電子物質科学科〔学部〕／電子物質科学コース〔大学院(修士課程)〕

　本分野では、電磁気学、電気・電子回路、固体物理学、電子デバイスなどのエレクトロニクスの基礎学問に加え、新規なデバイス創製のために不可欠な物質科学分野の基礎学問を学ぶことにより、電子デバイスや物質科学の基礎を身に付けた、世界的な視野から電子デバイス分野の発展に寄与できるエレクトロニクス技術者の育成を目標としています。

　将来にわたり日本の豊かな高度福祉社会を維持・発展させるためにはエレクトロニクスをハード面から支える先端デバイスの開発に携われる人材の育成が不可欠であり、電子デバイスや画像デバイス開発の中核を担ってきた電子工学研究所や電気電子工学科の材料デバイス分野と物質工学科の材料エネルギー化学分野の融合により、エネルギーデバイスや光・電子デバイスなどの新規デバイスを創製できる広い視野と学問的基礎を兼ね備えたエレクトロニクス技術者を育成します。

　さらに、修士課程を含めた専門科目では、量子効果デバイスや固体表面化学、ナノ構造物の電気伝導など、今後のデバイス創製に不可欠な量子エレクトロニクス、スピントロニクス、ナノフォトニクスといった分野の教育も網羅しています。卒業研究や修士課程で配属される研究室でも、ナノテクノロジーや量子力学的効果を利用した最先端のデバイス研究が行われています。そこでは材料開発から実際のデバイス作製まで、世界の最先端の研究に携わりながら、研究者・技術者としてのポテンシャルを高めることができます。

　それゆえに、本分野を修めた学生は、卒業後には日本の中核企業で活躍し、未来のエレクトロニクス産業の発展に大きく寄与すると期待されます。

社会実装に向けたカーボンナノチューブ技術開発

ナノ材料科学を駆使した、次世代カーボンナノチューブ（CNT）技術を開発しています。CNTは、超軽量でありながら鋼鉄の10倍以上の強度を有し、その上電気も良く流れます。社会に応用するため、センサー応用や宇宙応用などの研究を展開しています。

レーザー照射による機能性光ナノデバイスの創出

銀イオン含有ポリマーに超短パルスレーザーを集光することにより線幅300 nm（髪の毛の太さの約300分の1）の金属細線をパターニングする独自技術を開発しました。ウェアラブルデバイスの金属配線や有機ELディスプレイの高輝度化への応用展開を進めています。

III族窒化物半導体を用いた新機能デバイス開発

青色発光ダイオード(LED)の材料として利用されるIII族窒化物半導体を使って、新機能デバイスを開発しています。III族窒化物の優れた材料特性を利用して、世界初となる放射線(熱中性子)イメージセンサーや超短波レーザー素子を実現するために、材料開発からデバイス作製まで行っています。

　本分野では、化学の基礎分野及び物理化学を確実に修得するとともに、電磁気学、電気・電子回路、固体物理学、電子デバイスなどのエレクトロニクスの基礎学問を学ぶことで、再生可能エネルギーを生み出す新規エネルギー関連材料や環境調和材料 (Materials with low environmental load) あるいは新規デバイスの創製に繋がる電子光材料の開発が可能な優れた人材の育成を目指します。

　将来の産業分野として大きな発展が期待される太陽電池等のエネルギー関連産業のみならず、従来の自動車を基盤とする輸送機器産業や家電製品を基盤とする電気電子機器産業と、あらゆる産業において省エネ技術をはじめとする環境調和型エネルギーデバイスの新技術を開発することは、緊急かつ継続的な課題となっています。これら新技術の開拓にあたり、材料エネルギー化学分野では、薄膜・ナノ材料、エネルギー関連材料、次世代革新電池、光材料、希少元素を代替できる新材料、省エネルギープロセスによる先端材料の合成技術等あらゆる視点から新技術開拓に向けて取り組んでいます。学生は、電子物質科学の基礎学問の習得により近年の複合的技術に対応できる広い視野を身につけ、これを基盤として本分野の各研究室が取り組む最先端の材料エネルギー化学研究に卒業研究や修士課程において取り組み、材料科学を高度に応用、展開することができる能力を研鑽します。

　これら基礎学力習得とその応用展開能力を厳しく研鑽された学生は、大きな期待がよせられる新規エネルギー関連材料等分野の優れた技術者あるいは研究者として飛躍するのみならず、幅広い分野でグローバルに活躍することが期待されるポテンシャルを獲得することが期待されます。

高性能色素増感太陽電池の開発

色素増感太陽電池は、光を吸収した色素が生成した電子を、半導体層、電解質層及び電極を循環させて電力を得ます。この電池の特徴は、製造プロセスが非常に簡便で環境に優しく、結果として低価格化が可能であることです。この電池の性能を向上させるために、色々なナノ構造が利用されています。

安心・安全な全固体型Liイオン二次電池の開発

1. 固体電解質に酸化物を使用 → 難燃性かつ大気中で安定！
2. 電池の作製のために、通常の1000℃以上の加熱処理を不要とし、約100℃の乾燥のみで十分 → 簡便な電池作製の実現！
3. 高いイオン伝導率（～10-4 [S/cm] ）を達成 → 実用化レベル！

分子を並べる・動かす・繋げる

有機分子は、分子を特定の方向に並べたり、動かしたり、繋げたりすることで優れた光学特性・電気特性を示します。これらの現象のメカニズムを解明し自在に制御することで、フレキシブルなセンサやディスプレイに応用可能な薄膜や、高速応答が可能な液晶素子の実現を目指しています。