Vol.

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

17

Aug. 2024

N a goya U n i ve r si t y

IMaSS NEWS Vol.17 Interview

マルチフィジックスシミュレーション部

数値計算で物の理を予言する
コンピューター上で仮想実験

Greeting

新所長・新副所長 ご挨拶
IMaSS YouTube channel

研究紹介動画《IMaSS未来予想図》
History

半導体の歴史＋αIMaSS Organization Chart

未来デバイス部
マルチフィジックスシミュレーション部※◀ 今回のインタビュー

先端物性解析部

附属未来エレクトロニクス集積研究センター（CIRFE）

システム応用部
国際客員部
研究戦略・共同研究推進部

表紙写真説明電子顕微鏡計測部

C-TECs７階に設置の計算機システム。

電磁波計測部

高性能コンピュータが並ぶ。パネルを操附属高度計測技術実践センター

素粒子計測部（AMTC）

作しているのは洗平助教。

Ｘ線分光計測部
ナノ加工計測部

Contents

材料物性部

材料創製部門

材料設計部

（DM）

03 ［特集］研究グループインタビュー
数値計算で物の理を予言する

材料プロセス部※

コンピューター上で仮想実験

ネットワークシステム部（DS）

09 研究報告

循環システム部

13 活動報告13

変換システム部

システム創成部門※システム創成部門関連

エネルギーシステム（中部電力）寄附研究部門

ちょっと一息IMaSS YouTube チャンネル紹介

1 4 新所長・新副所長 ご挨拶

トヨタ先端パワーエレクトロニクス寄附研究部門所長
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

1 5 新任教員・新任職員 ご挨拶
1 8 科学研究費補助金

副所長

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

1 9 受賞一覧

豊田合成GaN先端デバイス応用産学協同研究部門

20 基礎知識

旭化成次世代デバイス産学協同研究部門

半導体の歴史＋α※附属未来エレクトロニクス
集積研究センター
関連

豊田中研GaNパワーデバイス産学協同研究部門

三菱ケミカルGaN基板デバイス産学協同研究部門

IMaSS 概要

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

未来材料・システム研究所（IMaSS）は、未来社会で革新的な省エネルギーを実現させるた

UJ- Cr ystal超高品質SiC半導体産学協同研究部門

め、先端的な材料・デバイスそのものの根幹をなす要素技術に関する基礎研究から、それらを社会実装するための高度なエネルギー変換
技術・システム、環境負荷低減技術、エネル

エネルギー変換エレクトロニクス実験施設
次々世代半導体技術室

ギーインフラの制御技術等のシステム構築に至

技術開発室

る、幅広い研究課題を一貫連鎖する研究拠点

技術管理室

として、平成27年10月に前身のエコトピア科学研究所から改組する形で誕生しました。

超高圧電子顕微鏡施設

また、若手研究者の育成、産業界との共同研究も活発に行っています。

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

先端技術共同研究施設

研究所事務部

総務課

Interview［特 集 ］研究グループインタビュー

マルチフィジックスシミュレーション部

白石研究室

ことわり

数値計算で物の理を予言する
コンピューター上で仮想実験「運動方程式」と言えばニュートンの F＝ma（力＝質量×加速度）を思い浮かべる方も多いと思いますが、この法則、現在は「古典力学」と呼ばれており、原子や電子といった微小なものの世界では「量子力学」の計算が不可欠となっています。
白石研究室では、原子や分子の並びや結晶が成長する道筋、結合の強さ、電子の動き方、速さ、連なり方、温度などの状況（条件）などを深く考え、量子力学の方程式に基づき、コンピュータを使って解を導き出すといった研究をしています。これにより、未知のミクロな現象の発見や新しい物理現象の予測（予言）が可能になります。また、より良い実験結果を導くために必要なプロセス（条件の変更）を提案する研究や、流れなどマクロな現象の研究も進めています。
今回は、実験研究の指針決定に理論研究で寄与し、時には思い込みを覆したり、常識を打ち破るような功績を残している白石研究室のみなさんにお話を伺いました。
〈インタビュー／ 2024. 6. 4 - 6. 10 IMaSS 広報委員会〉

白石 研 究 室のみなさん
未来材料・システム研究所附属未来エレクトロニクス集積研究センター マルチフィジックスシミュレーション部◎フロンティア計算物質科学研究グループ 代表／白石 賢二 教授◎コンピューティクス物質科学研究グループ 代表／押山 淳 特任教授
人数／22人（教授 :1 特任教授 :1 准教授 :1 助教 :1 特任助教 :1 研究員 :2, 2 秘書 :2, 1

D2:2 M2:5 B4:3）

IMaSS NEWS Vol.17 Interview

白石 賢二 教授（フロンティア計算物質科学研究グループ）

量子力学の考えに基づきコンピュータを使って予測－研究グループ名「フロンティア計算物質科学」ですが、みなさん共通の研究ですか？
「最先端の計算を使って導き出す」ということは共通してに不要ですし、他にも水道管の中とかね、用途はたくさん
考えられます。

役立つ研究が商品開発につながり量産化いますが、それぞれに全く別の研究をしています。時々、－夢が現実になったと言えるようなデバイスですね。他に共同で研究することもあるという人もいます。

もまだ世の中に貢献している研究成果があるのでしょうか。

未来エレクトロニクス集積研究センター（CIRFE ／セン

はい。USBメモリなどで知られるフラッシュメモリ、最近

ター長 天野 浩教授）の中では、GaN（窒化ガリウム）のは SiNを用いたものが使われていますが、SiNのフラッシュ

デバイスの劣化や動かなくなる原因、そのメカニズムを実

メモリは最初は車に載ったんですよ、2009年に。これも当験とほぼ同じモデルを計算機の中で作ってその対処法の提初は、閾値※1）が動いてしまうという不安材料があって依頼言をしています。例えば「GaN/ 酸化物界面の酸素の欠損を受けた訳ですが、それも究明して論文発表しましたらそれはホールトラップになるので、それを消すにはマグネシウムがきっかけで自動車メーカーでで採用されまして、今は全世一緒に入れるといい」といったことを理論的に提案するん

界の車にこのSiN（シリコンナイトライド）のメモリが載ってです。

います。車って人の命を預かっているので、信頼のおける理屈がないと絶対に買ってもらえないですから。でも信頼でき－「振動発電素子（デバイス）の微視的な仕組みを解明」

れば買ってくれるんですね。今、市場規模はとんでもないこというプレスリリースをされましたね。

とになっています。論文の引用はたったの９件ですけどね（笑）

私には、世の中に大きく貢献したと自負している研究成果が４つあるんですが、これはその１つ。微小な振動により発－論文の引用数だけでは、世の中への貢献度は測れま

電するという、SiO2を使った電力を自給自足するデバイスなせんね。

のですが、負の電荷がどう溜まるのかというメカニズムを量

2004年には、それまで世界で知られていた半導体開発の

子力学により解明し、信頼性が一層上がるプロセスを予言しロードマップを書き換えることになった研究成果を発表してたんですね。そして、実験したら予言通り信頼性が向上する

います。当時は「多結晶 Siゲートの技術が2007までに確実なることが確認され、今年（2024年）ある企業から製品化に実現可能な技術」として予想されてたいたんですが、私はされました。

界面物理の新概念を創成して、この技術は「原理的にあり

例えば高速道路の橋に亀裂が入っていないかのチェック得ない」ということを証明してしまったんです。その時に示に使用。車が通る振動で発電するので、ちょっとしたカメラと照明なら十分な発電量なんです。電池の交換は半永久的

白石教授が富岳を使って仕組みを解明し、さらに信頼性を上げる提案をしたことにより製品化となった

4

※1）閾値
感覚や反応や興奮を起こさせるのに必要な、最小の強度や刺激などの（物理）量。境界となる値。
CPU 使用率、メモリー使用量等、通信トラフィック量等のパフォーマンスに対し閾値を設定し、その値を境として監視対象サーバーの正常 / 異常を判断する。

