共同利用・共同研究拠点
先端無機材料共同研究拠点

東京工業大学 科学技術創成研究院
フロンティア材料研究所〒226-8501 横浜市緑区長津田町4259 R3-27

TEL. 045-924-5968 FAX. 045-924-5978

Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology
Laboratory for Materials and Structures
R3-27, 4259 Nagatsuta-cho, Midori-ku, Yokohama, Kanagawa 226-8503 Japan
Phone. +81-45-924-5968, Fax. +81-45-924-5978

https://www.msl.titech.ac.jp/

Institute of Innovative Research,Tokyo Institute of Technology

4

フロンティア材料研究所
東京工業大学 科学技術創成研究院

東京工業大学と東京医科歯科大学が統合し、2024 年 10 月に東京科学大学が誕生します。

Main Bldg.
R ❶R3
Director's Office,Area

Administrative Office,Collaborative Researches・Research
Promotion Office❷R3 Annex❸R3 Annex A❹R3 Annex B❺R3 Annex C❻R3 Annex D（COE Bldg.）❼R2 Bldg.

Bldg.
J ❽J1
❾J2 Bldg. J3 Bldg.

Area

Bldg.
G ❿G2
⓫G5 Bldg.

Area

Bldg.（Genso-Cube）
S ⓬S8⓭S1 Bldg.

Area⓮S2 Bldg.

Bldg.（Suzukake Hall H1）
H ⓯H1
Lounge, Restaurant, Cafeteria

Area⓰H2 Bldg.（Suzukake Hall H2）
Suzukake Hall Seminar Room 1,2
Shops

To Shibuya

To Chuo-Rinkan

Tokyo Metro
Toei MitaLine Nanboku Line

New Tokyo
International Airport(Narita)
Keisei Line

JR Nambu Line

Suzukakedai

Tokyu
Denen toshi
Line

Nagatsuta

4

Tokyu Oimachi
Line

Tokyo Metro
Hanzomon Line

Ueno

Jiyugaoka

Suitengumae
Shibuya

Tokyu Toyoko
Line
JR Yokohama
Line

Komagome

JR YamanoteLine

Mizonokuchi

SuzukakedaiCampusInstitute of Innovative Research,Tokyo Institute of Technology

SugamoFutako-tamagawa

Ookayama

Denenchofu
Tamagawa
OokayakaCampusMusashi-kosugi

Tokyu MeguroLine

JR NaritaLine/
Sobu Line

MeguroTokyo
Osaki

Shin-yokohama
KikunaSakuragichoHamamatsucho

JR Tokaido
Shinkansen Line

Higashikanagawa
Yokohama

TamachiTokyu Tamagawa
Line
JR Keihin-Tohoku
Line
KamataKawasaki

ShinagawaTamachiCampusOimachi
Keihin-Kyuko
Line

KeikyuKamataTWR
Rinkai Line

Tokyo Monorail

Tennozu Isle
Tokyo International Airport(Haneda)

67

y

2

ご挨拶 Message from Director ･･････････････････････････････････････････････････････

2

沿革 History ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････

4組

織 Organization ･･････････････････････････････････････････････････････････････････

5

研究所職員 Directory of the Laboratory ････････････････････････････････････････････

6

概要 Outline ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････

8

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

9

未踏材料開拓領域 Division of Unexplored Materials Exploitation ･･････････････ 10
材料機能設計領域 Division of Materials Design ･･･････････････････････････････････ 11
融合機能応用領域 Division of Materials Integration ･･････････････････････････････ 12
構造機能設計領域 Division of Structural Engineering ････････････････････････････ 13
研究室紹介 Laboratories ･････････････････････････････････････････････････････････････ 14
業績 Achievement ･･････････････････････････････････････････････････････････････････ 64

共同利用推進室 Office for Collaborative Research Projects ････････････････････ 65
技術室 Section of Technical Staffs ･････････････････････････････････････････････････ 65
研究所紹介スペース Exhibition Space ･･･････････････････････････････････････････････ 66
アクセス Access ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 67

ご挨拶

多様な元素から構成される無機材料を基軸に、広範な物質・材料との融合を通して革新的物性・機能を有する材料を創成し、これらの材料に関する新しい学理を探求するだけでなく、人と社会の諸問題の解決に寄与する。これが科学技術創成研究院フロンティア材料研究所のミッションです。私たちは「神」との対話と同様に、「人」、「社会」との対話も大切にします。
私たちのもう一つのミッションは、政府認定の共同利用・共同研究単独拠点「先端無機材料共同研究拠点」として、
国内外の無機材料・建築構造関連分野の研究者コミュニティのハブとなり、ナノメータサイズの原子・分子・デバイ
スからキロメータサイズの建造物に新たな価値を生み出すことです。ここでの私たちの役割はユニークな装備群を介して世界の産官学の研究者に最新の結果を提供するだけではありません。三人寄れば文殊の知恵。得られた結果に研究者コミュニティの知恵を重ね合わせて新たな価値を生み出し、この難しい時代に貢献することが私たちの最も重要なミッションです。
本研究所は建築材料研究所（1918年）、窯業研究所（1943年）を始祖とし、工業材料研究所（1958年）、応用セラ
ミックス研究所（1996年）を経て2016年に「フロンティア材料研究所」の名を与えられました。この間、私たちは世界を先導する数多の研究成果を生み出してきましたが、私たちの「神」、「人」、「社会」と対話する姿勢に変わりはありません。
今後も皆様のご支援、ご鞭撻を賜りますようお願い申し上げます。

2024年5月
所長

2

原 亨和

Message from Director

We create new materials with innovative physical properties and functionalities by the hybridization of a wide range ofmaterials, on the basis of inorganic materials consisting of various elements. We do not only find new scientific principles
for the materials, but also contribute to human and society by the materials and knowledges. This is a mission for ourLaboratory for Materials and Structures (MSL); we have been esteeming dialog with human and society as well as dialog
with god.
We also have another important mission. As a joint usage/research center for advanced inorganic materials, a hub ofmaterials science and architecture, we have been supporting global researchers in the fields, creating new values fromnm-scale devices to km-scale architectures. The joint usage/research center provides the newest results based on our
unique apparatuses to them and gathers their and our knowledges, resulting in new values to contribute to human and society.
The predecessor of MSL was Materials and Structures Laboratory (1996-2015) that was the successor of Research Laboratory of Engineering Materials (RLEM), which was established in 1958 by merging two laboratories; Research Laboratory of Building Materials (1923) and Research Laboratory of Ceramic Industry. While we have made our efforts to bringbreakthroughs in materials science and technology through such changes, it has inherited our split to esteem dialog withgod, human and society.
We are making our best efforts to achieve innovation in this field. We appreciate your continued support for our research activities.

May, 2024
Director Michikazu Hara
3

沿革

History

9年3月

本学の附属研究所として「建築材料研究所」が発足

昭和March, 1934

18 年1月昭和

January, 1943

The Laboratory for Building Materials was established as an affiliatedlaboratory of the Tokyo Institute of Technology.

本学附属研究所として「窯業研究所」が発足
The Laboratory of Ceramics was established as an affiliatedlaboratory of the Tokyo Institute of Technology.

33 年 3 月

昭和March, 1958

建築材料研究所及び窯業研究所を整備統合して「工業材料研究所」が発足
The Research Laboratory of Building Materials and the
Research Laboratory of Ceramic Industry were integrated into
the Research Laboratory of Engineering Materials（RLEM）.

平成

8 年 5月工業材料研究所が全国共同利用型の「応用セラミックス研究所」へ改組

May, 1996

The RLEM was reorganized to the Materials and Structures
Laboratory（MSL）, a national collaborative research laboratory.

平成18 年4月April, 2006

平成

22年4月

April, 2010

平成

28年4月

April, 2016「附属セキュアマテリアルセンター」設置（時限10 年）
The Center for Materials Design, affiliated with the MSL, was reorganized
into the Secure Materials Center（SMC）（10- year limit）

共同利用・共同研究拠点先端無機材料研究拠点に認定
The MSL was certified as a joint usage research center for
Advanced Inorganic Materials.

応用セラミックス研究所が「科学技術創成研究院
フロンティア材料研究所」に改組
The MSL was reorganized as the Institute of Innovative Research,
Laboratory for Materials and Structures.

4

組織

Organization

先端無機材料共同研究拠点運営委員会
Advisory Committee

未踏材料開拓領域

Division of Unexplored Materials Exploitation

所長

Director

材料機能設計領域

教員会議

融合機能応用領域

Division of Materials Design

Faculty Council

Division of Materials Integration

構造機能設計領域

Division of Structural Engineering

安全管理支援室

Safety-Management Support Staffs

共同利用推進室

Office for Collaborative Research Projects

共同研究委員会

Committee for Cooperative
Researches

共同利用・研究支援室

Research Support Staffs

技術室

Section of Technical Staffs

5

研究所職員所

長

Director

教

授

原

所

員

亨和

Michikazu HARA

045-924-5301

mhara@msl.titech.ac.jp

Faculty Members

未踏材料開拓領域 Division of Unexplored Materials Exploitation
教

授

東

正樹

教

授

平松

秀典

君怡

Masaki AZUMA

045-924-5315

mazuma@msl.titech.ac.jp

Hidenori HIRAMATSU 045-924-5855

h-hirama@mces.titech.ac.jp

Chun-Yi CHEN

045-924-5238

chen.c.ac@m.titech.ac.jp

准教授

陳

准教授

安井

伸太郎

Shintaro YASUI

03-5734-3060

yasui.s.aa@m.titech.ac.jp

准教授

谷中

冴子

Saeko YANAKA

045-924-5337

yanaka.s.ab@m.titech.ac.jp

准教授

山本

隆文

Takafumi YAMAMOTO 045-924-5360

yama@msl.titech.ac.jp

助

教

重松

圭

Kei SHIGEMATSU

045-924-5380

kshigematsu@msl.titech.ac.jp

助

教

半沢

幸太

Kota HANZAWA

045-924-5134

K-hanzawa@mces.titech.ac.jp

材料機能設計領域 Division of Materials Design
教

授

大場

史康

Fumiyasu OBA

045-924-5511

oba@msl.titech.ac.jp

教

授

川路

均

Hitoshi KAWAJI

045-924-5313

kawaji@msl.titech.ac.jp

准教授

笹川

崇男

Takao SASAGAWA

045-924-5366

sasagawa@msl.titech.ac.jp

准教授

中村

一隆

Kazutaka NAKAMURA 045-924-5387

nakamura@msl.titech.ac.jp

助

教

気谷

卓

Suguru KITANI

045-924-5370

kitani.s.aa@m.titech.ac.jp

助

教

高橋

亮

Akira TAKAHASHI

045-924-5343

takahashi.a.bb@m.titech.ac.jp

融合機能応用領域

Division of Materials Integration

教

授

稲邑

朋也

Tomonari INAMURA

045-924-5058

inamura.t.aa@m.titech.ac.jp

教

授

鎌田

慶吾

Keigo KAMATA

045-924-5338

kamata.k.ac@m.titech.ac.jp

教

授

曽根

正人

Masato SONE

045-924-5043

sone.m.aa@m.titech.ac.jp

教

授

原

Michikazu HARA

045-924-5311

mhara@msl.titech.ac.jp

教

授

細田

秀樹

Hideki HOSODA

045-924-5057

hosoda.h.aa@m.titech.ac.jp

教

授

真島

豊

Yutaka MAJIMA

045-924-5309

majima@msl.titech.ac.jp

准教授

伊澤

誠一郎

Seiichiro IZAWA

045-924-5341

izawa.s.ac@m.titech.ac.jp

准教授

石川

理史

Satoshi ISHIKAWA

045-924-5381

ishikawa.s.am@m.titech.ac.jp

准教授

大井

梓

Azusa OOI

045-924-5218

ohi.a.aa@m.titech.ac.jp

准教授

田原

正樹

Masaki TAHARA

045-924-5475

tahara.m.aa@m.titech.ac.jp

准教授

Tso-Fu Mark CHANG

045-924-5044

chang.m.aa@m.titech.ac.jp6

亨和Directory of Laboratory

助

教

相原

健司

Takeshi AIHARA

045-924-5344

aihara.t.ab@m.titech.ac.jp

助

教

栗岡

智行

Tomoyuki KURIOKA

045-924-5631

kurioka.t.aa@m.titech.ac.jp

助

教

野平

直希

Naoki NOHIRA

045-924-5061

nohira.n.aa@m.titech.ac.jp

助

教

服部

真史

Masashi HATTORI

045-924-5312

hattori.m.aj@m.titech.ac.jp

助

教

松村

隆太郎

Ryutaro MATSUMURA 045-924-5597

matsumura.r.aa@m.titech.ac.jp

特任教授

岡本

敏

Satoshi OKAMOTO

045-924-5340

okamoto.s.aj@m.titech.ac.jp

特任教授

徐

Yung Jung HSU

045-924-5631

yhsu@ames.pi.titech.ac.jp

特任助教

和知

Keiju WACHI

045-924-5344

wachi.k.aa@m.titech.ac.jp

雍鎣慶樹

構造機能設計領域 Division of Structural Engineering
教

授

石原

直

Tadashi ISHIHARA

045-924-5484

ishihara.t.ai@m.titech.ac.jp

教

授

吉敷

祥一

Shoichi KISHIKI

045-924-5332

kishiki.s.aa@m.titech.ac.jp

教

授

河野

進

Susumu KONO

045-924-5384

kono.s.ae@m.titech.ac.jp

教

授

野上

健治

Kenji NOGAMI

0279-88-7715

knogami@ksvo.titech.ac.jp

准教授

神田

径

Wataru KANDA

0279-88-7715

kanda@ksvo.titech.ac.jp

准教授

佐藤

大樹

Daiki SATO

045-924-5306

sato.d.aa@m.titech.ac.jp

准教授

寺田

暁彦

Akihiko TERADA

0279-88-7715

terada@ksvo.titech.ac.jp

准教授

西村

康志郎

Koshiro NISHIMURA

045-924-5326

nishimura.k.ac@m.titech.ac.jp

准教授

山﨑

義弘

Yoshihiro YAMAZAKI

045-924-5298

yamazaki.y.ai@m.titech.ac.jp

助

教

黒澤

未來

Miku KUROSAWA

045-924-5351

kurosawa.m.ad@m.titech.ac.jp

助教

Sujan PRADHAN

045-924-5326

pradhan.s.aa@m.titech.ac.jp

助

教

陳

Yinli CHEN

045-924-5306

chen.y.at@m.titech.ac.jp

助

教

成田

Shohei NARITA

0279-88-7715

narita.s.ah@m.titech.ac.jp045-924-5329

yeow.t.aa@m.titech.ac.jp

引力
翔平

特任助教

YEOW Trevor Zhiqing

連携教員

Specially Appointed Professor

特任教授

上田

渉

Wataru UEDA特任准教授 片山尚幸

Naoyuki KATAYAMA

特任教授

聲高

裕治

Yuji KOETAKA特任准教授 谷口博基

Hiroki TANIGUCHI

特任教授

斎藤

全

Akira SAITO

特任准教授 谷

特任教授

薩川

恵一

Keiichi SATSUKAWA特任准教授 寺西貴志

Takashi TERANISHI

特任教授

竹中

康司

Koshi TAKENAKA

特任准教授 北條元

Hajime HOJO

特任教授

寺西

利治

Toshiharu TERANISHI

特任准教授 松下雄一郎

Yu-ichiro MATSUSHITA

特任教授

平本

昌宏

Masahiro HIRAMOTO

特任准教授 松田和浩

Kazuhiro MATSUDA

特任准教授 赤松寛文

Hirofumi AKAMATSU

特任准教授

Hena DAS特任准教授 奥部真樹

Maki OKUBE

特任講師

大熊

昌典

学

Masanori TANI

Gaku OKUMA
7

概要

Outlineフロンティア材料研究所では、多様な元素から構成される無機材料を中心とし、金属材料・有機材料などの広範な物質・材料系との融合を通じて、革新的物性・機能を有する材料を創製します。多様な物質・材料など異分野の学理を融合することで革新材料に関する新
しい学理を探求し、広範で新しい概念の材料を扱える
材料科学を確立するとともに、それら材料の社会実装までをカバーすることで種々の社会問題の解決に寄与します。

Organic Materials

Synthesis Process

Material design/Computational material

Laboratory for Materials and Structures ( MSL ) aims tocreate innovative materials with conspicuous properties andfunctions via interdisciplinary materials science and inorganic
materials, metals, and organic materials.
The ultimate goals of MSL include the following : a )development of innovative materials based on novel concepts,b ) design of innovative materials in pursuit of original
guiding principles based on underlying theories in materials
science and different scientific fields, and c) contributions
to the solution of social problems, including safety andenvironmental problems, through the application of innovative
structures and materials.

