齋藤 嘉一(サイトウ カイチ); Kaichi SAITO

職名:教授
所属:大学院理工学研究科 物質科学専攻
専門:材料物理学
学位:Doctor of Natural Sciences
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プロフィール

大学院時代に高温酸化物超電導体Y-Ba-Cu-O系結晶の格子欠陥に関する 研究を通じて博士学位を取得する。1998年3月に秋田大学鉱山学部物質工学科 助手として赴任し、2006年4月に工学資源学研究科(現理工学研究科)准教授、そして2012年4月に同教授に就任。以来、マグネシウム系、銅系をはじめとする析出強化型合金を中心に、電子顕微鏡を駆使した組織・構造評価に関する教育・研究に従事している。静岡県浜松市出身。

授業への取り組み

主に金属材料の組織構造評価ならびに固体物性の微視的発現機構に関する授業を担当する。

  • 構造解析学(2年次)、結晶強度学(2年次)、固体物理学(3年次)、地域産業論 (3年次)ほか
  • 結晶回折学Ⅰ・Ⅱ(大学院博士前期課程)、 電子線結晶学Ⅰ・Ⅱ(大学院博士後期課程)

現在の主研究テーマ

マグネシウム・リチウムの高度合金構成設計に関する研究
実用金属中最軽量のマグネシウム(Mg)はグリーンイノベーションを先導する21世紀のキーマテリアルとして注目され、モバイル電子機器や輸送用機器への適用を想定した次世代構造部材として開発が進められている。しかし通常のMg合金は、強度不足、錆びやすい、燃えやすいなどの弱点をもつために、扱いにくい材料とみられ、使用が控えられてきた。当研究室では、従来技術では克服が困難とされたこれらの課題に対し、Mgにこれと同じく戦略元素の一つに数えられるリチウム(Li)を固溶させた世界最軽量水準の合金構成を軸に、高強度と高延性を両立させたMg-Li合金の開発研究を行っている。
Mg91Li6Y2Zn1合金のHAADF-STEM像
Mg91Li6Y2Zn1合金の
HAADF-STEM像
走査透過型電子顕微鏡JEM-2100F
走査透過型電子顕微鏡
JEM-2100F

受験生へのメッセージ

当研究室では電子顕微鏡法を中核とするナノ計測技術を駆使し、合金材料の組織・原子配列・格子欠陥の評価ならびにそれらの制御による新機能創出に関する研究を行っています。原子配列にまつわる幾何学の不思議を直接観察し、これを制御することで新材料・新機能の創出に挑戦したい!そんな好奇心と意欲に満ちた貴方のアプローチを歓迎します。

林 滋生(ハヤシ シゲオ); Shigeo HAYASHI

職名:教授
所属:大学院理工学研究科 物質科学専攻 材料理工学コース
専門:無機環境材料学
学位:博士(工学)
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プロフィール

学生時代には鉱産原料の精製に関する研究に取り組み、続いてセラミック原料合成と焼結に関する研究を行う。修士号取得の後に東京工業大学助手に就任。その後セラミック原料微粉末の湿式化学合成ならびに原子レベル微細構造解析で1994年に博士学位を取得。1997年に秋田大学助教授に就任、各種セラミックスの合成プロセス、電気泳動を利用した粉末成形プロセスを研究。准教授を経て2008年に秋田大学教授に就任。現在は天然原料を用いた環境材料の作製に関する研究、ならびにセラミックスを中心とした材料教育に従事している。

授業への取り組み

主に無機材料・固体物質の作製プロセスと性質に関する授業を担当する。

  • セラミック材料学(2年次)、固体化学(2年次)、ほか
  • 無機材料設計学(大学院博士前期課程)

現在の主研究テーマ

天然無機原料を用いたソフト化学プロセスによる環境浄化材料の作製
主に天然ゼオライトを原料に用いた、環境浄化用材料の作製を行っています。ゼオライトは(Si、 Al)O4四面体のネットワークを構造の基本とするケイ酸塩化合物の一種で、イオン交換機能や触媒機能といった様々な化学的機能を有しています。天然ゼオライトは安価で豊富に入手できるため、大規模に環境中から有害物質を除去する目的での利用が期待できますが、私どもの研究室ではその機能を最大限に引き出すことができ、しかも取り扱いのしやすい形態・微細構造を有する材料を、できる限りエネルギー消費の少ない化学的なプロセスを用いて作製するための研究を行っています。

受験生へのメッセージ

材料といっても金属やプラスチックだけでなく、天然の鉱物・岩石なども立派な材料です。いわゆるハイテク分野とは趣きが異なりますが、幅広く環境分野への応用や、建築・意匠材料といった、人の暮らしに密接した領域での利用が期待されています。
そんな「オルタナティブ」(「別の種類・系統」)な材料に興味を持って活動している私たちの研究室ですが、もし興味があったら扉を叩いてください。