白石 賢二 教 授
SHIRAISHI, Kenji
1988年3月東京大学大学院理学系研究科物理学専攻課程博士課程修了（理学博士）、1988年4月～2000年12月 NTT
基 礎 研 究 所、2001年1月～2007年9月
筑 波 大学大学院 数理物質科学研究 科助教授、2007年10月～2013年5月筑波大学大学院数理物質科学研究科教授、2013年5月～2015年9月名古屋 大学大学院工学研究科教授、2013年10月～現
在名古屋大学未来材料・システム研究所教授● 趣味・好きなこと
SKE48の応援をすることした「こうでなければ」というプロセスを使ってIntelが、ハのパワーの源となっているのかもしれないですね。大学ではフニウムオキサイド（Hafnium(IV) oxide）という絶縁膜を理学系研究科の道を選ばれていますが、子供の頃はどんな使った金属ゲートのLSIの開発に成功しました。それは今は少年でしたか？

TSMC 等の半導体デバイス製造会社が作っています。

当時のことは結構よく覚えているんですが、幼稚園の頃は、
とにかく園庭の片隅で一人アリンコをずっと見ていました。

－半導体に関する研究は、巨大な市場に影響があります

他の虫も好きで、芋虫を鼻に這わせたり家で飼ったり。小学

ね。世の中への貢献を実感できる成果が多いのは嬉しいで生になっても、学校に到着する前に毛虫をいつもまでも眺めしょうね。元々「世の中に役立つ」ことを意識して研究者をていたりして、勉強は全然できないし、当時は特殊学級へ入志したのですか？

ることを勧められ、成績もずっと最低ラインでした。転機が大学を出てから13年間はNTT で、ずっと「せめて10年先、訪れたのは、中学校で一次方程式を解いた時ですね。全て20年先に役立つことをやれ」と言われ続け、そういう感覚がわかって、元々図鑑の虫は全部覚えるほど記憶力には自が定着したんだと思います。NTT では、結晶成長のシミュ信がありましたし、他の科目も一緒に成績が良くなりました。

レーション（物理現象をモデル化し、それを基にコンピュータ上で模擬実験をすること）をやっていました。そこでは何－驚きの逸話に伺いたいことが尽きませんが、若者へメッの産業界に貢献する成果もないまま、大学時代の先輩にあセージをたる押山先生（後述）に勤務先の筑波大学へ助教授として研究対象によって視点を変えられるような、それでいて深引っ張ってもらって、量産化に近いことと、大学でしかできく掘り下げて考える。そしてできたらやっぱり、世の中変えない、生命の起源とかそういったことをやり始めたんです。

るようなつもりで、気概を持ってやり続けて欲しいなと思います。それをやっていかないと、次の日本はないと思ってい－結果として、その時の思いが、今量産化されている研究

ITRS

2003年

るので。計算だけでなく、もちろん実験においても。

ITRS

2005年

●半導体開発のロードマップ
多結晶 Si ゲートの技術が2007まで確実に実現可能な技術として2004年の半導体ロードマップでは予想されたいたが、白石教授が第一原理計算で多結晶 Si ゲートの技
術は実現不可能であることを発表したことによりこの技術がロードマップから消失。
一方、実現に向けて予言した金属ゲート技術が、難しいが2008年から立ち上がると書き換えられた。
（2003年と2005年の ITRSロードマップより）

I M a S S N E W S Vo l .1 7

INTERVIEW＊ITRS＝International Technology Roadmap for Semiconductors（国際半導体
技術ロードマップ）5

IMaSS NEWS Vol.17 Interview

芳松 克則 准 教 授
YOSHIMATSU, Katsunori
2001年京都大学大学院情報学研究科博士課程修了（博士（情報学））。
名古屋大学・同志社大学・科学技術振興機構の研究員を経て、2004年度から
名古屋大学助教。2014年同大准教授。
● 趣味・好きなことゲーム。幼いころから、阪神ファンです。
アナログなものも好みます。

芳松 克則 准教授（フロンティア計算物質科学研究グループ）

古典物理学の未解決問題「乱流の理論」に取り組む

きます。未知関数の偏導関数を含む微分方程式が予期せぬ複雑な挙動をたくさん引き起こして、とても複雑な現象になってしまいます。これを どう扱うか？非常に厄介です。
－具体的に「流体」「乱流」の予測はどんなところで使わ－白石先生とは全く異なるとのことですが、芳松先生はどのような研究を？
メインで取り組んでいるのは「乱流の理論」です。これは、物理学の未解決問題の１つで、霧の中を探検するような難しさで、今のところゴールが見えていません。
流れというのは気体も液体も様々あり、人間の目に見える
もの、見えないものも様々存在しますが「流体」としては同じ扱いになります。これを計算して理論づけるということをしています。するりと流れる場合もありますし、壁に何か突起があったりすると、そこには大なり小なり渦が発生します。
－計り知れない膨大な動き（流れ）にどうやって向き合われているのでしょう。
（図１）

流体の基礎方程式は、ナビエ -ストークス方程式

です。式はきれいに書けるので、これを解けば良いのです。しかし、この方程式は、難しいことでもよく知られています。
シミュレーションすると、大小様々な渦がそこかしこに出てれるのでしょうか。
建築、自動車、機械、環境、数学でも使います。天気予報でも乱流計算を使っています。たとえば、気体をできるだけ遠くまで放出するには、流出口を直角に切るのか鋭角に切るのか、滑らかな形か、どんな形が良いのか、計算して予測することもあります。
建築物で、アメリカ ワシントン州のタコマ橋※2）という全長約1.65kmの橋が完成後４か月で激しい振動により崩壊した（1940年）際、桁の風下に発生した大きな渦が原因で、構造物が風を受けて生じる振動についての研究が急速に進展したと言われています。
－「乱流」に取り組むようになったのは？
大学のとき、工学部だったのですが、元々数学が好きだったこともあり、卒業研究では微分幾何に触れていました。
その後、担当教員の異動を機に「流体力学」と出会いました。
学位を取った後、運よく名大の金田 行雄先生
（現 名誉教授）のところでポスドクになり、その後、助手（当時）に採用され現在に至ります。
金田先生は数学に強いこと、理論家としても、スーパーコ
ンピュータを使った乱流の研究でも有名なので、大いに影響を受けています。
乱流は、複雑な現象の解明その理論の構築においては、
いろんな可能性についてあるかないかを判別していくのが大事です。
「ないことを証明できる唯一の学問」である数学と左（緑）：キチンと数値計算で算出した粒子。
右（赤）：あるモデルを使ってシミュレーションの結果。赤の方が計算量はグッと減る。

の相性も良いです。
－若い人達へ向けてメッセージを
今は、機械学習、AIが大きな期待を集めています。しかし、しっかりとした論理を展開する能力は AIが主体になっても大《凡例》u 流体の速度、ρ 流体の密度、p 圧力、F 外力、ν 単位密度当たりの粘性係数●図１：ナビエ -ストークス方程式

6※2）タコマ橋
タコマナローズ橋。風によるあまりに大きい振動が生じていたため、ワシントン大学のフォーカーソン博士とそのグループが、調査のために撮影していたため、崩壊事故の一部始終が記録されることになった。この詳細な記録は貴重な技術財産となった。

事だと思います。また、シミュレーションの結果が正しいの

域研究 (B)に申請していました。今年度の採択を受けて、改かどうか、AIが出している結果が妥当なのかどうかは、検証

めて14族二次元物質の研究開発に注力しています。

しないといけないです。その検証は、これまでの研究との整合性や論理がもとになります。数学や物理の基礎を大事にして欲しいと思います。

－少しご紹介いただけますか？
シリコンやゲルマニウムの二次元物質であるシリセンやゲルマネンは非常によく電気を流すことが理論的に予測されています。現在これらは金属上において合成に成功しています

