center for advanced research of energy and …...- laboratory of chemical energy conversion systems...

北海道大学大学院工学研究院

附属エネルギー・マテリアル融合領域研究センター

パンフレット

Center for Advanced Research of Energy and Materials

Faculty of Engineering

Hokkaido University

Brochure

2016/2017

2

Center for Advanced Research of Energy and Materials, Sapporo, Japan

〒060-8628 北海道札幌市北区北 13 条西 8丁目

北海道大学大学院工学研究院附属エネルギー・マテリアル融合領域研究センター

Center for Advanced Research of Energy and Materials, Faculty of Engineering,

Hokkaido University, Kita 13 Nishi 8, Kita-ku, Sapporo 060-8628, Japan

http://labs.eng.hokudai.ac.jp/labo/carem/

3


ご挨拶

本センターは、高効率なエネルギー変換を達成するシステム及びマテリアルの開発に関する研究を行うとともに、エネルギ

ーに関する学際的かつ融合的な教育を行い、さらにエネルギーに関連する分野を融合するネットワークの形成に資することを

目的として設置された工学研究院付属の研究センターです。光、熱、量子エネルギーなどの多様なエネルギーを安全かつ有

効に利用するための研究を推進する、光・熱エネルギー変換材料分野、量子エネルギー変換材料分野、マルチスケール機能

集積分野、エネルギー変換システム設計分野、エネルギーメディア変換材料分野の五つの研究室が設置されております。

グローバルな環境・エネルギー問題が顕在化している現在、従来の石炭や石油に主に依存したエネルギー社会から脱却し、太陽光、風力、バイオマスな

どの多様なエネルギーを源とした高効率で安全なエネルギー変換システムの構築が求められております。本センターは、このエネルギー変換やエネルギ

ー貯蔵に不可欠な機能性材料の創製およびその材料の構造・機能解析、さらにはそのような材料を用いた新規エネルギー変換プロセス・エネルギーメディ

アに関する最先端研究を推進し、２１世紀のエネルギーイノベーションに貢献する研究教育拠点として貢献することを目指しております。教育面では工学院

および総合化学院の協力講座として学部生・大学院生の教育にも参画し、エネルギーに関連した次世代の人材育成にも貢献しています。

また、本センターには、世界的にもユニークなイオン加速器２基を敷設したマルチビーム超高圧電子顕微鏡およびとパルスレーザー発振器を備えたレー

ザー超高圧電子顕微鏡を擁する超高圧電子顕微鏡研究室が設置されており、全学共同研究・教育施設として学内の教育研究に有効利用されているのみ

ならず、国内外の研究者に共同利用施設として開放し、エネルギーを含む多くの学際領域研究の新たな展開に寄与しております。

平成 28年 4月

センター長幅﨑浩樹

Director’s Address

The Center for Advanced Research of Energy and Material (CAREM), which belongs to Faculty of Engineering, was established to

conduct advanced researches related to materials and systems for efficient energy conversion, to provide interdisciplinary education for

energy-related science and engineering and to establish integrated network in energy-related research fields. The Center consists of five

laboratories: the Integrated Function Materials, Quantum Energy Conversion Materials, High Temperature Materials, Energy Media, and

Chemical Energy Conversion Systems. Nowadays, efficient utilization of various renewable energies, such as solar, wind and biomass, is

a key issue to solve global environmental and energy crisis, in addition to the reduction of the amount of fossil fuels used for energy supply

by improving the energy conversion efficiency. For contributing to the global energy issue, researches tailoring novel materials,

understanding the materials properties and functionalities for energy conversion and storage, finding and proposing new energy carriers

and energy conversion systems have been conducted in the Center. The Center is also contributing to the education of undergraduate

and graduate students in School of Engineering, Graduate School of Engineering and Graduate School of Chemical Sciences and

Engineering to foster the next generation of researchers and engineers in energy fields.

The Center also owns a multi-beam, high voltage electron microscope laboratory, and the advanced electron microscope facilities in

this laboratory are open to researchers in Japan and also in foreign countries, in addition to all students and researchers at Hokkaido

University. We appreciate the ongoing and continuous support and cooperation of everyone for the Center and in research fields of energy

and materials.

Professor Hiroki Habazaki

Center Director

April 2016

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沿革

エネルギー・マテリアル融合領域研究センター

寄附分野　長寿命・高信頼性コーティングシステム分野

2010 年 4 月 1 日設置

マルチスケール機能集積分野

エネルギーメディア変換材料分野

量子エネルギー変換材料分野

エネルギー変換システム設計分野

熱エネルギー変換材料分野

超高圧電子顕微鏡研究室

1958 年 4 月

1994 年 6 月

設置

廃止

1 日

24 日

1965 年 4 月

1994 年 6 月

設置

廃止

1 日

24 日

1984 年 4 月

1994 年 4 月 1 日

設置

廃止

10 日

工学部附属金属化学研究施設

金属物理部門

高温化学部門

炭素系素材部門

工学部附属直接発電実験施設

1978 年 4 月 1 日

1988 年 4 月 1 日設置

廃止

工学部附属石炭系資源実験施設

1975 年 4 月 1 日

1982 年 4 月 1 日設置

廃止

石炭構造部門

石炭反応部門

工学部附属先端電磁流体実験施設

1988 年 4 月

1994 年 6 月

設置

廃止

8 日

24 日

工学研究科

物質工学専攻

設置

廃止

炭素系資源転換反応分野炭素系資源評価分野エネルギー転換制御分野極限材料工学分野

エネルギー先端工学研究センター

2004 年 4 月 1 日

1994 年 6 月 24 日

エネルギー変換マテリアル研究センター

設置2005 年 10 月 1 日廃止2008 年 30 日9 月

寄附研究部門 (株式会社金星) 不定比化合物研究部門

設置2004 年 4 月 1 日





熱エネルギー変換材料分野

設置2009 年 1 日7 月寄附研究部門長寿命・高信頼性コーティングシステム研究部門

廃止2010 年 4 月 1 日

Three research institutes were active in the Facility of Engineering, Hokkaido University as affiliated research institutes before June, 199

Three research institutes were active in the Facility of Engineering, Hokkaido University as affiliated research institutes before June, 1994.

- Metal Chemistry Research Institute (founded on March 4, 1937 and revised on April 1, 1958)

- Coal Research Institute (founded on April 1, 1975)

- Advanced Magnetohydrodynamic Research Institute (founded on April 4, 1988)

Center for Advanced Research of Energy Technology (CARET) was established on June 24, 1994.

- Reaction Engineering in Carbonaceous Resource Conversion

- Characterization and Analytical Chemistry of Carbonaceous Resources

- Division of Energy Conversion and Control

Center for Advanced Research of Energy Conversion Materials (CAREM) was established on April 1, 2004.

