材料設計のシミュレーション・デジタル技術支援

材料の構造と物性（電気伝導特性、光学的性質、誘電的性質、磁気的性質、機械的性質）を予測・解析するための電子構造計算手法（第一原理計算）の開発を行ています。また、その起源を原子・電子のミクロな立場から探っています。工学・産業の分野においても、デバイス材料、センサー材料、エネルギー材料などの広範な分野における新規材料の開発や既存材料の特性向上を図っています。

金属、半導体、絶縁体、分子など様々な材料の構造と特性の解析・予測、デバイス・センサー・エネルギー材料のシミュレーション・デジタル技術支援が可能です。例えば、これまでに、磁気記憶デバイスにおける垂直磁化薄膜の材料設計、光学・テラヘルツ帯域で作動するセンサーセンシング層の材料設計、電流・スピン流変換に向けた材料設計、固体中の欠陥構造の解析、有機分子の基板吸着機構の解析などを行ってきました。

物理学に基づいたシミュレーション技術は、実験に先駆けて、材料の構造と物性の定量的予測を可能とします。これは、製品を正確に作動させるという確かさ・開発指針を提供するとともに、大幅な開発期間の短縮とコストの削減にもつながります。新規材料を開発したい、既存材料の材料特性を向上させたい等の課題に対して、原因解明も含めシミュレーション技術支援の立場から連携・協力を進めたいと考えます。

北海道大学触媒化学研究センター助教、米国ノースウエスタン大学助教を経て、2001年より三重大学工学研究科准教授、2018年より同大学教授。

• 自然科学（化学・生物・数学など）への課題