棗 千修(ナツメ ユキノブ); Yukinobu NATSUME

職名:准教授
所属:大学院理工学研究科 物質科学専攻 材料理工学コース
専門:凝固工学、材料計算科学、材料組織学、金属材料学
学位:博士(工学)
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プロフィール

2005年3月 北海道大学大学院 工学研究科 分子化学専攻 博士後期課程修了
2006年6月 Ames Laboratory USDOE、 Iowa、 USA 博士研究員
2007年9月 株式会社神戸製鋼所 技術開発本部 材料研究所 研究員
2012年4月 秋田大学 大学院工学資源学研究科 材料工学専攻 講師
2015年4月   同  大学院工学資源学研究科 材料工学専攻 准教授
2016年4月   同  大学院理工学研究科 物質科学専攻 材料理工学コース 准教授

授業への取り組み

金属材料の基礎に関する講義、実習・実験系授業を担当しています。

  • 講義:材料組織学(2年次)、金属材料学Ⅰ(2年次)
  • 実習・実験:材料理工学実験Ⅰ(2年次)、材料理工学演習(2年次)、材料理工学特別講義Ⅰ(3年次)
  • 大学院:材料組織設計学(博士前期課程)、構造材料設計学(博士後期課程)

現在の主研究テーマ

金属材料の凝固組織制御に関する数理モデリングとその数値シミュレーション
 金属材料は、身近にある非常に重要な材料の一つです。その多くは鋳造によって製造されそこでは凝固現象が起こります。金属・合金は樹枝状結晶(デンドライト)として凝固し、その形態(凝固組織)が材料の特性に大きく影響します。
 本研究室では、コンピュータ上で凝固組織を再現する数理モデルとそのモデルを使った数値シミュレーションから、凝固組織と材料特性の関係を解き明かす研究を行っています。最近ではAI技術で知られるデータサイエンス手法を組み合わせた次世代の凝固シミュレーションモデルに関する研究を行っています。
柱状樹枝状結晶成長の数値シミュレーション

受験生へのメッセージ

材料科学は世界的に日本が先導している分野の一つです。材料理工学と聞くと受験生の皆さんにはよくわからない学問だと思いますが、物理、化学、数学など理科系科目に興味がある人であれば、まだ皆さんの知らないおもしろい世界に巡り会えるはずです。

長谷川 崇(ハセガワ タカシ); Takashi HASEGAWA

職名:准教授
所属:大学院理工学研究科 物質科学専攻
専門:ナノ磁性材料学
学位:博士(工学)
研究室ホームページ: http://www.gipc.akita-u.ac.jp/~takashi/
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プロフィール

学生時代には高密度磁気記録材であるFePt薄膜のナノ微細加工と磁区構造解析に関する研究に取り組み、2005年に修士学位を取得し、その後企業での実務経験を経てから2009年に博士学位を取得。2009年6月に秋田大学工学資源学部材料工学科(現理工学部物質科学科材料理工学コース)の助教に就任、2016年4月に同講師に就任。その間2014年に英国マンチェスター大学客員研究員を経歴。現在は物質のナノ構造制御による革新的物性の発現と活用に興味があり、特に最近ではFeCoを中心としたレアアースフリーの超強力磁石材の創製に関する研究・教育に従事している。福島県猪苗代町出身。

授業への取り組み

主に電子材料や磁性材料などの機能性材料に関する授業や実験を担当する。

  • 機能材料学(3年次)、材料理工学実験(3年次)、基礎電磁気学(1年次)ほか
  • 応用磁気学(大学院博士前期課程)

現在の主研究テーマ

物質のナノ構造制御による革新的物性の発現と活用
本研究室では、真空成膜や微細加工などのナノテクノロジーを駆使した新材料の創製を行っています。材料の結晶構造やナノスケールの組織などを人工的に制御・加工してやると、新規な物性が発現することがあります。例えば最近では、FeCo薄膜の結晶格子を歪ませて、さらに組織の大きさをナノメートル台まで微小に加工すると、これまでにないほど非常に強力な磁石になることがわかってきました。エアコンや電気自動車、風力発電等に使用されるモーターの出力・効率は磁力に大きく依存するので、本材料をバルク(手に取れる大きさの塊)で実現できれば、革新的なモーターを通じて快適な社会や省エネに資することができます。

受験生へのメッセージ

“材料”とは“役に立つ物質”のことです。物質は原子でできており、原子の並び方が変われば物質の性質も変わるので、今は“役に立たない物質”と思われている物質も、人工的に細工をしてやれば“材料”に昇華できる可能性を秘めています。当研究室では人工的な細工を施すのにナノテクノロジーを駆使します。学生時代は吸収力の旺盛な時期です。当研究室で一緒に原子や組織をいじくるナノテクに挑戦しませんか?