Exploration of frontier research

異 分野融 合による革 新材料の 創出

Specific environmental tolerance

Creation of innovative materials through interdisciplinary collaboration

Organic Materials

MetalsResource production/Catalyst

EnergyDevice/Electronics

本研究所では、「未踏材料開拓領域」、「材料機能設

未踏材料開拓領域

計領域」、「融合機能応用領域」、「構造機能設計領域」

Division of UnexploredMaterials Exploitationの 4 研究領域による相互連携により研究を展開しています。
材料機能設計領域

MSL is developing interdisciplinary researches based onfour divisions: Division of Unexplored Materials Exploitation,
Division of Materials Design, Division of Materials
Integration, and Division of Structural Engineering.

Division of Materials
Design

フロンティア
材料研究所
Laboratory for Materials
and Structures

構造機能設計領域
Division of StructuralEngineering

8

融合機能応用領域
Division of Materials
Integration

共同利用・共同研究拠点
Joint Usage/Research Center
我が国の学術研究の発展には、個々の大学の枠を越えて研究設備等を全国の研究者が共同で利用したり、共同研究を行う「共同利用・共同研究」のシステムが大きく貢献してきました。フロンティア材料研究所の前身である応用セラミックス研究所は1996年に全国共同利用型附置研究所となり、2010年からは共同利用・共同研究拠点、先端無機材料研究拠点として先導的な共同研究を実施し、この分野の発展に貢献してきました。
フロンティア材料研究所はこの共同利用・共同研究拠点、
先端無機材料研究拠点を引き継ぎ、第 3 期中期計画期間においても大学の枠を超えた全国の関連分野の研究者コミュニティとの共同研究、さらには国際共同研究のハブとしての機能を果たし、この研究分野の学術発

MSL has been designated as the Joint Usage / ResearchCenter for Advanced Inorganic Materials by the Japanese
Ministry of Education, Culture, Sports, Science andTechnology (MEXT) since 2010. The Collaborative Research
Projects (hereafter, “CRP”) of MSL include the five different
types of research and workshop.
· I nternational CRP : Research projects conducted bya team consisting of MSL faculties and researchers of
foreign organizations using facilities, equipment, data,etc., available at MSL.
· General CRP : Research projects conducted by a team of
MSL faculties and researchers of other organizaitons.
· Topic-Specified CRP: Research projects on specified
topics coordinated by MSL faculties.
· International Workshop· Workshop展を先導してまいります。
「先端無機材料共同研究拠点」として実施する共同
研究は、おおきく以下の5種類のカテゴリーに分けられ、毎年100件程度が採択されています。

国際共同利用研究

本研究所の教員と海外の研究組織に所属する研究者が、本研究所の施設、設備、データ等を利用して共同で行う研究

一般共同利用研究

本研究所の教員と国内機関に所属する所外研究者
が、本研究所の施設、設備、データ等を利用して共同で行う研究

特定共同利用研究

本研究所の教員が代表となり、所外の研究者と共に、特定の研究課題について、本研究所の施設、設備、データ等を利用して共同で行う研究

国際ワークショップ

本研究所が主催する共同利用研究推進のための具体的課題による小規模な国際研究討論集会

ワークショップ

本研究所が主催する共同利用研究推進のための具体的課題に関する小規模な研究討論集会

高等専門学校/防衛庁
独立行政法人等公的研究機関

Institute/Laboratory
5件

National Instituteof Technology
4件

20
13

17

18

21

合計100件大学

University
63件

2023年度採択件数内訳（合計100件、機動的共同利用研究6件を含む）
The number of CRP 2023

31
24

23

21

13

2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023
国際共同利用研究

採択数

The number of International CRP
企業
独立行政法人等公的研究機関 Corporation
Institute/Laboratory
18人
高等専門学校/防衛庁
10人
National Instituteof Technology
5人

海外学生
International
16人
海外International
25人

企業
Corporation
9件

海外International
19件

30

合計372人学生
Students
86人

大学教員（WS人数含まず） Faculty member

212人

2023 年度共同利用研究者数内訳（合計 372 人）（WS 人数含まず）
The number of CRP 2023 Researchers9未踏材料開拓領域

Division of Unexplored Materials Exploitation
未踏材料開拓領域では、未踏領域の機能や現象を示す新材料群の開拓と、その学理解明による新しい固体科学の確立を目標とし、教科書を書き換えるような研究を行っています。
・既存物質の改良ではない、全く新しい概念に基づく
電気伝導体、イオン伝導体、強誘電体、磁性体、蛍光体、触媒、負熱膨張材料等の新物質の創出およびその物性・機能発現機構の解明
・元素の特性を活かした結晶構造制御による材料開拓
・エピタキシャル薄膜化および原子スケール接合により創出される新規機能の探求
・ありふれた元素を使いナノ構造を工夫することで、希少な元素を使わずに有用な機能実現を狙う「ユビキタス元素戦略」
・実験的手法と理論的手法を組み合わせた生体分子の機能解明と機能創発研究
・非化学量論半導体ナノクリスタルの局所表面プラズ
モン共鳴特性を利用した光触媒の開発

単アニオン

超高圧

トポケミカル

複合アニオン

10

The Division of Unexplored Materials Exploitation aims
to create a series of materials with unexplored functions/
phenomena and their novel guiding principles based onunderlying theories in materials science and different
scientific fields.
Truly novel materials are created, such as electricalconductors, ion conductors, ferroelectric materials, magnetic
materials, fluorescent materials, and catalysts for elucidationof mechanisms.
Materials development through crystal structure control bytaking advantage of elemental properties
Exploration of novel functions created by epitaxial thin-film
fabrication and atomic-scale junctions
The realization of new functionalities occurs not byusing noble elements but by using ubiquitous elements—
i.e.,“ubiquitous element strategy.”
Integration of experimental and theoretical methods for
elucidation and emergence of the biomolecular functions.
Cutting-edge solar fuel generation technologies

材料機能設計領域

Division of Materials Design
材料機能設計領域では、研究者のセンスを頼りにした従来のアプローチではなく、高度な理論計算・計測・合成技術を駆使することで材料の微視的構造と物性の相関およびそれらのダイナミクスを明らかにし、新たな機能をもつ材料を自在に設計・予測・開発することを目標に研究を行っています。
・理論・計算科学・情報科学−マテリアルズインフォ
マティクス−に基づいて、材料機能を設計・予測

The Division of Materials Design aims to predict, design,and develop materials with novel functions through nontraditional approaches and elucidate mechanisms using highlevel calculations, analyses, and syntheses.
· Materials design based on a combination of materials theory,
calculations, and informatics, which is known as “Materials
Informatics.”· D esign and development of novel functional materials
based on advanced structure analyses including ultra highspeed time-resolved measurements, high-precision thermal
measurements, and spectroscopic measurements.

・超高速時間分解計測、高精度熱測定技術、放射光測定技術などを駆使した先端構造解析・電子構造解析などを基盤に機能発現機構を解明し、新機能材料の設計・開発を支援

11

融合機能応用領域

Division of Materials Integration
融合機能応用領域では、多様な物質・材料の概念や機能を融合することで、従来材料を凌駕する機能をもつ全く新しい材料開発を目標とし、研究を行っています。
・酸化物エレクトロニクス・ナノエレクトロニクス・
液晶デバイスを中心とした新材料・プロセスに基づくデバイス開発
・無機・金属・有機高分子および複合材を基盤とした
優れた過酷環境耐性構造材（形状記憶、超弾性、耐熱性、耐食性、耐磨耗性）の開発
・太陽電池材料・二次電池材料・省電力半導体・過電圧極小電極を中心とした革新的エネルギー材料開発
・スピンや磁性の物性研究に基づく新規なスピントロ
ニクス・デバイス開発および電子・光・医療等のシステム技術への応用展開
・先端機械運動系のための極限材料機能の追求と極限設計システムの確立
・高機能触媒材料を中心とした革新的資源生産

12The Division of Materials Integration aims to develop
novel materials with superior functions via interdisciplinary
approaches based on versatile inorganic, metal, and organic
materials.
・Device development based on novel materials andprocesses, including oxide electronics, nanoelectronics,
and liquid crystal devices
・Development of superior structural materials ( shapememory, superelasticity, heat resistance, corrosion
resistance, abrasion resistance) that are resistant to harshenvironments based on inorganic, metal, organic, andpolymer materials, and/or their combinations
・Development of novel energy materials based on solar
cells, rechargeable batteries, low-power semiconductors,
and electrodes with low overpotential
・Novel spintronic devices based on solid-state physics andtheir applications to electronic, optical, and medicinal
systems・Investigation on advanced mechanical motion systems withcrucial material functions and the establishment of ultimate
design systems
・Innovative resource production is based on highly
functional catalyst materials

先端無機材料共同研究拠点

構造機能設計領域

Division of Structural Engineering
構造機能設計領域では、建築物・構造物の耐震、耐風及び耐火に関して、材料の基本的性質から部材の力学的性質および構造物全体の性能までの総てに亘り、実験と解析の両面から複合的に研究を行っています。
様々な建築材料（コンクリート、鋼、木材等）やシ
ステム（免震、制振、耐震）を研究対象とし、構造材
料特性の解明とモデル化・新材料の開発・構造の基礎理論から実務への応用を行います。提案された理論を、モデル試験体を用いた実験で確認しながら研究を進めることも本領域の大きな特色です。研究成果は、既存建物に対する耐震診断、耐震補強方法の開発、損傷制This division is specialized in earthquake, wind, andfire resistant engineering for structures of buildings andother constructions. The researchers perform extensive
experimental and analytical studies addressing a wide rangeof subjects including material properties, members’ behavior,and structural performance. We deal with various materials(concrete, steel, timber, etc) and systems (isolation, damping,etc ) to study the basic material properties, develop new
structural materials, apply theory to practical design. One of
our interesting scheme and strength is the ability to verify
theories with experimental procedures. The research results
will be applied to seismic evaluation and retrofit of existingbuildings, develop new seismic strength methods and resilient
structural systems and materials for new buildings.

御型の新構造システム提案、など幅広い分野で生かされます。
・主要構造材料の力学的特性および物理的性質の解明
・主要構造材料で構成される構造部材の力学的挙動の解明
・これらの部材要素を組み合わせて作られる建築構造
物の耐震・耐火・耐風に関する基礎的研究

The topics of main interest are as follows:· Mechanical characteristics of steel, concrete, and all othermaterials used in structures and protective systems to resist
earthquakes, winds, and fire.
· Behavior of structural members such as beams, columns,
walls, and braces, as well as protective devices including
dampers and isolators.
· Performance of structures against strong and/or long duration
vibrations caused by earthquakes and winds, as well as
strength loss caused by fire.

非構造壁の地震時挙動に関する実験〔〔国研〕建築研究所との共同研究により実施〕

Experiment on seismic behavior on
nonstructural wall(collaborative research with Building Research Institute)

木造小屋ばり組の実大水平加力実験

Full-scale lateral force test of wooden gable roof frame
鉄筋コンクリート片持ち部材の振動実験

Shaking Test of Reinforced Concrete Cantilevermember13

未踏材料開拓領域
東・山本研究室 Azuma ＆ Yamamoto Laboratory
教授

東 正樹

准教授

山本 隆文

助教

重松 圭

Prof. Masaki AZUMAAssoc. Prof. Takafumi YAMAMOTO

Assist. Prof. Kei SHIGEMATSU

固体化学、固体物理、
材料科学

固体化学、固体物理、
無機化学

固体化学、薄膜成長

Solid State Chemistry,
Solid State Physics,
Materials Science

Solid State Chemis try,Solid State Phys ics,Inorganic Chemistry

環境調和型機能性酸化物材料

Solid State Chemistry,Thin Film Growth

http://www.msl.titech.ac.jp/~azumalab/・強磁性強誘電体における電場印加磁化反転・熱膨張抑制用負熱膨張材料
・アニオンに着目した新機能材料設計
遷移金属酸化物は磁性、強誘電性、超伝導性などの様々な有用な機能を示します。我々はダイヤモンド合成に使われる高圧合成法や、薄膜レーザー蒸着法・トポケミカル反応などの多彩な手段を駆使して、図に示すような多岐にわたる新しい機能性
酸化物・複合アニオン化合物・有機無機ハイブリッド化合物などを開拓してきました。温度や圧力の変化によって機能が発現する際のわずかな結晶構造変化を放射光Ｘ線や中性子線を用いて検知し、機能の発現メカニズムを解明して、材料の設計・合成に活かしています。

71o

強誘電性ドメイン

磁気ドメイン

分極反転

ナノテクノロジーを支える負の熱膨張物質• 精密な位置決めが要求されるナノテクノロジーで問題となる熱膨張を抑制する事が出来ます。

• 金属間電荷移動や強誘電転移に伴う巨大負熱膨張材料を開発しています。

次世代機能性材料超セラミックス• 酸化物に窒素やフッ素、ヒドリドなどを複合化させた複合アニオン化合物や、有機物を加えた有機 - 無機ハイブリッド化合物など、酸化物の機能を超える新規材料を開拓しています。

• 高圧を使ったハードな反応やトポケミカル反応のようなソフトな反応を駆使して、自在な結晶構造の制御を目指しています。
14

次世代メモリ材料強磁性強誘電体• 磁石（磁性）とコンデンサー（強誘電性）の性質を併せ持ちます。
• 電力消費につながる電流を用いず、電場だけで磁化の反転を実現しました。
超低消費電力磁気メモリへの応用を目指しています。

最先端測定技術による無機反応の可視化• 大型放射光施設 SPring-8 などを利用した最先端測定技術を活用し、ミリ秒オーダーの時分割測定や超高圧下におけるその場観察測定などを行っています。

• 計算では予測が難しい無機固体反応の反応経路を明らかにし、機能性材料開発に向けて、反応の最適化や物質設計の指針構築に役立てます。

Division of Unexplored Materials Exploitation

Environmentally compatible functional oxide materials
https://www.msl.titech.ac.jp/~azumalab/Magnetization reversal by electric field in multiferroic materials
Negative thermal expansion materials
Designing novel functional mixed-anion materials

Transition metal oxides exhibit various useful functions such as magnetism, ferroelectricity and superconductivity. We
realize new functional ceramics as shown in the figures below by means of state-of-art synthesis techniques likehigh-pressure synthesis used for diamond synthesis, thin-film fabrication by laser ablating and topochemical reactions.
We detect the tiny structural change accompanied with the occurrence of functions by using synchrotron X-ray and neutron beams. Such obtained information is applied to the design and the synthesis of further new materials.

71oFerroelectricdomainMagnetic
domainpolarization
switching

Negative Thermal Expansion Materials

Ferroelectric Ferromagnetism•They enable to suppress thermal expansion phenomena which is a problem
on precise positioning in nanotechnology.
•We develop new materials exhibiting negative thermal expansion accompanied with charge-transfer or ferroelectric transition.

•They exhibits combined nature of magnet and capacitor.
•We achieved magnetization reversal by only electric field, not by electric
current where power lose is inevitable. We aim to develop a magnetic
memory of ultra-low power consumption.