洗平 昌晃 助教（フロンティア計算物質科学研究グループ）

新しい二次元物質の創成を目指して－主に二次元物質※3）について研究中とのことですね。
二次元物質の原子スケールでの構造や性質について計算機シミュレーション用いて予測しています。二次元物質というのは周期性をもって配列したシート状の物質のことで、三次元結晶に比べて極めて薄い物質になります。半導体はますます微細化、集積化が進んでいるので、非常に薄い二次元材料には大きな期待が寄せられています。また、三次元結晶では存在しない新しい特性が生じることも示唆されていて、基礎サイエンスの観点からも注目を浴びています。二次元物質の中でも、シリコンやゲルマニウム、スズなどの14族（図2）元素から構成される二次元物質に対して、若手研究者同士でユニットを組んで研究を続けて来ました。
－学内の若手研究者同士で組んでいたのですか？
はい。名古屋大学の研究力強化促進事業「若手新分野
創成研究ユニット」の１つとして、結晶成長を専門とする黒澤准教授（当時助教）、物性評価を専門とする大田准教授（当が、それではその優れた性質が最大限に利用できないことも知られています。シリセンやゲルマネン固有の性質を測定するためにはどのように合成すればよいのか？そのシナリオを提唱しました。
シリセンやゲルマネンが水素化した層状物質は安定に合成することができます。それら層状物質の各層はとても弱く結合しているので１枚ずつ剥がすことが可能です。単層の水素化したシリセンやゲルマネンから水素が脱離すれば理想的な二次元物質※が出来上がるわけですが、それが可能であることをシミュレーションによって示しました。
－水素も外れて二次元物質ができるんですか？
水素が外れる温度領域と圧力領域があるんです。当初、シミュレーションによってこのことを導き出しましたが、実際に加熱・減圧することで水素が脱離することを黒澤先生が確認しています。したがって、水素化した二次元物質が飛んで行ってしまわないようにしっかり固定してから水素を脱離すれば、シリセンやゲルマネン固有の性質を測定することが実験的に可能になるはずです。この実現に向けて、今も黒澤先生と大田先生と共に研究を進めています。

時助教、現福岡大学）、計算物質科学を専門とする私とで研究を進めてきました。ユニットとしての活動は2019年度でひと区切りとなりましたが、この活動で交流を深めた学内外のメンバーと共に科研費学術変革領●図2：14族（周期表より）

ARAIDAI, Masaaki
2007年東京理科大学理学研究科博士後
期課程修了
（博士
（理学）
）
。早稲田大学・
東北大学・筑波大学の研究員等を経て、2013年から名古屋大学助教。
● 趣味・好きなこと
ドライブ・ビリヤード

I M a S S N E W S Vo l .1 7

洗 平 昌晃 助 教

INTERVIEW※3）二次元物質
厚みが原子１個分から数個分、大体1nm 程度以下の物質のこと。多くの二次元物質は、三次元の層状物質の1層だけを取り出すことで得られます。即ち、二次元材料が他の材料と異なる大きな特長は「はがせる」こと。
これまで、Siに代表される三次元物質を使った半導体デバイスの更なる微細化には、二次元物質の開発が必須と言われている。

7

IMaSS NEWS Vol.17 Interview

押山

淳 特 任教 授

OSHIYAMA , Atsushi
1981年東京大学博士課程修了（理学博士）、同 大 助 手、1983 年 IBM Watson
Res Ctr 研究員、1985年 NEC Lab 研究員、1995年筑波大学教授（物理学系）、
2007年東京大学教授（物理工学専攻）、
2018年名古屋大学特任教授（IMaSS）● 趣味・好きなこと
酒飲むこと、ちっちゃい子とお話すること、50歳までつくばで草サッカーしてました
今は見るだけ、高校時代は管弦楽団でフルート吹いていました。今は音も出ないけど。

押山 淳 特任教授（コンピューティクス物質科学研究グループ）

フラッシュメモリの記憶の根幹をフローティングステートと命名

文科省の成果創出加速プログラムに携わっていたので、どこかに所属したいということで声を掛けてもらいました。
こちら（名古屋大学）に来てからは、GaN（窒化ガリウム）のエピタキシャル成長※4）で、原子がどういう風に来て成長していくかというような計算をしていました。

－押山先生は白石教授と学生時代に同じ研究室のご出身とか。

－富岳はこれまでどのような研究に利用されていたのですか？

そう、７年違いです。彼が大学にいた頃、私は学位を取

例えばフラッシュメモリー※5）。あれってものすごいの。メってすぐ助手になって。その後 I B M（アメリカ）、N E C、モリーのユニットに三次元的に100層とか200層とか積み重筑波大学と渡り歩いて最後東京大学に戻る前だったんです

ねて、電子を捕まえたり離したりさせてるんです。でも、驚けれど、彼はN T Tにいた時で、助教授のポストが空いてい

くことにどうしてメモリとして働くのか、未だ解明されていなたので筑波大学へ招いたんです。それで、私は立つ鳥跡をいんですよ。みんな使っているけど。

濁して行ったものだから、色々大変だったと思いますが。それでまた付き合いが始まりました。

その材料として使っているのは、アモルファス（非晶質）の窒化シリコン（SiN）なんだけれど、これには空間があって、そこに電子が捕まってメモリーとして働くんだと提唱して、－それで今度は白石先生からお声掛けされたのですね。

僕が「フローティングステート」って名前をつけたんですよ。

東京大学は定年になったんですけれども、「富岳」という－その提唱（予言）を確証させてくれるような未来の研究者にメッセージを先ほどのフローティングステートは、私が東大で教授だった時代の学生の松下くんが、事実として多くの人が知っていることに対して「何でそうなるのかわからん」と言い出して、計算して、その状態を見つけたんです。研究では、ちょっとしつこくしつこく調べて自分で考えることが大事ですよね。
自分に置き換えて考えてみても、計算して予測した通りの結果になった時はとても嬉しいんだけど、予測と違った時、どうして違うのかを考えて、新たな予測を導き出すことができた時に喜びを感じますから。
（聞き手・文／広報委員会●物質内包空間に存在するﬂooting 電子状態とそのメモリー機能発現の第一弾原理計算による解明：フラッシュメモリSiN の場合
SiNの内包空間に漂う Floating Stateは、結晶中の欠陥あるいはアモルファス中の構造
非一様性によって生み出された局所空間に閉じ込められ（Localized Floating State）、
H 不純物に対するrobustなnegative-Uギャップ状態を作る。
おそらくこれがフラッシュメモリーの機能を担っている。
《日本物理学会にて 2013年9月19日》

8

植木、小西）※4）エピタキシャル成長
半導体製造の薄膜結晶成長技術のひとつで、半導体の単結晶の基板上に、新しく単結晶の薄膜を成長させること。エピ タキシャル成長の利点は基板上に基板と同一、または異なった材料で、導伝度や抵抗を自由に制御でき、構造の自由度が増す点である。
※5）フラッシュメモリー
瞬時にデータを読み書きできて、電源を切ってもデータが消えないメモリ。
USBメモリ、SDカードなどが有名。元東芝の舛岡 富士雄氏が1980年代に開発した。

I M a SS R E S E ARCH
研究報告

RESEARCH01

誘電体メタ表面のナノ領域で発生する光が結晶のキラリティ制御に有効であることを実証

2024.02.07

研究紹介ページへ ▶ https://www.imass.nagoya-u.ac.jp/research/20240207_tagawa.html

キラリティという、右手と左手の関係のように鏡合わせの構造同士が異なる性質は、自然界に普遍的に存在

リティとキラル物質の相互作用の理解に貢献します。
本成果は、科学誌 The Journal of Physical Chemistry

し、生命の起源、創薬やスピントロニクスとも関わる重Letters に 2月5日（米国太平洋標準時間）付でオンラ

要な性質です。キラル物質は人工的に合成すると右手

イン掲載されました。

型と左手型が等量得られる（利き手は偏らない）という本 研 究 は、科 研 費

学術変革領域研究

性質があります。これまでに円偏光というキラルな光を(A)「光 の 螺 旋 性 が 拓くキ ラル 物 質 科 学 の 変 革」

照射することでキラル物質の利き手の偏りを誘起する試JP22H05138, 23H04572, 22H05136、基盤研究 (B)みが行われてきましたが、この方法で誘起される偏りはJP20H02686、国際共同研究加速基金（国際共同研

