuring magnetic moments in sub-nanometer areas to the practical analysis ofmaterials such as lithium ion batteries, catalysts for purifying automotive exhaust gas, ceramic devices, and ferrite magnets.
武藤 俊介

大塚 真弘

MUTO, Shunsuke

OHTSUKA, Masahiro

センター長・教授

講師
Lecturer

Director of the Center / Professor

電子チャネリング効果を活用したサイト選択的定量分析手法の開発とその実用材料分析への応用

Study on nano-metric analysis anddevelopment of energy-related devices using
electron nano-spectroscopic methods

Development of Quantitative Site-SpecificAnalysis Method for Practical Crystalline
Materials Using Electron Channeling Effects

岡島 敏浩

OKAJIMA, Toshihiro

高橋 可昌

TAKAHASHI, Yoshimasa

樋口 哲夫

HIGUCHI, Tetsuo

イエザーリ ファビオ

客員教授

客員教授

客員准教授

招へい教員

Visiting Professor

Visiting Professor

Visiting Associate Professor

Visiting Facultyr

IESARI, Fabio

Pamphlet 2023

電子顕微分光を活用したエネルギー・デバイスのナノオーダー評価および開発に関する研究

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t y

In this section, techniques for detailed structural analyses and property measurements using electron microscopes
are developed. Topics include atomic-level analysis of spatial and electronic structures, precise measurementsof nanoscale lattice distortions using convergent beam electron diffraction, three-dimensional structural analysis
with electron beam tomography, visualization of electromagnetic fields using electron holography, and operando
measurements/observation of chemical reactions under gas environments.

25

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電子線ナノ物理工学

Electron Beam Physics

軌道角運動量やスピンを制御した新しい電子ビームをもちいた次世代の電子顕微鏡装置および分析手法の開発を行っています。独自開発したスピン偏極パルス電子源および電子線ダイレクト検出器を備えた電子顕微鏡装置は世界最高レベルのエネルギー分解能および時間分解能を示し、ナノスケールの超高速現象の可視化などへの応用研究を進めています。また、電子回折や電子エネルギー損失分光などあらゆる電子顕微鏡技術を最大限に活用し、半導体パワー
AR

デバイスの欠陥解析や電池材料のオペランド観察など実用材料の精緻な評価も行っています。

We have developed next-generation electron microscopes using innovative electron beams such as electron vortex beams and spin polarized
beams. Our newly developed electron microscopes show the world’s highest level of energy- and time-resolutions, and have been applied to
the visualization of high-speed phenomena in nanoscale. Also, we have performed characterization of actual materials such as defect analysisof power devices and operand TEM observation of battery materials by making best use of various electron microscopy techniques.
齋藤

晃

桒原 真人

石田 高史

SAITOH, Koh

KUWAHARA, Makoto

ISHIDA, Takafumi

副所長・教授准教授

助教

Vice-Director of IMaSS / Professor

Associate Professor

Assistant Professor

革新的電子ビームをもちいたナノ材料評価技術の開発
Development of Nano-Characterization
Methods Using Innovative Electron Beams

内田 正哉

UCHIDA, Masaya

平山司

コヒーレントなスピン偏極パルス電子線による新規分析手法の創出

アクティブ電子ビーム制御および検出技術を用いた新規電子線イメージング法の開発

Advanced Electron Microscopy Using
Coherent Spin-Polarized Pulse Beam

Development of New Electron Beam Imaging
Methods Using Active Electron Beam Control
and Detection Techniques

HIRAYAMA, Tsukasa

山﨑順

YAMASAKI, Jun

客員教授

客員教授

客員教授

Visiting Professor

Visiting Professor

Visiting Professor

電磁波計測部Electromagnetic Wave Measurements Section

プラズマ中の原子・分子からの線スペクトル 観察によるプラズマ診断など、 発 光 体や材 料からの電磁 波、 反 射 光などの計 測・診断技術を開発することにより、プラズマ核融合などのエネルギーシステムの制御技術の発展に貢献します。
This section is dedicated to the advancement of techniques to control energy systems, such as nuclear fusion using
plasmas. Research is focused on developing methods to measure line emissions from atoms and molecules in plasmas
and reflected light from light-emitting bodies and other materials.

プラズマエネルギー工学

Plasma Energy Engineering

温暖化や資源枯渇などの地球環境問題解決のため、磁場閉じ込め高温プラズマを用いた核融合発電の研究が世界規模で進められています。当グループでは、高温高密度の炉心プラズマ維持のために不可欠な境界プラズマ制御とプラズ
マ計測技術の開発、太陽表面に匹敵する超高熱流プラズマと壁材料の相互作用に関する研究を実施しています。高密度プラズマ発生装置を用いた実験のほか、計算機シミュレーションによるプラズマモデリング、産業応用にも期待されARる機能性ナノ構造金属の創成を行っています。

In order to solve global environmental problems such as global warming and resource depletion, research on fusion power
generation using magnetically-confined high-temperature plasma is being conducted on a global scale. This group is developingedge plasma control and plasma measurement techniques to maintain high-temperature and high-density core plasma, andconducting research on the interaction between wall materials and high-heat-flux plasma comparable to that on the solar surface.
In addition to experiments using high-density plasma devices, this group conducts plasma modeling by computer simulation andcreates functional nanostructured metals with potential for industrial applications.

26

大野 哲靖

田中 宏彦

OHNO, Noriyasu

TANAKA, Hirohiko

教授 《工学研究科》

准教授

Professor

Associate Professor

磁場閉じ込め核融合発電の実現に向けた境界プラズマ制御

熱核融合発電実現を目指した
周辺・ダイバータプラズマ中の熱粒子輸送研究

Edge Plasma Control for
Magnetically Confined Fusion Power Plant

Research on Heat and Particle Transportin Edge and Divertor Plasmas
for Thermonuclear Fusion Power Generation

A MT C

Elementary Particle Measurements Section

独自に開発した原子核乾板技術を駆使して、宇宙から地上へと降り注ぐ宇宙線に含まれる、電荷を持つ素粒子ミューオンを利用して巨大構造物（ピラミッド、原子炉、溶鉱炉、火山など）の内部を透かし撮りする応用技術「ミューオンラジオグラフィ」の開発を行います。
This section specializes in the development of muon radiography, which is an applied technology to obtain images
inside extremely large structures (e.g., pyramid, nuclear reactor, blast furnace, volcano). This technology makes use ofmuons, which are elementary particles found in charged cosmic rays from outer space that hit the Earth, and other inhouse conceived techniques.