肖 英紀(ソ ヨンギ); Yeong-Gi SO

職名:准教授
所属:大学院理工学研究科 物質科学専攻 材料理工学コース
専門:金属物性、準結晶
学位:博士(工学)
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プロフィール

2010年東京大学大学院工学系研究科マテリアル工学専攻博士課程修了。2008~2010年日本学術振興会特別研究員。「準結晶のフォノン-フェイゾン弾性に関する研究」により博士(工学)を取得。その後物質・材料研究機構(NIMS)ポスドク、東京大学総合研究機構ポスドクを経て2013年7月より秋田大学に赴任。学生時代から一貫して行ってきた物質研究とポスドク期間に習得した電子顕微鏡法を組み合わせて、現在は準結晶はじめ種々の新規合金物質を合成し、原子構造と物性の相関を調べている。趣味は秋田にきてから飲み始めた日本酒、最近はクラフトビール。

授業への取り組み

材料の微細構造ならびに特性を理解する上で基礎となる物理系科目や実験を担当する。

  • 材料物理学(2年次)、材料理工学実験I(2年次)、基礎電磁気学IA(1年次)ほか
  • 固体物性学I・II(大学院博士前期課程)

現在の主研究テーマ

準結晶物質の合成と構造・物性研究
物質の中の原子は、多くの場合「結晶」と呼ばれる規則正しい配列で並んでいる。一方、ガラスのように原子が不規則に配列した「アモルファス」物質も存在する。「準結晶」とは、そのどちらでもなく、「5回対称性」や、「黄金比」と呼ばれる無理数に司られた特殊な原子配列をもつ物質であり、普通の結晶やガラスとは異なる新しい特性が現れる可能性を秘めている。(図は準結晶の原子配列の電子顕微鏡写真。まるで花火のよう!!)このような物質を多くの元素の組み合わせから創製し、その原子配列や物性を調べている。

受験生へのメッセージ

原子が集まると(ふつうは)固体になる。原子の並び方次第で物質の性質が決まる。原子の並び方には未だ人類の叡智及ばぬ未開の領域がある。サイエンスが飛躍的に進歩した今の時代にまだまだ新しい物質・現象が眠っている!!自分の手で新しいものを見つけるというのはとても楽しいことです。研究生活を通してその達成感と喜びをぜひ味わってください!

河野 直樹(カワノ ナオキ); Naoki KAWANO

職名:准教授
所属:大学院理工学研究科 物質科学専攻 材料理工学コース
専門:光物性物理学、放射線科学
学位:博士(工学)
研究室ホームページ: https://kawanoko215.wixsite.com/mysite
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プロフィール

学生時代には新規励起状態の実現や放射線誘起蛍光体の創製など、主に蛍光体材料に関する基礎及び応用研究に取り組み、2014年に東北大学工学研究科において博士学位を取得。その後日本電気株式会社中央研究所研究員、奈良先端科学技術大学院大学物質創成科学研究科助教を経て、2018年1月に秋田大学理工学研究科物質科学専攻の特任講師に就任。現在は医療機器やセキュリティ、加速器施設などに使用されている放射線誘起蛍光体の新規材料開発に強く関心があり、扱う材料は有機無機ハイブリッド材料、ガラス、セラミックスなど様々である。茨城県土浦市出身。

授業への取り組み

主に蛍光体材料を中心とした機能性材料に関する授業や実験を担当する。

  • 機能材料学(3年次)、材料理工学実験(3年次)、材料理工学演習(2年次)ほか
  • 量子ビーム物質科学(大学院博士前期課程)

現在の主研究テーマ

放射線検出を目的とした蛍光体材料の創製
当研究室では、「光」「ナノ構造」をキーワードに、蛍光体材料に関する基礎・応用研究を行っています。現在、蛍光体材料の中でも放射線検出素子の一種であるシンチレータに関する研究開発を中心に行っています。シンチレータとは高エネルギーの放射線を、低エネルギーの紫外光や可視光に変換する材料であり、高エネルギー物理や医療(PET、X線CT等)、石油探索、セキュリティ(空港の手荷物検査等)など様々な分野で用いられています。当研究室では材料開発や放射線応答特性の評価を通じて、これらの用途のための新規蛍光体材料を開発していきます。
図 シンチレータを用いた放射線の計測

受験生へのメッセージ

当研究室では、有機無機ハイブリッド材料やガラス材料を中心とした基礎・応用研究を行っておりますが、材料理工学コースでは金属材料、セラミックス材料など様々な材料を対象とした研究及び教育を行っており、これらの材料をベースとした用途は極めて幅広いものになります。時代により流行の分野は変わりますが、これらの材料は産業技術の根幹を支えるものであり、今後も材料分野の重要性は変わらないでしょう。高校での講義を通じて、材料分野に興味をもった方の受験を心からお待ちしております。