僅かでした。

究強化 (B) ）「レーザー技術による機能性分子の秩序

今回、未来材料・システム研究所の田川美穂教授、

構 造 形成 制 御」JP19KK0128、挑 戦的 研究（萌 芽）

東北大学多元物質科学研究所の新家寛正助教と中川

21K18639、名古屋大学未来材料・システム共同利用・

勝教授、新潟大学大学院自然科学研究科の後藤和泰共同研究、住友財団 基礎科学研究助成180324、公准教授、大阪大学大学院工学研究科の吉川洋史教授、

益信託 小澤・吉川記念 エレクトロニクス研究助成基金、

埼玉大学大学院理工学研究科の川村隆三助教らの研

文部科学省「マテリアル先端リサーチインフラ」事業

究グループは、円偏光よりも強くキラル物質と左右非JPMXP1222TU0004, JPMXP1223TU0011, F-22-対称に相互作用する光の励振が期待される誘電体メタ

TU-w002, F-23-TU-w010、文部科学省「人と知と物

表面上で結晶構造にキラリティを持つ無機化合物を結質で未来を創るクロスオーバーアライアンス」、文部科

晶化することで、円偏光のみでは得られない統計的に学省「物質・デバイス領域共同研究拠点」、東北大学

有意な利き手の偏りが観測されることを発見しました。

電気通信研究所ナノ・スピン実験施設の支援を受けて本成果は、ナノ領域に局在した光を活用した物質キラ

実施されました。

本研究の概要図。円偏光照射により Mie 共鳴の励振された Si ナノディスク配列体上でのキラル結晶化を表現した図。

I M a S S N E W S Vo l .1 7

IMaSS RESEARCH

リティ制御に新たな視座を与えるだけでなく、光のキラ9I M a SS R E S E ARCH
研究報告

RESEARCH02

簡便な計測に基づく
新しいトモグラフィ手法を開発

2024.04.26～核融合発電における装置壁の熱負荷軽減などに貢献〜
研究紹介ページへ ▶ https://www.imass.nagoya-u.ac.jp/research/20240426_tanaka.html

未来材料・システム研究所の田中 宏彦 准教授、大用いて、非接触ダイバータ環境を模擬し、高速カメラに野 哲靖 教授らの研究グループは、東海大学の夏目 祥よる広域的な発光信号計測を行いました。同時計測さ揮 特任講師および東京大学の梶田 信 教授との共同研れた電気信号を使って、プラズマ輸送発生前後の発光究で、トモグラフィ解析と統計的手法を組み合わせた挙動を取得し、短時間の剛体回転を仮定した新しいト

新しいプラズマ計測手法を開発し、核融合非接触ダイ

モグラフィ解析を適用しました。その結果、プラズマ放バータプラズマの４次元的な時空間挙動を明らかにしま

出が起こる前にはひずんだ回転構造が前駆体として現した。

れ、その後、径方向に引き剝がされて円弧形状を形成

未来のエネルギー源として期待される磁場閉じ込め

しつつ輸送される様子が確認されました。本研究結果

核融合発電炉において、装置壁への熱負荷の低減は極は、現象の物理理解を通じて、核融合装置壁の熱負荷めて重要な課題の一つです。効果的な解決策として「壁のさらなる低減につながることが期待されます。

の前面でプラズマを消す運転（非接触ダイバータ）」が期待されていますが、そのとき、磁力線を横切る間欠的なプラズマ輸送が増大する現象が報告されています。

I M a S S N E W S Vo l .1 7

IMaSS RESEARCH

本研究では、名古屋大学のもつ直線プラズマ装置を10

本研究成果は、2024年4月23日付国際学術誌「Scientiﬁc
Reports」に掲載されました。
本研究は、科研費、NIFS 共同研究、日東学術振興財団の支援のもとで行われたものです。

RESEARCH

03

日本ガイシ、名古屋大学、アイクリスタル、AI を活用したセラミック製品の高精度解析手法を共同開発

2024.06.24～製品特性の解析期間を10分の1に短縮〜
研究紹介ページへ ▶ https://www.imass.nagoya-u.ac.jp/research/20240624_ujihara.html

日本ガイシ株式会社（社長：小林茂、本社：名古屋市）、

ェースの実装を行い、日本ガイシが製品評価への適用検

国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学（総長：杉証を行いました。従来のシミュレーションは精度が高い

山直、本部：名古屋市）、アイクリスタル株式会社（代表

反面、専門チームによる作業を必要とし、計算にも長時

取締役：髙石将輝、本店：名古屋市）は、人工知能（AI）

間を要していました。今回開発したAI 技術では、シミュを用いたセラミック製品の高精度解析手法を共同開発し、レーションと同等の精度をノートパソコンで手軽に得る

製品特性の解析期間を大幅に短縮できる技術を確立しまことが可能です。
造的な研究活動によって世界屈指の知的成果を創出、用いるシミュレーションをAIに置き換える技術です。名社会課題解決のための研究成果の社会実装、およびス

古屋大学・宇治原研究室が結晶育成法の研究で培ったタートアップの創出・育成・支援に向けた取り組みを進AIモデルをセラミック製品向けに改良し、アイクリスタル

めています。今回の共同開発は、この取り組みを推進すが日本ガイシ向けにモデルの高精度化およびインターフ

るものです。

IMaSS RESEARCH

名古屋大学は、世界と伍する研究大学を目指し、創

このたび共同開発したのは、セラミック製品の評価に

I M a S S N E W S Vo l .1 7

した。

11

I M a SS R E S E ARCH
研究報告

RESEARCH

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窒化ガリウムへの原子層マグネシウム挿入による超格子形成を初観測

2024.07.04～半導体材料に二次元金属が挿入された初例、
電子デバイスの性能向上に寄与〜

I M a S S N E W S Vo l .1 7

IMaSS RESEARCH

研究紹介ページへ ▶ https://www.imass.nagoya-u.ac.jp/research/20240704_amano-honda.html

12

未来材料・システム研究所の王 嘉特任助教、天野

物理学賞を受賞した故赤﨑博士、天野教授は、1980年

浩 教授らの研究グループは、窒化ガリウム（GaN）と代後半に MgドープGaNを用いた最初の青色 LED を開金属マグネシウム（Mg）の簡単な熱反応により、独特発しました。天野教授らのノーベル物理学賞受賞から10な超格子構造が形成されることを明らかにしました。こ

