本アライアンスは、平成17年度に物質･デバイス研究分野において開始された２附置研究所間連携を皮切りに、その後平成 22 年度から５附置研間で実施された大学の枠を超えたユニークな「附置研究所間アライアンスによるナノとマクロをつなぐ物質・デバイス・システム創製戦略プロジェクト」の実績を基盤として、安全安心で健康な社会の構築や、地球環境保全・エネルギー確保など、人や環境に関する諸題解決に資するイノベーション創出に展開すべく、物質・デバイス研究領域において特色のある全国の５附置研究所；北海道大学電子科学研究所（電子研）、東北大学多元物質科学研究所（多元研）、東京工業大学化学生命科学研究所（化生研）、大阪大学産業科学研究所（産研）、および九州大学先導物質化学研究所（先導研）がアライアンス連携し、平成 28 年度から６年間のプロジェクトとして発足したものである。
本アライアンスでは、これまでの連携による成果を基礎としつつ、さらに進展・深化させてコバレント（濃密）な共同研究を展開することで、明確なターゲットを指向したイノベーション実現を目指す。このため、研究所横断型の共同研究を３つのプロジェクトグループ、「エレクトロニクス 物質・デバイス」（G1）、「環境 エネルギー物質・デバイス・プロセス」（G2）、および「生命機能 物質・デバイス・システム」（G3）の各グループを組織して実効的な研究を実施している。さらに、戦略的で且つ異分野間の交流を動的かつ濃密に実施する卓越した融合研究を推進するために、グループ横断的な横串型共同研究を実施している。一方、次世代の我が国の科学・技術を担う創造性豊かな若手研究者や学生などの人材育成と才能伸長に向けた実践的研究・教育の観点から、新たな取り組みとして、若手研究者がリーダーとなり滞在型の濃密な共同研究を実施する環境を提供する「CORE（Collaboration Research）ラボ」を設置すると共に、院生の主体的な共同研究を支援する「次世代若手研究」プログラム、更には技術スタッフなどの研究支援組織のネットワーク活動推進などを実施している。これらの活動は5附置研究所からなる運営委員会に加え、推進の実務およびサポートを行うコア連携センターにより実施されると共に、5 附置研がネットワーク型の共同利用・共同研究拠点として実施している「物質・デバイス領域共同研究拠点」事業と相補的に連動して推進することで、研究所や機関の壁を超えての幅広い分野の知識・人材および研究設備の共有（シェアリング）から一層深化させたコバレントな共同研究へと展開し、人と環境と物質とを繋ぐイノベーションの創出へと向かう。

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デバイスイノベーションに向けて、有機材料／無機材料／ハイブリッド材料を駆使したエレクトロニクス、フォトニクス、スピントロニクスなどデバイス用新物質系の機能設計と創出、外場による物性応答の制御、および新規デバイス集積法の開発を通じて、人・環境と物質をつなぐ新機能デバイスを創製する。

■伝導性酸化物薄膜の光・電気・熱輸送特性と材料・デバイス化主に伝導性酸化物の超構造薄膜を作製し、その光・電気・熱輸送特性を計測・制御することで、新しいエネルギー材料・デバイスを開発する。

近藤

憲治

准教授（電子研）■スピン伝導特性の理論解析ならびに低次元電子ガスの電子構造計算
スピントロニクス素子のスピン伝導特性を理論的に研究し新規なデバイスの提案を行う。またスピン軌道相互作用下での低次元電子ガスの電子構造を正確に計算して基礎物理に寄与する。

田口敦清准教授（電子研）

久木一朗

准教授（電子研）■紫外プラズモニクスの学理創出と■有機分子のプログラム自己集合

ナノイメージング応用

による結晶性機能材料の創出

アルミニウムなど新奇な金属／半導体材料をナノ構造化することでプラズモニクスを紫外・深紫外領域に拡張する原理創出および紫外ナノイメージングやナノ加工へ応用を行う。

共役パイ電子系などの機能分子を用いて「制御された集合構造」と「維持可能な内部空間」が共存する有機フレームワークを構築し、新奇な機能材料へと展開する。

< 副リーダー（主）>< 副リーダー（副）>虻川匡司

教授（多元研）■原子レベルでの固体表面と界面の理解と表面新機能の創成
不均一な実材料表面の構造や表面原子のダイナミクスを捉えるための独自表面構造解析法の開発を進め、新しい機能を持った表面の創成を目指す。

組頭広志

教授（多元研）■放射光先端計測に立脚した酸化物ナノ構造の機能物性開拓
放射光を用いた先端計測というナノスケールでの電子・スピン・軌道状態を可視化する技術を駆使することで、酸化物を基盤とした機能性ナノ物質の開発を行っている。

І庄子

良晃

准教授（化生研）■新規І電子系分子・高分子の創製とエレクトロニクスへの応用
新たな合成技術に基づきπ電子系分子・高分子を創製しエレクトロニクスへ利用する。ヘテロ元素を取り入れ、炭素π電子系のみでは実現できない機能創出を目指す。

