高機能薄膜・ナノ材料の創出

蒸着粒子を原子・分子レベルで精密に制御をすることで、従来にない薄膜結晶相の形成や複雑な膜構造設計が実現されます。これによって、従来の単層膜構造の概念を打破する新しい膜構造の可能性が広がり、薄膜の高硬度化と高靭性化の両立など，相反する薄膜の物理的・機械的特性が実現されます。

製造技術分野

切削工具・プレス用金型の表面に要求される特性は年々過酷化をしてきています。1000℃を超える高温環境下において、高い面圧が負荷されても摩耗しない表面を実現するには、これまでの膜構造設計を打破する新しいコンセプトが要求されます。これまで本研究室では硬質窒化物薄膜を中心として、高温環境にも優れた耐熱性、耐摩耗性を有する高靭性膜の形成を目指した薄膜研究開発を進めています。

電子・半導体デバイス分野

現代産業の基盤となる電子・半導体デバイスの技術革新は，大規模集積回路の配線技術の超微細化により支えられてきました。7nm世代へ突入していく中、さらなる微細化の実現には多くの課題が山積してそれを構成する要素技術の課題を解決しなければいけません。これまで本研究室では、従来困難であった高融点薄膜材料を低温下で成膜する技術を開発し、微細配線材料や拡散防止膜の熱的安定性の向上に向けた研究開発を進めています。

医療機器分野

優れた生体内分解性と金属特有の強度を併せ持つ生体吸収性材料として，マグネシウム合金の医用インプラントへの応用が注目を集めています．欧州を中心に臨床治験が進む中、埋入部位や疾患の種類に応じて生体内分解速度を制御する技術の開発が急務となっています。素材の材料組成や微細結晶組織制御技術の開発が進むと共に表面処理による分解速度の制御手法が期待されています。本研究室では、これまで酸化マグネシウム膜に着目し、疑似生体環境下での腐食特性について研究を進めてきました。

環境・エネルギー技術分野

地球規模での環境・エネルギー問題に対する意識の高まりが、2030年における「持続可能な開発目標」の達成向けて益々加速をしています。その技術開発における薄膜・ナノ材料の担う役割は極めて大きいと言えます。本研究室では、これまで酸化物薄膜を中心とした薄膜固体燃料電池の電解質材料の開発や水素エネルギー生成のためのナノ粒子触媒材料の開発などの研究開発を進めてきました。