年後に本研究の成果を得たことはIII 族窒化物半導体研

れは、初めて単原子層（二次元）の金属が半導体材料

究の分野における先駆的業績を称えるものです。

に挿入されたことを確認した例であり、半導体ドーピン

本 研 究 成 果 は、2024 年 6月5日付 英 国 科 学 雑 誌

グと弾性力学に関する新たな洞察を提供しています。こ「Nature」のオンライン版に掲載されました。また、れにより、P 型窒化ガリウムベースのデバイス（発光ダ

2024年7月4日の印刷版に掲載されました。

イオード、レーザーダイオード、および電力制御機器）

本研究は、科学技術振興機構（JST）先端国際共の性能向上が期待され、幅広い分野への応用が見込ま

同 研 究 推 進 事 業（ASPIRE）＜ JPMJAP2311＞（代れます。

表 者：天 野 浩）、国 際 科 学 技 術 協 力 基 盤 整 備 事 業

本研究で、自発的に形成されることが観察されたMg（AdCORP）＜JPMJKB2303＞（代表者：天野 浩）、

挿入 GaN 型超格子（MiGs）と2D-Mgドーピングの新

文部科学省（MEXT）革新的パワーエレクトロニクス

規メカニズムの特定が名古屋大学で行われたことは、創出基盤技術研究開発事業（パワーデバイス領域）＜

名古屋大学が “GaN 研究発祥の地 “として知られている

JPJ009777＞（代表者：天野 浩）、などの支援を受けことを考えれば、ふさわしいことです。2014年ノーベルて行われました。

I M a SS R E P O RT
活動報告

第65回

名大祭 IMaSS 企画
2024 年 6 月 8 日（土）・9 日（日） 会場：豊田講堂 シンポジオンホール

第 65 回名大祭において、未来材料・システム研究所

味深く耳を傾けていました。

は「新型コロナウイルスを不活化！次世代エアカーテン装

2 日間にわたるイベントは大成功を収め、多くの来場

置がスゴすぎる！」の公開実験と展示会を実施しました。

者に最新技術の魅力を伝えることができました。今後もこのイベントは、当研究所の最新研究成果を一般の方々

このような機会を通じて、未来材料・システム研究所のに紹介し、その効果を実際に体験していただくことを目

研究成果を広く社会に発信していきたいと考えています。

的としています。

（学術交流・社会連携委員原田俊太）

内山研究室の公開実験には多くの来場者が訪れ、熱心に装置の仕組みや効果について説明を聞く姿が見られました。特に、空気の流れをドライアイスを用いて視覚的に示しながら説明するデモンストレーションは大変好評で、多くの質問が寄せられました。高校生や大学生からは、「参考になった」という声が多く聞かれ、親子連れも熱心に見学していました。
展示会場には、装置の説明動画を放映するモニターや研究所の紹介ポスターが設置され、来場者に向けて技術の詳細をわかりやすく伝える工夫がされていました。特に注目を集めたのは、内山教授や研究室の学生が直接来場者に対して行った実演と解説で、多くの参加者が興ちょっとひと息IMaSS YouTube チャンネル紹介

研究紹介「IMaSS 未来予想図」

IMaSS 未来予想図 第8弾

08

ナノシートで実現する！
世界最高エネルギー密度のキャパシタ

https://youtu.be/DpEFET_LQR8

多くの来場者に最新技術の魅力を伝えた
第65回名大祭 IMaSS 企画の会場

研究紹介動画や部門紹介など、渾身の制作動画がYouTube にアップしてありますので、是非ご覧くださいね。
チャンネル登録はこちら ➡
チャンネル登録も忘れないで！

IMaSS 未来予想図 第9弾

あれもこれもナノシートに!?
界面活性剤でつくるナノシート

09

https://youtu.be/9GEYDPlP1Os

IMaSS 未来予想図 第10弾

スペクトル超解像で時短成功！
解析時間 1/20！?

10https://youtu.be/b4XJG7A_xWw

13

G R E E TI N G

新所長・新副所長ご挨拶

所長（令和６年4月１日付）

国際的に卓越した研究組織としての持続的発展を目指して
教授

内山 知実

UCHIYAMA , Tomomi

I M a S S N E W S Vo l .1 7

GREETING

新型コロナウイルス感染症の位置づけが５類へ移14するものです。

行されてから約１年後の本年4月1日、未来材料・シIMaSSが国際的に卓越した研究組織として持続ステム研究所（IMaSS）の所長を拝命しました。わ

的に発展するためには、優秀な人材の採用と育成、が国では、現在もコロナ禍前の生活様式には戻っ

研究環境の充実と整備、外部資金の導入、国内外ていないと考える人が少なくないことが報道されての研究機関や企業などとの連携研究の活発化が不います。IMaSSでは、コロナ禍を契機に所内会議可欠です。同時に、研究成果を積極的に広報し、がオンライン形式に切り替えられ、現在も同形式で存在価値をアピールすることも重要です。

あり、今後も継続される見通しです。多くの所員のIMaSSは、先端的な材料・デバイスなどの要素研究室が学内に分散しているため、オンライン会議

技術に関する「基礎研究」から社会実装に向けたは合理的かつ有用であると考えます。

システム技術に関する「応用研究」にいたる、包IMaSSには、現在、２つの附属センター、２つ括的な研究の推進を目的に掲げ、実現に向けて注の部門、３つの施設に加え、２つの寄附研究部門

力しています。これは既存の研究科にない大きなおよび８つの産学協同研究部門が設置されていま

特色のひとつとなっています。IMaSSには様々な専す。このような卓抜した研究体制のもと、多数の大門分野をもつ所員が所属していますので、その多様型研究プロジェクトを実施し、世界唯一の GaN 研

性が新しい発想やイノベーションを創出する原動力

究拠点の基盤を築き、優れた成果を創出していまになり得ます。そこで、今後はオンラインのみならす。また、電子顕微鏡計測、電磁波計測、素粒子ず対面形式による交流や情報交換の機会を増やす

計測、X 線分光計測、ナノ加工計測など高度計測ことを検討しています。また、IMaSS は経済産業

技術の実践と人材育成を推進しています。さらに、省の地域オープンイノベーション選抜拠点選抜制度

将来のエネルギーシステムや省エネデバイスに役立（J-Innovation HUB）において、国際展開型拠点

つ新規材料・先端ナノ材料に関する研究に取り組に選抜されていますので、海外・国内グローバル企

み、長期的な視点に立った省エネ・創エネのための業との連携活動の強化のほか、研究成果の社会実

材料創製研究を推進し、高度なエネルギー変換・

装や新たな価値の創造をもたらす大学発ベンチャー

輸送・利用技術や物質変換・物質循環技術も開発への支援も重要と考えています。

しています。これらは、第４期中期目標・中期計画

IMaSSの持続的発展のため、引き続き皆様から期間（2022～2027年度）に掲げている、環境調和のご支援とご協力を賜りますよう、宜しくお願い申型持続発展可能な社会の実現に資する研究に相応し上げます。

副所長（令和６年4月１日付）

教授

大野 雄高

OHNO, Yutaka

2024年4月1日付で未来材料・システム研究所の副所長を拝命いたしました。2015年より前身のエコトピア科学研究機構に着任し、現在は研究所附属未来エレクトロニクス集積研究センター（CIRFE）
において、研究および教育活動に専念しております。

研究活動を通じて持続可能な社会の実現に貢献す

CIRFEの設置準備段階から運営面に携わり、省エ

べく、学内外の共同研究者との協働を経て、豊富な

ネルギーデバイス研究の枠組み作りや若手育成にも実績と成果を蓄積してきました。現今の大学研究環

努めてまいりました。私の研究としてはナノ材料を

境の変化を鑑みれば、共同利用や共同研究拠点と基盤とする新規エレクトロニクスの開発を行っており、しての役割は一層重要性を増しております。今後も特に、カーボンナノチューブおよび二次元材料など

内山所長、山本副所長のご指導の下、研究所の研の低次元半導体素材を用いて、柔軟性や伸縮性を究活動を一層高度化し、国際的にも卓越した研究備えた電子デバイスの創生に注力しています。将来成果を生み出すための基盤を整えて参ります。このの人間と調和するエレクトロニクスや多彩な感覚機重責を果たすべく、研究所の皆様にご協力いただき、能をもつソフトロボットの実現を視野に入れて取り

未来材料・システム研究所をさらに発展させるべく組んでおります。

努めて参ります。研究戦略等についてご提案やご相

未来材料・システム研究所は設置から間もなく9年を迎え、全国共同利用・共同研究拠点として、談がありましたら、どうかご遠慮なくお声かけください。どうぞよろしくお願い申し上げます。

新任教員ご挨拶

IWATA , Tetsu

システム創成部門ネットワークシステム部
教授（令和6年4月1日付）

岩田哲

令和6年4月1日付でシステム創成部門ネットワークシステム部に着任いたしました。これまで工学研究科情報・通信工学専攻にて、情報セキュリティに関する研究を、暗号技術の設計と安全性解析を中心に進めてきました。IMaSSにおいては、省エネルギーのための軽量暗号技術やBeyond 5G/6G 環境に適し組むとともに、産学連携の強化を進めていきたいと考えています。どうぞよろしくお願いいたします。