辻内 裕(ツジウチ ユタカ); Yutaka TSUJIUCHI

職名:講師
所属:大学院理工学研究科 物質科学専攻 材料理工学コース
専門:分子エレクトロニクス、生物物理学
学位:博士(理学)
研究室ホームページ: https://molecularelectronics329643579.wordpress.com/
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プロフィール

 応用物理学科で超イオン伝導体の表面における化学反応の素過程に関する研究を行って理学士を取得後、大学院では理学研究科物理学系にて、博士前期課程では膜蛋白質バクテリオオプシンの遺伝子工学的発現に取り組み、博士後期課程では光駆動プロトンポンプ膜蛋白質バクテリオロプシンの部分ペプチドからの再構成に関する研究を行い、人工会合超分子集合体の新規な光反応サイクルの発見(1992)などを行った。応用物理学、生物物理学の研究を今日も行いつつ、21世紀、水素化アモルファスシリコン半導体の有機分子への応用、有機半導体、紫外可視光変換物質とシステムの研究も進めている。富山県出身。

授業への取り組み

応用物理に関する授業や実験を担当する。

  • 応用物理基礎(2年次)、分子物理化学(2年次)、材料理工学実験(3年次)、ほか
  • 分子エレクトロニクスI、分子エレクトロニクスII(大学院博士前期課程)

現在の主研究テーマ

水素化アモルファスシリコン半導体の連続積層体による有機分子機能制御

 水素化アモルファスシリコン(a-Si:H)半導体を数ナノメートルから数10ナノメートルの厚さで水素含有量を調節して連続積層型の薄膜にすることで、これに接する有機分子の光吸収、発光、イオン伝導などの機能制御できることを発見し、応用実施例多数開拓中である。光センサ、イオン伝導整流素子、細胞膜表面の膜蛋白質、表在性蛋白質などイオン輸送、情報伝達に関わる超分子に作用させて細胞性能制御など可能性が拡がる。

紫外可視光変換物質とシステム

 有機化合物と金属イオンの新規に見出した組み合わせで変換効率の高い紫外可視光変換を実現し、利用しにくい自然光の紫外線を水色可視光に変換する物質のさらなる開発と、光電池の長寿命化と効率向上、光合成の効率向上、省エネルギーシステム、サンスクリーン(化粧品)素材ほか、多数の用途への可能性が拡がる。

高耐久有機半導体の光電池、センサ素子への応用

 分子全体にπ(パイ)電子共役系が拡がっている有機分子と金属イオンの錯体が有する半導体特性や有機導電性物質のうち耐久性の高い物質について光電変換機能が発現するシステム、センサ特性が発現するシステムについて研究を進めている。

受験生へのメッセージ

 これまでトランジスタや太陽電池の材料として知られていた水素化アモルファスシリコン(a-Si:H)半導体が、当研究室で発見したように全く知られていなかった有機分子機能制御に利用できるという図式は、その他の既知の物質にもきっとあてはまる現象があるはずです。また太陽から地球に降り注ぐ紫外線エネルギーは石油換算エネルギー量で6兆kg相当もありますが利用されていません。これを利用しない手はないのではないでしょうか。是非有機半導体新物質や新規の方法を発見して社会に役立てていきましょう。

大口 健一(オオグチ ケンイチ); Ken-ichi OHGUCHI

職名:教授
所属:大学院理工学研究科 物質科学専攻 材料理工学コース
専門:材料力学・計算力学
学位:博士(工学)
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プロフィール

学生時代は機械工学を専攻し、電子実装基板はんだ接合部の変形を表す非弾性構成モデルの構築と、その応用による疲労強度評価法の開発に取り組んだ。博士後期課程修了後は、生まれ故郷の秋田市で大学教員としての研究活動を始め、有限要素法(FEM)による非弾性変形解析を高速・高精度で可能とする技術の開発や、金属材料の変形特性の迅速評価法に関する研究などに取り組んだ。これらの技術は、FEM解析に基づく自動車エンジン部品の疲労寿命予測の高精度化、電子機器の新規強度信頼性評価法の開発、導電性セラミックスと工具鋼の接合、ステンレス鋼鋳鋼の熱変形解析などに活用されている。

授業への取り組み

主に材料の変形や強度に関する授業を担当する。

  • 弾性体力学(2年次)、加工プロセス学(3年次)、材料評価学(3年次)ほか
  • 複合材料力学I・II(大学院博士前期課程)、応用弾塑性力学I・II(大学院博士後期課程)