家裕隆

教授（産研）■エレクトロニクスに向けた機能性有機材料の開発
省エネルギー・創エネルギーに資する
有機および分子エレクトロニクスに向け、構造−物性−素子機能相関の解明
から分子設計に基づく有機半導体の開発研究を行う。

櫻井保志

教授（産研）■ナノエレクトロニクスにおけるAI 情報獲得に関する研究
ナノエレクトロニクス分野研究に資する AI 技術を開発する。特に、デバイス創製およびナノ計測における条件最適化を行うためのビッグデータ解析技術を開発する。

千葉大地教授（産研）■柔らかいスピントロニクスセンサの開発
スピントロニクス素子の高感度なセンシング機能の優位性を活かしたフレキシブルデバイスの開発を行う。

鷲尾隆教授（産研）■先端計測制御のための計測制御指向機械学習手法の研究
ナノポアデバイスや化学反応、生化学反応、高エネルギー粒子、量子過程等に関連する先端計測制御において必要となる、高精度情報推定のための機械学習技術を開発する。

奥村泰志

准教授（先導研）■顕微構造観察に基づく機能性ソフトマターの開発
高分子、液晶、ゲルなどのソフトマターを組織化した複合系を顕微構造観察に基づいて物性制御して新規デバイスへ応用する。

■特異なІ電子系に基づく機能性有機化合物の合成と物性新奇なπ電子系を有する縮合多環芳香族化合物を合成し、その機能発現やデバイス化を図る。

ロゴマークについて藤井正明

教授（化生研）■複合分子ビルディングブロックの光機能解析
超分子や生体分子は複数の分子が複合して精緻な分子認識など極限機能を実現する。そこで複数のレーザー光を用いる先端光計測法を開発し複合分子系の機能解明を目指す。

< 副リーダー（主）>蟹江澄志

教授（多元研）■ナノ粒子精密液相合成に基づくハイブリッド材料の合成と評価
有機，無機ナノ粒子，生体材料の合成化学を基盤としたハイブリッド材料を分野融合的な視点に基づきデザイン・合成し，より豊かな社会の構築に貢献すべく研究開発を行う。

■エコ資材としての鉄鋼スラグの有効利用に関する研究
本研究では、鉄鋼製錬プロセスにおける副産物である製鋼スラグの土木資材以外の有効利用を進めるため、有価元素の抽出・分離によるレアメタル資源としての活用、栄養成分の溶出促進による農業用資材として活用等に関する基礎研究を行う。

桐島陽教授（多元研）■放射化学アプローチによる放射性廃棄物のバックエンド工学
原子力施設の廃止等により発生する放射性廃棄物には、毒性が高く化学挙動が複雑なアクチノイド元素等が含まれている。この課題に放射化学アプローチにより取り組んでいる。

髙橋

幸生教授（多元研）■Ｘ線タイコグラフィによる機能性材料のマルチスケール構造解析
放射光イメージング技術であるＸ線タイコグラフィを駆使して、様々な機能性材料をナノメートルからマイクロメートルスケールで可視化し、構造と機能の相関を解明する。

小坂田耕太郎

教授（化生研）■有機金属中分子の構造と機能有機金属をコアとする中サイズクラスター、超分子を新たに合成する。
これらの分子、分子系に特徴的な各種物性、機能、特に刺激応答型のオンオフ機能の開発を目指す。

特異機能

田巻孝敬

准教授（化生研）

細貝知直

教授（産研）

新規化学プロセスの開発によるシリコン太陽電池の高効率化を行う。また、シリコンナノ粒子を作製して、水素発生材料やリチウムイオン電池負極材料に応用する。

■高強度レーザーとプラズマ・ビームとの相互作用に関する研究
低次元ナノ構造̶物性の協奏的相関を誘起する構造・機能チューニングを基軸に、環境・エネルギー・デバイス・生体材料など広範な応用を志向した機能共生型セラミックスやナノ材料を創製する。

高強度レーザーとプラズマ・ビームとの相互作用に関する実験と数値シミュレーション、実験用デバイス開発、ビーム利用実験を展開する。

藤塚守准教授（産研）■光および電子ビームによる高活性励起状態化学
光および電子ビームを駆使することで生成する高活性種の反応化学を時間分解分光で解明するとともに新規反応の開発を行う。

林潤一郎

教授（先導研）■炭素循環産業実現のための炭素資源転換システムの開発
カーボンニュートラル / ネガティブな化石資源転換プロセス（発電、製鉄、セメント、化学）および化学品への歩留りを最大限に高めたバイオマス変換プロセスを開発する。

アルブレヒト

建准教授（先導研）■PEMFC 触媒用耐酸化性カーボン担体の開発■電界を触媒とする新規化学反応の開発

不活性雰囲気で調製したカーボンブ
ラックを構成している黒鉛質とアモルファス質炭素中、アモルファス炭素を比較的低温の簡便な手法で選択的に除去し、高黒鉛化・高活性の触媒担体を調製する。