桒原 真人

KUWAHARA , Makoto

令和6年度4月1日付で高度計測実践センターに着任いたしました。独自の超短パルス電子線源を用いた時間分解電子顕微鏡を開発・応用し、ナノメートルオーダーの局所構造ダイナミクス解析の高度化を実現して参ります。これにより、省エネルギー材料・デバイス開発を加速し、最先端の高度計測システムの創出を世界に先駆けて実現して参ります。今後とも宜しくお願い申し上げます。

I M a S S N E W S Vo l .1 7

高度計測技術実践センター Ｘ線分光計測部
教授（令和6年4月1日付）

GREETING

たセキュリティ技術、量子安全性解析等の研究を進め、種々のネットワークシステムの高信頼化に取り

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NAK AMURA , Takashi

材料創製部門 材料設計部
教授（令和６年４月１日付）

中村 崇司

令和6年4月1日付で、材料創製部門 材料設計部に着任いたしました。これまで、東北大学 多元物質科学研究所にて、固体イオニクスを学理基盤として燃料電池や電解触媒、蓄電池などのエネルギー変換・貯蔵デバイスの研究に取り組んでまいりました。今後は、材料中の欠陥の機能を活用したエネルギー材
料開発およびデバイス応用に取り組むことで、IMaSSのさらなる発展に貢献していく所存です。よろしく
お願い申し上げます。

HONDA , Yoshio

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
教授（令和６年4月1日付）

本田 善央

令和6年4月1日付けで、未来材料・システム研究所未来エレクトロニクス集積研究センターの教授に着任いたしました。窒化物半導体の結晶成長を基軸とし、結晶成長技術の向上、新規構造開拓、結晶・デバイス計測、デバイスプロセス技術開拓などの広範な分野に取り組み、次世代技術の創成を目指した研究を推進しております。未来研の多様な分野の先生方、産業界の皆様、学生達と協力し、この分野と未来研の発展を支えるとともに、学生教育にも力を注ぎたいと思います。どうぞよろしくお願いいたします。

IDE , Kazumasa

トヨタ先端パワーエレクトロニクス寄附研究部門特任教授（令和6年4月1日付）

井出 一正

令和6年4月1日付で、未来材料・システム研究所 トヨタ先端パワーエレクトロニクス寄附研究部門に特任教授として着任しました。これまでは、日立グループの研究開発部門、事業部門に在籍し、モータ・発電機とその解析技術の実務から始まり、パワーエレクトロニクス、電池システム、発送変電などの研究開発と管理に従事してきました。これら経験を活かし、ワイドバンドギャップデバイスを活用する先端
パワーエレクトロニクスの各種応用に繋げていきたいと考えております。どうぞよろしくお願いいたします。

YASUI, Masaaki

システム創成部門 変換システム部
特任教授（令和6年４月１日付）

安井 正明

2024年4月1日付けでシステム創成部門 変換システム部 推進エネルギーシステム工学（笠原研究室）の特任教授に着任いたしました。三菱重工にて液体ロケットエンジンの研究 / 設計 / 開発、及びロケットの実運用に三十数年携わって参りました。本学ではこれまでの経験を活かし、デトネーション（爆轟現象）を利用した新たな宇宙推進システムの実用化を進めて参ります。近未来の宇宙輸送ネットワークを想定し、高効率で利便性の高い宇宙推進システムの構築を目指します。よろしくお願いいたします。

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
准教授（令和6年４月１日付）

沓掛 健太朗KUTSUK AKE , Kentaro

令和6年4月1日付で未来エレクトロニクス集積研究センターに着任しました。これまで、Siを中心とする半導体結晶の成長と評価、および、機械学習・最適化などインフォマティクス技術の結晶工学への応
用研究に従事してきました。最近は、我々研究者・技術者が持つ専門知識とデータ科学とを、いかに融GREETING

合して実際の研究開発に落とし込むかに興味があります。インフォマティクスをキーワードに、IMaSSの皆様と積極的に連携していきたいと思います。どうぞよろしくお願いいたします。

I M a S S N E W S Vo l .1 7

UJ-Crystal 超高品質 SiC 半導体産学協同研究部門
特任准教授（令和6年1月１日付）

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村山 健太

MURAYAMA , Kenta

このたび UJ-Crystal 超高品質 SiC 半導体産学協同研究部門に赴任致しました村山健太と申します。これまで大学・企業において、結晶成長技術と結晶観察装置の開発に従事して参りました。本産学協同研
究部門では、SiC 溶液成長法技術・機械学習技術を用いて超高品質 SiC 単結晶基板の早期の社会実装を目指し、EVやスマートグリット分野で活用していただくことでさらなる省エネを図り、低炭素社会の実現に貢献していきたいと考えております。どうぞよろしくお願い致します。

IKEDA , Hirotaka

三菱ケミカル GaN 基板デバイス産学協同研究部門
特任准教授（令和6年４月１日付）

池田 宏隆

令和6年4月1日付で三菱ケミカル GaN 基板デバイス産学協同研究部門に着任いたしました。これまで
三菱ケミカル株式会社にて、GaN 成長結晶の結晶性評価や特性解析などに従事してまいりました。本研
究部門では、IMaSS 研究者の方々と協力してGaN 基板とデバイス特性との相関調査を行い、高性能なパワーデバイスの実現と普及に資する高品位、大口径、低コストの GaN 基板を提供できるよう貢献していきたいと思います。どうぞ宜しくお願い申し上げます。

YAMAMOTO, Muneaki

システム創成部門 循環システム部
助教（令和6年４月１日付）

山本 宗昭

令和6年4月1日付で、システム創成部門循環システム部に着任いたしました。これまで、再生可能エネ
ルギーを有効利用するための、光触媒および電極触媒による水分解および二酸化炭素の資源化反応に関する研究、特に反応メカニズムの解明に注目して研究に取り組んでまいりました。本研究部門では、当該研究を推進するとともに、社会実装を念頭に置いたシステム構築にも視野を広げ、持続可能な資源
循環・低炭素社会の実現に貢献していきたいと考えております。どうぞよろしくお願いいたします。

IDE , Yuichiro

システム創成部門 変換システム部
特任助教（令和6年1月1日付）

井出 雄一郎令和6年1月1日付で未来材料・システム研究所システム創成部門変換システム部特任助教に着任いたしました。これまで、高エネルギーイオン液体の燃焼メカニズムの解明や宇宙推進工学への応用に関する研究に取り組んでまいりました。本研究部門では，液体推進剤の爆轟現象（デトネーション）を用いた宇宙推進システムの研究開発プロジェクトに参画し、高エネルギー液体の宇宙工学利用の進展に貢献していきたいと考えております。どうぞよろしくお願いいたします。

NAK AMURA , Ayaka

エネルギーシステム（中部電力）寄附研究部門特任助教（令和6年４月１日付）

中村 綾花

令和6年4月1日付で、エネルギーシステム（中部電力）寄附研究部門の特任助教に着任いたしました。
これまで、再生可能エネルギー電源の導入拡大に向けた多端子直流送電システムの交直変換器制御技術開発に関する研究に取り組んでまいりました。今後は本研究を更に発展させ、多端子直流送電システ
ムに接続される洋上風力発電機との協調制御や、交直変換器を活用した系統安定化技術の開発にも取り組んでいきたいと考えております。どうぞよろしくお願いいたします。