Supra Ceramics

Mechanism of Inorganic Reactions•We explore novel oxide-based mixed-anion compounds and organic-inorganic hybrid compounds in order to realize superior functionalities to conventional ceramics.
•We create new functional materials by utilizing hard reaction such as
high-pressure synthesis and/or soft reaction such as topochemical reaction.

•We carry out state-of-the-art synchrotron X-ray techniques, including highspeed time-resolved XRD and high-pressure and high-temperature XRD
measurements. The results will provide opportunities for gaining a better
understanding and optimizing reactions in solid-state compounds.

15

未踏材料開拓領域
平松研究室 Hiramatsu Laboratory
教授

平松 秀典

助教

半沢 幸太

Prof. Hidenori HIRAMATSU

Assist. Prof. Kota HANZAWA

固体化学、物質探索、薄膜成長

固体化学、無機化学

Solid-state Chemistry, Explorationof new functional materials, Thinfilm growth

Solid-state Chemistry,Inorganic
Chemistry,Crystal Growth

ありふれた物質から最先端機能材料を創る

https://www.msl.titech.ac.jp/~hiramatsu/index.html

・独自の指針による新材料の創成
・鉄系超伝導体の起源解 明と TC の向上
・新機能性半導体の設計と探索
・化合物中の微量水素の検出と役割の解明
私たちの研究室では、独自のコンセプトとアプローチで、社会を変革する材料や世界の研究者を走らせる機能を生み出すことを目指しています。

新規発光半導体の材料設計• 独自の指針にもとづいた光電子機能設計• 第一原理計算と実験による検証

光電子デバイス用新規窒化物半導体• マテリアルズ・インフォマティクスを駆使した新物質探索（大場研との共同研究）• 高圧合成法による試料合成
水素ドープ鉄系超伝導体エピタキシャル薄膜の高温超伝導• 独自の手法で水素ドーピングに成功• 透過電子顕微鏡を用いた水素置換位置の特定

電気二重層トランジスタを用いた鉄系超伝導体の電界誘起高温超伝導• イオン液体とトランジスタ構造を用いた高濃度キャリアドーピング• 超伝導体の TC を 4 倍に上昇
16

超高感度水素濃度分析装置• 世界最高感度の水素検出装置の開発（特許出願済）• 物質中の水素の役割を調査

Division of Unexplored Materials Exploitation

Creation of novel functional materials from ubiquitouselements and inorganic materials
https://www.msl.titech.ac.jp/~hiramatsu/index.html
Creation of new materials based on original design concepts
Origin and enhancement of TC in Fe-based superconductors
Materials design and exploration of functional semiconductors
Detection and determination of role of hydrogen in solids

Our research target is to create new materials
that drastically improve our society and/or trigger a hot trend in worldwide research.

Materials design of new light-emitting semiconductors•Chemical design based on original concepts•Validation from first-principles calculation & experiments

Novel nitride semiconductors for photovoltaic applications•Exploration using materials informatics•High-pressure synthesis(Collaboration with Oba Lab.)

H-doped Fe-based high-T C superconductor epitaxial films•Unique H-doping method•Determination of H sites by STEM

Field-induced high-T C superconductivity using EDLT structure•Extremely high-density carrier-doping with ionic liquid•4 times higher TC than that of the bulk

Highly hydrogen sensitive TDS•Development of analysis instrument with the highest H-detectable sensitivity (Patent submitted)•Examination of role of H in solids
17未踏材料開拓領域
陳研究室 Chen Laboratory
准教授

陳 君怡

Assoc. Prof. Chun-Yi Chen

材料電気化学、エネルギー機能変換材料、ナノヘテロ構造

Materials Electrochemistry, Functional Energy Conversion
Materials, Hetero-Nanostructures

電気化学に基づくエネルギー機能変換材料の創製

http://researchmap.jp/chunyichen

・可視 - 近赤外光に反応する高量子収率の新規光触媒を開発
・陽極酸化法によるナノチューブの構造制御
・リチウムイオン電池のナノヘテロ構造電極材料を開発
最近主要な研究トピック

Nature Communications 15, 413 (2024)
18

Division of Unexplored Materials Exploitation

Design and Synthesis of Green Energy Materials with
Hierarchical Nanostructures
Laboratory for Materials and Structures

http://researchmap.jp/chunyichen

・Dual-Plasmonic photocatalysts for hydrogen production across visible to near infrared region
・Hydrothermal synthesis of hierarchical heterostructures for Li-ion batteries materials
・Structural and compositional control of nanotubes by anodization

Nature Communications 15, 413 (2024)19未踏材料開拓領域
安井研究室 Yasui Laboratory准教授

安井 伸太郎Assoc. Prof. Shintaro YASUI

無機材料・物性

Inorganic materials, Physical properties of materials

電子材料・エネルギー材料の新材料開拓

http://shintaroyasui.com/

・強誘電体 / マルチフェロイック材料の開拓
・今までに無い新しいエネルギー材料の開拓
・薄膜を用いた界面科学のモデル研究
電子材料やエネルギー材料などの機能性材料は構成される結晶構造や電子構造で特性が決定されます。我々の生活の中で幅広く使用されているこれらの材料の新規開拓を行い、より一層豊かで快適で、環境に優しい生活を目指しています。

Li イオンバッテリーにおける LiCoO2 正極のモデル構造
3 種類の LiCoO2 正極を作製：一般的な正極（左）、BaTiO3 膜を表面に一様に作製した正極（中）、BaTiO3 ナノドットを表面に作製した正極（右）。ナノドットを作製した正極は今までに無いすばらしい性能を示す。

現在、電子デバイスや電気自動車の普及により、安全に使用できる二次電池の開発が求められている。Li イオン電池はその中でも非常に優れた特性を有していることから様々な場面で使用されている。しかし、充電時間が長い、充電回数が限られているなどの問題点が挙げられる。我々のグループが提案する、担持物を電極界面に作製する技術を用いることで、これら両方の問題点を解決することに成功している。そもそも電池性能は電極周りの副反応にて低下するが、それを根本的に制御することに成功した。
これは材料開発の視点より、界面における反応を紳士にとらえ、可視化することに成功した事による。今後の超高速充放電バッテリーの開発のキーポイントになると考えている。
20

BaTiO3 ナノドットの効果
BaTiO3 ナノドット周辺にて電界集中を起こし、Li イ

オンが可逆的に通ることの出来る道をつくることに
よって超高速な充放電を可能にする。

Division of Unexplored Materials Exploitation

Development of electronic and energy materials
http://shintaroyasui.com/

Development of novel ferroelectric/multiferroic materials
Development of novel energy materials
Modeling of interfacial science by thin film technology

The characteristics of functional materials such as electronic materials and energy materials are generally depended
on the crystal and electronic structure. We are developing novel materials that are widely used in our life, aiming for amore abundant, comfortable and environmentally friendly life.

Modeled structures of LiCoO2 cathode system in Li-ion battery

Three cathodes were fabricated: a standard bare one (left), one coated with a layer of BaTiO3 (middle), and one coated with several BaTiO3 nanodots (right). The one with the nanodots exhibited greatly enhanced performance.

Nowadays, modern advances in electrical devices andvehicles have created the need for even better batteriesin terms of stability, rechargeability, and charging speeds.
While Liion batteries (LIBs) have proven to be very useful, it is not possible to charge them quickly enough withhigh currents without running into problems such as sudden decreases in cyclability and output capacity owing totheir intrinsic high resistance and unwanted side reactions. The formation of a solid electrolyte interface isgreatly suppressed near the triple interface (LiCoO2-BaTiO3-electrolyte) , which would otherwise result in poor

Effect of BaTiO3 nanodots

chargeability and cyclability. This result realizes to very

The BaTiO3 nanodots concentrate electric current in a ring around themquick rechargeable and also very tough cycle battery.

charge/ discharge rates.

and create paths through which Li ions can pass, even at really high21

未踏材料開拓領域
谷中研究室 Yanaka Laboratory
准教授

谷中 冴子

Assoc. Prof. Saeko YANAKA

生体分子工学、核磁気共鳴法

biomolecular engineering, nuclear magnetic resonance生体分子科学に基づく機能解明・
機能創発

https://researchmap.jp/yanaka
統合的ア プ ロ ーチによ り 、 生体分子が機能する 描像を 明ら かにする

当研究室の研究分野

抗体

私たちの体は核酸・タンパク質・糖鎖・脂質など、様々な生体高分子によって構成されています。これらの生体分子がそれぞれに固有の機能を発揮
し、協同的に働くことで、私たち生命体は恒常性を維持しています。生体分子の中に隠された機能の作動原理を解読することで、生命や病気の理解が進みます。それだけでなく、生体分子やその機能改変体を活用することで、医薬や工業に役立てることが可能です。当研究室では、実験的手法と理論的手法を組み合わせ、生体分子の機能解明と機能創発に取り組んでいます。

Electron Microscopy

Mass Spectrometry

細胞環境中の生体分子 (Goodsell D.S. 2011)

NMR

High-speed AFM

Molecular Dynamics Simulation

・分子中に秘められた新規相互作用部位の探査と改変を通じた次世代抗体創成の基盤構築
免疫系において、感染防御に主要な役割を担っている抗体は、異物を認識する領域と免疫系の活性化を担う領域の２つの機能領域がそれぞれ働くことで免疫系を活性化すると考えられてきています。しかしながら、当研究室により、近年続々と新しい機能部位が見つかりつつあり、異物認識から免疫系の発動に至る新たな分子メカニズムが明らかとなってきています。こう
した新しく発見された機能発動の分子機構を生かした創薬研究を進めています。
統合的アプローチで明かされつつある抗体分子の免疫機能発現のあらたな描像
抗原

抗体
Fab
抗原
TYR296
fucoseFc
新規相互作用既知の相互作用

局所構造ダ イ ナミ ク スによ る 活性の制御

Fc受容体

抗原結合に伴う自己集合

血清中で 抗体が織り な す
分子ネッ ト ワーク

・実験科学と情報科学の融合によるバイオ医薬品設計の技術開発
抗体は代表的なバイオ医薬品です。バイオ医薬品としての抗体の設計においても、情報科学は欠かせないツールの一つとなってきました。抗体の特性に関する良質な実験科学的データが膨大にあれば、情報科学的アプローチによって、抗体の設計に関する法則性を見出し、有用な抗体医薬を計算機の中だけで設計できるようになることでしょう。当研究室では、そうした情報科学的アプローチに資する実験科学データの取得および、新たなアプローチによるバイオ医薬品設計法の開発を行っております。
22

Division of Unexplored Materials Exploitation

Elucidation and creation of function based on biomolecular science
Labolatory for Materials and Sciences
Areas of research in our laboratory

https://researchmap.jp/yanaka

Our bodies are composed of various biopolymers such as nucleic acids, proteins, sugar chains and lipids. These biomolecules perform theirown specific functions and work cooperatively to maintain homeostasis
in our organisms. Deciphering the operating principles of the functions
hidden in biomolecules will advance our understanding of life and disease. Not only that, but biomolecules and their functional modifications
can be utilised for pharmaceutical and industrial purposes. In our laboratory, we combine experimental and theoretical methods to elucidate
the functions of biomolecules and create new functions.
・creation of next-generation antibodies through the exploration and modification of novel interaction
sites hidden in molecules.
Antibodies, which play a major role in infection defence in the immune system, activate the immune system through the action of
two functional regions: the region that recognises foreign substances and the region that activates the immune system. However, newfunctional regions have been discovered one after another in recent years in our laboratory, and new molecular mechanisms from antigen recognition to the activation of the immune system have been revealed. We conduct drug discovery research utilising the newly
discovered molecular mechanisms of functional activation.

・Developing technologies for biopharmaceutical design by integrating experimental and informatics
science.
Antibodies are typical biopharmaceuticals. Information science has become one of the indispensable tools in the design of antibodies as biopharmaceuticals. If there is a large amount of high-quality experimental data on the properties of antibodies, the informatics
approach will be able to find rules for antibody design and design useful antibody drugs only in the computer. In our laboratory, we
are acquiring experimental data that contribute to such informatics approach and developing new approaches to biopharmaceuticaldesign.
23

材料機能設計領域
大場研究室 Oba Laboratory
教授

大場 史康

助教

高橋 亮

Prof. Fumiyasu OBA

Assist. Prof. Akira TAKAHASHI

計算材料科学、
固体電子論

計算材料科学、マテリアルズインフォ
マティクス

Computational materials science,
Electron theory of solids

Computational materials science,
Materials informatics

計算科学とマテリアルズインフォ
マティクスに立脚した新材料開拓

https://www.cms-mi.msl.titech.ac.jp/

・スーパーコンピュータを用いた電子材料の設計と探索・先進計算科学手法を駆使した材料の探究
・マテリアルズインフォマティクスによる新材料開拓の加速
昨今の計算科学の進展とスーパーコンピュータの演算能力の向上は目覚ましく、量子力学に基づく第一原理計
算により既知の材料を深く理解するだけでなく、全く新しい材料の存在やその機能を高い信頼性で予測することも可能になってきました。当研究室の狙いは、このような「計算材料科学」に立脚して材料を探究すること、そして、これまでにない高機能材料を見出すことです。さらに、計算材料科学とデータ科学を密接に連携させた「マテリアルズインフォマティクス」により、新材料の開拓を加速することを目指しています。
マテリアルズインフォマティクスのための基盤技術の構築• 膨大な計算データを生成し、蓄積するための手法開発と機械学習による物性予測モデルの構築• 有望な物質を効率的・自動的に選び出すハイスループットスクリーニン
グ技術の開発コンピュータ中でのハイスループットスクリーニングによる新物質探索• 第一原理計算や機械学習による予測モデルを用いて候補物質の様々な特コンピュータシミュレーションによる新規半導体の開発の具体例• 希少元素を含まず、赤色発光を示す新しい窒化物半導体 CaZn2N2 が存在性と安定性を評価• 特性と安定性の両観点から有望物質を選出し、実験グループに提案することで、新物質探索を加速• 高圧合成・光学物性評価実験により実証（細野・平松研究室）

24

することを計算により予測

Hinuma et al., Nat. Commun. 7, 11962 (2016).

Division of Materials Design

Computational Materials Design
https://www.cms-mi.msl.titech.ac.jp/
Design and exploration of electronic materials
Computational materials science and materials informatics

It is now feasible to predict a variety of structuresand functionalities of materials using computer simulations at the practical level of accuracy requiredfor detailed understanding and elaborate design ofmaterials, thanks to the recent development of relevant theory and methodologies along with computer
performance. Our aim is to design and explore novel inorganic materials, particularly semiconductors
and dielectrics, using approaches based on computational and data science.