- Laboratory of Integrated Function Materials

- Laboratory of Quantum Energy Conversion Materials

- Laboratory of High Temperature Materials

- Laboratory of Energy Media

- Laboratory of Chemical Energy Conversion Processes

Division of Non-stoichiometric Compounds (KINBOSHI Co. Ltd. Endowed) was established in October 2005.

Advanced Coating Laboratory was established in July 2009.

Center for Advanced Research of Energy and Materials was established on April 1, 2010.

- Laboratory of Integrated Function Materials

- Laboratory of Quantum Energy Conversion Materials

History


マルチスケール機能集積分野量子エネルギー変換材料分野熱エネルギー変換材料分野エネルギーメディア変換材料分野エネルギー変換システム設計分野超高圧電子顕微鏡室

２０１０年４月１日設置

長寿命・高信頼性コーティングシステム分野（寄附分野）

２０１２年６月３０日廃止

長寿命・高信頼性コーティングシステム分野（寄附分野）

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- Laboratory of High Temperature Materials

- Laboratory of Energy Media

- Laboratory of Chemical Energy Conversion Systems

- High-Voltage Electron Microscope Laboratory

Advanced Coating Laboratory

Laboratory of Equipment Engineering was established on November 1, 2014.

組織

Organization

北海道大学

大学院工学研究院



教授（兼担）１名

准教授１名

助教１名


教授１名

光・熱エネルギー変換材料分野

教授１名

准教授１名

助教１名


教授１名

准教授 1 名


教授(兼担）１名

准教授１名

助教１名

助教(特任) 1 名

超高圧電子顕微鏡室

教授（兼担) 2名

准教授（兼担）1名

技術専門員 4名

運営委員会

教員会議

Hokkaido University

Faculty of Engineering

Center for Advanced Research of Energy and Materials

Integrated Function Materials

Professor (Concurrent) 1

Associate Professor 1

Assistant Professor 1

Quantum Energy Conversion Materials

Professor 1

Photon &Thermal Energy Conversion

Materials

Professor 1

Associate

Professor 1

Assistant

Professor 1

Energy Media

Professor 1

Associate

Professor 1

Chemical Energy Conversion

Systems


Associate Professor 1

Assistant Professor 1

Specially Appointed AssistantProfessor 1

High-Voltage Electron

Microscope


Associate Professor (Concurrent) 1

Technician Officer 4

Steering Committee Members

Staff Meeting

6



教授 (兼) 秋山友宏

准教授

坂口紀史

Associate Professor

Norihito Sakaguchi

[email protected]

助教

國貞雄治

Assistant Professor

Yuji Kunisada

[email protected]

ポスドク

齊藤元貴

Postdoctoral Fellow Genki Saito

[email protected]

エネルギー利用の高効率化とそのためのマテリアル

開発基盤を構築するためのナノからマクロまでのマル

チスケールにわたる材料の解析・評価を電子顕微鏡法

ならびに計算機シミュレーションにより遂行し、エネルギ

ー材料の機能化のための研究を展開している。特に、

金属や半導体・セラミックス等の粒界・界面構造解析に

基づく各種エネルギー材料の高機能化、苛酷環境用材

料の原子・電子構造評価、ならびにエネルギー変換の

高効率化のための革新的材料開発基盤を確立する。

現在、実施している研究テーマ例を以下に示す。

（１）セラミックス/金属界面の原子構造・電子構造評価

金属とセラミックスを複合させることにより，その諸特

性を向上させた先端材料が実用に供されている。電子

デバイス材料，金属/セラミック複合材料，熱遮蔽セラミ

ックコーティング，触媒材料などは金属とセラミックスの

融合を有効利用した例である。このような複合材料に

おいては金属/セラミック界面の機械的強度や物理的・

化学的安定性が材料特性に重要な役割を果たす。そこ

で，電子顕微鏡法と計算科学的手法によりセラミックス

/金属界面の原子構造および化学結合状態を評価し，

高機能な材料設計への指針を得ることを目的とした研

究を推進している（図 1）。

（２）化学反応シミュレーションに基づく高機能材料設計

省資源・クリーンエネルギー社会の実現を目指し，耐

久性の高い機能材料や高効率な触媒材料の開発を行

っている。材料劣化特性や触媒反応特性を解明するた

めには，材料表面・界面上での電子や原子の振る舞い

を理解する必要がある。そのため，第一原理電子状態

計算と原子核の量子ダイナミクス計算等に基づく化学

反応シミュレーション手法を用い，様々な物理現象を素

過程から理解するための研究を推進している．(図 2)

ここから得られる知見を活用し，新規高機能材料を原

理原則に基づき設計している。

（３）次世代原子エネルギー変換材料のキャラクタリゼ

ーションに基づく機能材料創製

次世代原子エネルギー変換システムとして種々のタ

イプの原子炉が提案されているが，炉構成材料に要求

される性能はますます過酷になりつつある。我々は，マ

ルチビーム超高圧電子顕微鏡を利用したシミュレーショ

ン照射試験により，先進材料の耐照射損傷特性を探る

とともに，原子構造や微細組織のキャラクタリゼーショ

ンに基づいた検討を重ねることにより，候補材料のスク

リーニングや新規材料開発へのフィードバックを行って

いる。

（４）電子エネルギー損失分光法による先進エネルギー

変換材料解析

電子エネルギー損失分光法では材料の化学結合に

関する情報や誘電関数などの光学的特性の評価が可

能である．我々は，モノクロメータを備えた最新の電子

顕微鏡を利用して，種々のエネルギー変換材料の状態

分析を原子スケールで実施するとともに，先進エネル

ギー変換材料の開発とそれらの特性解明に向けた研

究を遂行している。

図１ Pd/ZnO 界面における(a)結晶構造像，(b)マルチ

スライス計算像，ならびに(c)原子構造モデル。

Fig.1 (a) Structure image, (b) simulated image,

and (c) atomic structure model of the Pd/ZnO

interface.

7


Laboratory of Integrated Function

Materials

Professor (concurrent) Tomohiro Akiyama

Associate Professor Norihito Sakaguchi

Assistant Professor Yuji Kunisada

Postdoctoral Fellow Genki Saito

A highly efficient energy conversion material has

been studied through atomic structure analysis and

property assessment in extended range between

nanoscopic and macroscopic dimension, employing

high-resolution analytical electron microscopy. Our

study aims at a contribution to efficient use of various

energy resources. R & D on material devises of high

electric energy conversion rate has been carried out

on semiconductors and ceramics. Correlation

among atomic structure, electronic structure and

property in the interfaces of materials is intensively

studied.

(1) Atomic and electronic structure analysis of

metal/ceramics interface

Metal/ceramics interfaces play an important role for

a number of technological applications such as

electronic packaging devices, composite materials,

thermal barrier coatings, solid oxide fuel cells and

catalysis. Functional and mechanical properties of

these materials systems containing the metal/

ceramics interfaces are strongly affected by the

atomic and electronic structures of the interfaces.

