ナノテクノロジー

無数の原子、分子から構成される物質の性質は、必ずしも原子、分子の性質とは同じではありません。例えば、ダイヤモンドと黒鉛は同じ炭素から作られているにも関わらず、その色も性質も大きく異なります。その原因は、物質中の原子、分子の並び方（秩序）が異なることに起因します。物質の性質を決めている原子、分子の配置を刺激で変えてしまう事ができれば、絶縁体であった物質を金属にしたり、半導体の特性を変化させたりすることが可能になります。我々は、このような性質を持つ物質をアクティブマテリアルと定義し、その性質を司る物理の解明、新しい機能を示すアクティブマテリアルの開拓、アクティブマテリアルの性質の制御方法の開発を研究しています。また、木材資源からバイオエタノールを経てナノカーボンを作り、電気・電子分野で活用するための研究を行っています。

光と物質の相互作用が引き起こす様々な現象について理論的な研究（モデル解析と第一原理計算）を行っています。特に光で物質の特性を制御する方法、逆に物質で光を制御する方法の開発をめざしています。

電子材料はエレクトロニクスの基礎となる材料で、その代表である半導体はLEDやトランジスタなどの光・電子デバイスに応用されています。われわれは半導体薄膜の構造や性質を制御して機能性を発現させ、それをデバイスに応用することを目指し、酸化物、有機材料、アモルファスなどの新しい半導体材料を中心に研究を進めています。

光機能・ナノ材料グループでは、光により機能性を発するナノ材料を創生し、また、光に対する応答現象について実験的に明らかにする研究をしています。量子ドットやフォトニック結晶といったナノサイズの対象物から、分子性結晶や酸化物結晶などのマクロな物質系までを対象とし、発光現象やスピン応答を、可視光はもとより近赤外光から真空紫外光までの広い範囲で探索します。さらに、得られた現象から期待される応用についても研究しています。

研究室では、新規導電性有機結晶の開発と、粒子間相互作用の研究、及び新しい結晶構造予測法の開発を行っています。導電性有機結晶の開発は、超伝導物質等の発見にもつながりうる研究であり、また新しい結晶構造予測法の開発は、原子や分子を指定すれば、それが結晶となったときにどのような結晶構造をとるかを多形も含めて予言しようという研究です。