Development of computational methods for materials
exploration•High-throughput first-principles calculations•Machine learning of calculation data

Materials exploration by high-throughput
computational screening•Prediction of material properties and stability using first-principles calculations and machine-learned prediction models•Identification of promising materials in terms of target properties and stability by high-throughput computational screening

Successful example of computational materials exploration: Discovery of a novel nitride semiconductor•Prediction of CaZn2N2 with a band structure suited for red light emission•Experimental verification of the predicted crystal structure and opticalproperties (Hosono-Hiramatsu group)
Hinuma et al., Nat. Commun. 7, 11962 (2016).
25

材料機能設計領域
川路研究室 Kawaji Laboratory
教授

川路 均

助教

気谷 卓

Prof. Hitoshi KAWAJI

Assist. Prof. Suguru KITANI

機能材料、無機材料物性、
ナノサイエンス

無機材料、熱物性

Inorganic Materials, Thermodynamic properties

Functional Materials, Properties ofInorganic Materials, Nanoscience

熱測定による材料の機能性発現機構の解明

https://www.msl.titech.ac.jp/~kawaji/

・巨大粒度効果の機構解明とその制御および利用
・多孔性配位高分子中に吸蔵された物質の挙動
・金属ー絶縁体転移を利用した熱伝導率スイッチング材料の開発
熱測定技術を駆使し、様々な機能性材料の物性と構造の相関や相転移現象を解明することで、新奇機能性材料の創成を目指しています。
世界最高精度の断熱型熱量計による精密熱容量（比熱）測定をはじめとする熱量測定や熱膨張測定などの熱物性測定を軸に、誘電率や磁化率測定、X 線・中性子散乱実験などを行い、機能性材料の特性を理解し、物質の原子・分子運動の詳細や構造と物性の相関を明らかにすることを目指しています。
当研究室では世界最精度を持つ断熱型熱量計や、十 mg 程度の試料でも測定可能な PPMS 緩和型熱量計（カン

巨大粒度効果の機構解明とその制御および利用• ミリスケールの粒径で現れるサイズ効果を発見• サイズ効果を利用した誘電性の制御

タム・デザイン社製）を用いた熱容量測定、さらには希釈冷凍機を用いた数十 mK の極低温・強磁場環境下での測定を行っています。また、キャパシタンス法を用いた超高精度熱膨張測定装置や、熱伝導率測定法を駆使して研究・開発を行っています。

断熱型熱量計
0.5 mm

多孔性配位高分子中に吸蔵された物質の挙動• 多孔性配位高分子に吸蔵された分子がバルクとは大きく異なる相転移挙動を示す。

• ガスの低温貯蔵時の吸蔵機構の解明などへと発展
金属ー絶縁体転移を利用した熱伝導率スイッチング• 固相間の金属−絶縁体転移に伴う熱伝導率変化としてこれまでで最高性→ Heating3mW能を有する物質を発見

108 %Endo. ← Heat Flow (mW)

• 温度変化に対して動的に機能する熱伝導率スイッチング材料としての応ΔS = 2.3 J / mol･K
3mW

54 %
ΔS = 1.1 J / mol･K

31 %
100

125

ΔS = 3.3 J / mol･K
150

175

200

225

T/K

26

用を目指す

3mW

78 %

275

300

Tc

金属
高熱伝導率

T

3mW
250

絶縁体
低熱伝導率

325

Division of Materials Design

Elucidation of Phase Transition and Function of Materials
https://www.msl.titech.ac.jp/~kawaji/
Elucidation of giant particle size effect and its control and utilization
Phase transition properties of molecules absorbed in Metal-Organic Frameworks
Development of thermal conductivity switching materials

We aim to create novel functional materials by understanding the properties of various functional materials and byclarifying the details of the atomic/molecular motion of substances and the correlation between structure and physicalproperties by utilizing thermal measurement techniques. Our research method are focused on calorimetric measurements
such as heat capacity measurements with the worldʼs highest precision adiabatic calorimeter and other thermal property
measurements such as thermal expansion measurements, besides dielectric constant, magnetic susceptibility, and X-ray/
neutron scattering experiments, etc.
The strong point of our lab is that various
thermal measurements can be carried out
according to the purpose. For example, theheat capacity can be measured by the world's
highest precision adiabatic calorimeter, aQuantum Design PPMS relaxation calorime, and ater for the low-mass sample（~10 mg）
home-made calorimeter under a ultralow
temperature and strong magnetic field environment using a dilution refrigerator. We also
conduct and develop other thermal measurement system, such as the ultrahigh precision Adiabatic calorimeter
thermal expansion measurement device,
thermal conductivity measurement system.

Mechanism elucidation of giant particle size effect andits control and utilization•We have discovered the giant particle size effect that appears with millimeter scale.
•Provide the new way for controlling the ferroelectricity by using the size effect.

0.5 mmPhase transition properties of molecules absorbed in
Metal-Organic Frameworks (MOF)•The molecules absorbed in the MOF exhibit a phase transition behavior
which is significantly different from the bulk.
•Evolve the elucidation of the absorption mechanism of various gases inthe storage at low temperature.

→ Heating•We have found the material with the highest thermal conductivity change
among MIT materials.
•Aim for the application as the thermal conductivity switching material thatdynamically functions against temperature change

3mW

Endo. ← Heat Flow (mW)

108 %

3mW

78 %

Development of thermal conductivity switching materials utilizing metal-to-insulator transition (MIT)ΔS = 2.3 J / mol･K
3mW

54 %
ΔS = 1.1 J / mol･K

31 %
100

125

ΔS = 3.3 J / mol･K
150

175

200

225

275

300

Tc

Metal
high κ

T

3mW
250

Insulator
low κ

325

T/K

27

材料機能設計領域
笹川研究室 Sasagawa Laboratory
准教授

笹川 崇男

Assoc. Prof. Takao SASAGAWA

固体物理化学、単結晶工学、
先端量子計測、ナノシミュレーション

Solid State Physics / Chemistry,
Crystal Engineering, Quantum
Observation, Nano-simulation

固体物質がもつ超電子機能の追究－新奇超伝導体からトポロジカル絶縁体まで－

https://www.msl.titech.ac.jp/~sasagawa/

・第⼀原理計算を活⽤した物質探索・選定
・⾼品質⼤型単結晶化
・極限環境も利⽤した精密電⼦物性評価
・先端分光による電⼦状態の直接観察
エレクトロニクスの革命を目指して、固体中に隠れた電子の超機能を探索・発掘することに挑戦中です。表面や界面、電子同士の強い相互作用、電子状態への相対論・トポロジー効果などに着目して、従来の延長線上にはない新世代を担う電トポロジカル絶縁体

トポロジカル絶縁体

積層様式で多種の発見と学理へ

表面磁性の精密計測に成功

Nature 566, 518 (2019).
Nature Materials, 102, 473 (2021).

Nature Commun. 7, 10829 (2016).

子材料の開発を行っています。

28

表面状態・ナノエレ

トポ／非従来超伝導

トポロジカル半金属

スピン状態の制御法を開発

有力候補物質の発見と実験検証

物質設計の一般原理を提唱

Nature Nanotech. 10, 1043 (2015).

Nature Commun. 6, 8595 (2015).
Nature Commun. 8, 976 (2017).
Nature Commun. 13, 1659 (2022).

Nature Materials 17, 21 (2018).

強相関電子

高温超伝導

トポロジカル超伝導

光応答を解明・光制御に成功

メカニズム解明に迫る

マヨナラ準粒子の検証

Nature Commun. 6, 8519 (2015).
Science Adv. 3, e1600735 (2017).
Science Adv. 5, eaav2187 (2019).

Nature Materials 14, 37 (2015).
Nature Commun. 11, 3323 (2020).
Nature Commun. 12, 3724 (2021).

Nature Materials 18, 811 (2019).

Division of Materials Design

Seeking for Electronic Super-functions in Solids－ from Topological Insulators to Exotic Superconductors －https://www.msl.titech.ac.jp/~sasagawa/
Computational Materials Explorations
Growth of High-quality Crystals
Physical Property Measurements under Extreme Conditions
Direct Observation of Electronic States

Topological Insulators

Topological Insulators

Nature 566, 518 (2019).
Nature Materials, 102, 473 (2021).

Nature Commun. 7, 10829 (2016).

Surface／Nanoelectronics

Topo／Exotic Superconductors

Topological Semimetals

Nature Nanotech. 10, 1043 (2015).

Nature Commun. 6, 8595 (2015).
Nature Commun. 8, 976 (2017).
Nature Commun. 13, 1659 (2022).

Nature Materials 17, 21 (2018).

Strongly Correlated Electron Systems

High-Tc Superconductors

Topological Superconductor

Nature Commun. 6, 8519 (2015).
Science Adv. 3, e1600735 (2017).
Science Adv. 5, eaav2187 (2019).

Nature Materials 14, 37 (2015).
Nature Commun. 11, 3323 (2020).
Nature Commun. 12, 3724 (2021).

Nature Materials 18, 811 (2019).

29

材料機能設計領域
中村研究室 Nakamura Laboratory
准教授

中村 一隆

Assoc. Prof. Kazutaka NAKAMURA

光物性、超高速分光、化学物理学、固体物理学

Light matter interaction, Ultrafast
spectroscopy, Chemical physics,
Solid state physics

固体中の量子コヒーレンス計測と制御

http://www.knlab.msl.titech.ac.jp

・電子フォノン結合量子系のコヒーレント制御
・光学フォノンを使った THz 量子メモリ
・超高速現象のダイナミクス
・量子古典境界とデコヒーレンス
超短パルスレーザを用いることで、固体物質中の量子コヒーレンスの保持時間の計測やその制御を目指しています。
量子コヒーレンスは、量子情報通信や次世代量子デバイスの基本要因ですが、固体中では非常に短時間で失われてしまいます。原子振動周期よりも短いパルス幅の光パルスを用いて、生成した量子コヒーレンスがどの程度の時間保持されるのかを、干渉実験により研究しています。また、精緻に制御したパルス対を用いてコヒーレンスを制御する研究にも取り組んでいます。

フェムト秒時間領域干渉測定装置• アト秒制御で位相制御したパルス列発生• フェムト秒時間分解の時間領域分光測定

ダイヤモンド光学フォノンを使った THz 量子メモリ• 振動周期 25fs の光学フォノンの振動の発生と計測• 光学フォノン量子状態の書き込みと読み出し• 励起パルス間隔によってフォノン量子状態分布を制御
30

半導体の干渉型時間分解反射率計測• 半導体 GaAs 単結晶における電子フォノン結合系のコヒーレント制御• 電子フォノン結合系におけるコヒーレントフォノン生成に関する量子理論構築Division of Materials Design

Quantum Coherence in Solid Materials
http://www.knlab.msl.titech.ac.jp
Coherent control of electron-phonon coupled state
THz quantum memory using optical phonons
Ultrafast dynamics in solid materials
Quantum-classical boundary and decoherence

Our objective is to measure and control of quantum coherence in bulk solid materials using ultrashort laser pulses. The coherence ia a key issue for future quantum devices and quantum technologies and is easily lost in bulk
materials. We are studying how long the quantum coherence is kept in solids using phase-locked femtosecond optical pulses via an interference technique.

Femtosecond time-domain interference measuremet system•Generation of phase-locked femtosecond pulses•Femtosecond time-domain spectroscopy

THz quantum memory using optical phonons in diamondInterferometric time resolved transient reflectivity
measurement of semiconductors•Measuring coherent optical phonons with 40 THz•Write and read of phonon quantum state•Coherent control of phonon amplitudes by optical pulses•Coherent control of electron-phonon coupled states in GaAs single crystal•Establishing quantum theory for coherent control of coherent optical phonons31

融合機能応用領域
稲邑研究室 Inamura Laboratory
教授

稲邑 朋也

助教

松村 隆太郎Prof. Tomonari INAMURA

Assist. Prof. Ryutaro MATSUMURA

金属物性、構造・機能材料

金属物性、構造・機能材料

Physical Metallurgy, Structural andFunctional Materials

Physical Metallurgy, Structural andFunctional Materials

材料組織の幾何で力学特性を制御する

http://www.mrst.first.iir.titech.
ac.jp/inamura_tit/

研究分野

稲邑研究室は、金属材料において工業上極めて重要な、無拡散変態に関する基礎研究と、それに基づいた革新的な医療・エ
ネルギー材料の設計を行っています。これらの分野における研究の歴史は長く、新しいことをするためには、これまでに積み上げられてきた学理に加えて、斬新な切り口や新しいアプローチ、そして時には運が必要です。
稲邑研究室では、金属物理学を基本としながら、数学に裏打ちされた原理的な視点や理論解析と、電子顕微鏡法、回折実験等をはじめとした最先端の実験手法を縦横無尽に駆使し、無拡散変態の深奥に迫ります。こういった基礎研究の方向性は、得られる成果を革新的な材料設計へとスムーズに応用展開できるように設定し、企業との共同研究や応用研究の特許化も積極的に進めています。

最近の主な研究 ⺟相 Kinematic Compatibility (KC)

レンズマルテンサイト

超長寿命形状記憶合金の設計

HPV i

高度な組織予測・制御のための指針

レンズマルテンサイトの組織形態
レンズマルテンサイト

Kinematic Compatibility
⺟相 Kinematic(KC)
Compatibility (KC)

① 冷却

マルテンサイト相③ 加熱(逆変態)③ 加熱(逆変態)

自己調整組織の形成

HPV i(バリアント再配列)

 = 0.01°

実測

V2

V1

 = 0.55°
理論

0

V6

0

V1ねじれ角が小さな上位3種(011)
が小さな上位3種
ねじれ角(3,14,14)② 応力負荷 = 0.01°①

0

2つのHVが結合面から生成，発達いずれの場合においても，
30μm
30μm
① HPVが⻑さ⽅向へ成⻑② その後，HPVが幅（厚み）⽅向へ成⻑
いずれの場合においても，いずれの場合においても，実測

その先端や途中から
2つ目のHPVが発達

キンク変形の運動学的理論の構築

V1/V17
25.4%

V6

0

200 μm

V1/V16結合面
結合頻度V1(3,14,14)

V1

結合面
(100)

 = 4.95°

0

V1

V1

薄板，レンズg2=0

10

薄板，レンズ10
先に単一のHVが現れ，
4
g2=0
その先端や途中から
8
2
2つ目のHPVが発達

先に単一のHVが現れ，
2つのHVが結合面からその先端や途中から生成，発達
2つ目のHPVが発達③

2つのHVが成⻑し，結合① HPVが⻑さ⽅向へ成⻑① HPVが⻑さ⽅向へ成⻑② その後，HPVが幅（厚み）⽅向へ成⻑② その後，HPVが幅（厚み）⽅向へ成⻑
2つのHVが成⻑し，結合

V1
V1

結合頻度
21.5%
V1/V1725.4%

V1/V1621.5%

62

V1/V1700.05

8V1/V2 6
V1/V170
ラス
0
g2=0.0940

2つのHVが成⻑し，結合

10

0.10

ラス
薄板，レンズLi = I+gi (di ⨂pi )g2g=0.09
2=0
0.10

ラス 0.15g2=0.09200 μm

V1/V6
31.1%
V1/V1725.4%

V1/V16
21.5%

V1/V6
31.1%

V1/V6
31.1%

L ：i番目のシアー UVn：Vnの変形勾配
di ：シアー⽅向
R ：剛体回転UVn = RBL2 LV1/V2
1

0.054

200 μm結合頻度i
Li = I+gi (di ⨂pi )I ：単位⾏列8� p ：シアー面
i
UVn = RBL2 L1
V1/V2
ねじれ角の格子不変変形依存性
ねじれ角の格子不変変形依存性
6

③

③

(100)

V16 の格子不変変形依存性
V16
ねじれ角
ねじれ角 (°)

HV j

結合面
(100)

 = 4.95°

ねじれ角 (°)

生成，発達

0

結合面
結合面
V16
(011)
(3,14,14)

V1

②

30μm

キンク組織

 = 0.55°
V6 結合面 = 4.95°V17
00

結合面
(011)

観察された3種の形成パターン

HV HV
j j

実測

V1

0.55°
==0.01°

V17

0

HPVクラスターの形成過程のその場観察
HPVクラスターの形成過程のその場観察観察された3種の形成パターン
観察された3種の形成パターン
HV j
HV j
先に単一のHVが現れ，（例:I型のpaired
nucleation）（例:I型のpaired nucleation） 2つのHVが結合面から
①
②
①
②

HV j

V2

KC条件よりバリアント(V1)と残り23種のペアがなす
KC条件よりバリアント(V1)と残り23種のペアがなす
を算出結合面，ねじれ角
を算出
結合面，ねじれ角
結合面
結合面

HPV j

HPVクラスターの形成過程のその場観察（例:I型のpaired nucleation）

：シアー量

gi

：Bain変形B

Li ：i番目のシアー UVn：Vnの変形勾配
Li ：i番目のシアー UVn：Vnの変形勾配
Li = I+gi (d⨂pi )di i ：シアー⽅向
di ：シアー⽅向
I ：単位⾏列I ：単位⾏列pi ：シアー面
gi ：シアー量pi ：シアー面
gi ：シアー量UVn = RBL
L1
2
B ：Bain変形 R ：剛体回転
B ：Bain変形
R ：剛体回転� Second shearの導入 �・ラスで発生するV1/V2バリアントペアの↓↑Secondshearの導入 ・レンズ・薄板状で発生するV1/V17ペアのSecond shearの導入
Second
shear
g2
2
0
0.150