The aim of this research is to characterize the atomic

and electronic structures of the metal/ ceramics

interfaces using high-resolution TEM, electron

energy-loss microscopy (EELS) and ab-initio

calculation and to obtain the new guideline for the

development of highly efficient functional materials

(Fig. 1).

(2) Functional materials design based on first

principles calculations

We develop new long-life materials and highly-

efficient catalysts to realize the resource-saving and

renewable energy society. Understanding electronic-

and atomic-scale behaviors of materials at

surfaces/interfaces is necessary to reveal material

degradation characters and catalytic reactivity. We

investigated the elementary process of material

degradations and catalytic reactions with the aid of

first principles calculations, and design new

functional materials based on “the principle of the

thing”. (Fig. 2)

(3) Improvement and new design of nuclear

reactor materials using multi-beam high-voltage

electron microscopy

In the next generation atomic energy conversion

systems, the performance demanded for the reactor

component materials is becoming severer. Therefore,

the development of advanced materials has been

performed more aggressively. We fundamentally

investigate the radiation damage behaviors in

materials by simulated irradiation experiments

employing multi-beam high-voltage electron

microscope. The examination based on the

characterization of the atomic structures and

microstructures is also performed to contribute to the

development of the new advanced materials.

(4) Analysis of advanced energy conversion

materials by electron energy-loss spectroscopy

EELS is one of the powerful tools for analyzing the

chemical and structural properties of very small

regions of various energy conversion materials. The

spherical aberration-corrected STEM with a

monochromator gun enables us to reveal the

detailed information about the chemical bonding

state and dielectric properties of nano-structure

materials. Ab-initio calculations are also performed

to clarify the origin of the fine structure of the spectra

acquired by the EELS.

Fig.2 Elementaly process at surfaces/interfaces.

図 2 表面・界面近傍における様々な素過程．

8



教授

柴山環樹

Professor

Tamaki Shibayama

[email protected]

ポスドク

石岡準也

Postdoctoral Fellow Junya Ishioka

[email protected]

ポスドク

ウエイケン Postdoctoral Fellow

Yu Ruixuan [email protected]

本分野は、先進エネルギー利用システムの確立とそ

れに必要な材料開発を中心に研究を進めている。次世

代原子力プラントや高効率なエネルギー変換システムの

開発のためには超高温、強腐食条件下などの過酷環境

に耐えうる材料創製が必要とされているが、この要請に

応えるために、(1)中性子や非平衡プラズマに曝される耐

候性材料、長寿命化炉あるいは超臨界水型炉などの次

世代原子炉の実用化に向けた照射環境用の構造材料開

発研究、および(2)世界的に比類のない 130 万ボルトの

マルチビーム超高圧電子顕微鏡とイオン加速器を用い、

電子線・粒子線の量子エネルギービーム利用によるナノ

材料創成研究を行っている。また、新たにプラズマや光

量子ビームを用いたナノ材料開発にも着手している。主

な研究テーマと最近の成果は次の通りである。

（１）プラズマ応用によるエネルギー変換機構とマテリア

ル創製基礎研究

液中放電プラズマ環境下での電極物質のナノレベル

形状制御による新規材料創製の可能性を主に実験的に

追求している。これまでに、Ni、 Ti、 Ag、 Au 等の源材

料から、直径 10 nm 以下の超微粒子を含む真球ナノボ

ールの精製に成功した。これらのナノボールの精製機構

はプラズマと電極の境界層内の電流流れにおける電流

集中現象(熱-電気不安定性)と密接に結びついていると

考えられ、通電様態の制御を通じて精製されるナノボー

ルのサイズおよび物性をコントロールできる可能性があ

り、従来の気・液相法を超える高品質、大量生産、より廉

価なナノボール作製法として期待される。

（２）量子ビーム利用による材料基礎研究

イオン加速器付マルチビーム超高圧電子顕微鏡にレ

ーザー光照射系を新規設備し、試料物質に対し電子、イ

オン、レーザー光の量子ビームを逐次的または同時に照

射し、材料のナノスケール観察や非平衡環境下における

新規創製が期待される。現在、顕微鏡内レーザー光照射

効果の定量的見積もりを得るために、顕微鏡外照射実験

をコロジオン高分子膜上塗布炭素、炭素片および白金鉄

片に対して行ない、Nd:YAGレーザー光のアブレーション

効果による炭素微粒子の生成や炭素、白金鉄の表面ナ

ノピットパターンの形成が確認できている。

（３）過酷環境用先進材料の開発

原子炉内発生中性子が材料に与えるボイドスエリング、

誘起偏析、脆化などの問題に対し、各種のイオンビーム

照射と超高圧電子顕微鏡を用いた電子線照射による材

料微細組織変化についてビーム損傷の観点より調べて

いる。Nb-Al焼結合金に、TEM内で電子ビーム照射を行

い、微細組織変化挙動をその場観察した結果、室温照射

では、NbAl3 に特徴的な回折斑点が消滅し、Al の回折リ

ングが出現し、高温(350℃)での照射では、規則化が進

みNbAl3相が母相中に形成した。285℃から 485℃の範

囲での加熱実験では顕著な微細組織変化は見られない

ことから、電子線照射による組織変化が温度状態の違い

により異なって起こることが確認された。

（４）高効率量子エネルギー変換材料ならびに原子エネ

ルギーに関する材料開発

ガス冷却高速炉炉心の耐熱性物質として期待される

SiC/SiC 複合材について、新たに TEM 内 in-situ クラッ

ク伝播試験用資料ホルダーの開発を行うと共に、実際に

TEM 内でクラックを与え、動的なその場観察から伝播経

路の解明を行っている。あらたな原子力エネルギー源の

供給のため、安全で高効率な次世代型原子炉の開発に

向けた炉材料研究に着手している。

mailto:[email protected]

9


Laboratory of Quantum Energy Conversion Materials

Professor Tamaki Shibayama

Postdoctoral Fellow Junya Ishioka

Postdoctoral Fellow Yu Ruixuan

Achieving advanced energy-utilization system using

new efficient energy conversion materials is a key issue to

be solved. The main research objective of our laboratory

is R&D of innovative materials for severe environments,

such as heavily corrosive conditions and very high

temperature, for the development of advanced atomic

energy plant or highly efficient energy conversion system.

For that purpose, research subjects carrying out in our lab

are (1)researches on development of weatherproof

materials exposed to nonequilibrium plasma and neutron

field, and of structural materials for use in irradiation

environment, intended to practical application of next-

generation reactors such as longer-lasting reactors and

supercritical water reactors, and (2)researches on nano-

material creation by utilizing quantum energy beams of

electron, ion using ion accelerators and the Multi-beam

High-Voltage Electron Microscope (MB-HVEM) with

worldwide incomparable 1.3 MV. We have started

development of nano-materials newly using plasma and

photon (laser) beam.

