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佐々木研究室:研究紹介s

物質理工学院
(ファイルで)
原子や電子の世界を覗く・宇宙や地球を覗く
総理工・材料物理

研究内容の紹介です。みんなで未知のことに挑戦すると楽しいよ。

酸素原子を介した超交換相互作用
遷移金属イオンと酸素イオンの超交換相互作用は強相関的な物性発現に重要です。
 電子非占有準位への電子遷移(電子軌道)を特定して、結晶内原子の電子情報や磁気情報を分光学的X線結晶解析から求めます。
 共鳴磁気散乱での光子と電子・正孔のもつれ合いから、4p-3d混成や共有結合に寄与する酸素2p軌道の不対電子の観測を試みています。

固体材料の機能や物性と結晶構造
エレクトロニクスを始めとする多くの分野では、原子や電子レベルで結晶構造と物性の関係を研究することが重要です。
 研究室では、セラミックスなど機能性材料の構造解析、電子状態の分光法やX線散乱法による解明、実験結果を理解するための計算機シミュレーションを行っています。


共鳴磁気散乱と磁気構造決定
磁気記録やマイクロ波吸収材であるBaフェライトはFeの部分的置換で物性が大きく変化します。
 放射光共鳴磁気散乱法と異常分散法を用いて、5種類の陽イオンサイトの席占有率や磁気モーメントを決定しました。
 ドープされたTiやCoが特別なサイトを選択的に占有することでFeスピンの傾きがサイト毎に異なっていました。

地球・惑星物質の局所構造解析
隕石や地球マントル物質を構成する主元素の他に、微量にしか含まれない元素からも、宇宙・始源太陽系・地球の進化過程に関する重要な情報が得られます。
 ppbオーダーの極微量元素を検出し、その配位環境をXAFS法で構造解析することで、 鉱物に取り込まれたプロセスや環境から、白亜紀/第三紀境界で起きた生命の大量絶滅を研究しています。

環境にやさしい熱電変換素子の開発と廃熱利用
地球温暖化や化石燃料の枯渇化が叫ばれる中、熱電発電はスケール効果が無視でき低密度廃熱のエネルギー変換として期待できます。
 実用には熱電性能や耐久性の向上と低コスト化が必要で、高温熱電用酸化物材料の開発とともに、熱電素子パッケージ化(右図)の共同研究を進めています。
 低密度廃熱利用の熱リサイクル構築を目指しましょう!