実験観測機器開発

Instrument Development

中野 敏行

森島 邦博

NAKANO, Toshiyuki

MORISHIMA, Kunihiro

准教授 《理学研究科》

准教授 《理学研究科》

Associate Professor

Associate Professor

原子核乾板技術の先進化の研究および推進と同技術を駆使した応用展開

革新的超高解像３次元放射線イメージング 検出器「原子核乾板」 の技術開発とその多分野への応用

Research on the development and promotion ofadvanced nuclear emulsion technology and thedevelopment of applications using this technology

Development of Innovative High- Resolution
Three-Dimensional Radiation Detector “Nuclear
Emulsion” Technology and Its Applications

佐藤修

ROKUJO, Hiroki

特任准教授

助教

ニュートリノ振動現象の解明、
ダークマター探索と写真乳剤による応用研究

Assistant Professor

原子核乾板を用いた宇宙ガンマ線の大口径・高解像・偏光観測の実現と高エネルギー天体現象の研究
R&D on Precise Observation of Cosmic Gamma
Rays and High-Energy Astrophysical Phenomena
with Nuclear Emulsion Technologies

北川 暢⼦

長縄 直崇

KITAGAWA, Nobuko

NAGANAWA, Naotaka

特任助教

特任助教

Designated Assistant Professor

中村 悠哉

NAKAMURA, Yuya

研究機関研究員
Researcher

松尾 友和

MATSUO, Tomokazu

研究機関研究員
Researcher

Designated Assistant Professor

原子核乾板検出器を用いた
宇宙線イメージング技術の研究開発

原子核乾板と中性子の量子化状態を用いた重力および未知短距離力の研究、 原子核乳剤の開発、 低速中性子用原子核乾板の開発、 X 線トポグラフィー用原子核乾板の開発

R&D of cosmic ray imaging techniques with
nuclear emulsion

Study of Gravity and Unknown Short-range Forces Using Nuclear Emulsion and Quantized States of
Ultracold Neutrons, Development of Nuclear Emulsion Gels, Development of Nuclear Emulsion for
Slow Neutrons, and Development of Nuclear Emulsion for X-ray Topography

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t y

Neutrino Oscillation, Dark Matter SearchExperiment and Researches with Tracking by
Nuclear Emulsion

AR

六條 宏紀

SATO, Osamu
Designated Associate Professor

A D VA N C E D M E A S U R E M E N T T E C H N O L O G Y C E N T E R

素粒子計測部

Pamphlet 2023
27

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Ｘ線 分 光 計 測 部

X- R ay S p e c t r o s c o py S e c t i o n

知の拠点あいちシンクロトロン光センターの電子蓄積リング及び分光ビームラインを活用し X 線分光技術の高度化を図るとともに、新素材や医薬品開発などへの応用研究を進めます。
In this section, innovative X-ray spectroscopy techniques using the electron storage ring and spectroscopy
beamlines at the Aichi Synchrotron Radiation Center of the Knowledge Hub Aichi are pursued. In addition, appliedresearch aimed at developing new materials and pharmaceuticals is conducted.

エネルギー · 相 界 面 材 料 科 学Energy and Phase Interface
Materials Science

シンクロトン光を用いた新たな X 線分光計測および解析法の高度化を進めています。固体、液体、気体の状態に依らない「電子状態観測（スペクトロスコピー）」から、光触媒、人工光合成、水素燃料電池材における界面機能発現メカニズムを解明する研究に貢献します。
This section develops new X-ray spectroscopic measurement and analysis methods using synchrotron
radiation. Advanced spectroscopy independent of solid, liquid, and gas states are contributed for theARresearch to elucidate the mechanism of functional manifestation at the interface of photocatalysts,
artificial photosynthesis, and hydrogen fuel cell materials.
池永 英司
IKENAGA, Eiji准教授

水牧 仁一朗 MIZUMAKI, Masaichiro

Associate Professor

客員教授
Visiting Professor

環境および触媒ナノ機能材料に資する先端 X 線分光開発
Research and Development ofAdvanced X-ray Spectroscopy Techniques on
Environmental and
Catalyst Nanofunctional Materials

ナノ加 工 計 測 部

吉田 朋子

YOSHIDA, Tomoko

客員教授
Visiting Professor

N a n o f a b r i c a t i o n & C h a ra c t e r i z a t i o n S e c t i o n

先端技術共同研究施設に設置されている薄膜作製装置、微細加工装置、分析・計測装置などの共用装置とクリーンルームを利用して、薄膜形成、ナノ材料作製、ナノ加工、評価／計測に関する技術の高度化を図り、高機能デバイス開発に貢献します。
This section develops the state-of-arts techniques of thin-film deposition, nanomaterial synthesis, nanofabrication,
and associated measurements and evaluations. Shared instruments and clean room at Research Facility for Advanced
Science and Technology are provided for the development of advanced functional devices.

ナノスピンデバイス

Nano-Spin Devices

加藤 剛志

大島 大輝

KATO, Takeshi

OSHIMA, Daiki

副センター長・教授

助教 《工学研究科》

Vice-Director of the Center / Professor

機能性磁性薄膜材料および高機能スピントロニクスデバイスの研究開発
Developments of Functional Magnetic
Thin Films and Spintronics Devices

AR

Development of Fabrication Process ofMicro Magnetic Pattern and
Its Application

本田 杏奈

大住 克史

HONDA, Anna

OHSUMI, Katsufumi

特任助教

研究員

Designated Assistant Professor

Researcher

マテリアル先端リサーチインフラを活用した研究開発支援，

マテリアル先端リサーチインフラを活用した研究開発支援

半導体計測技術開発

Research and technical support ofAdvanced Research Infrastructure
for Materials and Nanotechnology

Research and technical support of Advanced
Research Infrastructure for Materials andNanotechnology, Development of Semiconductor
Measurement Technology and Application

28

Assistant Professor

微小磁気パターン形成手法の開発とその応用

園部 義明

SONOBE, Yoshiaki

客員教授
Visiting Professor

材料創製部門DM

部門長・教授中西 和樹
D i re c t o r o f t h e D i v i s i o n /P ro f e s s o r

N A KA N I S H I , K a z u k i

Division ofMaterials Research

材料創製部門では、様々な素材・材料の物性研究、作製プロセス、組織制御、応用・性能評価、シミュレー
ションなどを行い、これらの材料をデバイス設計や装置化に結び付ける研究、技術開発を推進しています。既存の物質・資源・エネルギーの効率的利用といった課 題にとどまらず、将来のエネルギーシステムや省エネデバイ
スに役立つ新規材料・先端ナノ材料に関する研究を推進し、長期的な視点に立って省エネ・創エネのための材料創製研究を行います。
The Division of Materials Research (DM) carries out research on various materials and substances,
their properties, production processes, structural control, and the evaluation of their performance
toward many applications, and also promotes development of device designs to integrate thesematerials into novel systems. In addition to research on the improvement of industrial materials, theutilization of resources, and the optimization of energy sources, the DM also promotes cutting-edge
research on novel materials and nanomaterials that are expected to be useful in future energy systems,
energy-saving devices, and advanced materials systems from a long-term perspective.

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A R マ ー カ ー に つい て は P 2 を ご 覧 く だ さ い 。

材料物性部

M a t e r i a l s P h ys i c s S e c t i o n

誘電体、磁性体、超伝導体、イオン伝導体、可視紫外・光学物性、触媒性といった材料機能の基盤となる諸物性の基礎及び応用研究を行い、それらの物性の向上、発見によるデバイス化に必要な材料物性の研究を推進します。
The Materials Physics Section carries out fundamental and applied research on dielectrics, magnetic materials,
superconductors, ionic conductors, optical properties, catalytic properties, and other material functions. Researchon material properties that are necessary to achieve new devices through the enhancement of properties and thediscovery of new functions is also performed.

