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PI 島田 敏宏 教授　Toshihiro Shimada

PI メッセージ

現在は原子や分子を自在に構成して物質を作ることができる恵まれた時代です。当研究室では、物質を原子レベルで制御して固体を作る技術の開発と深化、作った固体物質の新しいデバイスへの応用を研究しています。「物質合成からデバイス評価までを自分で行う」ことを方針とし、分子線エピタキシー、化学気相堆積法等による超薄膜ヘテロ構造、超高圧合成による炭素材料、有機合成と独自の結晶化法による有機半導体や共有結合性有機構造体など、幅広い手法と物質を対象としています。遠赤外検出を目指した低バンドギャップ半導体、新規スピントロニクスデバイスの他、量子効果や分子配向を用いた新原理デバイスが目標です。固体中の電子やそのスピンの挙動を理解し制御する必要があるため、化学だけでなく固体物理学、電子工学、計算科学も守備範囲として教育を行っています。産業界との連携も積極的に行っており、水素エネルギー関連技術、二酸化炭素分離技術や新しい測定装置の開発にも携わっています。

研究紹介

エレクトロニクスやスピントロニクスなどに応用可能な新規材料、デバイスを設計し追究する。有機と無機あるいはそれらのハイブリッド材料を対象に、ミリメートルスケールのバルキーな結晶を用いた基礎研究から、原子層単位のナノ結晶を用いた応用まで多様な「固体」を対象に研究を進める。原子単位で制御した結晶成長技術により、電子・スピン・格子振動・光に関わる有用な物性を示す新物質及びデバイスを生み出す。装置開発と計算化学により超高真空・気相・プラズマ・超高温（~3000°C）等における高エネルギー化学反応の理解と制御を行う。

メンバー

• 島田 敏宏

  教授

  Toshihiro Shimada

  研究分野

  有機半導体，無機ナノ材料，表面物性，結晶成長
• 横倉 聖也

  助教

  Seiya Yokokura

  研究分野

  有機エレクトロニクス，強誘電体
• 和泉 廣樹

  助教

  Hiroki Waizumi

  研究分野

  二次元層状物質, 電界効果トランジスタ, 光電子分光

主な研究業績

• I. Yamane, K. Sato, R. Otomo, T. Yanase, A. Miura, T. Nagahama, Y. Kamiya, T.Shimada, Nanomaterials 11 (4), 1040
  DOI: 10.3390/nano11041040
• H. Takehana, I. Yamane, T. Yanase, T. Nagahama, T. Shimada, Carbon, 182 585-592 (2021).
  DOI: 10.1016/j.carbon.2021.06.059
• T. Yanase, F. Uehara, I. Naito,T. Nagahama, T. Shimada, ACS Applied Nanomaterial 3(10),10462-10469 (2020).
  DOI: 10.1021/acsanm.0c02385
• T. Yanase, H. Tanoguchi, N. Sakai, M. Jin, I. Yamane, M. Kato, H. Ito, T. Nagahama, T. Shimada, Crystal Growth and Design, 21, 4683-4689(2021).
  DOI: 10.1021/acs.cgd.1c00538
• S. Yasui, S. Honda, J. Okabayashi, T. Yanase, T. Shimada, and T Nagahama, Physical Review Applied 15, 034042 (2021).
  DOI: 10.1103/PhysRevApplied.15.034042
• S. Yasui, S. Honda, J. Okabayashi, T. Yanase, T. Shimada, and T Nagahama, Physical Review Applied 15, 034042 (2021).
  DOI: 10.1103/PhysRevApplied.15.034042
• A.Tsujie, Y. Hara, T. Yanase, T. Shimada, T. Nagahama, Applied Physics Letters 116, 232404 (2020)
  DOI: 10.1063/5.0008677
• S. Nodo, S. Ono, T. Yanase, T. Shimada, T. Nagahama, Applied Physics Express 13, 063004(2020)
  DOI: 10.35848/1882-0786/ab92f1
• M. Kato, R. Ota, T. Endo, T. Yanase, T. Nagahama, T. Shimada, ACS Appl. Nanomaterials, in press
  DOI: 10.1021/acsanm.1c04048
• S. Yokokura, A. Tomimatsu, J. Ishiguro, J. Harada, H. Takahashi, Y. Takahashi, Y. Nakamura, H. Kishida, R. Suizu, M. M. Matsushita, K. Awaga, ACS Applied Materials & Interfaces 13(27) 31928-31933
  DOI: 10.1021/acsami.1c08417

応用化学のものづくり

• スピントロニクス：磁石が電子デバイスに！

  • #素材×応用化学

連絡先

島田 敏宏
shimadat(at)eng.hokudai.ac.jp