設備課営繕グループ 専門職員（令和6年４月１日付）

長谷川 由里深谷 真樹

HASEGAWA , Yuri

FUK AYA , Masaki

令和6年4月1日付で研究所総務課人事係に着任いたしました。

令和6年4月1日付けで、設備課営繕グループ（研究所主担当）

名古屋大学の複数部署で総務・人事業務に携わってきておりまに着任いたしました。未来材料・システム研究所施設の保守管

すが、初めて担当する産学連携部門関連業務や、変化していく

理、研究室の工事等を担当させて頂いております。前職は名古

人事制度の確認等で新たに知ることも多く、勉強の毎日です。

屋大学から岐阜大学へ出向し、研究室で使用する大型実験機器

至らない点等もあるかとは存じますが、これまでの経験を活かし、等の調達をしておりました。研究室で施設関係の不具合が生じ

教職員の皆様と連携しながら、未来材料・システム研究所の更た際は、営繕グループまでご連絡頂ければ、エネルギーセンタ

なる発展のため、お役に立てるよう努めて参ります。どうぞよろーと連携し、まずは確認に伺い善処したいと思います。どうぞよ

しくお願いいたします。

ろしくお願いいたします。

I M a S S N E W S Vo l .1 7

研究所総務課人事係 係長（令和６年４月１日付）

GREETING

新任職員ご挨拶17

● 2024年度 科学研究費補助金《2024.06. 30時点》
研究種目

研究代表者

研究期間
（年度）

学術変革領域研究(A)長谷川 丈二メソポーラス多面体粒子の超セラミックス化と機能開拓

2023～2024

学術変革領域研究(A)中村 崇司

イオン渋滞現象の解明に向けた高度計測技術の統合利用

2024～2028

学術変革領域研究(B)永沼

非平衡マルチフェロイックス界面の超軌道分裂による新奇巨大界面応答

2023～2025

学術変革領域研究(B)

洗平 昌晃

14族ナノシートのキャリア輸送特性と新機能開拓

2024～2026

基盤研究(S)長田

原子膜技術による革新的蓄電デバイスの創成

2021～2025

基盤研究(S)

水口 将輝

ナノ超構造がもたらす熱・スピン機能変革

2021～2025

基盤研究(S)笠原 次郎

動的・液体推進剤回転デトネーションエンジン物理解明：弾道・軌道上フライト実証展開

2023～2027

基盤研究(A)

武藤 俊介

ナノ電子プローブ実・逆空間走査による統合データ駆動型材料物性解析

2021～2024

基盤研究(A)

桑原 真人

高輝度パルス電子線を用いた高速オペランドイメージング法の開拓

2021～2024

基盤研究(A)天野GaN のIMPATT 格子によるコヒーレントハイパワーTHz 源

2022～2026

基盤研究(A)宇治原

潜在空間における複雑な結晶成長モデルの構築とプロセス設計

2022～2024

基盤研究(A)中西 和樹

低密度高気孔率物質のクロススケール構造制御による強靭化と機能開拓

2022～2024

基盤研究(B)田中 宏彦

非接触再結合プラズマ中における不安定性・対流輸送の能動制御に関する研究

2022～2025

基盤研究(B)小林

酸化物原子膜のアニオンエンジニアリングと次世代誘電体の創製

2022～2025

基盤研究(B)山本 瑛祐

非層状化合物原子膜の精密合成と原子層エンジニアリングへの展開

2022～2024

基盤研究(B)中村 崇司

アニオン欠陥の自在制御による革新的酸素発生触媒の開拓

2024～2024

基盤研究(B)齋藤

光電コヒーレント転写による電子線の波動関数制御の研究

2022～2025

基盤研究(B)

大塚 真弘

マルチモーダル電子ビーム制御による原子サイト選択的物性値定量マッピング

2023～2026

基盤研究(B)

宮町 俊生

界面磁気結合を活用した新規水素吸蔵機能の創出

2023～2025

基盤研究(B)

本田 善央

4元混晶 AlGaInN 分極ドーピング層を用いたヘテロバイポーラトランジスタの作製

2023～2025

基盤研究(B)

小島 義弘

微構造制御に基づく高活性化と回収 /再利用の両立を目指した環境浄化光触媒の開発

2023～2025

基盤研究(B)

長縄 直崇

原子核乾板による重力場中の超冷中性子の位置分布の観測

2024～2026

基盤研究(B)六條 宏紀

最高解像度宇宙ガンマ線観測で暗黒物質を探る ~ 世界最大口径原子核乾板望遠鏡の開発 ~

2024～2026

基盤研究(B)

原田 俊太

熱フォノンのアンダーソン局在を利用した極限熱絶縁材料の設計

2024～2026

基盤研究(C)

ＢＥＮ・ＮＡ
Ｉ
ＬＡ
Ｃｈｅｄ
ｌ
ｉ
ａ

IRS-assisted Optical MIMO Systems for High-Capacity andReliable Underwater Communication Links

2023～2026

基盤研究(C)今岡淳

高放熱磁気部品構造の提案とそのフロントローディング技術の確立

2024～2026

基盤研究(C)

岩田哲

共通鍵暗号方式の鍵制御安全性と鍵コミッティング安全性

2024～2026

基盤研究(C)

洗平 昌晃

機械学習ポテンシャルによる協奏的現象の速度論解析

2022～2024

挑戦的研究（萌芽）大塚 真弘

ビームロッキング電子顕微分光による界面偏析したドーパント周辺環境の解明

2023～2024

挑戦的研究（萌芽）水口 将輝

スピン整流を用いた電磁波吸収発電素子の創成

2023～2024

挑戦的研究（萌芽）長田

酸化物原子膜による革新的エピタキシー技術の創成

2023～2024

挑戦的研究（萌芽）田中 宏彦

リュードベリ原子状態を介した新しいプラズマ輸送過程の実験的検証

2022～2024

挑戦的研究（萌芽）山本 瑛祐

原子膜技術による次世代パワー半導体の開発

2024～2025

挑戦的研究（萌芽）冨田 大輔

酸性アモノサーマル法によるAlN バルク結晶作製技術の開発

2024～2026

挑戦的研究（萌芽）宇治原徹

インターカレーションによる熱伝導可変メカニズムの解明と新規デバイス構造の提案

2024～2025

若手研究

伊東山

登

高エネルギ一液スラスタのレーザ輻射加熱点火に関する学理探究と点火制御則の構築

2022～2024

若手研究

松永 正広

生体親和型エネルギーハーベスターの高出力化に向けた開発と評価

2022～2024

特別研究員奨励費

ＷＡＮＧＪ
ｉ
ａｎｂ
ｉ
ａｏ

潜在的なトラベルチェーンを考慮したバス運行管理の最適化に関する研究

2024～2025

特別研究員奨励費

權

高効率かつ高信頼性の縦型 GaN 接合型電界効果トランジスタの実現

2024～2025

デトネーションエンジンの物理解明：宇宙飛行実証国際共同研究

2023～2029

博

実

浩
徹

亮

晃

実

熊

国際共同研究加速基金（国際先導研究） 笠原 次郎

18

研究課題

● 受賞一覧〈教員等〉
受賞日賞名研究課題・受賞題目

受賞者

2023/
12/6-8IDWʼ23 Best Paper Award

久志本 真希（講師）、張 梓懿（特任助教）、
吉
Development of Room Temperature Continuous-Wave 川 陽（特任准教授）、
青戸 孝至（研究員）、
本
Deep Ultraviolet Laser Diodes
田 善央（准教授）、
Leo J. Schowalter（客員
教授）
、
笹岡 千秋
（特任教授）、
天野 浩（教授）

2024/3/19

日本化学会 第41回学術賞

無機２次元物質の精密合成と電子材料応用

長田 実（教授）

2024/3/22

第45回応用物理学会論文賞（応用物理学会優秀論文賞）

Continuous ‐wave lasing of AlGaN ‐based ultraviolet
laser diode at 274.8 nm by current injection

張 梓懿（特任助教）、久志本 真希（講師）、
吉川 陽（特任准教授）、青戸 孝至（研究員）、
Leo J. Schowalter（客員教授）、笹岡 千秋（特任教授）、天野 浩（教授）2024/5/28

