教 員
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教授(兼)
三浦 英生 -
教授(兼)
陳 迎 -
客員教授
野中 勇 -
准教授
鈴木 研 -
客員准教授
王 蕾 -
特任助教
Theresa DAVEY -
特任助教
Arkapol SAENDEEJING -
特任助教
張 秦強
21世紀のの社会を支える構造材料、エレクトロ二クスデバイス等に使用される各種機能材料は多元素で構成され、複雑な結晶組織、構造から成り立っている。このため、材料の製造工程や使用環境において原子配列や結晶組織に変化が生じると、設計時に材料に期待されていた物理化学特性にも多様性、変化が生じるととになる。この原子配列や結晶組織の変化は基本的には原子の拡散挙動で生じ、この拡散挙動は温度勾配や濃度勾配に加えて構造内部のひずみ勾配や電磁界の分布など複雑な要因で支配されている。そこで、原子配列と原子の拡散挙動を可視化し、その物性変化を計測する実験技術と定量的に予測する解析技術を開発し、構造材料やエレク卜ロ二クスデバイスの機能損傷、破壊を予知し防止する制御技術を研究開発しています。
Fig.1 Strain Engineering in Nano-Scale
ナノ材料・デバイスの物性発現メカニズム解明技術
ナノ構造体、薄膜デバイスの物性発現メカニズムを解明する解析技術を開発する。材料の原子結合状態と電子状態を量子力学に基づき解析し、複数材料を積層した構造における界面の存在による各材料の原子レベル構造変化と各種物性、特に強度信頼性特性の変化を解析する。さらに、これら構造物の機能（強度、電磁気物性等）低下支配因子を明らかにし本支配因子（たとえば結晶欠陥や異物（汚染）、原子拡散等）の制御方法を確立する乙とで機能向上あるいは寿命向上設計を可能とする。
Fig.2 Measurement of Strength of a Grain Boundary as a function of its quality
原子配列の秩序性の原子拡散の可視化技術野開発
材料物性の発現メカニズムである原子配列とその劣化損傷機構を定量的に論じることを目的に、電子線回折技術を応用し、原子配列の秩序性と原子拡散挙動を可視化する技術を開発している、集束電子線を材料表面で走査し、その回折線強度分布を解析することで、電子線照射位置の原子配列の規則性の高さを定量的に評価可能である。本技術を応用するととで、材料中の原子空孔、不純物、転位等の損傷を定量的に論じることが可能となり、材料の均質性評価や劣化損傷の進行メカニズムを解明が可能となる。
Fig.3 Visualization of the degradation process of a material due to the local diffusion of component atoms