Our main themes and recent results are as follows.

(1) Basic researches on energy conversion

mechanism and creation of materials with application

of plasma

We have examined the possibility of creation of new

material through nano-level shape controllability of

electrode material under electro-hydraulic plasma

environment. We have succeeded in refining spherical

nano-balls include ultrafine particles smaller than 10 nm in

diameter, by using cathode materials such as Ni, Ti, Ag,

and Au (Fig.1). This method is expected to realize a high-

quality, mass productive, and low-cost refining process

that exceeds existing both gas-phase and liquid-phase

methods.

(2) Basic research of material by utilizing quantum

beam

We are trying to install a laser-light irradiation system on

MB-HVEM with existing ion accelerators. From the

viewpoint of nano-scale observation or creation of new

materials under nonequilibrium environment, it is thought

useful to apply quantum beams of electron, ion and laser

light onto material, successively or simultaneously.

Outside an electron microscope, a series of irradiation

experiments are now performing onto carbon powder

sprayed on collodion polymer film, carbon slab and iron-

platinum alloys slab, for obtaining quantitative estimation

of laser-light irradiation effect in an electron microscope.

Results show the creation of ultrafine carbon particles and

nano-pit pattern on both surfaces of carbon and iron-

platinum.

(3) Development of advanced material for severe

environment

Nb-Al sintered alloy is irradiated by electron beam in

HVEM and in-situ observation of behavior of fine-structure

changes was performed. Result showed that in the case of

irradiation at room temperature characteristic diffraction

spots of NbAl3 disappeared and diffraction ring of Al newly

appeared, and in the case of irradiation at high

temperature space(350℃). NbAl3 phase was formed in

parent phase after regularization made progress. Since no

apparent fine-structure change is observed in heating

experiment from 285℃ to 485℃, it is supposed that the

structure change by electron beam irradiation occurs in

different manner corresponding to the temperature state.

(4) Material development for high efficiency quantum

energy conversion and nuclear energy utilization

Since SiC/SiC composite material is expected as heat-

resistant material in the core of gas-cooled fast breeder

reactor, we have developed a new sample holder for

dynamically in-situ testing of crack propagation in TEM and

examined the route of crack propagation by actually

generating crack in sample(Fig.2).

Moreover, we are undertaking researches of reactor

materials for the development of next-generation nuclear

reactors ensuring both safety and high-efficiency, and for

the supply of new nuclear energy source

Fig.1 Metallic nano-balls produced by electro-

hydraulic plasma discharge.

図 1 液中プラズマ放電により生成されたナノ粒子．

Fig.2 Electron microscope holder for nano-

mechanical analysis.

図２ナノメカニクス解析用電顕ホルダー装置．

10 Center for Advanced Research of Energy and Materials, Sapporo, Japan

光・熱エネルギー変換材料分野

教授

渡辺精一

Professor

Seiichi Watanabe

[email protected]

准教授

沖中憲之

Associate Professor

Noriyuki Okinaka

[email protected]

助教

張麗華

Assistant Professor

Lihua Zhang

[email protected]

本分野では、物質の多様な物性を材料科学の立場

から最大限に活用して、高効率で環境低負荷な光エネ

ルギー変換、熱電エネルギー変換のための高度な機

能を持つ新しい材料の開発創製研究を進めている。

将来のクリーンエネルギーとして期待される水素を、

太陽光を用いて水から直接製造する「太陽光水素製造

(水の光分解)」の研究を中心に、光エネルギーを用い

て有害物質を分解無害化する「光環境浄化」などのグ

リーンテクノロジー研究を進め、これらに供する新機能

材料システムの開発研究を進めている。

水素は燃料電池の燃料となるだけでなく、二酸化炭

素や窒素と反応させることにより各種の有用資源へと

変換可能のため、次世代グリーン化学応用も期待され

ている。その他、人工光合成による水分解反応は、無

尽蔵の太陽光と比較的安価な光触媒材料を用いて、

水から水素を直接製造できる可能性がある。しかし、従

来の光触媒材料ではその吸収波長が主として紫外光

領域に限られるものが多く、太陽エネルギーの変換効

率向上のためには、可視光から赤外光領域の光を利

用できるように、光触媒の吸収波長を長波長化すること

が課題の一つとなる。このため、可視光域の光を多く吸

収する光触媒材料を探索すると同時に、光触媒による

水分解において水素の発生と酸素の発生を担う光触

媒材料を使い分けることで、材料選択の多様性が期待

されている。

(１) 光誘起ナノ材料創製（水中結晶光合成）

水と光により、水の光誘起分解を伴いながら金属酸

化物のナノ結晶が成長することを見出し、水中結晶光

合成 (SPSC: Submerged Photo-Synthesis of

Crystallites)と命名した。現在、この新奇現象を利用し

て様々な、金属酸化物のナノ粒子、ナノ表面構造を創

るグリーンマテリアル研究開発を進めている。

(２) 太陽光利用材料創製（グリーンナノテクノロジー）

ナノメートルオーダーの微小空間における「光」及び

「物質」間の相互作用(原理)を解明し、それらに基づい

て新奇の機能性材料を創製する開発研究に取り組ん

でいる。

（３）液相燃焼合成製 SrTiO3 による可視光応答光触

媒の開発

可視光照射下での水素生成に活性な光触媒材料と

して期待されているチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)に

着目し、それらの開発研究を行っている。開発には短

時間・省エネルギー製造が可能で大量生産に適してお

り、高比表面積の製品が得られる液相燃焼合成法を用

いている。

（４）燃焼合成技術を用いた熱電変換材料の開発

燃焼合成（固相燃焼および液相燃焼合成）により高

精度に量論比を制御した不定比酸化物（酸素欠損およ

び酸素過剰）はドーピング不要の半導体となり、高い実

用性が期待できる。これら不定比酸化物を中心とした

熱電変換材料の研究は、高いエネルギー変換効率をも

つ材料の開発とそれらの背後にある学理の理解を指

向している。


Laboratory of Photon & Thermal

Energy Conversion Materials

Professor Seiichi Watanabe

Associate Professor Noriyuki Okinaka

Assistant Professor Lihua Zhang

We are developing new materials for photo energy

conversion and thermoelectric energy conversion

with high conversion efficiency and low

environmental impact by take full advantage of the

wide variety of physical properties of the materials

from the viewpoint of materials science.

Hydrogen is expected to be used as green energy

in the future. Our lab is focused on “solar hydrogen

production (photocatalytic water splitting)”, which

means the direct production of hydrogen from water

by sunlight. We are promoting the research of green

technology ‘photocatalysis environmental cleanup’

and developing the new functional materials systems.