現在の主研究テーマ

材料の非弾性構成モデルの構築・応用と変形特性の新規評価法の開発
材料を安全に使用するには、材料に力が加わったときに、どのくらいの変形が生じるのかを予め知っておく必要があります。そこで、材料に生じる変形と力の関係を様々な実験で調べた上で数式化し、その数式をコンピュータシミュレーションに応用して実際の製品で生じる変形を正確に予測するための研究を行っています。また、材料の変形特性を表す材料定数を正確かつ速やかに決定するための試験方法および試験装置の開発も行っています。そして、これらを活用して、製品の破壊を防止するための方法や寿命を延ばすための方法について、実験・シミュレーションの両面から検討しています。

受験生へのメッセージ

材料理工学コースでは、様々な材料の製造技術と各材料の性質・機能の発現機構に関する理論はもちろん、それらを最新機器の製造や次世代装置の開発に応用する方法も学ぶことができます。実施されている研究も多岐にわたり、物理学と化学の知識に基づき材料の製造技術や理論を高度化する研究に加えて、数学とプログラミングの知識に基づくコンピュータシミュレーションを活用した研究も行われています。私の研究室でも、上記の研究に関連して、プログラミング、画像解析法、試験装置の制御法など様々なことを学ぶ機会を用意しています。好奇心が旺盛な皆さんのお越しをお待ちしています。

吉村 哲(ヨシムラ サトル); Satoru YOSHIMURA

職名:教授
所属:大学院理工学研究科 物質科学専攻 材料理工学コース
専門:機能性薄膜材料・物性
学位:博士(工学)
研究者紹介特設サイト:https://www.akita-u.ac.jp/honbu/lab/vol_35.html
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プロフィール

東北大学(工・電子系)での学部4年・修士課程・博士課程当時は、ハードディスクドライブ用の薄膜磁気記録媒体における、高密度記録化のための薄膜微細組織制御に関する研究に、その後、日本学術振興会特別研究員(所属機関:東北大学)および名古屋大学(工・材料系)助手当時は、ハードディスクドライブ用の磁気再生ヘッドにおける、高感度化のための 高品質極薄絶縁層の作製や高機能強磁性薄膜の探索に関する研究に、そして、九州大学(工・電子系)助教当時は、磁気ランダムアクセスメモリにおける、低消費電力化のためのハイブリッド記録システムに関する研究に、それぞれ取り組んできた。2008年4月に 秋田大学准教授に着任し(2019年4月より教授)、現在、強磁性かつ強誘電性などの多機能材料の探索、その高品質薄膜の作製、それを用いた新規次世代高性能磁気デバイスの開発、に取り組んでいる。この間、科学技術振興機構さきがけ兼任研究者・INESC-MN(ポルトガル)客員研究員・名古屋大学非常勤講師・VIT大学(インド)非常勤教授、を歴任。大阪府出身。

授業への取り組み

材料理工学コースに開講されている電気・電子系に関する下記の科目において、その概念を材料学の視点と知見から判りやすく解説し、材料と電気との複合領域の理解を促している。

  • 電磁気学(2年次)、電子材料学(3年次)
  • 薄膜材料物性学(大学院博士前期課程)

現在の主研究テーマ

高機能磁性かつ誘電性材料の探索およびその高品質薄膜形成とデバイス応用に関する研究
世の中に数多く存在する磁気を用いた種々のデバイス(メモリ・センサ等)は、コイルに電流を流して発生させる磁界により駆動されています。100年以上使われ続けているこの方式では電力のロスが非常に大きく、それが高性能化を妨げています。
本研究室では、電界で駆動させる新しい方式を提案しており、それに適した革新的な高機能かつ多機能な材料を探索し、その薄膜を高品質に作製することで(写真上段はクリーンルーム内に設置されている超高真空対応薄膜作製装置)、超低消費電力・高集積の新規な磁気デバイスの実現を目指しています。また、新材料の特殊な物性を評価する新装置の開発も、同時に行っています(写真下段は新規構築中の「電気磁気効果測定装置」)。

受験生へのメッセージ

まずは、高校そして大学の3年生までの勉強で、物理・化学・数学の知識をしっかり身に付け、それらを基に、大学4年生から始まる研究活動において、ぜひ、挑戦的なテーマに取り組んでみてください。大学の研究では、企業での研究開発とは異なり、失敗を恐れず、大いなる野心を持って取り組むことが可能です。失敗しても、その知見は次の研究に生かされ、無駄にはなりません。みなさんが、基礎知識の応用と柔軟な発想から生まれる「ひらめき」でもって、大きな成果を出してくださることを期待しております。

佐藤 芳幸(サトウ ヨシユキ); Yoshiyuki SATO

職名:准教授
所属:大学院理工学研究科 共同サステナブル工学専攻
専門:材料設計学
学位:博士(工学)
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プロフィール