計算流体力学

Computational Fluid Dynamics

流動現象をコンピュータシミュレーションで解析する、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics : CFD）に取り組んでいます。とくに、結晶成長に深く関連する、気体・液体・固体が混在して相互作用を及ぼし合いながら流れる、
混相流（Multiphase Flow）の CFD に注力しています。複数の種類の液体の界面で生じる移流・拡散・混合を高精度で解析するためのシミュレーション手法の開発のほか、液体と固体粒子、液体と気泡と粒子の相互作用のシミュレー
ションに取り組んでいます。また、液中における渦を用いた粒子や気泡などの分散相の運動制御方法の開発に関連しARた実験的研究にも傾注しています。
We are working on computational fluid dynamics (CFD) to analyze fluid phenomena by computer simulation. In particular, we
focus on the CFD of multiphase flow in which gas, liquid, and solid phases coexist and flow while interacting with each other.
Multiphase flow is intimately related to crystal growth. In addition to the simulation method used to analyze the convection,diffusion, and mixing of several kinds of liquid at an interface, we carry out simulation of the interaction between liquid andsolid particles and among liquids, bubbles, and particles. We are also involved in experimental research on the development of amethod of controlling the movement of disperse phases such as particles and bubbles using vortices in a liquid.
内山 知実

高牟禮 光太郎

教授

助教

Professor

Assistant Professor

UCHIYAMA, Tomomi

TAKAMURE, Kotaro

流体現象の先進的シミュレー ション方法の開発と自然流体エネルギーの活用

流体の対流および混合特性を生かした結晶成長プロセスの高効率化

Development of Advanced Simulation Method
for Flow Problems and Utilization of
Natural Flow Energy

Efficiency enhancement
for crystal growth process utilizing fluid convection
and mixing behavior

多孔材料化学中山浩

NAKAYAMA, Hiroshi

客員教授
Visiting Professor

Porous Materials Chemistry

重合誘起相分離を用いた液相合成を基軸として、無機セラミックスから有機高分子、有機 - 無機ハイブリッドに至るまで、様々な多孔質材料の創生および構造制御を行っています。また、制御された多孔構造を有する材料を、分離
媒体・吸着剤・触媒担体・電池電極などへの応用研究を推進しています。分析化学や有機合成、電気化学などの異分
野との融合を進め、種々の機能性と細孔特性の関係について明らかにすることで、環境・エネルギー分野における発AR展に貢献することを目指しています。

Based on the liquid-phase synthesis utilizing polymerization-induced phase separation, we are developing various porous
materials ranging from ceramics, organic polymers to organic-inorganic hybrids. The materials with a controlled porous structure
are applied to separation media, adsorbents, catalyst supports and battery electrodes. We aim at revealing the influence of poreproperty on each functionality by interdisciplinary researches with analytical chemistry, organosynthesis and electrochemistry inorder to contribute to the development in energy and environmental fields.
中西 和樹

NAKANISHI, Kazuki
部門長・教授Director of the Division / Professor

液相法による多孔質材料の構造制御と応用
Structural Control ofPorous Materials via Liquid-Phase Processes
and their Applications

菅原 義之

SUGAHARA, Yoshiyuki

客員教授
Visiting Professor

30

DM

Hard & Flexible Materials

スポンジのように大きく圧縮変形して元に戻ることが可能な柔軟材料は柔らかく、反対に消しゴムのように固い材料は大きく変形することはできず、割れたり砕けたりします。本研究では、ポリマー多孔体の分子構造と細孔構造の両方をデザインすることにより、固いにもかかわらず大きく圧縮変形して元に戻ることが可能な新たな材料を開発します。
軽量・衝撃吸収・吸音・高断熱といった特徴を活かし、環境・エネルギー分野における応用を目指しています。
In general, flexible materials bearing high recoverability from a large deformation are soft, while hard materials

ARwith high elastic modulus show poor flexibility. We aim at developing novel porous materials with both highflexibility and high stiffness by designing macromolecular structures as well as porous morphologies.
長谷川 丈二HASEGAWA, George

D IV I S I O N O F M AT E R I A L S R E S E A R C H

ハード柔軟材料

特任准教授
Associate professor

分子設計と細孔構造制御によるハード柔軟多孔体の創出
Development of Hard & Flexible Materials
by designing macromolecular structuresand porous morphologies

ナノ構造制御学

Nanostructure Analysis and Design

様々なセラミック材料の特性の多くは、表面・結晶粒界・界面などの格子不整合領域における原子構造・電子状態と密接に関係しています。本研究グループは、このような機能をつかさどる格子不整合領域に着目し、透過型電子顕微鏡を用いたナノ領域の直接観察・分析技術をもとに、主にセラミックを対象とした新規材料開発や新たな焼結プロ
セスの開発を行っています。
ARelectronic states in the lattice mismatch regions such as the surfaces, grain boundaries, and interfaces. We
are attempting to develop new functional ceramic materials including new ceramic processing techniquesfrom the viewpoint of controlling the lattice mismatch region using the nanoscale analysis technique ofhigh-resolution transmission electron microscopy.
山本 剛久

YAMAMOTO, Takahisa
教授 《工学研究科》
Professor

ナノ構造制御に基づく新規機能性セラミック材料の開発
Development of Ceramic Materials
by Controlling the Atomic/Electronic Structuresat Nano Scale

理論化学

Theoretical Chemistry

化学データベースの良い機械学習法と獲得知識を用いた分子の自動生成、励起状態ダイナミクスの研究、超並列計算機を用いた科学技術計算のアルゴリズムやプログラム、分子や固体の新しい量子化学理論の開発を行っています。
[ ニューラルネット、グラフ理論、graphics processing units、CUDA、密度行列、グリーン関数 ]My group is involved in the development of machine learning algorithms for chemical data, theautomatic design of molecules using structure–property relationships, study on excited state dynamics,
parallel algorithms and programs for material simulations on massively parallel computers, and newquantum-chemical theory for molecules and solids (neural networks, graph theory, graphics processing
units, CUDA, density matrices, Green's function).
安田 耕二

井内

准教授

助教 《情報学研究科》

Associate Professor

Assistant Professor

分子の電子状態理論や化学情報学の手法開発と、それを用いた物質の設計

分子シミュレーションによる分子現象の解明と、それを用いた物質の設計

Quantum Chemistry and Chemoinformatics,
Methodology Development and Material Design

Computer Simulations ofMolecular Systems and Material Design

YASUDA, Koji

哲AR

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t y

Functional properties of various ceramic materials are often related to the atomic structures and

IUCHI, Satoru
Pamphlet 2023
31

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材料設計部

Materials Design Section

生体・環境・エネルギー材料等の微細構造に着目し、2 次元、3 次元構造やそれらのナノ化といった視点から、従来材料の性能向上を目指すとともに、新規組成や複合化、精密制御による性能の飛躍的向上のための材料設計の研究を推進します。
This Section promotes researches of material design with a focus on the microstructures of materials used inenvironments, electronics, mechanics and energy-related fields. Toward the aim of improving the performance andmaking major strides in terms of enhancements, the MD performs advanced studies through new compositions, novelcomposites and nanomaterials from the perspective of two- and three-dimensional and/or nanometer-scaled structures.