Hydrogen is not only expected as the fuel of the

fuel cell, but also expected in the application of next

generation green chemistry because of the possible

conversion into various useful resources by reaction

with carbon dioxide or nitrogen. It is possible to

produce hydrogen from water by exhaustless

sunlight and inexpensive photocatalyst, in which the

water splitting reaction is caused by the artificial

photosynthesis. However, the absorption

wavelength of the traditional photocatalyst is limited

to ultraviolet light range. In order to improve

conversion efficiency of solar energy from the visible

light region to the infrared light region, it’s necessary

to develop new photocatalyst which could absorb

longer wavelength. Therefore, our lab are working on

the researches to find new photocatalytic materials

which could absorb more light in the visible light

region, at the same time the photocatalyst could be

used properly for the generation of oxygen and

hydrogen from water by splitting reaction.

(1) Submerged photosynthesis of crystallites

(SPSC)

We have a new production pathway for a variety

of metal oxide nanocrystallites via submerged

illumination in water: submerged photosynthesis of

crystallites (SPSC). Similar to the growth of green

plants by photosynthesis, nanocrystallites shaped as

nanoflowers and nanorods are hereby shown to

grow at the protruded surfaces via illumination in

pure, neutral water. The process is photocatalytic,

accompanied with hydroxyl radical generation via

water splitting; hydrogen gas is generated in some

cases, which indicates potential for application in

green technologies. The nanobumped surface, as

well as aqueous ambience and illumination are

essential for the SPSC method. Therefore, SPSC is

a surfactant-free, low-temperature technique for

metal oxide nanocrystallites fabrication.

(2) Solar-driven material fabrication

We are elucidating the light matter coupling process

in nano-space and are working on the development

study which creates new functional materials using

SPSC for application in green technologies.

(3) Development of a visible light responsive

photocatalyst using solution combustion

synthesized SrTiO3

The strontium titanate (SrTiO3) photocatalyst is

attracting considerable attention as a material for

hydrogen production. We research SrTiO3 for a

visible light reactive photocatalyst using solution

combustion synthesis.

(4) Development of thermoelectric materials

based on combustion synthesis

Thermoelectrics are able to generate electrical

power from any type of temperature difference. Our

researches have been directed toward development

of materials which have high conversion efficiency

and understanding of the physics lying behind them.

Fig.1 Characteristics of SPSC.

図１ SPSCの特徴．

Light

H2O

Hydrothermal reaction

Photo-induced crystal growth

Materials(Metal oxide

nanoparticles)

Galvanic corrosion & Rust

Heat

h h e

Photo-induced water splitting

H OH

Illumination

control



教授

秋山友宏

Professor

Tomohiro Akiyama

[email protected]

准教授

能村貴宏

Associate Professor

Takahiro Nomura

[email protected]

ポスドク

盛楠

Postdoctoral fellow

Sheng Nang

[email protected]

当研究分野ではホメオスタシス社会の創製を究極

の目的として、エネルギーを高密度に貯蔵、輸送、

高効率に変換する材料の開発を行うとともに、エク

セルギー理論によるシステムの設計を行っている。

(1) 次世代製鉄プロセスの開発：

エクセルギー多消費産業である鉄鋼業は、資源・

環境・エネルギーの三問題を抱えている。当グルー

プはこの三重苦の解決を目標に、材料科学、プロセ

ス工学の観点からアプローチしている。具体的には、

①化学気相浸透法（CVI: Chemical Vapor Infiltration）

を応用した低品位原燃料の高品位化技術（図 1）、

②NH3 を還元材として使用する画期的 NH3 製鉄法、

③製鉄所における高温排熱の有効利用技術をキーテ

クノロジーとして、基礎実験からプロセス設計、シ

ステム創造まで幅広い視点で研究を進めている。

(2) 潜熱蓄熱を基盤とした次世代蓄熱技術の開発

PCM（相変化物質：Phase Change Material）を用

いた潜熱蓄熱技術は、PCM の固液相変化潜熱を利用

するため高密度に蓄熱可能、かつ相変化温度一定で

熱を回収・輸送・供給可能である。当グループでは、

室温から 500˚C 超の高温領域まで、それぞれの温度

に適した新規 PCM の開発、及びプロセス設計を実

施している。具体的には、①次世代パワーデバイス

の熱管理技術のための高熱伝導性PCM複合材開発、

②中低温未利用熱（排熱・太陽熱）利用のための糖

アルコール系PCM開発、③エクセルギー再生技術、

太陽熱発電のための合金PCM開発を実施している。

特に最近、500˚C 超の高温度域で利用可能なマイク

ロカプセル PCM を開発した。この技術は、長年固

体顕熱蓄熱技術の独壇場であった高温プロセスにお

ける蓄熱、熱輸送技術基盤を革新する可能性がある。

(3) 窒化物・酸窒化物の燃焼合成と特性評価

窒化物（AlN、Si3N4、BN など）および酸窒化物

（SiAlON）は、半導体や触媒などの分野で応用が期

待されている。例えば、AlN、Si3N4及び BN は高熱

伝導率かつ、電気絶縁性のため、電子部品の放熱材

として魅力的である。当グループは、燃焼合成技術

を基盤として窒化物や酸窒化物への微量元素のドー

プや、それらの形状制御（ナノ粒子、ナノファイバ

ー等、図 2 参照）による新規機能性材料の開発及び

その機能性発現機構の解明を実施している。また、

大学発ベンチャー（株）燃焼合成会と協力し、各種

ファインセラミックス粉末の量産を目指している。

(4) 各種機能性材料の燃焼合成と特性評価

燃焼合成技術を応用展開し、熱電材料（Fe2Val 合

金）、水素吸蔵合金（Ti-Fe 系，LaNi5）、酸素吸蔵物

質（Ca2AlMnO5等）、光触媒材料（SrTiO3）、圧電材

料（K0.5Na0.5NbO3）、発光材料（YAG:Ce）等様々な

機能性材料の合成を試みている。燃焼合成法は超高

温の反応場が容易に実現できるため、従来の合成法

（固相焼結法等）とは異なる新規な製品特性が発現

する可能性が見出されている。

(5) 各種電池材料の開発と評価

リチウムイオン電池、金属空気電池など各種電池

の実用化には、正負極活物質材料や電気触媒として

の酸化物（LiMOx、MxO、AB2O4、ABO3など）の開発

が鍵を握る。当グループでは燃焼合成法、共沈殿法、

テンプレート法、液相プラズマ法等による電池材料

開発を試み、製品の形状、粒子径、量論比を制御す

る方法を確立しつつある。

(6) エコ・コンビナート設計

ここでは真のエネルギー評価の尺度、エクセルギ

ーを用いて損失の総和が最小となるシステムの設計

を目指している。さらに恒常的にシステムを維持す

るために先端的なネットワーク理論による解析を進

め、異業種が共生するエコ・コンビナートの設計に

役立てている（図 3）。




Laboratory of Energy Media

Professor Tomohiro Akiyama

Associate Professor Takahiro Nomura

Postdoctoral Fellow Sheng Nang

The mission of this laboratory is to produce

innovative materials/processes for dense storage,

transportation and efficient conversion of energy

from the viewpoints of cascade utilization and

process integration, in which the combustion

synthesis of nonstoichiometric compounds, such as

Perovskite with defect, is chiefly investigated,

controlling chemical compositions of the product

accurately. At the same time, the systems with

utilization of the developed materials are

evaluated/designed from sustainability, exergy

theory and global warming.

