高次構造制御によるシナジーセラミックスの開発

　力学的，化学的，電磁気的などの特性が高度に調和した，あるいは相矛盾する 複数機能が共生した材料（シナジーセラミックス）の研究開発を行っています． このような材料を開発するためには，新規な機能や特性を発現する材料構造の解明と， 原子・分子からマクロレベルの多階層にわたる構造制御を材料合成過程で同時に 行える新しいプロセス技術の確立を行わなければなりません．信頼性に優れ， 多くの機能を有するシナジーセラミックスは，２１世紀を支えるエネルギー， 地球環境保全，航空宇宙システムの構築に不可欠な材料です．

種結晶を用いたin-situ結晶成長法によるSi3N4焼結体の顕微鏡写真 　従来の窒化ケイ素材料では，高強度・高靭性を同時に達成することは困難でした． この写真は，種結晶を用いin-situで結晶粒成長を行わせることにより 作ったbi-modalな組織で，強度・靭性を同時に向上させることに成功した一例です．

メソ粒子高密度担持の基礎過程の研究 −新規物性の発現−

　数個から1,000,000個程度までの原子（分子）からなる，径が100オングストローム までのクラスターや超微粒子（表面を構成する原子数が全体の原子数の20%以上を 占める）を対象に，第３の物性の発現と材料化を目指す独創的研究を展開します．
　特に，物質としては，IV，V，及びVI属の金属・半導体元素とその化合物を 対象とします．これらの物質のメソ粒子化をまず行って，その中で固体状態の場合と 比較して，高機能，あるいは新規な機能を有するものだけを抽出し，最終的な 材料としての応用を睨んだ場合に最も重要な，高密度集積化を図るための基礎研究を 実施しています．

「メソ粒子高密度担持の基礎過程」研究スキーム 　研究の流れとして，図の1から5までの研究項目を体系的に実施します． この中で，特に1),2),3),4)が重要と考えています．

バルク超電導体の高臨界電流化と新物質の材料化

　バルク超電導体は数千アンペア級の電流を無損失で流すことができるリード線 などへの応用が期待されています．当所は，臨界電流の向上を図ることを目的に， 粒子配向化，一方向粒成長，磁場中の臨界電流の低下を防ぐためのピニング センターの導入技術の研究を行ってきました．また，超高圧下でしか合成できない とされている高臨界温度新物質を材料化するため，化学的プロセスを駆使し， より低圧で合成する研究も進めており，更に材料の大型化，超電導体と 金属電極の間の接触抵抗の低減，機械的特性の向上などの実用化に必要な課題にも 取り組んでいます．

ビスマス系バルク超電導体 　結晶粒子の配向化により，臨界電流密度が約10000A/cm2(77K,OT)に向上

主な研究成果のトップページへ
名工研ホームページへ