秋田大学へ赴任以来、一貫して、塩化水素HClガスを含む雰囲気における金属の高温酸化に関する研究を行っている。酸素が存在する雰囲気中で金属は酸化反応を起こすが、高腐食性要因となるHClガスが共存すると、酸化のみならず塩化反応が腐食反応に関与して複雑な挙動となる。しかし、そのメカニズムを解明できれば、酸化-塩化の複合反応を制御することで材料設計が可能となる。このような研究を通じて、コンピュータを用いた計算材料学への適用による高温材料設計を目指している。

授業への取り組み

主に熱力学を基本とする解析や応用に関する授業や実験を担当する。近年は、WebClassというネットワークを用いた自学自習システムを授業に取り入れている。

  • 基礎力学II(1年次)、材料理工学実験II(3年次)、計算材料科学(3年次)ほか
  • 分子計算材料学I、II(大学院博士前期課程)

現在の主研究テーマ

塩化物の揮発をともなう金属の高温腐食現象の解明
雰囲気に酸素に加えて塩化水素ガス(HCl)が含まれる高温雰囲気において、様々な金属の高温腐食特性を調査しています。
腐食性ガスとしてのHClはそのまま金属に作用するのではなく、高温では酸素と反応して塩素Cl2と水蒸気H2Oを生成します。実際の腐食は、このCl2が金属と反応し、揮発性の高い金属塩化物を生成することで、酸素中に比べて複雑で速い化学反応を起こします。鉄やクロム等を調べていますが、金属の種類によって振る舞いが大きく異なるので、検討結果は大変興味深いです。

受験生へのメッセージ

“材料”はもはや、経験的知識の集積だけでは新しく設計できないほど複雑になっています。つまり、「錬金術」につながるような摩訶不思議な経験則ではなく、理学的な「科学理論」や、緻密で大規模な「計算」を基礎にしているということです。理科の理論や数学の秩序が好きな諸君は、それらを実際の工業製品としての“材料”に見出すことができるでしょう。このようなアプローチが、予想だにしない新材料を産み出すもとになるのです。

仁野 章弘(ニノ アキヒロ); Akihiro NINO

職名:准教授
所属:大学院理工学研究科 物質科学専攻 材料理工学コース
専門:セラミック材料学
学位:博士(工学)
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プロフィール

愛媛県立川之江高校卒業後、学生時代には、超高圧電子顕微鏡を用い、電子線照射法により、磁石材料として知られるFe-Nd-B合金のナノ組織制御に関する研究に取り組み、2007年3月に博士の学位を取得した。2007年4月に秋田大学工学資源学部材料工学科(現理工学部物質科学科材料理工学コース)の助教に着任し、硬質セラミックスの開発に関わる研究に取り組むこととなった。2013年4月に同講師、2015年4月に同准教授となり現在に至る。現在は、高温で利用可能な硬質セラミックスに着目し、耐熱、高硬度セラミックス創製に関する研究・教育に従事している。愛媛県四国中央市出身。

授業への取り組み

主にセラミック材料に関する授業や実験を担当する。

  • 機能無機材料学(3年次)、材料理工学実験(3年次)、材料理工学演習(2年次)、基礎力学(1年次)ほか
  • セラミック材料科学(大学院博士前期課程)

現在の主研究テーマ

高硬度かつ強靭なセラミックスの創製および組織制御法の確立

本研究室では、主に切削工具、金型材料へ応用可能な新規硬質セラミックスを粉末冶金的手法を用いて創製しています。多くの金属材料では、金属塊を融かし、型に流し込み目的形状の材料を得ますが、セラミックスは融点が高いため、融かすのは困難であり、粉末を原料にして、型に入れ押し固め、高温の炉で焼いて作製する粉末冶金の手法を利用します。一般に工具材料であれば金属(ここではバインダーと呼ばれる)を含む炭化物が多く用いられていますが、高温等一部の特殊環境下での使用においては、バインダーを用いることで、性能が低下してしまします。宇宙・航空産業における、ロケットやジェットエンジンの部品として用いられているインコネルなどの耐熱合金は、高温強度が高く、その加工が困難な材料です。耐熱合金を高精度で加工するには、高温でも軟化しにくい材料の開発が必要となります。このような材料特性は、電子顕微鏡レベルで見ることのできる微細な組織形態と密接に関連しています。炭化物や窒化物を利用し、合成時に形成する組織をコントロールすることで、優れた機械特性をもつセラミック材料の開発を行っています。

受験生へのメッセージ

身の回りには様々な“もの”が存在し暮らしを支えています。その“もの”たちの原点には“材料”があります。直接手にしている材料もあれば、直接目にすることはないが、手にしている材料を生み出すために用いられている材料もあります。私の研究している材料は、どちらかといえば、皆さんが手にしているものを作り出すために用いられる材料です。すべての人の生活に関わってくる“材料”という学問の世界に足を踏み入れてみませんか?