ナノスピン · 磁性材料創成工学

Engineering for Nano-spintronics
and Magnetic Materials

新概念の変換機能を持つエネルギー材料の実現を目指して、スピン流を介したエネルギー変換に関する学理の追求と将来の創エネ・省エネ社会の構築への貢献を目指しています。特に、熱とスピンの相互作用に関する物理を探究す
るスピンカロリトロニクスの実験的・理論的研究や、熱流からスピン流を生成して電力を得るための材料とデバイス開発などに精力的に取り組んでいます。また、次世代磁気記録材料・永久磁石材料やスピントロニクスデバイスに資する
AR

新しい機能性磁性材料の創製に関する研究開発を進めています。
水口 将輝

MIZUGUCHI, Masaki

宮町 俊生

conversion via spin currents andcontributing to the construction

副部門長・教授

准教授

Vice-Director of the Division / Professor

Associate Professor

We are pursuing novel energy

MIYAMACHI, Toshio

o f S o c i e t y 5 . 0 i n t h e f u t u re . I nparticular, we are actively engaged
i n ex p e r i m e n t a l a n d t h e o re t i c a lstudies of spin caloritronics, which

磁性材料を基軸とする機能性エネルギー材料の創成

機能性磁性材料の原子スケール表面・界面物性評価

Development offunctional energy materials
based on magnetic materials

Atomic scale surface
and interface characterizations offunctional magnetic materials

explores the physics of the interaction
between heat and spin, and in the

チイアン ボーウン

development of materials and devices

QIANG, Bowenfor generating spin currents from heat

研究員

currents to generate electric power.
We are also conducting research anddevelopment on the creation of new

小森 文夫

KOMORI, Fumio

客員教授
Visiting Professor

Researcher

磁気スキルミオンを用いた熱電デバイスの創成
Development of thermoelectric devices
using magnetic skyrmionsfunctional magnetic materials devices.

ナノイオニクス設計工学

Nano Ionics Design Engineering

全固体電池は高エネルギー密度を有する次世代二次電池として期待されており、その性能の鍵を握る界面に着目した研究及び新規固体電解質の材料開発を行っています。現在、硫化物型、酸化物型等の全固体電池に着目した材料・界面設計と制御に関する研究を、NEDO、科研費（新学術：蓄電固体界面科学）等で取り組んでいます。
All-solid-state batteries (SSBs) have been expected as next

⼊⼭ 恭寿

generation rechargeable batteries with high energy density.

IRIYAMA, Yasutoshi

Our research Gp. has focused on science on interfacial ion

教授 《工学研究科》
Professor

dynamics around the homo/hetero interface and advanced
solid electrolytes. Our recent target is sulfide-based andoxide-based SSBs, which are financially supported by NEDO
and Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas“Interface Ionics”.

32

全固体蓄電池などの次世代固体イオニクスデバイスの開発とその界面イオンダイナミクスに関する研究
R&Ds of Advanced Solid State
Ionics Devices andScience on Interfacial Ion Dynamics

AR

DM

Nanobiodevice Design Engineering

新規ナノバイオデバイスの設計・創製とビッグデータ AI 解析、量子生命科学創成により、がんゲノム医療・iPS 細胞再生医療・パンデミック予防・量子免疫がん治療など未来医療開拓のための研究を行っています。これらの研究は、文科省 Q-LEAP 量子生命科学、文科省マテリアル DX プラットフォーム事業等で取り組んでいます。
馬場 嘉信

We are investigating cancer genomic medicine, iPS cellAR

regenerative medicine, pandemic prevention, and quantum

BABA, Yoshinobu

cancer immunotherapy towards future medicine through the

教授 《未来社会創造機構》
Professor

integration of novel nanobiodevices, big data AI analysis,and quantum life technology. These projects are supported
by MEXT Q-LEAP Quantum Life Science, MEXT Material DX
Platform Programs.

環境材料工学

ナノバイオデバイス・AI・量子生命科学による未来医療開拓Nanobiodevices, AI, and Quantum Life Sciencesfor Future Medicine

D IV I S I O N O F M AT E R I A L S R E S E A R C H

ナノバイオデバイス設計工学

Environmental Materials Engineering

環境材料工学に関わる新材料を利用した環境保全技術は現代社会で広く利用されるようになっています。エネルギー関連
複合領域の科学研究を推進するとともに、自動車触媒などの燃焼器排ガスの浄化分野での利用できる新しいナノ材料を中心に、省資源化、持続発展可能な社会の観点から見つめ直し、次世代につながる環境技術関連の研究開発を推進しています。
服部 将朋

Material engineering for environmental preservation cancontribute to reduce resources and an energy risk as well

HATTORI, Masatomoas to bring environmental depollution. Especially, we focus

助教

AR

Assistant Professoron the development of new materials and technologies forenvironmental purification systems from the perspective of
resource saving and sustainable development.

Development offunctional composite materials
for environmental puriﬁcation

Materials Processing Section

材料製造プロセスに関する研究を進めるとともに、高性能な断熱・遮熱材料、熱電発電や誘電エラストマーを用いた機械的エネ
ルギー変換デバイスの研究、高効率な水素製造・燃焼・発電プロセス等に関する研究等を推進します。
In addition to research related to material production processes, the Materials Processing Section performs research onmechanical energy conversion devices that make use of high-performance thermal-insulation and -shielding materials,
thermoelectric power-generating and dielectric elastomers, and other such materials, as well as research on, for example,
high-efficiency hydrogen production, combustion, and power-generation processes.

ナノ機能材料Functional Nanomaterials

ナノレベルでサイズ、形態、次元を制御したナノ物質は、従来のバルク材料にはない特異な物性を示し、新しい機能材料としての応用が期待されています。材料プロセス部では、無機２次元ナノ物質を対象に、精密合成、高次構造体の構築、機能開拓などを行い、新しい電子デバイス、エネルギー材料の開発を進めています。
Nanomaterials with controlled size, morphology, and dimensions have been emerging as important newmaterials owing to their unique properties. In particular, two-dimensional (2D) nanosheets, which possess atomic orARmolecular thickness, have opened up new possibilities in exploring fascinating properties and novel devices. The Materials Processing Section is
working on the creation of inorganic 2D nanosheets and the exploration of their novel functionalities in electronic and energy applications.
長田実

OSADA, Minoru

小林亮

KOBAYASHI, Makoto

教授

准教授

Professor

Associate Professor

山本 瑛祐

YAMAMOTO, Eisuke
助教
Assistant Professor

組成エンジニアリングにより非層状系酸化物ナノシートのボトムアップ合成

Development ofenvironmentally friendly electronics
using two-dimensional materialsas

電子構造を制御した原子層材料の創製

Bottom-up preparation of
non-layer strucutred metal oxide nanosheet

小澤 正邦

OZAWA,Masakuni

客員教授
Visiting Professor

Development of nanosheets andlayered compounds with
controlled electronic structures

Pamphlet 2023

2 次元ナノ物質を利用した環境調和型電子材料の開発

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t y

材 料プロセス部

環境浄化性能を有する機能性複合材料の創製

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Programmable assembly of Nanoparticles

自己組織化機能性ナノ材料

Self-assembled Functional Nanomaterials

ナノ粒子等のナノサイズ化された物質（ナノ材料）は、それ自身がバルク材料とは異なる新奇な物性を持つだけでなく、秩序的に配列して高次構造化することにより、更に新奇な物性を発現します。これらの物性を上手く引き出すためには、ナノ材料の精密な構造化技術が必要ですが、ナノ材料のみで高次構造を制御するのは容易ではありません。
自己組織化機能性ナノ材料創製部では、核酸等の生体分子の自己組織化能を利用して、ナノ材料同士の相互作用を制御し、配列や高次構造を精密に制御しながら結晶化する研究を行っています。ナノスケールの物理現象を発現する新奇材料を創製することで、全く新しい原理に基づくデバイス開発等に貢献します。
Nanoparticles and other nanosized materials (nanomaterials) not only have novel physical properties that differ from those ofbulk materials, but also exhibit even more novel properties when they are arranged in an orderly manner to form higher-order
structures. To successfully bring out these properties, precise structuring technology of nanomaterials is necessary, but it is noteasy to control the higher-order structure of nanomaterials alone.
In the Self-Assembled Functional Nanomaterials Division, we are studying crystallization of nanomaterials by controlling theinteraction between nanomaterials and precisely controlling their arrangement and higher-order structures, utilizing the selfassembling ability of biomolecules such as nucleic acids. By creating novel materials that exhibit physical phenomena at thenanoscale, we contribute to the development of devices based on completely new principles.
田川 美穂