日本パワーエレクトロニクス協会次世
代のスイッチング方式電源システム産学委員会功労賞

スイッチング方式電源システムと関係業界の発展に貢献

今岡 淳（准教授）● 受賞一覧〈IMaSSの教員が指導した学生〉
受賞日賞名研究課題・受賞題目

受賞者

CMノイズ低減を実現するBridgeless Flyback PFC コンバー
崔 時熏（山本真義研究室・D2）
タ
統合トランスを用いた AC-DCインターリーブフライバックコ
平沢 開（山本真義研究室・M2）
ンバータ

2024/1

若手エンジニア論文発表賞

2024/1

若手エンジニア論文発表賞

2024/1/23

IEEE名古屋支部学生奨励賞

系統用蓄電池の LFC/GF 利用における周波数変動抑制効
伊勢 貴洋（加藤丈佳研究室・M1）
果と SOC 時間変化の違い

2024/2/2

若手奨励賞（服部健雄賞）

InN MOVPE 成長過程におけるTMI 分解・反応経路に関する
長嶋 佑哉（白石研究室・M2）
理論研究

2024/2/16

IEEE EDS Japan Chapter Student Demonstration of AlN-based Vertical p-n Diodes withAward (IEDM)
Dopant-Free Distributed-Polarization Doping

隈部 岳瑠（天野研究室・D3）

2024/2/29

APEC 2024ʼs Best Presentation
Award長谷沼 篤(山本真義研究室・M2)

2024/3/14

第37回 エレクトロニクス実装学会春 パワー半導体基板内蔵技術によるSiC ハーフブリッジ回路 中村 和人(山本真義研究室・D3) , 今岡 淳
季講演大会 講演大会優秀賞（准教授）, 山本 真義( 教授)の設計・試作・評価

2024/3/19

日本磁気学会論文奨励賞

2024/3/22

第55回（2023年秋季）
応用物理学会高電子密度Sn 添加GaN のHVPE 成長
講演奨励賞

濵﨑 乾輔（天野研究室・M2）

2024/3/25

IEEE Nagoya Section Excellent
student Award川崎 晟也（天野研究室・D3）

2024/3/25

日本化学会東海支部長賞

伊東 健太郎（長田研究室・M2）

2024/3/25

名大鏡友会賞

西橋 慧太（長田研究室・M2）

2024/3/25

博士学術賞

透明導電性酸化物ナノシートの開発と日射遮蔽膜への応用

常松 裕史（長田研究室・D3）

2024/3/25

IEEE PELS Japan Young
Engineer Award

Common-Mode Noise Reduction of Bridgeless Flyback
PFC Rectifier with Balance Technique

崔 時熏（山本真義研究室・D2）

2024/3/25

電気電子情報工学実験 優秀賞

EH6「昇圧チョッパの製作とNゲージ模型鉄道の速度制御」 近藤 雅駆（山本真義研究室・B4）2024/3/25

電気電子情報工学実験 優秀賞

EH25「電力需給簡易シミュレータの構築」

2024/3/27

日本原子力学会フェロー賞

琴川 雄史（池永研究G・B4）

2024/4/12

日本セラミックス協会 東海支部 隼翔賞 透明導電体ナノシートの開発と日射遮蔽膜への応用

常松 裕史（長田研究室・D3）

2024/5/31

日本結晶成長学会 ナノ構造・エピタ
キシャル成長分科会 発表奨励賞

選択的Mgドーピング実現に向けたMOVPE MgドープGaN
伊藤 佑太（天野・本田研究室・D3）層を拡散源とするMg 熱拡散2024/5/31

日本結晶成長学会 ナノ構造・エピタ
キシャル成長分科会 発表奨励賞

ミリ波GaN IMPATTダイオード作製に向けた光化学（PEC）
豊田 拓輝（天野・本田研究室・M2）
エッチングプロセスの開発と電気的特性評価

2024/5/31

日本結晶成長学会 ナノ構造・エピタ
キシャル成長分科会 発表奨励賞

飛行時間型質量分析計によるGaN 成長雰囲気でのTMGa
古川 遼（天野・本田研究室・M1）
分解におけるNH 3の反応解析

2024/6/5

日本顕微鏡学会第80回学術講演会
優秀ポスター賞

組成相関図を利用したSTEM-EDSおよびSTEM-EELSデー 大藤 久遠（武藤研究室・D3）、中谷 昂平（武藤研究室・M2）、武藤 俊介（教授）
タ解析の連携2024/6/14

東海若手セラミスト懇話会優秀発表
賞

層状ペロブスカイトCsPb 2 Nb 3 O10 及び その剥離ナノシート
島田 将成（長田研究室・M2）の強誘電特性

Analysis of Eddy Currents and Thermal Modeling of
Planar Magnetic Components with Metal Housing

Domain Wall Displacement Modulation GMR Sensors
with Closed-loop Current-field Feedback

小室 虎祐（加藤剛志研究室・D1）

KANG Min Sung（山本真義研究室・B4）

19半導体の歴史＋α

基礎知識

スマートフォン

初代携帯電話マーケットドライバー

自動運転

ノートパソコン
電子計算機
トランジスタラジオ
IC カードパソコン

デジタル時計の半導体

テレビ

IC（集積回路）
シリコントランジスタ

1950

テレビゲーム集積度

1G ビットDRAM
64M ビット
DRAM

IC（Integrated Circuit：集積回路）
は、
大きさ数mm〜10数mm角のシリコン（Si）上に、トランジスタやダイオード、
抵抗、
コンデンサなどの回路素子を作り込み、それぞれの素子間を相互に配線することで、ある機能をもった電子回路として機能させるもの。
そのままでは取り扱いが不便で、他のICとの接続も困難なので、通常はパッケージングし、部品として使われる。
ひとくくりに「半導体」とも呼ぶ。

1KビットDRAM

1960

1970

空飛ぶ車

携帯電話（3G）

向上

NAND
フラッシュメモリ

コミュニケーション型
サービスロボット

半導体技術
1980

《参考》1965年 ムーアの法則…半導体の集積度は1.5～2年で2倍になる（技術革新で、何度も限界説を覆してきたが、今後は？？）

1990

2000

2010

2020年〜● その後もICは飛躍を続け、LSI（大規模集積回路）、さらに1980年代にはVLSI（素子集積度が10万～1000万個）、1990年代のULSI（素子集積度が1000万個超）へと技術革新が進んだ。

● 1946年に米国で開発された真空管を利用したコンピュータ「ENIAC」は、
総重量約30トン。約18,000本の真空管（電気を増幅させる目的）を使った● 1986年に（故）赤﨑勇氏と天野浩教授をはじめとする研究チームが青史上最大の電子機械で、約160m2の建物が真空管で一杯になるほど大きく、色 LEDに必要な高品質結晶の生成技術の発明に成功。ちなみに、青色

使用電力も発熱も膨大だった。回路素数は合計約11万個。

LEDの材料は、GaN（窒化ガリウム）系の半導体を使用。

● その後、半導体の研究と、トランジスタ（電気を増幅させる）の開発で● 1989年にNAND 型フラッシュメモリの発明（東芝／開発の原点：名古エレクトロニクス産業の変革が始まる。

屋大 元先端技術共同研究センター長 安田幸夫名誉教授）（※特集／白石研究室インタビューに関連記事あり）● 1959年にIC（集積回路）が発明され、日本も含め、70年代終わりまで熾烈な「電卓戦争」が展開された。

● 2000年代に入ると、システム LSI（多数の機能を1個のチップ上に集積した超多機能 LSI）の生産が本格化。

● 1965年にインテル社の創業者のひとりG.ムーアが提唱した「ムーアの法則＝LSI（IC の一種）の集積密度は1.5年で2倍、3年で4倍、15年で千倍● 現在、GaNの半導体、カーボンの半導体など材料の研究も進み、応用に高まる」は、実際にほぼこの法則通りの経過を辿り、今も継続している。

の分野は多岐にわたっている。半導体は社会の隅々で使われ、私たちの生（※特集／白石研究室インタビューに関連記事あり）

活を支え続けている。

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