効率的なエネルギー利用のための
新規機能性材料の創製
研究目的・意義
環境に負荷をかけない持続可能な省エネルギー社会を実現することは、我が国にとって重要な課題である。そのためには、エネルギーを効率的に利用するための基盤技術が必須である。エネルギーの生産、輸送、消費において、エネルギーを異なる形態（電気、光、熱、化学エネルギーなど）の間で安全で効率的に変換するためには、飛躍的に高効率の新たな機能性材料の開発が望まれる。本研究プロジェクトの目的は、高効率エネルギー変換材料となる新規無機機能性物質（無機蛍光体、熱電変換物質など）の創製と、省エネルギー・省資源に資する新規有機合成法の開発および新規有機機能性物質（導電性ポリマーなど）の創製である。さらに、物質合成研究と並行して、これらの物質におけるエネルギー変換機構を解明し、より高度の機能を持つ物質を創製するための基盤知識を蓄積する研究を推進する。これらの研究の密接な連携により、効率的エネルギー利用の実現のために、格段に優れた機能性材料の創製を目指す。
研究体制ならびに構成員
学習院大学大学院自然科学研究科の物理学専攻及び化学専攻の専任教員の内、エネルギー変換に深く関わる実験的、理論的研究を手がけてきたメンバーが本研究プロジェクトを推進する。従来から両専攻の教員は、専攻の垣根のない連携により、様々な共同研究を進めてきた。本研究プロジェクトでは、両専攻を横断する2つの研究テーマ、(1)高効率エネルギー変換を目指す新物質開発、(2)エネルギー変換機構の解明、を推進する。両グループのメンバーは、無機、有機物質にわたる新規機能性物質の合成、物性評価、新しい合成技術・測定技術の開発において豊富な実績を有しており、その実績を基にして、メンバー間の共同研究、両グループの合同セミナーなどを通じて緊密に連携して研究を展開すると共に、国内外の研究者との共同研究も積極的に推進する。
| 成員 | 研究課題 |
|---|---|
| 赤荻正樹 （プロジェクトリーダー） | 高圧力高温を用いた新規無機機能性酸化物の創製 |
| 稲熊宜之 |
新規無機極性化合物、無機蛍光体の創製 |
| 大野剛 |
微量分析法、微小領域分析法の開発と新規機能性材料への応用 |
| 渡邉匡人 |
新規熱電変換物質の創製 |
| 秋山隆彦 |
高効率的不斉分子触媒の開発と新規有機機能性物質の創製 |
| 草間博之 |
光エネルギーを活用する高効率分子変換手法の開発 |
| 狩野直和 |
高効率エネルギー貯蔵のための新規有機機能性材料の創製 |
| 町田洋 |
正常散乱過程に立脚したフォノン熱輸送機構の解明とエネルギー変換技術への応用 |
| 岩田耕一 |
高速分光測定法の開発と化学反応機構の解析 |
| 河野淳也 |
微小液滴を用いる触媒微粒子の合成と触媒性能の評価 |
| 荒川一郎 |
水素分子の表面結合エネルギーと付着確率の測定と制御 |
| 平野琢也 |
原子気体凝縮体における緩和過程の解明 |
| 齊藤結花 |
光電子変換プロセスにおける表面形状効果の解明 |
| 宇田川将文 |
新規機能性物質のエネルギー変換機構の理論的解明 |
| 田崎晴明 |
エネルギー変換機 |
活動紹介
A.受賞
- 持田邦夫教授が平成27年度ケイ素化学協会賞を受賞した。(2015年10月)
- 赤荻正樹教授が2015年度日本高圧力学会学会賞を受賞した。(2015年11月)
- 秋山隆彦教授がドイツ・フンボルト財団による2016年のフンボルト賞（Humboldt Research Award）を受賞した。(2016年3月)
- 秋山隆彦教授が2016年のアメリカ化学会賞（Arthur C. Cope Scholar Award）を受賞した。(2016年8月)
- 高橋利宏教授が日本物理学会第22回論文賞を受賞した。(2017年3月)
- 平野研究室の衞藤雄二郎元助教(現産業技術総合研究所主任研究員）が第12回日本物理学会若手奨励賞を受賞した。（2017年10月)
- 秋山隆彦教授が2017年度有機合成化学協会賞（Synthetic Organic Chemistry Award, Japan）を受賞した。（2018年2月)
- 岩田耕一教授が日本分光学会賞を受賞した。（2018年5月）
- 糀谷浩助教が日本鉱物科学会賞を受賞した。（2018年9月）
- 山川紘一郎助教が日本表面真空学会（真空部門）進歩賞を受賞した。（2018年10月）
- 平野琢也教授が平成30年度日本学術振興会審査員表彰を受けた。（2019年7月）
B.プレスリリースなど
- 渡邉匡人教授が2016年春に国際宇宙ステーション「きぼう」の日本実験棟に新設される静電浮遊炉で宇宙実験を開始することが報道された。(2015年12月)
- 河野淳也教授が理化学研究所、東京大学と進めている共同研究が、2016年4月22日の科学新聞に報道された。」(2016年4月)
- 田崎晴明教授と慶應義塾大学、東京大学の研究グループは、熱力学の分野における、熱エンジンの効率と出力の関係に関する原理を、新たに理論的に証明した。 今後、省エネルギーや環境負荷の軽減を考慮した「環境配慮型の熱エンジン」の性能評価や開発の指針になると考えられる。慶応大学のプレスリリースへのリンクはこちら、一般のメディアへのリンクはこちら
- 稲熊宜之教授と東京工業大学、神奈川科学技術アカデミーなどの研究グループは、コバルト酸鉛の合成に世界で初めて成功し、新規の電荷分布を発見した。この物質は四重ペロブスカイト型構造を持ち、この構造の種々の物質は様々な新機能を持つことで注目されている物質群である。