TAGAWA, Miho
教授

スリバスタバ スニタ SRIVASTAVA, Sunita

Professor

客員准教授
Visiting Associate Professor

生体分子の自己集合能力を利用した
新規機能性ナノ結晶材料の創製
The Creation of
Bio-inspired Novel Functionalized Nanomaterials

クマール チャンダン

KUMAR, Chandan

研究機関研究員
Researcher

ラジカル化学熊谷

Radiation Chemistry & Biology

純

KUMAGAI, Jun
准教授
Associate Professor

ラジカル検出を通した光・放射線が誘発する
化学反応・生物影響の研究
Chemical Reactions and Biological Effects
Induced by Photo- and Ionizing Radiation as
Studied by Detection of Radicals

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原田 勝可

HARADA, Katsuyoshi

客員教授
Visiting Professor

AR
津田 泰志

TSUDA, Taishi

招へい教員
Visiting Faculty

システム創 成 部 門

DS

部門長・教授笠原 次郎
D i re c t o r o f t h e D i v i s i o n /P ro f e s s o r

KA S A H A R A , J i r oDivision of
S ys t e m s R e s e a r c h

システム創成部門では、持続発展可能でかつ環境に調和した社会の構築に資する要素技術として、高度なエ
ネルギー変換・輸送・利用技術、様々な視点からエネルギー・環境の影 響評価を行う手法、物質変換・物質循
環技術の開発などを行います。また、それらを効果的に活用するための無線ネットワーク技術や交通マネジメント
技術に関する最先端の研究も推進しています。
The Division of Systems Research (DS) aims to develop key technologies contributing tosustainable and ecological society, such as advanced energy conversion, transmission, and utilization
technologies, energy and environmental impact assessment methods from various points ofview, and material conversions and circulation. For the effective use of these technologies, theDS also carries out leading-edge researches on wireless communication system and urban traffic
management system, etc.

C r e d i t : N a g oya U n i ve r s i t y, JA XA

35

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変 換システム部

C o nve r s i o n S ys t e m s S e c t i o n

環境調和型で先進的なエネルギー変換システムの構築を目指した研究に取り組んでおります。バイオマスや廃棄物等の高効率エネ
ルギー変換技術の開発、デトネーション現象による燃焼器やエンジンシステムの小型・高性能化等を進めています。
This section is engaged in research aimed at the creation of ecological and cutting-edge energy conversion systems.
This includes development of highly-efficient energy conversion technologies for biomass and waste and downsizing
and high performance of the combustors and/or engine systems by applying the detonation phenomena.

環境 · エネルギー工学

Energy and Environmental Engineering

地球環境の持続性担保、地域における物質循環型社会の創成を具現化するため、燃焼やガス化などの高温プロセ
スを利用した新たな環境調和型高効率エネルギー変換技術の開発に取り組んでいます。特に、バイオマスや廃棄物の高効率利用技術の開発、固体燃料のエネルギー変換プロセスにおける燃焼灰挙動の解明および灰付着抑制技術の開発等を行っています。
In order to embody the sustained security of global environment and the local material recycling society, we are engaged

AR

in development of the new ecological and highly-efficient energy conversion technologies, using the high temperatureprocesses such as combustion and gasification. We develop the highly-efficient utilization technology of biomass and waste,elucidation of ash behavior and ash adhesion control technology in the energy conversion processes of solid fuel.
成瀬 一郎

植木 保昭

所長・教授

准教授

Director of IMaSS / Professor

Associate Professor

NARUSE, Ichiro

UEKI, Yasuaki

地球・地域環境調和型高効率エネルギー変換技術の開発

高温プロセスの環境調和型持続的省エネルギー技術の開発

Development of Highly Efficient Energy
Conversion Technologies for Global and Local
Environment

Development of Sustainable Energy-Saving
and Low Environmental Impact Technologies
for High Temperature Process

推進エネルギーシステム工学

Propulsion andEnergy Systems Engineering

デトネーション（極超音速燃焼）の基礎研究、及びその航空宇宙推進機・ガスタービンエンジン等へのシステム応用研究を行っています。デトネーション現象を利用すると、燃焼器やエンジンシステムの革新的な小型・高性能化が期待できるため、多様なシステムを根底から変更することになります。
In this laboratory, we are conducting basic research on detonation and its application to aerospace
propulsion and gas-turbine engines. By utilizing the detonation phenomenon, innovative downsizing
and high performance of combustors and engine systems can be expected. The detonation engine will
fundamentally change various systems.
笠原 次郎

松山 行一

KASAHARA, Jiro

MATSUYAMA, Koichi

部門長・教授特任教授

Director of the Division / Professor

デトネーションエンジンの宇宙推進システムへの応用

Study on High-Thermal-Efficiency
Detonation Engines

Application of Detonation Engines toSpace Propulsion System

伊東山

登

ITOUYAMA, Noboru
助教
Assistant Professor

デトネーション現象の化学工学的理解と工学応用
Study on Detonation Phenomenaon the Viewpoint of Chemical Engineering
and Its Application

川﨑央

KAWASAKI, Akira

客員准教授
Visiting Associate Professor

36

Designated Professor

高熱効率デトネーションエンジンに関する研究

AR

DS

N e t wo r k S ys t e m s S e c t i o n

ネットワークシステム部では、様々な電力・熱エネルギー源と需要家をつなぐエネルギーシステムの計画・制御技術、環境的に持続的な交通システムやその最適マネジメント、それらインフラの実現に不可欠な高度な無線通信システムなどに関する最先端の研究を推進しています。
The Network Systems Section is pursuing cutting-edge researches, such as planning and control method of energy system
connecting various electricity/heat sources and demands, future visions of environmentally sustainable urban transportation
system and its optimum management, and wireless communications necessary for realizing such infrastructures.

無線通信システム

D IV I S I O N O F S Y S T E M S R E S E A R C H

ネットワークシステム部

Wireless Systems

自然と調和した持続可能な社会を実現するための必須技術である無線通信について、その基礎から応用までの幅広
い分野の研究・開発を行っています。特に、エネルギー・産業システム、交通システム、非常災害時など、多くの場面で必要となる「大規模システムにおける情報収集制御のための無線通信システム」を重視しています。そこでは、通信部分だけではなくシステム全体を統合的に理解し最適化することを目指しています。またシステムの実現のためには、電波だけでなく、光無線 MIMO 通信、イメージセンサ可視光通信、電力線通信といった多様な通信技術の研究とそ

ARの成果の活用を行っています。

We investigate and develop a wide variety of wireless communications that are essential for realizing an environmentallyfriendly sustainable human society. Our research covers basic theories for real applications, focusing mainly on the
total optimization of sensing and control in large-scale systems with wireless communications, which is required inenergy/industrial systems, ITS (intelligent transportation systems), and disaster support systems. From the viewpoint ofcommunications media, our scope includes not only radio waves but also optical wireless communications, power line
communications, and more.
片山 正昭