↓

↓

V1/V17・ラスで発生するV1/V2バリアントペアの・ラスで発生するV1/V2バリアントペアの


0.05

0.10

0.15

・レンズ・薄板状で発生するV1/V17ペアの・レンズ・薄板状で発生するV1/V17ペアの↑↑Second shear g2

Second shear g2長周期積層構造 Mg 合金のキンクによる強化機構の解明をめざして
圧縮

正の楔型回位正の楔型回位

キンク形成により材料が著しく強化
キンク形成により材料が著しく強化
キンク形成により材料が著しく強化→変形の連続条件に基づいた解析より→変形の連続条件に基づいた解析より
負の楔型回位→変形の連続条件に基づいた解析より
負の楔型回位
キンク内部に回位が存在することを証明
キンク内部に回位が存在することを証明
キンク内部に回位が存在することを証明

32

V1

V17

理論

HPV i

(バリアント再配列)

圧縮 圧縮

V1

ねじれ角が小さな上位3種

レンズマルテンサイトの組織形態
レンズマルテンサイトの組織形態

自己調整組織の形成

HPV j② 応力負荷

キンク組織
キンク組織

ラスマルテンサイト

理論V17

V1

① 冷却

マルテンサイト相②
応力負荷(バリアント再配列)

レンズマルテンサイト
ラスマルテンサイト
V17

形態によって形態によってKC条件よりバリアント(V1)と残り23種のペアがなす
バリアントの隣接傾向が異なる
バリアントの隣接傾向が異なる
結合面，ねじれ角を算出

HPV j

ねじれ角 (°)

③ 加熱(逆変態)

⺟相

自己調整組織の形成

形態によってバリアントの隣接傾向が異なる

V1
鉄鋼のマルテンサイトバリアント選択則
V1
V2

① 冷却
ドメイン組織の制御原理を解明し，耐久性を向上

マルテンサイト相ラスマルテンサイト
V17

正の楔型回位
キンクバンド

負の楔型回位

Orthoキンク
Orthoキンクキンクバンド Orthoキンク
Ridgeキンクキンクバンド











回位強度
Ridgeキンク
Ridgeキンク





















回位強度
回位強度

Division of Materials Integration

Research on the basic principles of microstructure anddiscovering new approach for material design
http://www.mrst.first.iir.titech.ac.jp/inamura_tit/

Research interest

The main focus areas of our research group are（1）microstructure of diffusionless transformation,（2）kink deforma-tion in layered material,（3）shape memory alloys, and（4）steels.

Research Topics
Long-life shape memory alloys(SMAs)

Analysis of variant-pairing tendencies (steel)

Lenticular

Parent Kinematic(KC)
Martensite microstructure
analysisCompatibility
based on crystallographic
theoryParent① Cooling

V17
Lenticular
V1① Cooling

MisfitSelf-accommodation structure

Martensite
HPV i

V1

③

② Stress-loading② Stress-loading

Formation frequency

T

T cluster
II cluster

I

II

Variant reorientation

I cluster

I cluster

II cluster

I cluster

II cluster

TEM micrograph

V1JP
(011)

(011)

I

II
T cluster
T cluster
I cluster

I clusterTEM micrograph

T

I

II
II cluster

Variant reorientation

 = 4.95°

T cluster

I clusterV16

TEM micrographJP(3,14,14)(3,14,14)V1

 = 4.95°

II cluster

Experiment
Experiment

Experimentwith small   = 0.55°
 =Variant
0.01° pairs
V17
V6
Variant pairs with small  = 0.55°
 = 0.01° V17
V60
200 μm0
 = 0.55°
 = 0.01° V17
V6
200 μm00JPJP200 μm00V1
Formation
frequency
V1
JP (011)JP (3,14,14)
V1
Formation frequency

Formation frequency

II cluster

V2

obtained from the KC condition

T
Formation
frequency

T cluster

V1

Theoryobtainedfrom the KC condition
Variant pair morphologiesTheory
obtainedVariant
from thepairsKC
condition
Variant
pairsmallmorphologies
with

Shape change directions of the domains
Normal direction of the JP② Stress-loading

Variant reorientation

V2

TheoryLenticular martensite in steel
Variant
pair morphologies
Lenticularmartensite
in steel

Deformation gradient= indicator of incompatibility
Shape change directions of the domains

HPV j

V1

V1

The variant pairing tendency
V2
depends
on their characteristic
The variant pairing tendency
morphologies.depends on their characteristic
morphologies.

Junction plane (JP)Martensite
Rotation angle :
Self-accommodation
structure
HPV
jNormal direction of the JP
Deformation gradient= indicator of incompatibility
HPVi
Rotation angle :
Self-accommodation
structure
Shape change directions of the domains
Deformation gradient= indicator of incompatibility
HPV
i direction of the JP
HPV jNormalT clusterV1

Lenticular martensite in steel

rotation Q

Additional
Additional rotation Q:
rotation Q
Cooling of additional strain energy or lattice defects at the JP①generator
Additional rotation Q:
Rotationstrainangle
: or lattice defects at the JP
generator of additionalenergyMartensite

morphologies.

Lath
V17

Junction plane (JP)

Additionalrotation Q

Additional rotation Q:
MisfitJunction plane (JP)
Additional
generator of additional strain energy
or lattice defects
at the JP

Heating (reverse transformation)③

Heating (reverse transformation)

JP
(100)

0JP

(100)= 4.95°0

V16

Formation frequency
V1/V1725.4%

V1/V17
25.4%

JP
(100)

0

V1
V1V16

V1

V1/V16
21.5%

V1/V16
21.5%

V1/V17
25.4%

V1/V6

V1/V6 V1/V16
31.1%
V1/V6
31.1% 21.5%
31.1%

V1

In-situobservationof of
In-situobservation
Observed
typeofofformation
formation
process
In-situobservation of
Variant
with small
 are observed
frequently
in theactual microstructure
Observed typeprocess
Variant
pairs pairs
with
small
are observed
frequently
in the actual
microstructure
HPVHPVclusterformation
process
Observed type of formation process
Variant pairs with small  are observed frequently in the actual microstructure
clusterformation
process
andfraction
fractionformed
formedHPV cluster
formation process
andand fraction formed(ex: (ex:I cluster)
I cluster) (ex: I cluster)
①
② ②
①
①

②

EffectEffectof latticeinvariantof lattice
deformation
Effectinvariant
ofdeformation
lattice invariant
deformation
on degreeof incompatibility
 incompatibility
on degreeof incompatibilityondegree of

HV j

30μm

HV j

HV j

HV j

nd

and growth
Formation
Formation and growthFormation
Formationof 2nd platefrom of 2 plate from
cornerside of 1st platefrom JPstfrom
JP or or
HV jplate or side of 1 plate 8
fromJP
cornerside of 1stcorner(branching,75%)(pairednucleation, 4%)(paired
nucleation,4%) (branching, 75%)
(paired nucleation, 4%) (branching, 75%)
③

30μm

③

30μm

① Increasing in ①
lengthof HPVin length of HPVIncreasing① Increasing
in lengthof HPV② Increasing
in ②
thicknessof HPV
Increasingin thickness of HPV② Increasing in thickness of HPV

③

(°)

HV j

Thin-plate,Thin-plate,
10 lenticularThin-plate,lenticularlenticular
10
g2=0
g2=0

10

g2=0
8

8

6
4

(°)

Formation and growth

Formation of 2nd plate from

(°)

③

Heating (reverse transformation)

Kinematic Compatibility (KC)Parent Kinematic Compatibility (KC)
MisfitLathMicrostructure
analysis of martensite with characteristic morpholoV17
The variant pairing tendency
Lenticular gies
Lathdepends on their characteristic

6

Lath
4
g2=0.09Lath42Collision of two plates Collision of two plates
(21%)
(21%)
Collision of two plates

0

(21%)
A considerable
majorityclustersnucleationform
by pairednucleation or branching.
A considerable majorityof I clusters
form ofbyI pairedor branching.

g2=0.09

2

V1/V17200Compression

Kink microstructure

Compression

Contribute to the →excellent
Disclinations are formed→ Disclinations
are formed
Negativemechanicalproperties.
in the kink band connections.
in the kink band connections.

→ Disclinations are formedin the kink band connections.

Positive

Introduction
Introduction of second
shearof second shear

0.15
Introductionof secondshear
0.10 0.05
0.15 0.10  for V1/V2
for V1/V2
pair (lath)↓pair(lath)Second shear g2
Second shear g2

↓

 for
V1/V17
pair
 for
V1/V2
pair (lath)↓0.15
for V1/V17
pair(thin-plateand (thin-plate
lenticular)↑and lenticular)↑

0.05
0.10
Second shear g2

Kinematicaltheory of kink microstructure (Mg-Zn-Y
alloys)Wedge disclinations
Kink microstructureKink microstructure
Wedge disclinations
Contribute to the excellent
Contribute to the excellent
Negativemechanical properties. Negative
Positivemechanical properties.
Wedge disclinations

V1/V2

V1/V17

A considerable majority of I clusters form by paired nucleation or branching.

Compression

UVn： deformation gradientof Vn variant
L
UVn： deformation
gradient of Vn variant
i ：i th shear U ：Li ：i thd shear
deformation gradient of Vn variantVn： shearing
I ：identity matrix
di ： shearing direction
I i ：identity
matrixdirection

pi ：shearingplane
gi ：shearing
magnitude
Lath
B
：Bain
deformation
R ：rigid rotation
B ：Bain deformation
R ：rigid
rotation
B ：Bain deformation
R ：rigid rotation
g2=0.09

0
V1/V1700.05

0Li ：i th shear

Li = I+gi (dLii⨂p=LiI+gi )= I+gi ⨂pi (dii(d⨂pi )i )
UVn = RBLU2 LU
1 = RBL21L1
Vn =VnRBL2 L

� p ：shearing Iplane
shearing direction：identity
matrix dmagnitude� gpi ：shearingi ：：shearing
V1/V2
plane
gi ：shearing magnitude
i
i
�

V1/V2

6

Double shear
theoryDoubleshear
theoryDoubleshear
theory for V1/V17 pair (thin-plate and lenticular)↑

Kink band
Ortho kink

Kink band

Ortho kink
Ridge kink

Positive

Kink band











 


 




Ridge kink
Disclination strength
Disclination strength

Ridge kink

Ortho kink







Disclination strength





33

融合機能応用領域
鎌田研究室 Kamata Laboratory
教授

鎌田 慶吾

助教

相原 健司

Prof. Keigo KAMATA

Assist. Prof. Takeshi AIHARA

触媒化学、無機合成化学、物理化学

触媒化学

Catalytic chemistry,
inoganic synthetic chemistry,
physical chemistry

Catalytic chemistry

合成化学を基盤とした新しい固体触媒科学の開拓

https://www.msl.titech.ac.jp/~kamata/・新しい金属酸化物のナノ構造制御手法の開発
・分子状酸素を酸化剤とした酸化触媒の創製
・元素複合化による触媒の高機能化
鎌田研究室は、独自の無機合成技術を生かし、結晶性金属酸化物を基軸とした新しい固体触媒の科学に挑戦しています。特に、石油などの化石資源に大きく依存した現在の化学プロセスから、天然ガスやバイオマスなどの多様な天然炭素資源から様々な化学品（モノマー・燃料など）を低エネルギーで作り CO2排出を大幅に削減できる触媒技術の開発を目指し、以下のような研究に取り組んでいます。

34

Division of Materials Integration

特任助教

和知 慶樹

Specially Appointed Assist. Prof. Keiju WACHI

触媒化学

Catalytic Chemistry

Development of new solid catalyst science based onsynthetic chemistry
https://www.msl.titech.ac.jp/~kamata/en/index.html
・Development of new nanostructure control methods
・Creation of new oxidation catalysts using molecular oxygen・High functionalization of multicomponent solid catalysts

Based on our original inorganic synthesis methods, Kamata group are challenging the science of new solid catalysts
based on crystalline metal oxides. In particular, we aim to develop catalyst technology to produce useful chemicals(monomers, fuels, etc.) from various natural carbon resources such as natural gas and biomass with low energy and CO2
emissions, in sharp contrast to the current chemical processes which are mainly dependent on fossil resources such as
petroleum. Our ongoing projects are as follows.

35

融合機能応用領域
曽根・Chang 研究室
教授

Sone-Chang Laboratory

曽根 正人

准教授

CHANG, Tso-Fu Mark

Prof. Masato SONE

Assoc. Prof. CHANG, Tso-Fu Mark

マイクロ・ナノデバイス、
生体医工デバイス材料、材料加工・処理

薄膜プロセス、めっきプロセス、ナノプロセス、
結晶・組織制御、電極触媒

Micro / Nanodevice, Bio-Medical
Engineering Device Materials, Material Processing / Treatment

Thin film process, Plating process, Nano process, Crystal / Microstructure control, Electrocatalysis

医用デバイス材料の設計および機能評価

http://www.ames.pi.titech.ac.jp/index.html

次世代医用デバイス材料への応用を可能とする生体適合性・高強度・高耐食性・高靭性を併せ持つ金属材料を開発し、更にその諸物性を精密測定する技術を開発しています。
医用 MEMS デバイスに利用可能な高強度貴金属めっき材料、
ウェアラブルデバイスに利用可能な高機能セラミックス／貴金属／生体適合性繊維、原子レベルの貴金属めっき技術などを開発し、同時にその物性を定量的に解析可能な評価技術の研究に取り組んでいます。

Engineering stress (G Pa)

・非侵襲性高感度医用デバイス用貴金属材料
・ウェアラブルセンサ用貴金属ポリマーハイブリッド繊維
・貴金属単原子金属電析法
1.6

10×10×20µm3 AuCu

1.2
0.8

Pure Au
0.4
0.0

0.0

0.1

0.2

Engineering strain

圧縮前

圧縮後

5μm

5μm

0.3

医用デバイス用金合金めっき材料の微小圧縮試験• 金属組織制御による金合金めっきの強度化• デバイスに用いるサイズでの機械的強度試験

500μm
マイクロサイズ試験片用万能試験機• マイクロメートルレベルの機械的強度を測定可能• 引張・圧縮試験、破壊靱性試験、疲労試験が可能
36

ウェアラブルセンサ用プラチナ／シルクハイブリッド材料• 高い生体適合性を有するプラチナとシルクの複合化• 貴金属／繊維の高い接着性と多機能化可能な繊維基板

Division of Materials Integration

助教

栗岡 智行

特任教授

岡本 敏

特任教授

Assis Prof. Tomoyuki KURIOKA

Sp.Appointed Prof.
Satoshi OKAMOTO

電気化学、高分子化学

高分子科学、成形加工、
材料工学、化学工学

Electrochemistry, Polymer Chemistry徐 雍鎣

Sp. Appointed Prof.
Yung-Jung Hsu

光触媒、光電気化学、水素製造

Photocatalyst, Photoelectrochemistry, Hydrogen production

Polymer Science ,Mold Fabrication,Material Engineering,Chemical Engineering

Design & Evaluation of Materials for Medical Device
http://www.ames.pi.titech.ac.jp/index.html

We have developed metallic materials with enhanced properties
including biocompatible, anti-corrosion, mechanical strength andtoughness toward next medical devices and the evaluation methodology. We now focus the development and characterization of (1) Au alloy
electroplated for non-invasive high-sensitive inert sensor, (2) hybridmaterials of ceramics/metal/polymer for wearable devices and (3) single Au atom deposited conducting polymer for high sensitive sensor.