Main research subjects:

1) Design of new ironmaking system from

utilization of biomass, limonite ore, ammonia,

waste heat, and carbon cycling.

2) Design of latent heat storage/transportation

system by using phase change material (PCM)

for utilization of unused thermal energy such as

industrial exhaust heat and solar heat.

3) Combustion synthesis of nitrides and SiAlON

ceramics for the application as engineering and

also functional materials, especially for the use

as heat dissipation filler.

4) Production of functional materials by

combustion synthesis.

5) Production of battery-related materials by

combustion synthesis and solution plasma.

6) Design of ecological industrial complex with

cooperation of different industries and citizen’s

utilization, and chemical reaction processes with

maximized energy utilization efficiency and

結晶水含有鉱石（FeO·OH）

多孔質鉱石（Fe

2O

3）

炭素含有鉄源（C-Fe3O

4）

結晶水分解

タール蒸気炭化析出（予備還元）

結晶水

細孔（4nm程度）

タール蒸気（バイオマス・褐炭由来）H

2, CO, CH

4

炭素

鉱石表面ナノ細孔

タール蒸気 H2, CO, CH

4

化学反応を経て細孔内に炭素が析出。

CVI(Chemical Vapor Infiltration)

革新的炭素含有鉄源Fe-O-C がナノスケール近接した画期的鉄源。

1um 1um

(a) (b)

Fig.1 CVI process for ironmaking, in which low

grade ore/coal are upgraded.

図 1 低品位原燃料を高品位化できるCVI製鉄プロセス．

Fig. 3 An example of homeostatic-controlled

ecological complex, in which various plants as

connector and city are linked using energy media

to minimize exergy loss.

図３製鉄所をハブとするコンビナート設計の一例。プロ

セス間リンクのための要素材料，技術が適用され，エク

セルギー損失最小の観点から最適設計されている。

Fig.2 SEM images of combustion synthesized (a)

AlN fibers (b) rod-like Si3N4, and TEM micrographs of

combustion synthesized β-Si5AlON7 (c) fiber (c-1)

diffraction patterns of the fiber.

図 2 燃焼合成した粉末の SEM と TEM写真 (a) AlN ファ

イバー (b) 棒状 Si3N4 （c）β-Si5AlON7 ファイバー (c-1)

（c）のファイバーの回折パターン.



教授 (兼) 増田隆夫

准教授

坪内直人

Associate Professor

Naoto Tsubouchi

[email protected]

助教

熊谷治夫

Assistant Professor

Haruo Kumagai

[email protected]

助教 (特任)

望月友貴

Specially Appointed

Assistant Professor

Yuuki Mochizuki

[email protected]

CO2排出量を減らす近道

クリーン・カーボン・テクノロジー

Carbon-constrained 社会においては、限りある炭素

資源を如何に効率よく利用するかが非常に大切であり、

クリーン・カーボン・テクノロジーの開発研究こそが CO2

排出量を抑制するための最善の方法と思われる。

このような観点から、当研究室では劣質未利用炭素

資源を「クリーンエネルギー」や「高価値化学原料」等に

効率よく変換できる「高性能触媒の創製」と「プロセスの

開発を支える基盤技術の確立」を推し進めている。

(1) 石炭の加熱過程におけるハロゲンの発生挙動の

解明と排出制御法の開発

石炭中に含まれる塩素とフッ素は、加熱時に HCl や

HF として放出され、微粉炭火力では Hgの排出形態に

大きな影響を示し、高い発電効率が実現できる次世代

ガス化複合発電システム (IGCCや IGFC) ではタービン

材料の腐食や燃料電池の性能低下を引き起こすため、

ハロゲンの問題はゼロエミッションを目指す石炭利用

技術の開発においては、重要な研究課題である。

そこで、石炭の加熱時に必ず起こる熱分解に着目し、

この過程における塩素の発生挙動の系統的な研究に

取り組んでいる。図 1に表わすように、生成する HClを

オンラインで追跡したところ、炭素含有量がほぼ同一の

石炭でも全く異なるプロファイルを与えることを見出した。

また、550ºC以降のブロードなピークは炭化度に依らず

使用した全石炭で認められることも明らかとなった。

(2) 安価な原料のナノ微粒子化による高温ガス精製法

(ホットガスクリーンアップ法) の開発

石炭ガス化複合発電の更なる効率向上のためには、

1500ºC 前後のガス化で得られる燃料ガスの高温ガス

クリーンアップ法の開発が重要である。燃料ガス中には

数千 ppmのNH3が存在するので、低コストで高性能な

NH3 分解触媒の開発を進めており、多量のゲーサイト

(α-FeOOH) を含む褐鉄鉱 (リモナイト) が極めて有望な

触媒物質であることを明らかにしている。IGCC と燃料

電池を組み合わせる IGFCでは、O2吹き高温ガス化で

生成する高濃度合成ガスを含む燃料ガスを用いるので、

このガス雰囲気下でのリモナイトの触媒性能を調べた

結果、数%前後の H2Oや CO2の共存が金属鉄上での

CO からの炭素析出を大幅に抑制し、850ºC での NH3

分解率は 95%に達した (図2)。しかし、NH3除去前段の

脱ハロゲンや脱硫工程は500ºC以下で行われるので、

本 NH3分解法の低温化は大きな課題である。

(3) 石炭中窒素の無害化除去法の開発

良く知られているように、石炭中の窒素は燃焼時に

NOXや N2O として排出されまた、高温ガス化時には主

に NH3に変化し後段のガス燃焼時の NOX源となる。こ

のような窒素酸化物の排出量を「10 ppm 以下」まで大

幅に低減するためには、新たなコンセプトに基づいた窒

素除去法の開発が不可欠である。

そこで当研究室では、燃焼やガス化の前段の熱分解

過程において、石炭中窒素を N2 として除去することを

主な目的とし、実際に近い加熱条件を実現できる粒子

自由落下型装置を作製して、石炭の高温熱分解時の

N2 生成に関して研究を進めている。その結果、低品位

石炭中に元々含まれる Ca2+カチオンやイオン交換法で

担持した Ca触媒は、いずれも 1300ºCの高温でもナノ

スケールの CaO微粒子として存在し、チャーからの N2

生成を促進した (図 3)。CaO 粒子は同時にチャー中の

炭素の結晶化反応に触媒作用を示し、乱層構造炭素

(図3のT-carbon) が生成した。この結果に従うと、CaO

粒子は石炭チャーと相互作用しながらマトリックス内を

移動し、無定形炭素を結晶性炭素に変換するとともに、

チャー中の複素環構造窒素とも反応し、N2 生成に触媒

作用を示すものと推論される。

現在、上述した研究を更に発展させるとともに、(4)