岡田

啓

ベン ナイラ シャドリア

OKADA, Hiraku

副部門長・教授

准教授

BEN NAILA, Chedlia
助教

Vice-Director of the Division / Professor

Associate Professor

Assistant Professor

無線通信技術に関する研究とその成果の環境システムへの適用

スマートコミュニティ実現に向けた無線通信システム・無線ネットワーク

高信頼・大容量な持続可能アクセスネットワークのための無線通信技術

Wireless Communications andTheir Applications for Green Systems

Wireless Communication Systems and Networks
for Smart Community

Wireless Communications for Reliable,
High Capacity andSustainable Access Network

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t y

KATAYAMA, Masaaki

Pamphlet 2023
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エネルギーシステム

Energy Systems

太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーが大量導入された将来の電力システムを安定かつ効率的に運用するため、再エネ発電の出力把握・予測技術の高精度化・高信頼化、電力システムの計画・運用技術の高度化に関する研究を行うとともに、これに貢献する電力需要の能動化、分散電源の制御技術の開発に取り組んでいます。また、これらの効果を実態に即して評価するため、将来の電力需要や再エネ出力などの各種時系列データの構築も行っています。
In order to realize the stable and reliable operation of future electric power system with highARpenetration renewable energy such as photovoltaic power generation and wind power generation, weinvestigate and develop the following issues: highly accurate and reliable forecasting and nowcasting
method of renewable power output, sophisticated planning and operation method of electric powersystem, control method of demand-side resources and distributed generators to contribute to powersystem operation. In addition, we develop a time-series data of future electricity demand and renewable
power output to be used in a system assessment in consideration of the actual situation.
加藤 丈佳

占部 千由

教授

助教 《工学研究科》

KATO, Takeyoshi

Urabe, Chiyori T.

Professor

Assistant Professor

エネルギー資源・需要の多様性を考慮した
電力システムの計画・制御手法の開発

再生可能エネルギーの電力システムへの統合のためのデータ解析・制御手法の開発

Development of Planning and Control Method ofElectric Power System in Consideration ofDiversity of Energy Resources and Demands

Data Analysis and Development ofControl Methods to Integrate Renewable
Energy Sources to Power Systems

交通システムTransport System

自動運転車両の普及を念頭に置きつつ、環境的に持続可能な交通システムの実現を目指し、環境負荷とエネルギー消費に対する制約を明示的に考慮した都市交通システムのあるべき将来像の提案および人々の交通行動に関するよりよい理解と、それに基づく個々の交通施策の構築とその定量的評価を行っています。研究テーマとしては、電気自動車の利用効率性に関する研究、水素燃料ステーションの社会的受容に関する研究、交通事故削減方策に関する研究、自動運転車による都市内道路交通の最適マネジメントに関する研究、中山間地域でのモビリティ確保に関する研究などに取り組んでいます。

AR

Towards the realization of an environmentally sustainable transportation system considering the widespread use of
autonomous vehicles in the near future, we propose that future visions of urban transport systems should explicitly consider theconstraints of environmental impact and energy consumption, and develop and evaluate transportation policy measures basedon a rigorous understanding of individuals’ travel behaviors. Our research topics include the efficiency of the use of electricvehicles, social acceptance of hydrogen fueling station, countermeasures to reduce traffic accidents, optimum management ofurban road traffic using autonomous vehicles, and fulfillment of the mobility needs of mountainous rural communities.
山本 俊行

三輪 富生

副所長・教授准教授

Vice-Director of IMaSS / Professor

Associate Professor

YAMAMOTO, Toshiyuki

MIWA, Tomio

持続可能な開発に向けた

先進的モビリティによる

交通システムのデザイン

持続可能都市交通システムの構築

Design of Transport System towards
Sustainable Development

Sustainable Urban Transportation Systemwith Advanced Mobility郇寧Researcher叶兰杭YE, Lanhang

研究機関研究員
Researcher

38

HUAN, Ning

研究機関研究員

DS
D IV I S I O N O F S Y S T E M S R E S E A R C H

循 環システム部

Circulation Systems Section

循環システム部では、環境調和型の物質変換・物質循環に関する様々な要素技術開発とともに、それらの技術を社会へ実装した場合の評価や評価法の開発を行っています。また、そのために必要となる省資源に資する環境負荷低減技術、リサイクル技術や物質循環再生システムの開発研究も推進しています。
The Circulation Systems Section develops various key technologies related to ecological material conversions
and circulation, and also assesses such technologies when they are deployed in society and develops the necessary
assessment methods. Furthermore, the section is pursuing research and development on technologies that reduce
environmental impact, recycling technologies, circulation systems of renewal materials, and other technologies that
contribute to reducing the consumption of resources.

Study on renewable energy and environment / ecology systemassessment for achieving sustainable society in harmony with nature
エネルギー・環境の影響評価を行い、持続可能な社会実現のための研究を行っています。特に、土地利用や自然環境の空間評価に着目し、再生可能エネルギー（バイオマス、小水力、太陽光等）、生態系サービス、経済社会に関ARする課題の総合的な解決に取り組んでいます。現地調査レベルの小さいスケールから国を超えたグローバルなスケール
までの影響評価を行うとともに、GIS（地理情報システム）等の空間分析、AI、ドローン、現地調査等を組み合わせた学際的なアプローチで研究に取り組んでいます。
We are conducting research to realize a sustainable society by assessing the impact of energy and the environment. Focusing
particularly on land use and spatial evaluation of the natural environment, we are working on the comprehensive solution ofproblems related to renewable energy (biomass, small-scale hydropower, solar power, etc.), ecosystem services, economy, andsociety. Along with environment assessments ranging from small-scale field surveys to global-scale assessment, we are engaged
in research with an interdisciplinary approach combining, for example, spatial analysis such as GIS (Geographical Information
System), AI, UAV, and field surveys.
林 希一郎

HAYASHI, Kiichiro
教授

岡澤Professor

宏

OKAZAWA, Hiromu

客員教授
Visiting Professor

エネルギ―と環境システムの分析と影響評価
Analysis and assessment ofenergy and environment system

長島

匠

NAGASHIMA, Takumi

研究機関研究員
Researcher

小島 義弘

KOJIMA, Yoshihiro
准教授
Associate Professor

Eco-Energy Engineering

Pamphlet 2023

エコ・エネルギー工学

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t y

自然共生型社会を目指した再生可能エネルギーと
環境エコロジー・システムの評価に関する研究

材料・燃料調製，資源回収，廃水処理のためのソノ支援化学・物理プロセスに関する研究
Sono-Assisted Chemical and Physical Processes for
Preparations of Material and Fuel,
Resource Recovery and Wastewater Treatment

AR
39

FR
F U N D E D R E S E A R C H D IV I S I O N

FR

寄附研究部門Funded Research Division

エネルギーシステム （中部 電力 ） 寄 附 研 究 部 門

Energy Systems (Chubu Electric Power) Funded Research Division

本部門では、2050 年カーボンニュートラルの実現を視野に入れて、次世代の安全・

岩田 幹正
IWATA, Mikimasa

安心な送配電システムの構築を目指した研究を実施します。交流／直流ネットワーク

特任教授

における電力機器の高性能化・高信頼度化などの実用的価値の高い研究を行うとともに、電力系統や機器で発生する現象の計測・解析技術の高度化などの学術的価
値の高い研究を行います。これらの研究を融合させることにより、学術面から実用面までの広い視野を持ちながら、持続可能社会の基盤となるエネルギーインフラ構
築に向けた送配電システムを提案していきます。

This division conducts research aimed at constructing the next generationof safe and secure power transmission and distribution systems with a viewto achieving carbon neutrality by 2050. Research of high practical value, suchas improving the performance and reliability of power equipment in AC/DC
networks, is conducted, as well as research of high academic value, such as
the advancement of measurement and analysis technology for phenomena
occurring in power systems and equipment. By integrating these studies andmaintaining a broad perspective from an academic to a practical standpoint,
we will propose power transmission and distribution systems for developing theenergy infrastructure that will serve as the foundation of a sustainable society.