Engineering stress (G Pa)

Noble Metallic Materials for Non-Invasive High-Sensitive Medical Device
Hybridized Fiber with Noble Metal & Ceramics for Wearable Sensor
Single Noble Metallic Atom Deposition for High-Sensitive Sensor
1.6

10×10×20µm3 AuCu

1.2
0.8

Pure Au
0.4
0.0

0.0

0.1

0.2

Engineering strain

圧縮前

圧縮後

5μm

5μm

0.3

Micro-testing of Electroplated Au alloy for medical devices•Strengthening of Au alloy by controlling nano structure•Mechanical testing of micro-specimens

500μm

The testing machine specially designed for micro specimens

Pt/Silk hybrid fibers for wearable sensors•Mechanical strength measurement of micro-size specimens•Testing of tensile, compression & bending deformations and the fatigue.

•Hybridization of biocompatible metal & polymer•High adhesion between metal & polymer and the functions37

融合機能応用領域
原・石川研究室 Hara & Ishikawa Laboratory
教授

原 亨和

Prof. Michikazu HARA

材料科学、触媒化学、表面化学

Materials science, Catalysis, Surface science

先端無機触媒材料の創製・環境にやさしい化学プロセスの創出

准教授

石川 理史

Assoc. Prof.
Satoshi ISHIKAWA

材料科学、触媒化学

Materials science, Catalysis

http://www.msl.titech.ac.jp/~hara/index.html

・バイオマス資源の有効利用
・低エネルギーアンモニア合成
原研究室は触媒と材料科学の研究室です。
私たちは環境に負荷を与えずに、化学資源とエネルギーを生み出す革新的触媒と材料を創生するグループです。我々のグルー
プでは、主に以下のプロジェクトが進行中です。

38

Division of Materials Integration

助教

服部 真史

Assist. Prof.
Masashi HATTORI

無機材料合成、触媒化学

Synthesize inorganic materials,
Catalytic chemis

Creation of Advanced Inorganic Catalyst Materials
Construction of Envrionmnetal-Friendly Chemical Processes
http://www.msl.titech.ac.jp/~hara/index-e.html
・Efficient Utilization of Biomass Resources
・Low-energy Ammonia Synthesis

Hara Lab is investigating catalysis and material science.
Our aims are creation of innovative catalyst materials to produce chemical resources and energy without environmental
burden. Our ongoing projects are as follows.

39

融合機能応用領域
細田・田原研究室 Hosoda & Tahara Laboratory
教授

細田 秀樹

准教授

田原 正樹

Prof. Hideki HOSODA

Assoc. Prof. Masaki TAHARA

金属物性、構造・機能材料、
医用生体工学・生体材料学

金属物性、機能材料、バイオマテリアル

Physical Metallurgy, Functional Materials, Biomaterials

Physical Metallurgy, Structural and Functional Materials, Medical Organism Engineering and Material Science of Organism

新機能性形状可変材料の合金設計・開発・高機能化

http://www.mater.pi.titech.ac.jp

・生体用形状記憶・超弾性合金の開発
・高温用形状記憶合金の開発
・磁性形状記憶合金およびその複合材料
・金属間化合物、状態図
・相安定性、相変態、組織制御
原子・ナノ・マイクロレベルでの材料設計による新・高・多機能材料の創造を目的とし、研究を行っています。異方性制御、
原子配列・結晶構造制御などの技術を用い、生体用形状記憶・超弾性チタン合金、高速駆動と大歪みを兼ね備えた磁性形状記
憶合金スマートコンポジットなどを開発しています。

低侵襲性血管治療機材とその材料指針• 内視鏡やカテーテル、ステントなど、血管内で治療する機器のため、
Ti-Ni 合金より生体安全性の高い形状記憶合金を開発• Ti-Nb-Al や Ti-Cr-Sn 系など新生体用チタン合金を創造し、実用に耐えうる優れた形状記憶・超弾性特性の発現に成功

TiMoSnZr 合金の超弾性挙動と内部組織• TiMoSn 基合金の超弾性特性の改善のため、第 4 添加元素として Zr に着目• 時効中に析出する三角錐状の特異な形状のα相と、超弾性特性の向上
が強い相関

40

磁性形状記憶合金／ポリマーコンポジット• NiMnGa 合金とシリコーンとの複合材料• マイクロ CT による 3 次元内部分散状態測定• 動作速度の高速化（＞ 100Hz）を目指し、磁場駆動形状記憶スマートコン
ポジットを開発中

AuCuAl 基超弾性合金の X 線視認性と機械的性質• 高い生体適合性を持つ AuCuAl 基超弾性合金は、X 線視認性も良好• AuCuAl 基合金の機械的性質の改善のため、第 4 添加元素として Fe に着目

Division of Materials Integration

助教

野平 直希

Assist. Prof. Naoki NOHIRA

金属材料物性、構造材料・機能材料、生体材料学

Metallic material properties, Structural and Functional Materials, Biomaterials

Alloy design, development and high functionality of new
functional shape variable materials
http://www.mater.pi.titech.ac.jp
・Development of biomedical shape memory / superelastic alloys
・Development of high temperature shape memory alloys
・Ferromagnetic shape memory alloys and their composites
・Intermetallic compounds and phase diagram
・Phase stability, phase transformation and microstructural control

low invasiveness medical devices for vessel treatment
and their material design

Ferromagnetic Shape Memory Alloys / Polymer composites•We have been developing new functional and biocompatible shape memory / superelastic alloys such as Ti-Nb-Al and Ti-Cr-Sn alloys for Endovascular devices to replace NiTi alloys.

•Giant magnetostrain of 4% was achieved in NiMnGa ferromagnetic shapememory alloy particles distributed silicone matrix composite by applying
magnetic field.

Superelastic Behavior and Internal Structure of
TiMoSnZr Alloy

X-ray Radiography and Mechanical Properties of AuCuAl
Biomedical Shape Memory Alloys• Large superelastic strain around 5% appeared in TiMoSnZr-based alloy
by controlling chemical composition and morphology of alpha ( hcpphase) precipitates through thermo-mechanical treatment.

•Good X-ray imaging character was confirmed in AuCuAl, and Fe microalloying dramatically improved room temperature tensile ductility to suppresses
intergranular brittleness.
41

融合機能応用領域
真島・伊澤研究室 Majima & Izawa Laboratory
教授

真島 豊

准教授

伊澤 誠一郎Prof. Yutaka MAJIMA

Assoc. Prof. Seiichiro IZAWA

ナノ材料造形プロセス、量子ドットトランジスタ、スピントロニクス、
ガスセンサー、バイオデバイス

材料化学、デバイス物理

Sub10nm Scale Fabrication Process, Quantum Dot Transistor, Spintronics, Gas Sensor, Nanoscale Induced L10
Ordered Ferro-magnetic Materials, Next Generation DNA
Sequencer

極限ナノ材料造形と光電子機能デバイスの創成

Materials chemistry,
Device physics

https://majima-tokyotech.material.jp/

・電子線リソグラフィと無電解金めっきを組み合わせた極限ナノ造形
・光配向単分子架橋共鳴トンネルトランジスタ
・ELGP ナノポア DNA シーケンサ、ナノスケールガスセンサ
・革新的有機光エレクトロニクス（有機 EL、有機太陽電池）
真島・伊澤研では、オリジナルなアイディア・実行力・世の中の役立つをモットーとし、サブ10nm スケールの次世代光電子デバイスを開発しています。デバイス設計から作製、解析まで一気通貫で行い、現代の諸問題を解決することを目指しています。

コア技術：電子線リソグラフィ(EBL) で作製したギャップ長 6nm の白金ナノギャップ電極• ギャップ長を自在に制御した白金ナノギャップ電極（耐熱性 500℃）• 自己停止無電解金めっき（ELGP）によりギャップ長を制御• ナノギャップ電極を用いた高性能ガスセンサを実現

光配向単分子架橋共鳴トンネルトランジスタ• 分子軌道のエネルギー準位を介した共鳴トンネル現象• 4.3nm の長距離をコヒーレントトンネル• 光配向単分子架橋共鳴トランジスタを創製

ELGP ナノポア DNA シーケンサ• 孔径数 nm の金属ナノポアを使った DNA シーケンサ•EBL、ELGP を用いてロバストな金ナノポアを作製•DNA を切断すること無くロングリードが可能•ELGP ナノポアでベースコールを実現

世界最小電圧の乾電池１本で光る有機 EL• 2 種類の有機半導体材料の界面で起こる発光原理を発明• 乾電池 1 本（1.5 V）で高輝度に発光• 有機太陽電池や新たな光機能の開発にもつながる新原理

42Division of Materials Integration

Single-Nanoscale Material Fabrication and Their Optoelectronic
Nanodevices
https://majima-tokyotech.material.jp/
・Single-Nanoscale Device Fabrication by Electron-Beam Lithography (EBL) and Electroless Au-Plating(ELGP)
・Single-Molecule Bridged Resonant Tunnel Transistor
・ELGP Nanopore DNA Sequencer, Nano-Scale Gas Sensor
・Organic Optoelectronic Device such as OLED, OPV

Majima & Izawa lab. develops single-nanoscale optoelectronic devices with mottos of originality, execution and realization.

Ultrafine Pt nanogap electrodes by EBL•Robust Pt nanogap electrodes up to 773 K•0.7 nm gap separation by ELGP
•Ultra-high-performance nanogap gas sensor

ELGP Nanopore DNA Sequensot•ELGP nanopore DNA sequencer with 2 nm pore
•Au nanopore by EBL and ELGP•Long reads without cutting DNA•Base calling by ELGP nanopore sequensor

Single-molecule bridged resonant tunnel
transistor•Resonant tunneling through molecular orbital•Long resonant tunnel distance of 4.3 nm•Single-molecule bridged resonant tunnel transistor

Organic light emitting diode (OLED) operated by a 1.5 V battery•Novel emission mechanism using upconversion•The mechanism is related to organic photovoltaic(OPV) and photon upconversion

43

融合機能応用領域
大井研究室 Ooi Laboratory
准教授

大井 梓

Assoc. Prof. Azusa OOI

電気化学、腐食科学、燃料電池、金属工学

Electrochemistry, Corrosion science,
Fuel cell, Metallurgy

金属材料の溶解劣化機構に基づく
高耐久性材料の開発

http://www.elechemcorr.mtl.titech.ac.jp/

・固体高分子形燃料電池用電極触媒の耐久性評価
・ナノスケールでの金属材料の溶解機構
・鉄鋼材料の土壌腐食機構
・超臨界 CO2環境下における鉄鋼材料の腐食機構
・鉄鋼材料の水素吸着および侵入機構

大井研究室では、金属材料の種類・材料の規模・使用される環境を問わず研究対象としています。対象は様々ですが、溶解劣化機構の解明をキーワードに、金属材料が抱える様々な社会課題の解決に取り組んでいます。
電気化学測定法・溶液分析法・電子顕微鏡法・数値シミュ
レーション技術を活用して、材料の使用環境下におけるナノスケールでの溶解劣化過程のモニタリング技術開発に取り組んでいます。
チャンネルフローマルチ電極法の開発• 溶解した金属イオンを in-situ で価数も含めて検出可能• 定量検出下限が極めて低い（約 10 pg cm–2 s–1）

ナノスケールでの金属材料の溶解劣化評価• ナノメートルレベルの表面形態変化を評価可能• 同一視野観察により溶解機構を評価可能

44

鉄鋼材料の土壌腐食に関する研究• 電気化学測定を用いた非破壊での腐食速度モニタリング• 3D 形状測定機による腐食形態の評価

Division of Materials Integration

Development of corrosion-resistant materials based on
the dissolution mechanism of metal
http://www.elechemcorr.mtl.titech.ac.jp/
・Durability evaluation of electrocatalysts for PEFCs
・Dissolution mechanism of metal at nanoscale
・Soil corrosion mechanism of steel
・Corrosion mechanism of steel under supercritical CO2 environment
・Hydrogen adsorption and absorption behavior of steel

Our research spans various metal materials, encompassing various types, sizes, and application environments. Although our targets are diverse, our key focus is on elucidating the dissolution mechanisms of metal materials tosolve the various societal challenges that arise from suchdegradation.
To this end, we are refining techniques that enable us tomonitor the dissolution mechanism at the nanoscale within
the materials' actual service environments. Our approach

Development of a Channel Flow Multi-Electrode Technique• In-situ detection of dissolved ions including their valence• The extremely low detection limit of quantitation (approx. 10 pg cm-2 s-1)

integrates electrochemical measurement, solution analysis,electron microscopy, and numerical simulations.

Evaluation of dissolution and degradation of metallic materials at
the nanoscale• Evaluation of surface morphological changes at the nanometer level• Evaluation of the dissolution mechanism by identical-location observation

Research on Soil Corrosion of Steel Materials• Nondestructive monitoring of corrosion rate using electrochemical measurement• Evaluation of corrosion morphology using 3D profilometers45

先端無機材料共同研究拠点

構造機能設計領域
石原研究室 Ishihara Laboratory
教授

石原

直

Prof. Tadashi ISHIHARA

建築構造・材料、地震工学

Building Structures and Materials, Earthquake
Engineering

マルチハザードに対して持続可能な建築物・都市https://www.tishihar.net

・非構造部材の耐震性・地震力
・浮き上がり挙動による地震時の損傷低減効果
・建築物の積雪後降雨荷重、洪水荷重、等
建築構造、地震工学を主な対象として、非構造部材の耐震性と設計用地震力に関する研究、免震・制振構造の１つとして特に浮き上がり挙動に関する研究（高次振動発生メカニズム、損傷低減効果、等）などを実施しています。また、積雪後降
雨荷重、津波・洪水荷重などを含め、マルチハザードに対して持続可能な建築物・都市を目指した研究に取り組んでいます。

非構造部材の設計用地震力• 床応答スペクトルの略算法の提案（上）• 提案法に基づく天井の設計用地震力（下）

（a）浮き

あり

浮き上がり挙動（b）浮き なし
実験後の残留変形

浮き上がり挙動による地震時の損傷低減効果• 建物の浮き上がり挙動に関する数値解析（左）• 弾塑性 1 層模型による振動台実験（右）46

吊り天井の載荷実験• ブレース、吊りボルトの座屈（上）• 天井面内での野縁の変形（下）Division of Structural Engineering

Sustainable and resilient buildings /urban areas against multi-hazard
https://www.tishihar.net
・Seismic capacity and design load for nonstructural components
・Damage reduction effect due to uplift motions during earthquakes
・Rain-on-snow load, flood load, etc. for buildings

Mainly for building structures and seismic engineering,
we conduct researches on seismic resistance and designforces for nonstructural components of buildings, researches on uplift motions during earthquakes as one of seismic
isolation structures (mechanism of higher-mode vibration,
damage reduction effect, etc.). In addition, we also study
rain-on-snow load, tsunami and flood load, and so on. We
work on research aiming at resilient and sustainable buildings / cities against multi-hazard.