- 平野琢也教授と電気通信大学の共同研究の成果がPHYS.ORGで紹介された。(2016年6月)
- 平野琢也教授と東北大学の共同研究が、日刊工業新聞(2016年9月13日)、河北新聞(9月17日)、EE Times Japan(9月26日)で報道された。
- Nature Index 2018 Japanで研究力第1位に選ばれた。
Nature 2018年3月22日発行の「Nature Index 2018 Japan」において、日本の学術機関の中で高品質な科学論文を出版した割合が、 2012-2017年の6年間で、日本の学術機関の中で学習院大学が第1位だったと発表された。日本の企業も含めた全機関の順位でも第2位となった。Nature関連ニュースの中に、田崎晴明教授の記事が掲載された。 - 平野教授と電気通信大学、日本大学の研究グループは、極低温原子集団から原子が選択的に失われていく時に、量子状態の位相が揃い、強磁性状態に変化する現象を発見した。これは、量子技術の実用化へ向けて、新しい原理を提示する重要な研究成果である。
C.市民向けの講演会など
- 岩田耕一教授が2015年5月23日に「自然科学カフェ」で一般市民向けの講演・交流を行った。
- 荒川一郎教授、河野淳也教授が2016年2月7日に都立戸山高校（スーパーサイエンスハイスクール）で開催された第4回生徒研究成果合同発表会に アドバイザーとして参加し、高校生と研究成果に関するコミュニケーションを深めた。
- 平野琢也教授が2016年2月26日に私立順天高校（スーパーグローバルハイスクール）の高校生を研究室に受け入れ、実験装置や研究内容について分かりやすい説明をすると共に、荒川一郎教授が同校の2015年度SGH活動報告会（2月20日）にオブザーバーとして参加した。
- 大野剛准教授が2016年8月6日に国立科学博物館にて2016高校生のための化学実験講座「鉄いん石の化学鑑定と鉄の宇宙・地球・人類史」というタイトルで高校生を対象にした講座の講師を勤めた。
- 平野琢也教授が2016年11月5日に東京都立戸山高校において出張講義を行った。
- 学習院大学のオープンキャンパスにおいて、高校生と保護者向けに次の模擬講義を行った。
2016年7月30日～31日
田崎晴明教授 「物理と情報：「もの」の科学と「こと」の科学」
大野剛准教授 「地球と生命の歴史を化学で読み解く」
稲熊宜之教授 「物質探索の醍醐味－セラミックスを例として－」
2016年10月22日
渡邉匡人教授 「国際宇宙ステーションでの物質科学研究」
秋山隆彦教授 「触媒を用いた医薬品の効率的合成：有機合成化学の最前線」
2017年7月29日～30日
河野淳也教授 「クラスターの科学 －３人寄れば新分子－」
赤荻正樹教授 「高い圧力・温度で新しい物質をつくる」
渡邉匡人教授 「国際宇宙ステーションを使った科学研究」
平野琢也教授 「レーザーでつくる冷たい世界」
2017年10月28日
草間博之教授 「身の回りにある有機化合物の話」
2018年8月3日～4日
荒川一郎教授 「質量の標準が変わる？」
田崎晴明教授 「ミクロとマクロをつなぐ物理」
岩田耕一教授 「化学反応はどのように進むのだろうか」
狩野直和教授 「手をつなぎたがる原子の化学」
2018年10月27日
秋山隆彦教授 「医薬品と有機化学」？」
2019年8月２日～3日
平野琢也教授「レーザーでつくる冷たい世界」
大野剛准教授「地球の歴史を化学で読み解く」
渡邉匡人教授「国際宇宙ステーションから月へ」
齊藤結花教授「分子の形と分光学」
2019年10月26日
田崎晴明教授「「物理」と「情報」：エントロピーをめぐって」
稲熊宜之教授「物質探索の醍醐味－無機化合物を例として－」」 - 2016年10～11月に開催された「としまコミュニティ大学講座」で 一般市民向けに、次の講演を行った。
秋山隆彦教授 「触媒と医薬品の合成」(10月8日)
渡邉匡人教授 「国際宇宙ステーションでの物質科学研究」(11月12日)
D.基礎物性シンポジウム
- 2017年1月14日に学習院大学南3号館にて、本戦略プロジェクトの全メンバー及び助教、大学院生が参加して、「2016年度基礎物性シンポジウム」が開催された。研究テーマ1から4名、研究テーマ2から3名が最新の研究成果を報告し、両方の研究テーマ間の連携を図り、議論を深めた。(プログラム)
また同日、研究テーマ1、2の研究室を中心に、物理学専攻、化学専攻、生命科学専攻の大学院生による、合同のM1シンポジウムが開催された。 - 2018年1月13日に物理学専攻、化学専攻、生命科学専攻の大学院生によるM1シンポジウムが開催された。
- 2018年3月9日に学習院大学南7号館にて、本戦略プロジェクトの中間報告会（2017年度基礎物性シンポジウム）が開催された。(プログラム)
- 2019年1月12日に、物理学専攻、化学専攻、生命科学専攻の大学院生によるM1シンポジウムが開催された。
- 2019年3月9日に学習院大学南7号館において、2018年度基礎物性シンポジウムが開催された（プログラム）。
- 2020年1月11日に、物理学専攻、化学専攻、生命科学専攻の大学院生によるM1シンポジウムが開催された。
- 2020年3月5日に本戦略プロジェクトの最終成果報告会（2019年度基礎物性シンポジウム）を開催する予定であったが、新型コロナウイルス感染症の拡大防止の要請を受け、報告会が中止された（本ホームページの研究成果報告書を参照）