バイオマスからのSNG製造用ガス化触媒の創製や (5)

H2還元製鉄 (COURSE50国家プロジェクト) 用高強度・

高反応性塊成鉱の製造などにも取り組んでいる。


Laboratory of Chemical Energy Conversion Systems

Professor (concurrent) Takao Masuda Associate Professor Naoto Tsubouchi Assistant Professor Haruo Kumagai Specially Appointed Assistant Professor

Yuuki Mochizuki

Ultimately-efficient utilization of fossil fuels as

the best way to reduce CO2 emissions

Approximately 80% of total primary energy supply

depends on oil, coal and natural gas, and this depend-

ency will be almost unchanged in the not-too-distant

future according to a recent IEA (International Energy

Agency) world energy outlook. It is thus probable that

ultimately-efficient utilization of fossil fuels is the best

way in order to reduce CO2 emissions in a carbon-con-

strained economy. The laboratory has therefore been

focusing every effort on fundamental research about

advanced and novel technologies for heavy oil resi-

dues, low rank coals and low-valued natural gas.

(1) Elucidation of halogen chemistry in coal con-

version process

We have shown that HCl evolved during pyrolysis of

three high-rank coals with almost the same carbon

contents exhibits very different rate profiles and gives

at least four peak temperatures (Fig.1). These obser-

vations have made it possible to speculate about the

presence of different chlorine groups in the coals.

(2) Hot gas cleanup for advanced power genera-

tion systems such as IGCC and IGFC

Our research group has found that an Australian α-

FeOOH-rich limonite ore shows high NH3 conversion

of > 95% at 850ºC in a fuel gas that simulates product

gas from an O2-blown, entrained bed coal gasifier (Fig.

2). This result may suggest that the limonite is a pro-

mising catalyst material for NH3 decomposition.

(3) A novel method of removing coal nitrogen as

N2 during pyrolysis

In pulverized coal-fired plants, conversion of coal-N

to NOX increases when char-N increases upon pyroly-

sis. We have found that fine particles of CaO derived

from Ca2+ cations inherently-present in low rank coals

and added onto them catalyze N2 formation from char-

N during rapid pyrolysis at 1000-1300ºC (Fig. 3).

Fig.1 HCl evolution during pyrolysis of high-rank

coals with almost the same carbon contents.

図 1 炭素含有量が同程度の高炭化度炭の熱分解

過程で発生する HClの温度変化．

Fig.2 Catalytic activity of limonite in the decom-

position of 2000 ppmv NH3 in 3% H2O-containing

syngas (20%CO/10%H2 or 50%CO/25%H2).

図 2 H2O を含む合成ガス中の 2000 ppmv NH3の

分解に対する褐鉄鉱の触媒活性．

Fig.3 Yields of N2 and char-N or proportion of tur-

bostratic carbon against Ca content in coal.

図 3 N2 生成と炭素の結晶化に及ぼす石炭中の Ca

含有量の影響．


超高圧電子顕微鏡研究室

教授 (兼) 渡辺精一

教授(兼) 柴山環樹

准教授(兼) 坂口紀史

技術専門職員

大久保賢二

Technical Staff

Kenji Ohkubo

[email protected]

技術職員

大多亮

Technical Staff

Ryo Ohta

[email protected]

技術職員

谷岡隆志

Technical Staff

Takashi Tanioka

[email protected]

研究支援推進員

小針笑美子

Research Promotion

Technician

Emiko Obari

[email protected]

技術職員

山ノ内友里香

Technical Staff

Yukari Yamanouchi

[email protected]

