2025年度公募
seeds-008-0029 -
【関東】
低次元ナノ材料の次元整合ヘテロ構造による革新的機能界面の創出
研究の成熟度
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TRL1
基本原理・
現象の確認基礎研究
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TRL2
原理・現象の
定式化基礎研究
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TRL3
実験による
概念実証応用研究
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TRL4
実験室での
技術検証応用研究
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TRL5
使用環境に
応じた技術検証実証
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TRL6
実環境での
技術検証実証
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TRL7以上
実環境での
技術検証
※TRL（TRL（Technology Readiness Level）：特定技術の成熟度を表す指標で、異なったタイプの技術の成熟度を比較することができる定量尺度
VISIONビジョン
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VISION
ビジョン
原子レベルで異次元ナノ材料を自由に接合し、次世代ナノデバイスの可能性を解き放つ
USE CASE
最終用途例
xD-vdWHが拓く次世代デバイスの応用事例
USE CASE 01超高感度バイオセンサによる単分子検出
USE CASE 02高効率エネルギー変換デバイス
USE CASE 03次世代超高速トランジスタ
STRENGTHS
強み
世界を牽引するxD-vdWH研究
TECHNOLOGY
テクノロジー
xD-vdWHを支える先端技術
TECHNOLOGY 01
次元整合ヘテロ構造の構築
グラフェン、hBN、TMDC、CNT、BNNTなどの低次元ナノ材料を原子レベルで自在に接合し、異次元ヘテロ構造（xD-vdWH）を構築します。これにより、電子スピン、フォノン伝播、量子干渉といった次元依存の物理現象を高度に制御可能な新しい機能界面を実現し、ナノエレクトロニクス、超高感度バイオセンサ、エネルギー変換デバイスなどの革新的デバイス開発の基盤となります。
TECHNOLOGY 02
ナノスケール構造評価と機能予測
透過型電子顕微鏡や電子回折により、低次元ナノ材料のヘテロ構造における原子スケールの構造同一性を厳密に評価します。さらに、第一原理計算や分子動力学を用いたシミュレーションと実験を統合することで、異次元界面における電子スピン、フォノン、量子干渉などの機能発現を予測・実証する研究体制を確立しており、xD-vdWHに基づく革新的デバイス開発の基盤を提供します。
PRESENTATION
共同研究仮説
xD-vdWHを活用した次世代デバイス共同開発
共同研究仮説01
次世代超高感度バイオセンサの共同開発
xD-vdWHによる単分子検出技術の確立
CNTやグラフェンを用いたxD-vdWH構造により、DNAやウイルスの単分子検出が可能な高感度バイオセンサを開発いたします。企業には評価および製品化を担当いただき、研究チームは材料合成と機能解析を担当いたします。
共同研究仮説02
次世代エネルギー変換デバイスの界面設計 / 次世代超高速トランジスタの創製
xD-vdWHによる高効率触媒・プロトン伝導膜の創製
1D–2Dヘテロ構造を活用することにより、燃料電池や触媒の電子・イオン伝導性を向上させ、高効率なエネルギー変換を実現いたします。企業にはデバイスの評価および量産化を担当いただき、研究チームは材料合成と機能解析を担当いたします。
xD-vdWH界面で電子移動度を最大化
グラフェンやTMDCを用いたxD-vdWH構造により、従来比で約1000倍の電子移動度を実現する超高速トランジスタを開発いたします。企業にはデバイス設計・試作・評価を担当いただき、研究チームは材料合成および界面制御技術を提供いたします。
RESEARCHER
研究者
平田祐樹
東京科学大学総合研究院未来産業技術研究所 准教授
経歴
2016年3月 東京大学大学院 機械工学専攻 博士課程修了
2016年4月 東京理科大学 機械工学科 助教
2018年4月 東京工業大学 工学院 機械系 助教
2019年4月 東京工業大学 科学技術創成研究院 未来産業技術研究所 助教
2022年11月および2023年9月 マンチェスターメトロポリタン大学 客員研究員 兼務
2024年4月 東京工業大学 科学技術創成研究院 未来産業技術研究所 准教授
2024年10月 東京科学大学 総合研究院 未来産業技術研究所 准教授およびJST 創発研究者 兼務
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