後藤 育壮(ゴトウ イクゾウ); Ikuzo GOTO

職名:准教授
所属:大学院理工学研究科 物質科学専攻 材料理工学コース
専門:鋳造工学
学位:博士(工学)
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プロフィール

学生時代にはソルト中子の成形条件が機械的性質と凝固組織に及ぼす影響に関する研究や、窒化アルミニウム基板接合鋳造法における指向性凝固制御に関する研究に取り組み、2012年3月に博士学位を取得。2012年4月に秋田大学大学院工学資源学研究科材料工学専攻(現大学院理工学研究科物質科学専攻材料理工学コース)の助教に就任、2019年4月に同講師に就任。現在は高強度・高熱伝導性・高電気伝導性・複雑形状鋳物部品のための純アルミニウム・純銅・鋳鉄・鋳鋼、及びそれらの製造に適した鋳造プロセスやそのシミュレーション、セラミックスとの鋳造接合技術などに関する研究・教育に従事している。

授業への取り組み

主に鋳造などの素形材プロセスや材料の機械的性質に関する授業や実験を担当する。

  • 材料プロセス学(3年次)、材料理工学実験Ⅱ(3年次)、外国文献講読(3年次)ほか
  • 溶融加工学Ⅰ (大学院博士前期課程) 、溶融加工学Ⅱ(大学院博士前期課程)

現在の主研究テーマ

鋳物の高性能化のための鋳造シミュレーションの活用に関する研究
本研究室では、鋳造分野に関する研究を行っています。鋳造とは、熱して液体状態にした金属を鋳型に流し込んで凝固させることで形をつくる方法です。しかし、流し込んでいる途中の凝固や凝固の際の収縮により、不良品ができることもあります。鋳造シミュレーションを用いることで、実際には見ることのできない鋳型の中の様子を観察できます。例えば溶かした金属の流路をどこに付けるかで流れ込む順序が変わり、凝固の順序も変化します。凝固が遅い部分には欠陥が発生しやすいので、それをシミュレーションで事前に調べたり、欠陥が発生しない条件を探したりすることができます。
シミュレーション結果のアニメーションはこちらから

受験生へのメッセージ

鋳造と聞くと古そうなイメージがあるかもしれませんが、実際、遺跡から発掘される銅鐸や、奈良の大仏、南部鉄器などは鋳造でつくられたもの、つまり鋳物です。一方で、自動車・バイクのエンジンや足回りには、鉄やアルミニウムの鋳物がたくさん使われていますし、ノートパソコンやロケットにも鋳物が使われています。昔からある技術である鋳造が今でも広く使われているのは、製造コストが低く、大量生産もできる上、形状の自由度が高いという優れた長所があるためです。

高橋 弘樹(タカハシ ヒロキ); Hiroki TAKAHASHI

職名:講師
所属:大学院理工学研究科 物質科学専攻 材料理工学コース
専門:電気化学、触媒化学
学位:博士(工学)
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プロフィール

学生時代には、北海道大学触媒化学研究センターにてSOFCアノードや低温型燃料電池の電解質やアノードに関する研究に取り組み、2012年に博士学位を取得。2012年4月に秋田大大学院工学資源学研究科材料工学専攻(現理工学部物質科学科材料理工学コース)の助教に就任、2019年4月に同講師に就任。高校では野球、大学~大学院ではラグビーに汗を流したが現在は観戦のみ。北海道旭川市出身。秋田名物の中では、あくらビールが好きだが、ビールはサッポロクラシックが一番だと信じている。

授業への取り組み

主に化学やエネルギー材料に関する授業や実験を担当する。

  • 基礎化学実験(1年次)、物理化学ⅡB(2年次)、外国文献講読(3年次)
  • 電極材料科学(大学院博士前期課程)→実用的な知識・スキルを教示

現在の主研究テーマ

燃料電池や電解プロセッシング用新規電極材料の開発
本研究室では、電気化学に関する研究を行っています。燃料電池はH2とO2ら高効率で電気エネルギーを取り出せるシステムです。しかし、一般家庭にまで燃料電池を普及させるためには、低価格化がカギになります。高活性燃料電池電極材料が得られれば、燃料電池のコストを低減できます。そのため、我々は貴金属、非貴金属の両面で新規燃料電池電極材料を探索しています。
また、電解によってCO2を還元する電極触媒についての研究も進めています。化石燃料の燃焼によってCO2が排出されますが、これを有効利用できれば、環境・産業の双方に貢献できます。その他にも、酸素発生触媒やイオン伝導体についての研究を行っています。

受験生へのメッセージ

新しい電極材料を見出すためには、電気化学反応や触媒に関する知識が不可欠です。しかしながら、まったく新しい発想も新規材料探索には重要なファクターです。わたしたち教員にはない、みなさんの柔軟な発想で新規電極材料の探索に挑戦しましょう!