Design load for nonstructural components• An method to evaluate floor response spectrum (Top)• Design load for ceilings based on the method (Bottom)（a）With Uplift

Uplift behavior（b）Without Uplift
Residual deformation after tests

Damage reduction effect due to uplift motions of buildings during
earthquakes• Numerical analysis of uplift behavior of a building (Left)• Shaking table tests with elasto-plastic frame models (Right)

Loading test of suspended ceiling• Buckling of braces and hanging bolts (Top)• Deformation of steel furring (Bottom)
47

先端無機材料共同研究拠点

構造機能設計領域
吉敷研究室 Kishiki Laboratory
教授

吉敷 祥一

助教

黒澤 未來

Prof. Shoichi KISHIKI

Assist. Prof. Miku KUROSAWA

建築構造・材料、耐震工学

建築構造・材料

Building Structures and Materials,
Earthquake Engineering

Building Structures and Materials

地震直後の建築物に現れる様々な損傷状況から継続使用の可否を判断する技術

http://www.udprc.first.iir.titech.
ac.jp/~kishikilab/

・地震直後の継続使用の可否を判断する手法の開発
・建築物の継続使用を可能とする非構造材の耐震化研究
・免震技術、制振技術、耐震補強技術、応急復旧技術の開発
・ヒトの感性に基づく耐震設計指標の構築
地震時に防災拠点としての機能が期待されている
屋内運動場を中心に、地震直後にどのような状況であれば継続的に使用できるのかを判断するための手法の構築を目指しています。

研究成果の社会実装：「被災度区分判定基準」（2016 年版、国交省監修）

残留する面外たわみ
0.1

例えば、右の図はブレース（筋かい）の残留たわみから揺れの大きさを推定できる方法です。写真に示すように残留するたわみの大きさで継続使用の可否を判断します。

理論解

たわみ
0.05

経験した
最大変形量
0

継続使用

要注意

0.01

0.02

中小地震で想定している変形範囲（余震に対しても十分安全）（立入禁止）

制振ブレース接合部

ひび割れ測定制振壁の接合部損傷が集中2016年 熊本地震 被災度調査（文科省 委託研究）

身体の揺れ

損傷が集中

VR
免震・制振ダンパーの接合部分における設計• 制振壁の拘束による周辺部材への損傷集中• 制振ブレースの取付部による周辺部材への損傷集中• 上記を考慮できる解析モデルと設計の考え方
48

研究室における
構造実験での観察

ヒトの感性に基づく新しい耐震設計
指標の構築• 地震の揺れに対する不安を感じるメカ
ニズムを解明する• 建物の耐震設計の目標（加速度・速度・変位）を、建物内にいるヒトの感じ方に変換する方法• 継続使用を確保するための手段

Division of Structural Engineering

Quick Inspection Method for the damaged steel structures
based on the visible damage
http://www.udprc.first.iir.titech.ac.jp/~kishikilab/
Quick Inspection Method based on the visible damage
Damage reduction for LGS partition walls in earthquake
Seismic dampers and retrofit, seismic repair
Seismic design index based on human behavior

In order to judge the continuous useof gymnasium which is expected to beSocial implementation of research results:「Post-earthquake Damage Evaluation」(2016, MLIT)

used for emergency filter in time of anatural disaster, we research on estab-

0.1

lishment of Quick Inspection Method
for steel structures based on the visible damage.

0.05

It is an example for damage index oftension-only braces, which enables tojudge the experienced deformation

0

0.01

0.02

during earthquake.

A new seismic design index
based on human behavior

Seismic design for damper connections•Deformation restriction caused by wall damper•Deformation restriction by gusset plate of brace damper•Analysis model and design considering above effects•To understand the human behavior underthe earthquake excitation•To translate the recent design target (acceleration, velocity, displacement) to thehuman behavior•To realize the continuous use from a view
point of the human behavior

49

先端無機材料共同研究拠点

構造機能設計領域
河野研究室 Kono Laboratory
教授

河野 進

特任助教

YEOW Trevor Zhiqing

Prof. Susumu KONO

Sp. Appointed Assist. Prof. YEOW Trevor Zhiqing

建築構造・材料、耐震工学、
鉄筋コンクリート構造

鉄筋コンクリート造建物の地震応答について

Seismic response of reinforced concretebuildings

Building Structures and Materials,
Earthquake Engineering, Reinforced
Concrete Structures

鉄筋コンクリート造建物の耐震安全性について

http://www.udprc.first.iir.titech.ac.jp/kono/

・鉄筋コンクリート造建物の耐震性能
・鉄筋コンクリート造建物の⾼性能化
・建物を⽀える杭の耐震安全性
研究グループは、安心かつ安全なコンクリート系建築物の構築を目指します。様々なコンクリート系構造物（RC 造 ･PCa 造･PC 造）を主な研究対象とし、構造材料特性の解明とモデル化・新材料の開発・構造の基礎理論から実務への応用を行います。
理論と実験の2つの方法で研究を進めることが特色です。
最近は、RC 部材の損傷評価、アンボンド PCaPC 部材を使った高性能システムの提案、大地震時における杭や杭頭接合部の終局時性能評価などの分野で、実験や解析をしながら研究を進めています。

杭の終局時せん断強度を確認するための実験
Experiment on piles to study the ultimate shear capacity

RC 試験体のコンクリート打設を前に，配筋検査を行っている様子
Inspecting the reinforcement arrangement before concrete casting

RC 壁の載荷実験状況と，変形を測定するための変位計設置状況
Experiment on reinforced concrete wall specimen and displacement gages to measure deformation

50

Division of Structural Engineering

Resiliency and safety of building structures
http://www.udprc.first.iir.titech.ac.jp/kono/
Performance design of reinforced concrete structures
Development of advanced seismic concrete structures

The ultimate goal of our research group is to contribute to the society
by making structures resilient against various disturbances such as
earthquakes, tsunamis, and wind. Research topics cover seismic assessment, seismic retrofit, performance based design, damage controlling system using reinforced, precast and prestressed concrete
structures. Our current research topics include the following; (1) damage evaluation/control of RC structures to improve the performancebased design, (2) develop damage controlling system using precast/prestressed concrete technology, and (3) study on shear transfer mechanism of reinforced concrete members. We look forward to working withpeople interested in concrete structures.

Resilience of five story buildings tested at Building Research Institute (Tsukuba)•Resiliency of reinforced concrete residential buildings were studied

Seismic performance of RC beams with high strength
reinforcement

Seismic performance of pile and pile caps under large
scale earthquake•Seismic performance of reinforced concrete beams with 1300MPa classshear reinforcement was studied.
•Bond performance of longitudinal reinforcement was compared to code
prediction.

•Large scale pile-pile cap-foundation beam-column assemblages were loaded to see their ultimate condition under severe earthquakes.

51

先端無機材料共同研究拠点

構造機能設計領域
野上研究室 Nogami Laboratory
教授

野上 健治

Prof.Kenji NOGAMI

火山学・地球化学・災害科学

Volcanology・Geochemistry, Disaster science

地球化学的手法による火山活動の研究

http://www.ksvo.titech.ac.jp/jpn/index.html

・マグマから放出される揮発性成分の挙動
・海域火山活動の観測研究

マグマは H2O，CO2，S，Cl，F 等の揮発性成分を含む珪酸塩熔融体である．マグマの上昇に伴って圧力が減少すると，飽和に達した揮発性成分がマグマから脱ガスし，噴煙や噴気として大気中に放出される．脱ガスした揮発性成分は噴火現象の原動力となるだけではなく，脱ガスによってマグマの密度や粘性が変化するため，噴火様式が多様化する．火山活動は物質とエネルギーの持続的放出現象であり，火山活動に関する情報が火山ガスの温度や化学組成，放出量に反映されるため，噴火準備
過程及び噴火過程においてこれらの変化を捉えることは噴火メカニズムの解明と理解に重要な役割を果たす．

火山灰水溶性成分から推定する桜島の活動
噴煙の中では火山ガス中の HCl, SO2 が火山灰粒子表面に水溶性塩を形成する。水溶性の Cl/SO4 モル比は , 噴火時に放出される HCl/SO2 モル比に等しく、水溶性成分の分析によって火山活動のモニタリングが可能である。Cl/SO4 モル比の上昇はマグマの上昇を示唆する。

海外の活火山での火山ガス観測• ホットスポットの火山島であるスペイン・カナリア諸島テネリフェ島のテイデ山（3718m）の山頂で現地の研究者と協力して火山ガス観測を行っている。
• カナリア諸島は毎年 1500 万人の観光客が訪れる世界屈指の観光地であり、火山観測
研究とそれに基づく防災は極めて重要なミッションである。

海域火山観測• 海底火山活動に伴って海面が乳白色〜黄褐色を呈する現象を変色海水という。陸地から遠く離れた海域では , 地
震や地盤変動などの観測自体が困難で、海底火山の噴火の予兆をつかむのは困難であるが、変色海水の観測は海底の火山活動を読み解く有力な方法の一つである。

52

Division of Structural Engineering

Investigation of active volcano by geochemical method
http://www.ksvo.titech.ac.jp/jpn/index.html

・Research on the degassing of volatiles from magma・Monitoring of insular and submarine volcanoes

Magma is a silicate melt containing volatile components such as
H2O, CO2, S, Cl, F, etc. When the pressure decreases as the magma
rises, the volatile components that have reached saturation degas
from the magma and are released into the atmosphere as fumes andfumaroles. Degassed volatile components are not only the driving
force behind eruptive phenomena, but also change the density andviscosity of the magma, resulting in a variety of eruptive styles. Volcanic activity is a continuous release of material and energy, and information on volcanic activity is reflected in the temperature, chemical composition and emitted amount of volcanic gases, so capturing
these changes during the eruption preparation and eruption process
plays an important role in understanding the eruption mechanism.

Activity on Sakurajima estimated fromanalysis of volcanic ash leachates
In the volcanic plume, HCl and SO2 in the volcanic gases
form water-soluble salts on the surface of volcanic ash particles. The water-soluble Cl/SO4 molar ratio is equal to the
HCl/SO2 molar ratio released during eruptions, and analysisof the water-soluble components can be used to monitor volcanic activity. An increase in the Cl/SO4 molar ratio suggests
an ascent of magma.

Volcanic gas observations at active volcanoes abroad.
•Observation of volcanic gases are performed at the summit of Mount Teide (3718 m) on
Tenerife in the Canary Islands, Spain, a hotspot volcanic island, in cooperation withcolleagues.
•The Canary Islands are one of the world's leading tourist destinations, visited by 15
million tourists every year, so observation research and disaster prevention based on
this research is an extremely important mission.

Marine volcanic observation•The phenomenon in which the sea surface turns milky
white to yellowish brown in association with submarine
volcanic activity is called discoloured seawater. In ocean
areas far from land, it is difficult to observe earthquakes
and ground deformation, and it is difficult to detect signsof submarine volcanic eruptions, but observation of discoloured seawater is a powerful method for deciphering submarine volcanic activity.
53

先端無機材料共同研究拠点

構造機能設計領域
神田研究室 Kanda Laboratory
准教授

神田

径

助教

成田 翔平

Assoc. Prof. Wataru KANDA

Assist. Prof. Shohei NARITA

火山学、地球電磁気学

火山学、測地学

Volcanology, Geomagnetism

Volcanology, Geodesy

火山体内部の構造・状態把握

http://www.ksvo.titech.ac.jp/kanda/

・MT 法による地下構造の解明
・地磁気観測による熱的状態の推定
・熱水流動シミュレーション
水蒸気噴火が発生する場である「火山熱水系」を主な研究対象としています。研究手法としては、比抵抗という物理量を野外で測定する手法（MT 法）による地下構造推定を主に用いています。ほかにも、地磁気全磁力観測から、火山体内部の熱的状態を推定したり、推定した地下構造を基にした熱水の流動シミュレーションにより、火山体内部の物理プロセスの解明に取り組んでいます。

草津白根山のマグマ熱水系のイメージ•MT 法を用いた比抵抗構造調査により、草津白根山のマグマー熱水系をイメージング• マグマ溜りの位置が初めて明らかになった

箱根山大涌谷の熱水系のイメージ•2015 年に小規模な噴火が発生した大涌谷の地下構造が MT 法を用いた比抵抗構造調査により明らかに54

草津白根山で観測された地磁気変化•2014 年、2018 年の火山活動活発化に伴い、火山体浅部での蓄熱を示す
地磁気変化を観測Division of Structural Engineering

Understanding the structure and state inside the volcano
http://www.ksvo.titech.ac.jp/kanda/

・Revealing underground structures using the magnetotellurics
・Understanding thermal states from geomagnetic observations
・Hydrothermal fluid flow simulations

The main research subject is the volcanic hydrothermal
system, which is the place where phreatic eruptions occur. As
a research method, we mainly use the magnetotelluric methodthat can estimate the subsurface distribution of the resistivity.
In addition, we evaluate the thermal states inside the volcanic
edifice from the geomagnetic field observations and speculate
the physical process by conducting hydrothermal fluid flow
simulations based on the estimated subsurface structure.

Magmatic hydrothermal system image of Kusatsu-Shirane Volcano•Imaging of the magmatic-hydrothermal system using magnetotellurics reveals the location of the magma reservoir for the first time.

Imaging the hydrothermal system of Owakudani, Hakone
VolcanoObservation of the total geomagnetic field at
Kusatsu-Shirane Volcano•The subsurface resistivity structure of Owakudani, where a small phreatic eruption occurred in 2015, was clarified by magnetotellurics•Geomagnetic field changes associated with the increased volcanic
activity in 2014 and 2018 were observed.
55

先端無機材料共同研究拠点

構造機能設計領域
佐藤大樹研究室 Sato Laboratory
准教授

佐藤 大樹

助教

陳 引力

Assoc. Prof. Daiki SATO

Assist. Prof. Yinli CHEN

建築構造、耐震工学、耐風工学

建築構造、耐震工学、耐風工学

Building Structures, Earthquake
Engineering, Wind Engineering

Structural Engineering, Earthquake
Engineering, Wind Engineering

地震・風に対する安全・安心な建物の構築

https://sites.google.com/site/daikisatotokyotech/・制振・免震建物の応答評価および設計手法の開発
・長周期時振動に対する超高層建物の耐震安全評価
・超高層制振・免震建物の耐風設計に関する研究
・観測記録を用いた建物の挙動解明に関する研究
日本は地震大国であると同時に、毎年数多くの台風が発生し、大きな被害をもたらしています。建物は高層になるほど地震力は低下しますが建物に作用する風力は増大するため、超高層建物を設計する際には、耐震設計だけでなく耐風設計も十分に注意して行う必要があります。
本件吸湿では巨大地震や台風などの強風に対して、制振構造
や免震構造といった先端技術を用いた超高層建物の耐震・耐風設計手法を実験や観測および解析的な研究を通して提案しています。さらに制振・免震用ダンパーの開発や性能評価手法の構築も行っています。

超萬層免震建物の風応答解析• 複数の地震応答観測記録から解析モデルの同定• 解析結果と風応答観測記録との比較

40.00 C40
X

VE Damper

Dynamic actuator

Z
Y

X
Y

Z

22.0 CY
Mid-section

長時間加振による実大多層粘弾性ダンバーの実験・解析• 風および長周期地震動を受ける粘弾性ダンパーの挙動に関する研究• 粘性材料の温度感度・周期感度のモデル化
56

Z
X

Division of Structural Engineering

Construction of safe and secure buildings against
earthquake and windhttps://sites.google.com/site/daikisatotokyotech/
Seismic Resistant Design for Passive-control / base-isolation buildings
Safety Verification for High-rise buildings under Long-period Ground Motion
Wind Resistant Design for Passive-control / base-isolation high-rise buildings
Clarification of the actual behavior of buildings using observation record

As an earthquake-prone country, Japan also experiences many typhoons every year. These natural disasters
cause huge economic losses in Japan. Although increasing
the height of a building reduces the damage from seismic
load, the wind load becomes very large. Therefore, both
the wind and seismic loads should be considered in designing a high-rise building.
The objective of this laboratory is to develop a design
method that considers both seismic load and wind load forbuildings by applied advanced vibration technology suchas passive control and base isolation. Building performance is considered through experiments. earthquake
observation, and simulations. Moreover, a method for estimating performance of dampers, which used in passive

Response analysis for high-rise base isolation building
under wind load

control and base-isolation, is also being considered.