北海道大学における透過型電子顕微鏡（以下電顕と

略記）による研究は昭和 17 年に始まる。1948 年に工

学部に加速電圧 5 万ボルト、分解能 3nm の日立製作

所製の HU4 型が設置されて以来、電顕が学内に共同

利用実験施設として、全学的組織で運用することを目

的に、工学部に電子顕微鏡管理委員会が結成された。

以来、電子顕微鏡の性能向上と高電圧化に伴い、

100kV、200kV の電顕が更新設置された。現在まで数

十台の汎用電顕が各学部、研究所等に設置され、材

料科学、医学・生物の分野で多大の成果を挙げてきた。

1965 年代から急速に超高圧電顕に対する関心が世

界的に高まるなかで、本学工学部に、1971 年 3 月、

650kV の超高圧電顕の設置が認められ、超高圧電顕

による医学・生物および物質・材料に関する物性研究

が本格的に開始された。特に本学の超高圧電子顕微

鏡はエネルギー材料である原子炉材料中性子照射に

代わり電子線によるシミュレーション照射研究を全国に

先駆けて開始した。

その後、電顕の性能向上と照射損傷に関する研究を

中心に行う目的から、1981 年 3 月に新たに、1300kV

の超高圧電子顕微鏡が完成した。この電子顕微鏡は

300kV のイオン加速器を連結した日本で唯一のデュア

ルビーム型超高圧電子顕微鏡システムとして、国内外

の原子力材料の照射効果研究に使用されてきた。さら

に、従来のエネルギー材料研究に加え、社会的ニーズ

から物質の原子・分子レベルでの解析と未知機能の材

料創製プロセスとして電顕を活用した基礎・萌芽研究

の必要性が期待されてきた。そこで、「COE 形成のた

めの研究環境高度化支援プログラム」の一環として、

1995 年度から 3 年間の歳月を経て、1998 年 3 月に、

2 台の高エネルギーイオン加速器と 1300kV の超高分

解能超高圧電顕（日本電子（株）製 JEM-ARM-1300）

を連結したマルチビーム型超高圧電子顕微鏡システム

が、新世代先端材料研究実験棟に設置されている。

複合量子ビーム超高圧電子顕微鏡の特徴

2007 年には短パルスレーザーを敷設したレーザー

超高圧電子顕微鏡 (L-HVEM) を開発、さらに 2009

年には、イオン加速器 ( 試料照射真空チャンバー

部 ) に短パルスレーザー装置を備えたイオン・レーザ

ー照射単独装置の開発を実施してきました。未踏であ

るレーザー・電子線・イオンの 3 種類の量子ビームを複

合して物質との相互作用をその場観察出来る実験シス

テムの実現に向け準備を進め、平成 26 年度にはレー

ザー照射系を増設し、ナノ秒パルスレーザー（266nm～

1064nm）に加えてフェムト秒パルスレーザーや連続発

振の紫外線レーザーも利用出来るようになり、世界で

初めての複合量子ビーム超高圧電子顕微鏡が完成し

ました。これによりフォトン ( レーザー光 )、レプトン

( 電子 )、ハドロン ( イオン ) というすべての素粒子

系の代表が揃います。最近、イオン液体を利用した液

体中での物質と量子ビームの相互作用に関する研究

を開始し、バイオマテリアルや創薬などのライフサイエ

ンス分野への展開も期待されています。更に、複合量

子ビーム照射中のフォトルミネッセンス等を測定して物

性の変化などを捉えることができるその場計測システ

ムの技術開発を進めており、今後グリーンナノ、エネル

ギー分野への国際的な研究展開が期待されます。

主な特徴

・二基のイオン加速器と三基のレーザーを連結：

- 300kV、400kV加速器によるイオン注入

- ナノ秒パルスレーザー、フェムト秒パルス

レーザー、連続発振紫外線レーザーの照射

- 複合量子ビーム（電子、イオン、レーザー）

の照射が可能

・優れた分解能：

- 点分解能 0.117nm

- 投影ポテンシャル像の観察が容易

- CCDカメラによる「その場」観察が可

・フレキシブルな観察が可能：

- 厚い試料（例えば生体片）も観察可

- 低温、加熱、ガス環境等の各種ホルダー


High-Voltage Electron Microscope Laboratory

Professor (concurrent) Seiichi Watanabe

Professor (concurrent) Tamaki Shibayama

Assoc. Prof. (concurrent) Norihito Sakaguchi

Technical Staff Kenji Ohkubo

Technical Staff Ryo Ohta

Technical Staff Takashi Tanioka

Technical Staff Yukari Yamanouchi

Research Promotion Technician Emiko Obari

Multi-Quantum Beam HVEM at Hokkaido

University is eligible for Radiation Effect Study & In-

Situ Experiment with multi-beams by two ion

accelerators and a 1.3-MV HVEM.

Our MQB-HVEM is capable of following studies

on non-equlibrium process:

a) Dynamic observation of irradiation process

and microstructural development.

b) Atomistic direct observation on lattice defect

include cascade damage

c) Simulation of neutron irradiation damage in

nuclear reactors

d) Simultaneous implantation of transmutated

elements such as H, He and Ti, Cr and so on

e) Synthesis and modification for developing

non-equliribrium materials

f) Aerospace materials development

withstanding space debris and radiation

g) Materials science at far-from equilibrium for

functional device

(1) Void formation under (a) electron, (b) laser,

(c,d) laser irradiation followed by electron irr. (e)

simultaneous laser and electron dual-beam

irradiation.

(2) SEM images of Ag–Au bimetallic

nanospheroids in SiO2 glass substrate with

tunable surface plasmon resonance frequency

by ion irradiation

J. App. Phys. 114, (2013) 054308

(3) Bio-Science: HREM observation on tooth

enamel of human

Location of MQB-HVEM Facility Building

B

tooth enamel

(97% hydroxyapatite)

10nm

A B

http://labs.eng.hokudai.ac.jp/labo/HVEM/wp-content/uploads/2016/05/495096f809542089430d33167765bc96.png


客員教授

Guest Professors

客員教授加藤隆彦

Guest Professor

Takahiko Kato

㈱日立製作所日立研究所

Research & Development Group,

Hitachi, Ltd.

客員教授長坂徹也

Guest Professor

Tetsuya Nagasaka

東北大学大学院工学研究科

Graduate School of Engineering,

Tohoku University

客員教授葛西栄輝

Guest Professor

Eiki Kasai

東北大学大学院環境科学研究科

Gaduate School of Environmental

Studies , Tohoku University

客員教授今野豊彦

Guest Professor

Toyohiko Konno

東北大学金属材料研究所

Institute for Materials Research,

Tohoku Universuty

Studies , Tohoku University 客員教授藤林晃夫

Guest Professor

Akio Fujibayashi

JFE スチール株式会社スチール研究所

JFE Steel Corporation,

Steel Research Laboratory

客員教授鷹觜利公

Guest Professor

Toshimasa

Takanohasi

国立研究開発法人産業技術総合研究所

エネルギー・環境領域

Department of Energy and Environment,

National Institute of Advanced Industrial

Science and Technology


運営委員

Steering Committee Members

教授郷原一壽

Professor Kazutoshi Gohara

応用物理学部門

教授増田隆夫

Professor Takao Masuda ※エネルギー変換システム設計分野教授兼任

応用化学部門

教授鵜飼重治

Professor Shigeharu Ukai 材料科学部門

教授佐々木克彦

Professor Katsuhiko Sasaki 人間機械システム部門

教授佐藤努

Professor Tsutomu Sato 環境循環システム部門

※エネルギー・マテリアル融合領域研究センター専任教員の教授、准教授は記載しておりません。

人員構成

Number of Constituents

Numbers

センター長

教授

客員教授

准教授

助教

特任助教

技術専門職員

博士研究員・ポスドク

研究支援推進員

事務補助員

技術補助員

Professor

Professor

Guest Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Specially Appointed Assistant Professor

Technical Staff

Postdoctoral Fellow

Research Promotion Technician

Assistant Clerk

Assistant Technician

1

4

6

4

3

1

4

4

2

4

4

as of July.2016


研究業績

Research Activities

原著論文

Papers

published in

refereed journal

著書・総説

Books and

Reviews

国際会議論文

Papers presented at

international

conference

特許

Patents

学会賞

Prizes

FY2009 39 3 8 21 11

FY2010 48 1 21 34 6

FY2011 42 5 25 10 6

FY2012 35 3 18 3 9

FY2013 44 4 26 3 3

FY2014 40 1 24 3 4

外部資金導入 (円)

Research Funds from External Sources (JPY)

寄付金

Donations

科学研究費補助金

Grant from the Ministry of

Education, Science, Sports and

Culture

(KAKENHI)

受託共同研究費

Grant for Collaborative

Research

合計

Total

FY2009 26,420,000 51,870,000 207,256,334 285,546,334

FY2010 23,590,000 23,660,000 234,598,963 281,848,963

FY2011 48,797,465 23,530,000 86,915,038 159,242,503

FY2012 9,195,000 29,510,000 74,556,455 113,261,455

FY2013 10,100,000 15,990,000 70,739,152 96,829,152

FY2014 17,050,000 17,940,000 58,773,835 93,763,835

FY2015 5,600,000 28,860,000 63,056,514 97,516,514

center for advanced research of energy and …...- laboratory of chemical energy conversion systems...

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