大学院・工学研究科 研究室
知能デバイス材料学専攻

物質機能創製学講座
グリーン未来創造機構グリーンクロステック研究センター
デバイス材料研究部門 機能電子材料創製研究分野(齊藤研究室)

研究テーマ

  1. 2次元層状物質の創製と電子デバイス応用
  2. アモルファス半導体の電子物性制御と機能発現
  3. 放射光を用いた異種材料界面現象や局所構造の解明
  4. 電子状態や原子配置などの材料シミュレーション

研究内容

私たちの研究室では、次世代の電子・磁気・光デバイス等に向けた新しい材料を開発する研究を行なっています。”新しい材料”といっても、ありふれた材料ではなく、数原子レベルの厚さしかない2次元層状物質や、熱力学的に安定相ではないアモルファス材料等を対象としています。そのような”ナノ”や”非晶質”といった特徴を有する材料を扱うためには、一般的な熱力学や固体物理といった学問分野を基盤としつつ、さらに発展的な学理の構築が必要になります。また、新しい材料を開発するのは、ただ闇雲に研究をすればいいわけではありません。そこで重要になるのが、原子レベルでの現象やそのメカニズムの解明です。これらの解明に向けて、私たちの研究室では通常の分析装置に加え、放射光という極めて強いエックス線を用いた計測や、第一原理計算に代表される原子レベルにおける物質の電子状態等を計算するシミュレーション等を駆使しています。誰も見たことがないような材料を産み出し、最先端の分析・シミュレーションで実際に材料内部の現象を理解することで、現代社会に求められる高度な新機能電子材料を開発しています。

図1. 機能電子材料と放射光測定・第一原理計算のかけ算で次世代デバイスの高性能化を目指す。(引用:Mater. Sci. Semicond. Process. 135, 106079 (2021), Sci. Rep. 11, 4782 (2021), Mater. Horiz. 10, 2254 (2023))