福地 孝平(フクチ コウヘイ); Kohei FUKUCHI

職名:助教
所属:大学院理工学研究科 物質科学専攻
専門:機械材料、材料力学
学位:博士(工学)
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プロフィール

機械工学系大学院時代にVGCFやCNTと言った炭素繊維を含有したAl基の高熱伝導複合材料の熱・強度特性に関する研究を通じて博士学位を取得する(2013年)。2013年4月より、高専にて機械材料に関する授業を行う傍ら、発泡金属、凍結鋳型鋳造法などの研究に従事する。2017年12月に秋田大学大学院理工学研究科 特任助手として赴任する。以来、前述の研究に加え、相変化材料を利用した蓄熱複合材料の開発や能動的熱輸送制御材料の開発等に関する教育・研究に従事している。北海道札幌市出身。

授業への取り組み

主に実験、演習系の授業を担当する。

  • 材料理工学実験II (3年次)、外国語文献講読(3年次)他。材料理工学実験IIでは、Al試験片の引張試験を実施して、金属の持つ異方性について学びます。

現在の主研究テーマ

相変化材料を利用した蓄熱複合材料に関する研究
電子デバイスの高性能化に伴う発熱密度の増加が課題となっている。この課題を解決するために、相変化材料(PCM)の潜熱を利用したPCM含有高分子基複合材料が開発されている。本研究室では、金属薄板を複合材料内部に積層させることにより強度特性への影響などを検討し、蓄熱性能と十分な強度を有する複合材料の開発を目指す。
PCM含有複合材料の破面
PCM含有複合材料の破面
能動的熱輸送制御材料に関する研究
近年、エネルギー消費率の低減やエネルギー使用の合理化が求められている。このため、本研究室では、高い熱伝導率と熱異方性を有するAl基複合材料と断熱性、放熱特性を有する発泡金属を複合化させた熱輸送制御材料の開発を目指す。
開発を目指す熱輸送制御材料の模式図
開発を目指す熱輸送制御材料の模式図

受験生へのメッセージ

近年のエネルギー問題を解決すべく、高い熱伝導率や蓄熱性能などを有しつつ構造材料として使用できるような材料の開発と、様々な材料試験によるこのような材料の材料特性の解明を目指しています。材料の作製時や試験時には自ら治具を設計したり新しい試験法を考案したりしています。材料開発、材料特性評価を通した「ものづくり」に興味のある方はぜひ当研究室へ見学にお越し下さい。オープンキャンパス、サイエンスラボなども積極的に展示、実施しています。

福本 倫久(フクモト ミチヒサ); Michihisa FUKUMOTO

職名:准教授
所属:大学院理工学研究科 附属革新材料研究センター
(物質科学専攻 材料理工学コース 協力教員)
専門:高温酸化・高温腐食
学位:博士(工学)
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プロフィール

大学4年生の時に、秋田大学で水溶液中における金属の腐食に関する研究に従事し、大学院で、北海道大学に入学し金属材料の高温酸化および耐酸化性に関する研究を行った。特に、超耐熱合金のNb基の拡散バリアコーティングにおいて高い評価を受けた。その後、博士課程に進学し博士(工学)を取得した。秋田大学工学資源学部に助手として採用され、講師、准教授となった。最近では溶融塩を用いた表面改質に関する研究と固体電解質を用いた酸化反応ガスの解析に関する研究・教育に従事している。静岡県静岡市清水区出身。小学生からサッカーをし、高校1年の時にインターハイで全国制覇(補欠ですが。。。)

授業への取り組み

主に表面改質や高温材料などの機能性材料に関する授業や実験を担当する。

  • エネルギー変換材料学(3年次)、材料理工学実験(3年次)、基礎化学(1年次)ほか
  • 表面改質学(大学院博士前期課程)

現在の主研究テーマ

当研究室オリジナルの手法で高温環境における金属の酸化について解析
本研究室では、航空機用のジェットエンジン(右の写真)や発電用のタービンブレードに用いられる高温材料の耐酸化性の評価に関する研究と表面改質に関する研究を行っています。世界で当研究室でしかできない手法で高温環境の評価を行っています。
近年、地球温暖化が大きな問題となっています。特に熱機関から多くの二酸化炭素を排出するため、熱効率を向上させる必要があり、それに伴い材料の耐用温度も上昇しています。したがって、高温での材料の特性を評価する研究が地球温暖化を抑制するために重要になっています。

受験生へのメッセージ

私も高校生の時は材料工学科ってなに?という感じでした。しかし、実際に入学して材料工学を学んでいくと大変面白いことに気づきました。材料はすべての部材に用いられています。その材料の特性が悪ければ製品は十分な機能を発揮できません。したがって、材料は工学の基礎を支える重要な学問です。この学問を一緒に学びませんが?