有機分子への大きな電界印加によって基底状態と遷移状態エネルギーを制御し新規な環境調和型反応の開発を行う。

■リサイクル性に富む強靭なエラストマー材料の創製
放射光 X 線散乱・回折測定を中心とした分子鎖凝集構造解析に基づき、環境低負荷なリサイクル性に富む熱可塑性エラストマーを開発する。

※10/1 〜交代

多光子顕微鏡による in vivo イメー
ジングや超解像顕微鏡法を推進し、脳・神経機能や分泌の分子機構や多様な臓器の疾患の基盤の解明に向けた基礎研究を実施する。

※10/1 〜 < 企画・推進リーダー >榎木亮介

准教授（電子研）

キムユナ 准教授（電子研）■概日時計中枢の神経細胞■外部刺激に応答する機能性分子材料

ネットワークの可視化解析の開発

光イメージング計測を駆使し、概日リズム中枢の視交叉上核の神経細胞ネットワークの細胞間連絡や、時計機能の発振から出力に至るメカニズムを解明する。

光、電場、機械的刺激などの外部刺激により、光学特性および機械的機能を自在制御できる分子材料を開発する。

小林康明 准教授（電子研）■生命系における集団振動現象の解明
さまざまな生命系に現れる集団振動現象を結合振動子系として捉え、拡散的結合やネットワーク結合などの結合形態の役割について明らかにする。

高野勇太准教授（電子研）■化合物の光誘起励起状態を利用した生体機能の解明と制御
光励起状態エネルギーを利用し、生体物質のイメージングや状態検知、構造・機能制御を行う分子ツールを開発・利用する。

寺本央

准教授（電子研）

平井健二

准教授（電子研）■特異点論の物質科学への応用■機能性材料の光誘起合成法の開発

トポロジカル絶縁体のトポロジカルな性質の分岐、光化学における非断熱遷移の制御等を特異点論の立場より研究する。

操作性に優れる光を用いて、自己集合性材料や無機ナノ材料の新たな合成方法を開発する。

三友秀之

准教授（電子研）< 副リーダー（主）>■金属ナノ構造体とソフトマターを利用した高機能性デバイスの開発
金属ナノ構造体をソフトマターと融合し、配列状態を外部刺激で動的に制御可能にする技術を開発している。この技術を高度化することで、高機能性デバイスの創製を目指す。

ナノ・マイクロ流体を利用した化学・生化学の集積化と高度化に関する研究分野開拓を中心に研究を進めている。このための顕微分光法、イメージング法も研究している。

< 副リーダー（副）>タンパク質が自発的に折り畳まれる過程や、機能を発揮するメカニズムを解明することを目的として、タンパク質の構造や運動性を一分子レベルで観察する新しい研究手段を開発している。

髙橋正彦

教授（多元研）石内俊一

准教授（化生研）■ボトムアップアプローチによる分子認識機構の解明
生体分子の分子認識に関与する部分だけを切り出して真空中に取り出し、レーザー分光法を駆使して、そのメカニズムの解明を目指す。

北口哲也

准教授（化生研）■蛍光タンパク質を基盤としたバイオセンサー開発
細胞が情報を受容し生理機能を発揮するメカニズムをバイオセンサーで可視化する。

三浦裕准教授（化生研）■機能性高分子の精密合成による新規バイオマテリアルの創成高分子の精密合成法を駆使して、がんや脈管系疾患などの難病を治療するための新規バイオマテリアルを開発する。

緑藻細胞が周囲の光環境変化を感受して泳ぎ方を変える分子メカニズムを、遺伝学、細胞生物学、生化学などの手法を組み合わせて解明する。

川井清彦

准教授（産研）■1 分子蛍光測定に基づく分析・診断法の開発
1 分子レベルの発光挙動 "blinking"を制御する分子技術の開発と、その制御によるごく微量分析・診断法への展開。

穴田貴久

准教授（先導研）■生体適合性に優れた診断・治療用ソフトバイオマテリアルの設計
医療機器と生体成分の接触界面に存在する水和構造に着目し、正常細胞、幹細胞、癌細胞の接着や機能を選択的に安全に制御できる高分子の設計・精密合成と臨床応用を行う。

有馬祐介

准教授（先導研）■人工材料および生細胞の表面修飾による機能制御
人工材料および細胞の表面における相互作用を系統的に理解すると共に，それらの表面修飾による機能制御技術の構築に取り組む。

■ミトコンドリア阻害剤によるがん細胞選択的障害性の誘導とその作用機序の解明
解糖系とミトコンドリア呼吸を阻害することによって、がん細胞選択的に障害を誘導できることを見いだした。
Warbrug Eﬀect に基づくと考えられる新たな制がん方法の開発を行う。