New Materials Science on Nanoscale Structures and Functions of Crystal Defect Cores

Administrative Group

Project Area	New Materials Science on Nanoscale Structures and Functions of Crystal Defect Cores
Project/Area Number	19H05785
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Science and Engineering
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	Matsunaga Katsuyuki 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20334310)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	阿部真之大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (00362666) 遊佐斉国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (10343865) 柴田直哉東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (10376501) 平山雅章東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30531165) 溝口照康東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70422334) 太田裕道北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (80372530) 北岡諭一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 理事副所長 (80416198)
Project Period (FY)	2019-06-28 – 2024-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥107,120,000 (Direct Cost: ¥82,400,000、Indirect Cost: ¥24,720,000) Fiscal Year 2023: ¥23,530,000 (Direct Cost: ¥18,100,000、Indirect Cost: ¥5,430,000) Fiscal Year 2022: ¥22,490,000 (Direct Cost: ¥17,300,000、Indirect Cost: ¥5,190,000) Fiscal Year 2021: ¥23,270,000 (Direct Cost: ¥17,900,000、Indirect Cost: ¥5,370,000) Fiscal Year 2020: ¥22,490,000 (Direct Cost: ¥17,300,000、Indirect Cost: ¥5,190,000) Fiscal Year 2019: ¥15,340,000 (Direct Cost: ¥11,800,000、Indirect Cost: ¥3,540,000)
Keywords	結晶欠陥 / 電子構造 / 原子レベル構造
Outline of Research at the Start	本領域研究では、世界最高水準の電子状態計算、モデル実験、ナノ計測を三本柱とし、機能材料、エネルギー材料、構造材料分野で高い研究業績を上げている研究者らと一体になって、機能コアの概念に立脚した新しい材料科学の学理を構築する。総括班ではこの領域の目的を達成するため、1)研究領域の全体的な研究方針策定、2)連携研究および設備有効利用の促進、3)若手相互派遣による人材育成・国際活動支援、4)公開シンポジウム等の成果公表活動、5)アウトリーチ活動、を行う。さらに、連携研究が最大限の効果を上げるよう、計算解析センター、ナノ計測センター、モデル試料センターを設置し、領域内研究を支援する。
Outline of Final Research Achievements	In this project, specific electronic and atomic structures of grain boundaries, interfaces and dislocations that can realize novel and distinct materials properties are defined and referred to as “crystal defect cores”. Researchers specializing in theoretical calculations, nanoscale characterization and advanced materials processing conduct collaborative studies, aiming at creating a new area in materials science named “crystal defect core”. Through establishing new scientific principles based on the concept of “crystal defect core”, we will further explore novel properties and materials due to crystal defects. In order to support this research activity, the steering committee members play important roles in promotion of induvial scientific researches, collaborations between researchers, preparation of standard samples, shared use of research facilities, young generation development, international research collaboration.
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	世界最高水準の電子状態計算、モデル実験、ナノ計測の密接な連携に基づく有機的な共同研究により、機能コアの概念に立脚した新しい材料科学の学理構築に至った。さらに、機能コア制御による多様な材料創製にも成功した。これらの研究を推進・支援するため、領域内研究に対する助言や進言、共同研究や共通試料・設備利用の推進、若手育成・国際支援を目指した企画とその運営等が奏功した。また本領域で、志を共有できる中堅・若手研究者の人的ネットワークが形成され、材料科学における新たな潮流を生み出す契機となることが期待できる。