•System identification using response from earthquake records•Responses: simulation results vs. response observation records under wind40.00 C40
VE Damper

X
Dynamic actuator

Z
Y

X
Y

Z

22.0 CY
Mid-section

Z
X

Experimental and analytical investigations of full-scale multi-layered viscoelastic damper under long-duration
excitations•Study on the behavior of viscoelastic dampers when subjected to wind loading and long-period ground motions•Modeling of the temperature- and frequency-sensitivity of viscoelastic material57

先端無機材料共同研究拠点

構造機能設計領域
寺田研究室 Terada Laboratory
准教授

寺田 暁彦

Assoc. Prof. Akihiko TERADA

火山学

Volcanology

火山現象の熱学的研究に基づく
火山防災の高度化

https://sites.google.com/view/terada/home

・草津白根火山での多項目観測に基づく浅部熱水系モデリング・土壌ガスを用いた噴火の危険度評価手法の開発
・ドローンを用いた多項目火山観測手法の開発
本学の草津白根火山観測所にて稠密火山観測網を設計・運用し、水蒸気噴火を引き起こす地下浅部構造のモデリングと、そのモニタリング手法の開発を目指します。火山から恵みを受けつつ被災リスクを負う人々が、火山とよりよく付き合う方法（レジリエンス）を考えます。

ボアホール型観測点

草津白根火山

草津白根山 2018 年噴火に関係する流体輸送の概念図。
(Terada et al. 2021, doi.org/10.1186/s40623-021-01475-4)
地震・地殻変動観測点

新しい取り組み

噴気活動

観測技術の開発
解析手法の考案

実際の火山への適用（草津白根火山）

ドローンを用いた多項目火山観測実験

ガス分析や試料採取、遠隔温度測定などをこなします。
噴火時でも、安全かつ確実に火山観測を継続します。

58

土壌ガス調査（本白根山 2018 年噴火の新火口）

地中からごく微量の火山ガスを採取し、マグマ活動や流体流動経路を明らかにすることを目指しています。

Division of Structural Engineering

Advancement of volcano disaster prevention based onstudies of thermal activity on volcanoes
https://sites.google.com/view/terada/home・Modeling of shallow hydrothermal system based on multi-parametric observations at Kusatsu-Shirane volcano
・Risk assessment of lateral eruptions using soil gas
・Development of aerial multi-parametric observation methods using drones

We design and operate a dense volcano observation network of the Kusatsu-Shirane Volcano Observatory to model
shallow subsurface structures that cause phreatic eruptions. In addition, we develop methods for monitoring the hydrothermal system (see the schematic diagram below). We discuss how people who benefit from volcanoes but face threats
from volcanoes can deal with volcanoes, in other words, how to increase their resilience.

Borehole-type tiltmeter andseismometer station

Kusatsu-Shirane volcano

Schematic diagram of the hydrothermal system associatedwith the 2018 eruption at Kusatsu-Shirane volcano
Temporary seismic andgeodetic station(Terada et al., 2021). https://doi.org/10.1186/s40623-021-01475-4

Fumaroles

New Initiatives
・Developing
observation techniques
・Devising analyticalmethods

Application to actual
volcanoes including
Kusatsu-Shirane
volcanoAn experiment of multi-parametricmeasurements using drones.

Soil gas sampling at a new vent formed
during the 2018 eruption

Perform gas analysis, sample collection, and remote temperature measurement.
Continue safe and reliable volcano observations even during eruptions.

Sample small amounts of volcanic gas to assess magmatic
activity at depth and model a hydrothermal system of volcanoes.

59

先端無機材料共同研究拠点

構造機能設計領域
西村研究室 Nishimura Laboratory准教授

西村 康志郎助教

Sujan P radhan

Assoc. Prof. Koshiro NISHIMURA

Assist. Prof. Sujan Pradhan

鉄筋コンクリート構造物の耐震性・耐衝撃性に関する研究

建築構造，鉄筋コンクリート工学

Building Structures, Reinforced
Concrete Structures

Seismic design and behavior of reinforced
concrete building structures, earthquake
engineering, impact loading on structures

コンクリート系建築物の機能と安全性の向上http://www.udprc.first.iir.titech.
ac.jp/~nishimura/・コンクリート系構造物の耐震性能評価
・構造実験と数値解析による応力伝達機構の解明
・MEMS センサを用いた建物のモニタリング技術の開発
建築物では、地震後の継続使用が要求されることも増えてきました。多様化する要求に応えるには、構造システムや構造設計法の幅を広げることが重要です。また、建物の地震に対する健全性を評価するために、モニタリング技術も必要です。これらを目標にして、主に鉄筋コン
クリートに代表されるコンクリート系構造の実験および解析を行っています。実験研究や解析研究により、新しい構造システム開発、高精度の構造性能評価法の提案、MEMS センサを用いたモニタリング技術の開発研究などを行っています。

貫通孔を有する RC 梁の加力実験配管のための貫通孔を有する鉄筋コンクリート（RC）梁の破壊実験です。貫通孔の配置の影響や補強の効果を検証しています。

60

RC 造ピロティ構造の FEM 解析

有限要素法（FEM）による数値解
析で、鉄筋コンクリート（RC）造
建物の損傷や応力伝達機構を分析しています。

MEMS センサを用いた変形測定法の検証実験

柱や梁などの部材に多数の MEMS 加速度センサなどを設置し、骨組の変形を測定する方法を開発しています。

Division of Structural Engineering

Improvement in Performance and Safety of Concrete Structures
http://www.udprc.first.iir.titech.ac.jp/~nishimura/
Seismic performance of concrete composite structures
Stress transfer mechanism in building structures
Monitoring method for measuring deformation of building structures

Reliable structures can provide people with comfortable urban life. It is required not only safe of occupantsin the buildings but also use of the buildings after earthquake disaster in some cases. And a monitoring systemof a building structure is also needed to evaluate thestructural soundness. Our group conducts experimental
and numerical studies of mainly concrete structures
aiming for these goals. Accumulating these works, we
propose new structural systems, evaluation methods ofstructural performance, and monitoring method for measuring deformation of structures.
FEM analysis on soft-first-story building
Finite element analysis on damage, stress, and strain behaviors in a reinforced
concrete（RC）structure with soft-first-story.

Loading test of RC beam with openings

Static loading test of reinforced concrete（RC）beam with openings forplumbing. Influence of position of the openings and effects of reinforcement are investigated.

Measurement of RC frame structure with MEMS sensor
MEMS sensors are installed on columns and beams of reinforced concrete frame
to measure deformation of the frame subjected to static lateral load.

61

先端無機材料共同研究拠点

構造機能設計領域
山﨑研究室 Yamazaki Laboratory
准教授

山﨑 義弘

Assoc. Prof. Yoshihiro YAMAZAKI

耐震設計、木質構造

Earthquake resistant design, Timber structure

地震を中心とした災害に負けない
強い木造建築物をつくる

http://yamazaki.mrrc.iir.titech.ac.jp/

・複数回の地震動を受ける木造建築物のシミュレーション・レジリエントな木造建築物を支える構造要素の性能評価と設計
2016年熊本地震のように震度7の大地震が複数回にわたって襲ってくることがあります。そのような過酷な条件下での地震応答をシミュレートする方法、さらにはパッシブ制振デバイスの適用により安全性を高める技術の研究を行なっています。
戸建住宅の壁・床・屋根や、中大規模建築物の柱・壁など、木造建築物の構造安全性を支える様々な要素について、破壊に至るまでの挙動を実験により検証し、その性能評価と設計法の開発を行なっています。
複数回の地震動を受ける木造建築物の挙動• 繰り返し変形による性能劣化を考慮した復元力特性モデルの開発• 実大木質架構振動台の振動台実験

大型振動台を用いた実大木質架構の実験とシミュレーション

軸力と曲げを受ける引きボルト式
集成材柱脚接合部の実験

伝統的工法による小屋ばり組の実大水平加力実験

レジリエントな木造建築物を支える構造要素の性能評価と設計• 柱、壁、床、屋根など様々な構造要素の実大実験による性能評価と設計法の開発• パッシブ制振技術を用いた応答制御構造とその設計法の開発• CLT（Cross Laminated Timber, 直交集成板）を用いた建築構造の研究開発。
62

CLT パネル工法による耐力壁の実大水平加力実験

Division of Structural Engineering

Create strong wooden buildings that are resilient toearthquakes and other disasters
http://yamazaki.mrrc.iir.titech.ac.jp/
・Simulation of seismic response of wooden buildings subjected to multiple earthquake motions
・Performance evaluation and design of structural elements consisting of resilient wooden buildings
In the 2016 Kumamoto earthquake, major earthquakes
attacked multiple times. We research on methods to simulate earthquake response under such severe conditions,as well as technologies to enhance safety level throughthe application of passive control devices.
We conduct experiments to verify the behavior of various elements that support the structural safety of woodenbuildings (e.g., columns, walls, floors, roofs) to evaluate
their performance, and to develop design methods.uation
methods of structural performance, and monitoring method for measuring deformation of structures.

Behavior of wooden buildings subjected to multiple
earthquake motions• Development of a hysteresis model considering performance deterioration due to repeated cyclic deformation• Shaking table test of full-scale wooden frame

Experiments on tensile bolted glulam column-leg joints subjected toaxial force and moment

Full-scale lateral force test of a traditional gable roof frame

Full-scale lateral force testof shear walls by CLT panel
construction

Performance evaluation of structural elements consisting of resilient wooden buildings• Performance evaluation of various structural elements through full-scale experiments and development of design methods• Development of response control structures and design methods using passive control technology• Research and development of building structures using cross laminated timber (CLT)

63

業績
論

Achievement

文Research Papers
2013
224

査読論文 Peer Reviewed Papers

特
特許出願

2015
183

2016
212

2017
193

2018
206

2019
174

2020
170

2021
148

2022
164

2023
178

2013
10
19

2014
9
27

2015
13
7

2016
13
32

2017
10
39

2018
5
17

2019
7
6

2020
9
7

2021
7
7

2022
16
7

2023
5
19

2013
21
9

2014
12
10

2015
6
18

2016
6
9

2017
5
7

2018
4
11

2019
4
3

2020
1
1

2021
3
6

2022
4
3

2023
5
3

Patents

Patent Applications

国内

Domestic

国外

Overseas

特許登録

許

2014
224

Registered Patents

国内

Domestic

国外

Overseas

予算Research Budget
2023年度の研究費の概要 Research funds
総額

科学研究費 27.5%
Scientific research fund8.2億円 Total 820 million yen

受託研究費 31.2%
Contracted research fund

主な受託研究 委託機関名/事業名（独）科学技術振興機構● 戦略的創造研究推進事業チーム型研究（CREST）● 戦略的創造研究推進事業個人型研究（さきがけ）● 知財活用支援事業 スーパーハイウェイ

学生数

64

士

Doctor

修士

Master

学部生

Bachelor

研究生

Research Student

合

Total

計

31.4%
Joint research fund

奨学寄付金 9.9%
Scholarship Donations

Organizations/Commissioned projects
Japan Science and Technology Agency （JST）● Strategic Basic Research Programs（CREST）● Strategic Basic Research Programs（PRESTO）● Intellectual Property Utilization Support Program

Student Numbers

大学院学生および研究所等研究生
博

民間との共同研究

2013
49
128
9
3
189

Graduate Students, etc.
2014
36
112
4
2
154

2015
31
101
7
0
139

2016
40
135
13
2
190

2017
46
142
12
4
204

2018
34
144
15
2
195

2019
45
156
16
1
218

2020
39
158
21
4
220

2021
55
159
35
5
254

2022
58
148
25
1
232

2023
51
142
26
0
219

共同利用推進室
Office for Collaborative Research Projects
フロンティア材料研究所は、全国共同利用研究所として、国内外の大学、研究所ならびに民間等の研究者との共同利用研究を進めている。共同利用推進室はこの共同利用研究の事務処理を支援する。共同研究は大きく 5 種類のカテゴリーに分けられ、本研究所の教員が代表となり所外の研究者と共に、特定の研究課題にMSL is promoting collaborative researches with researchersin universities and governmental and/or industrial researchorganizations in Japan and overseas. Accordingly, researchers
utilize MSL’s facilities and/or research data.
Collaborative researches are categorized as follows: General
Research, International Research, Workshops, International
Workshops, and Topic-specified Research.

ついて本研究所の施設、設備、データ等を共同で利用する「特定共同研究」、本研究所の教員と国内機関に所属する所外研究者が本研究所の施設、設備、データ等を共同で利用する「一般共同研究」、海外の研究組
織に所属する研究者を含めて実施する「国際共同研究」、
本研究所において開催する研究集会のための「ワークショップ」「国際ワークショップ」がある。
電子メール：suishin@msl.titech.ac.jp

技

術

室

Technical Staff
研究支援と装置製作

技術室では東工大オープンファシリティーセンター

設計製作部門と協調して研究活動を技術面から支援し、主として実験装置、試験装置類の設計と製作を担当している。また共同利用機器等での試料測定や実験装置、機器類の保守・管理補助を行い、研究活動を幅広く支援している。
Members of the technical staff support MSL’s research
activities in collaboration with Open Facility Center, Tokyo
Institute of Technology. Staff members mainly assist with
development and manufacturing of experimental and test
equipment. Additionally, they support collecting samples
measured with equipment for collaborative researches as wellas maintenance management of the equipment.

65

研究所紹介スペース
Exhibition Space

応用セラミックス研究所（フロンティア材料研究所前身）が 2004 年に開発した a-IGZO TFT（Nature 誌掲載）を使うことにより実用化された大型有機 ELTV。
（65 型 解像度 4K）
研究所の紹介や研究成果、また一年の活動の映像を常時流しています。

a-IGZO TFT, developed by MSL, TokyoTech in 2004 (published in Nature), enabled to develop the world -first large-size OLED TV. This
65" OLED TV has 4K resolution with 3D function.
Latest information of MSL is provided on this large OLED display.

66

展示ケース

ミーティングルーム

Exhibition cases

Meeting room

Main Bldg.
R ❶R3
Director's Office,Area

Administrative Office,Collaborative Researches・Research
Promotion Office❷R3 Annex❸R3 Annex A❹R3 Annex B❺R3 Annex C❻R3 Annex D（COE Bldg.）❼R2 Bldg.

Bldg.
J ❽J1
❾J2 Bldg. J3 Bldg.

Area

Bldg.
G ❿G2
⓫G5 Bldg.

Area

Bldg.（Genso-Cube）
S ⓬S8⓭S1 Bldg.

Area⓮S2 Bldg.

Bldg.（Suzukake Hall H1）
H ⓯H1
Lounge, Restaurant, Cafeteria

Area⓰H2 Bldg.（Suzukake Hall H2）
Suzukake Hall Seminar Room 1,2
Shops

To Shibuya

To Chuo-Rinkan

Tokyo Metro
Toei MitaLine Nanboku Line

New Tokyo
International Airport(Narita)
Keisei Line

JR Nambu Line

Suzukakedai
SuzukakedaiCampusInstitute of Innovative Research,Tokyo Institute of Technology

4

Tokyu
Denen toshi
Line

Nagatsuta

SugamoFutako-tamagawa

Tokyo Metro
Hanzomon Line

JR YamanoteLine

Mizonokuchi
Tokyu Oimachi
Line

Ueno

Jiyugaoka

Suitengumae

Shibuya

Tokyu Toyoko
Line
JR Yokohama
Line

Komagome

Ookayama

Denenchofu
Tamagawa

OokayakaCampusMusashi-kosugi

Tokyu Meguro
Line

Meguro

Tokyo

Osaki
Shin-yokohama

SakuragichoHamamatsucho

JR Tokaido
Shinkansen Line

KikunaHigashikanagawa
Yokohama

Tokyu Tamagawa
Line
JR Keihin-Tohoku
Line
KamataKawasaki

Shinagawa

JR NaritaLine/
Sobu Line

TamachiTamachiCampusOimachi

Keihin-Kyuko
Line

KeikyuKamataTWR
Rinkai Line

Tokyo Monorail

Tennozu Isle
Tokyo International Airport(Haneda)67

共同利用・共同研究拠点
先端無機材料共同研究拠点

東京工業大学 科学技術創成研究院
フロンティア材料研究所〒226-8501 横浜市緑区長津田町4259 R3-27

TEL. 045-924-5968 FAX. 045-924-5978

Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology
Laboratory for Materials and Structures
R3-27, 4259 Nagatsuta-cho, Midori-ku, Yokohama, Kanagawa 226-8503 Japan
Phone. +81-45-924-5968, Fax. +81-45-924-5978

https://www.msl.titech.ac.jp/

Institute of Innovative Research,Tokyo Institute of Technology

4

フロンティア材料研究所
東京工業大学 科学技術創成研究院

東京工業大学と東京医科歯科大学が統合し、2024 年 10 月に東京科学大学が誕生します。