研究

第一原理計算を中心とした計算科学的手法を駆使して最先端電子部品材料の研究を進める、先端電子材料設計の研究を行っています。

これまで特に、集積回路に使われているシリコントランジスタの材料制御(シリコン熱酸化過程、シリコンの表面を燃やしてシリカガラスを作る方法)について、原子レベルでのメカニズムを解明して教科書を書き換え、半導体産業の飛躍的発展に貢献する成果を上げています。

現在は、 例えば太陽電池で動く反応が早くて賢いスマートフォンのような、環境に優しく性能の良い「グリーンエレクトロニクス」や様々なモノを賢くする「スマートエレクトロニクス」の実現を目指した、高性能なのに低消費電力・高電力効率な電子部品、あるいは低消費電力でコンパクトな脳型コンピュータを実現する電子部品(神経型デバイス)、に関わる先端電子材料の理論研究を推進しながら、結晶の並進対称性が破れた表面界面に現れる構造的素励起の物理の探究を行っています。

具体的には

  1. (1)低消費電力化・超高集積化が可能なシリコンナノワイヤ等を用いた立体デバイスの材料制御

  2. (2)超低消費電力・超高速トランジスタ材料として期待される二次元物質(グラフェンh-窒化ホウ素遷移金属ダイカルコゲナイド等)を用いた単原子層デバイスの材料制御

  3. (3)低消費電力なスピントロニクス電子材料として期待される非磁性金属ナノ構造(パラジウムナノシート等)の材料制御

  4. (4)高エネルギー効率電子部品材料SiCパワーデバイスの材料制御

などの研究を、外部の大学や企業とも協力して進めています。

これまでの主な研究成果は以下の通りです。

(1)構造形成機構の探求

(2)物性発現機構の探求

(3)理論的手法の探求

これまでの修士論文題目、卒業研究題目はこちら。

共同研究先: 名古屋大学、東北大学、 関西学院大学、慶應義塾大学、三重大学、NTT物性科学基礎研究所、徳島大学、静岡大学、九州大学、金沢工業大学、等