Designated Professor

交流／直流ネットワークにおける電力機器の故障電流対策技術の開発
Development of technology forcountermeasures against fault currents in
power equipment in AC/DC networks

ダニッシュ ミル サイド シャー
DANISH, Mir Sayed Shah
特任助教
Designated Assistant Professor

再生可能エネルギー大量導入時の電力系統解析技術の開発
Development of
power system analysis technology formass introduction of renewable energy

トヨタ先 端 パワーエレクトロニクス寄 附 研 究 部 門

Toyota Advanced Power Electronics Funded Research Division

人と地球が共生できる持続可能な社会を目指し、将来モビリティーのパワーエレクトロニクス技術の研究を進めます。ワイドギャップ半導体の材料、デバイス、システム応用の広い視野から研究を行い、持続可能な社会の実現と、次代を担う人材の育成に貢献します。
To achieve a sustainable society that ensures a positive symbiotic relationship between humans
and Earth, the funded division researches power electronics technologies for future mobility.
The division researches and develops material technologies, device technologies, and systemapplications of wide-bandgap semiconductors with a wide perspective, contributing to therealization of the sustainable society as well as nurturing young researchers for the next generation.
塩﨑 宏司

森

SHIOZAKI, Koji

MORI, Yusuke勇介

小笠原 悟司OGASAWARA, Satoshi

特任教授

特任教授

特任教授

Designated Professor

Designated Professor

Designated Professor

窒化ガリウムパワーデバイスの研究と応用探索

バルク GaN 結晶成長

パワーエレクトロニクスの EMI/EMC の研究

Research of GaN Power Device andInvestigation of Its Application

Growth of bulk GaN crystal

Research of EMI/EMC in Power Electronic

髙木 健一

城山 吉隆

TAKAGI, Kenichi

SHIROYAMA, Yoshitaka

特任准教授

研究員

Designated Associate Professor

Researcher

高周波パワー回路の研究

GaN モジュールの車両搭載評価

Research of High Frequency Power Circuit

Installation and Evaluation of GaN Module

手嶋 茂晴

TESHIMA, Shigeharu

客員教授
Visiting Professor

大沼 喜也

ONUMA, Yoshiya

客員准教授
Visiting Associate Professor

金澤 康樹

KANAZAWA, Yasuki

招へい教員
Visiting Faculty

40

AR

IACC
I N D U S T R Y– A C A D E M I A C O L L A B O R AT IV E C H A I R

I ACC

産学協同研究部門

I n d u s t r y –Ac a d e m i a C o l l a b o ra t i ve C h a i r

産 総 研・名 大

窒 化 物 半 導 体 先 進 デバ イスオープンイノベーションラボラトリ

AIST-NU GaN Advanced Device Open Innovation Laboratory

窒化物半導体を中心に、材料から応用に至る幅広い研究を行います。『事業化へ向けた』「橋渡し」研究として、大学等における基礎研究の成果を、効果的・効率的に応用に結びつけることを目的としています。
Our laboratory covers the research area from materials science to application of nitride
semiconductors.To function as a bridge between research and industry, we purposely examine
basic research, and expedite connecting research results to practical use.
王

学論

山田

永

WANG, Xuelun

YAMADA, Hisashi

特任教授

特任教授

Designated Professor

Designated ProfessorAR

次世代パワー・高周波半導体の結晶成長とデバイス応用

光デバイス
Optical devices

Crystal growth and device applications
for the next-generation power andhigh-frequency semiconductor materials

ミライズテクノロジーズ先端パワーエレクトロニクス産学協同研究部門では将来の電動車両の電動化シ
ステムの大電力化・高効率化・高周波化を見据え、窒化ガリウムパワー半導体の材料研究、デバイス研
究、および応用システムの探索研究を推進します。
MIRISE Technologies Advanced Power Electronics Industry-Academia Collaborative Chairis looking into the future of high-power, high-efficiency, and high-frequency electric drive
systems for electrification vehicles, and promoting exploratory research into gallium nitride
power semiconductor materials, devices, and application systems.
恩田 正一

長里 喜隆

ONDA, Shoichi

NAGASATO, Yoshitaka

特任教授

特任教授

Designated Professor

次世代パワー半導体材料の結晶成長および高品位化技術
Development of Crystal growth of
the next-generation power-semiconductormaterials

小島淳

Designated Professor

窒化ガリウムパワーデバイスの作製プロセスおよび
デバイス構造の研究
Research of Fabrication Process andDevice Structure of GaN Power Devices

喜田 弘文

KOJIMA, Jun

KIDA, Hirofumi

特任准教授

特任助教

Designated Associate Professor

次世代パワー半導体材料の高品位化技術と低コスト化技術の研究
Research of quality improvements andcost-reduced technologies of
the next-generation power semiconductor crystals

Designated Assistant Professor

窒化ガリウムパワーデバイスの作製プロセスおよび
デバイス構造の研究
Research of Fabrication Process andDevice Structure of GaN Power Devices

AR

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t y

ミライズテクノロジーズ 先 端 パワーエレクトロニクス産 学 協 同 研 究 部 門

MIRISE Technologies Advanced Power Electronics Industry-Academia Collaborative Chair

Pamphlet 2023
41

Please refer to page 2 for the AR marker.

A R マ ー カ ー に つい て は P 2 を ご 覧 く だ さ い 。

豊 田 合 成 G a N 先 端 デバ イス応用 産 学 協 同 研 究 部 門

TOYODA-GOSEI GaN Leading Innovative R&D Industry-Academia Collaborative Chair

豊田合成は、1986 年に赤﨑特別教授、天野特別教授、豊田中央研究所との共同研究の機会に恵まれ、GaN 材料に関わる基礎研究をスタートしました。その研究成果をもとに LED 事業を立ち上げ、LED の普及に邁進してまいりました。研究から事業化および拡大・継続を経験する中で培ったコアコンピタンスを活用し、新たな事業の創出を目指します。
In 1986, Toyoda Gosei Co., Ltd., started a joint research project with Professor Akasaki,
Professor Amano, and Toyota Central R&D Labs., Inc., and began fundamental research on GaN
materials. The commercialization of LEDs and their subsequent widespread adoption werebased on this research. The core competencies cultivated from research, commercialization,
expansion, and continuation will be utilized to create new business opportunities.
牛田 泰久

角谷 健吾

OKA, Tohru

USHIDA, Yasuhisa

SUMIYA, Kengo

特任教授

特任准教授

特任助教

Designated Professor

Designated Associate Professor

Designated Assistant Professor

岡徹

GaN パワーデバイスの応用に関する研究

GaN の応用研究

ワイヤレス給電システム

Research on applications of GaN power devices

Research of GaN to new product development

Development of
wireless power transmission system

福島 英沖

AR

FUKUSHIMA, Hideoki

客員教授
Visiting Professor

旭 化 成 次 世 代 デバ イス産 学 協 同 研 究 部 門AsahiKASEI Innovative Devices Industry-Academia Collaborative Chair

旭化成次世代デバイス産学協同研究部門では、単結晶窒化アルミニム基板の特徴を生かした新規デバ
イスの探索研究および応用技術の開発を推進し、新規事業の創出を目指します。
AsahiKASEI Innovative Devices IA Collaborative Chair exploit our high-quality AlN singlecrystal substrate technology, exploratory research into novel devices, and applications tocreate new business opportunities.
吉川

陽

張

梓懿

YOSHIKAWA, Akira

ZHANG, Ziyi

特任准教授

特任助教

Designated Associate Professor

Designated Assistant Professor

ワイドバンドギャップ半導体デバイスのための薄膜成長技術の研究・開発
Research and development ofthin film growth technology forwide band gap semiconductor devices

AR

窒化物半導体による紫外発光素子に関する研究開発
Research and development of
UV-light emitting devices ofnitride semiconductor

豊 田中研 G a N パワーデバ イス産 学 協 同 研 究 部 門

TOYOTA CENTRAL R&D LABS GaN Power Device Industry-Academia Collaborative Chair

窒化ガリウムを用いたパワーデバイスの実用化を目指し、下記の観点から研究を進めます。
①不純物や点欠陥を高精度に制御するエピタキシャル成長技術③低ダメージ加工、イオン注入などプロセス技術②ゲート絶縁膜・MOS 界面技術

④超低損失化を実現するデバイス設計技術

In order to realize GaN power devices, we research the following: 1. Epitaxial growth with
precise control of impurities and point defects / 2. Gate insulators and MOS interfaces / 3. Process
technologies, such as low-damage etching and ion implantation / 4. Device design for very low loss
冨田 一義

兼近 将一

TOMITA, Kazuyoshi

KANECHIKA, Masakazu

特任教授

特任教授

Designated Professor

Designated Professor

GaN パワーデバイス用の高品質エピタキシャル成長

GaN パワーデバイスのプロセス技術
およびデバイス設計・評価
Process technology and device design andevaluation for GaN power devices

High-quality epitaxial growth for
GaN power devices

42

AR

IACC

三菱ケミカル GaN 基板デバイス産学協同研究部門では、窒化ガリウム (GaN) の優れた物性を活用した新規デバイス構造の土台となる高品位 GaN 基板について、以下の内容で研究開発に取り組みます。
・基板品質 ( 結晶欠陥、不純物等 ) とデバイス特性との相関調査及びメカニズム究明
・新規デバイス用 GaN 基板に求められる品質及び特性の明確化
MITSUBISHI CHEMICAL GaN Substrate Devices Industry-Academia Collaborative Chair isengaged in the research and development of high-quality gallium nitride (GaN) substrates
that serve as the foundation of new device structures exploiting the excellent properties of
GaN, focusing on the following themes.
・Investigation of the correlation between substrate quality (e.g., crystal defects, impurities)
and device characteristics, as well as elucidation of the mechanism underlying the correlation
・Clarification of the quality and characteristics required for GaN substrates for new devices
磯

憲司

AR

三浦 輝紀

ISO, Kenji

MIURA, Akinori

特任教授

特任助教

Designated Professor

I N D U S T R Y– A C A D E M I A C O L L A B O R AT IV E C H A I R

三 菱ケミカル G a N 基 板 デバ イス産 学 協 同 研 究 部 門

MITSUBISHI CHEMICAL GaN Substrate Devices Industry-Academia Collaborative Chair

Designated Assistant Professor

高性能半導体デバイス用高品位 GaN 基板の研究開発

高品質 GaN 基板上半導体デバイスの特性評価

Research and development ofhigh-quality GaN substrates forhigh-performance semiconductor devices

Characterization of semiconductor devices onhigh-quality GaN substrates

P h o t o e le c t ro n S o u l G a N 電 子ビームデバ イス産 学 協 同 研 究 部 門

Photo electron Soul / Nagoya University, Joint Lab. of GaN e-beam Device（株）Photo electron Soul は、名古屋大学発企業であり、そして産業用半導体フォトカソード電子ビームシステムの世界唯一のサプライヤーです。本部門での GaN 系半導体フォトカソードの研究開発を通じて、GaN の新たなアプリケーションである「GaN 電子ビー
ムデバイス」の産業展開を加速しています。
Photo electron Soul Inc. is the only company in the world that supplies semiconductor photocathode e-beamsystems for industrial use. In our joint laboratry, we are researching GaN-based semiconductors as e-beam devices.
Through this activity, we are accelerating the spread of GaN e-beam devices, which is a new application of GaN-based
semiconductors, in industry.
鹿野

悠

佐藤 大樹

SHIKANO, Haruka

SATO, Daiki

特任講師

特任助教

Designated Lecturer

Designated Assistant Professor

GaN 電子ビームデバイスの研究開発

GaN 電子ビームデバイスの研究開発

R&D of GaN-based semiconductors as
e-beam devices

R&D of GaN-based semiconductors as
e-beam devices

I M a S Sの技師
I M a S S Te c h n i c a l E x p e r t s

松浪 有高

樋口 公孝

山本 悠太

MATSUNAMI, Aritaka

HIGUCHI, Kimitaka

YAMAMOTO, Yuta

主席技師

技師

技師 《博士（工学）》

Chief Technical Expert

Technical Expert

Technical Expert (Ph. D.)

43

I M a S S DATA

44

数 字で見るI M a S S
令 和 4 年 度 A c a d e m i c ye a r, 2 0 2 2

詳 細 は We b サイトをご 覧ください。
S e e t h e we b s i t e f o r d e t a i l s .

I M A S S D ATA

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t y

Pamphlet 2023

45

P R OJ E C T P IC K- U P

Project
P i c k- u p
プロジェクト紹 介

省エネルギー社会の実現に資する次世代半導体研究開発
Program for research and development ofgeneration semiconductor to realize energy-saving society

一般社団法人GaNコンソーシアム
The Consortium for GaN Research and Applications

国際・産学連携インヴァースイノベーション材料創出プロジェクト
Design & Engineering by Joint Inverse Innovation
for Materials Architecture

46

MOVIE GALLERY

M ov i e
Gallery

プレスリリース

Press Release

ムービーギャラリー

先端技術共同研究施設

HVEM

R FA S T

未来エレクトロニクス集積研究センター

未来エレクトロニクス集積研究センター

CIRFE

C I R F E （天野教授版）

エネルギー変換エレクトロニクス実験施設

高度計測技術実践センター

C -T E F s

A M TC

材料創製部門システム創成部門

DM

DS

I n s t i t u t e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l i t y, N a g o y a U n i v e r s i t y

超高圧電子顕微鏡施設

Pamphlet 2023
47

Campus Map
MAP

名 古 屋 大 学 東 山キャンパス
MAP

MAP

MAP

MAP
N

MAP
貯水池

EI 創発工学館

Emergent /Innovative Engineering Building

オークマホール
Okuma Hall

MAP

MAP

名 古 屋 大 学 未 来 材 料 ・ シ ス テム 研 究 所
I n s t it ut e o f M a t e r i a l s a n d S y s t e m s f o r S u s t a i n a b i l it y, N a goya U n ive r s it y

〒 464-8601

愛知県名古屋市千種区不老町

TEL：052-789-5262

FAX：052-747-6313

Furocho, Chikusa-ku, Nagoya, Aichi 464-8601, Japan
PHONE：＋ 81-52-789-5262

FAX：＋ 81-52-747-6313

https://www.imass.nagoya-u.ac.jp
2023.05.31