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物質工学部門　尾上研究室

TEL: (03)5734-3073　/　Email : jonoe@nr.titech.ac.jp　/　

研究の特徴	ナノ構造に局材する電子物性（光物性、電子輸送など）およびナノ構造の集積化による新しい物質創成と機能発現に関する研究を行なっています。具体的には，新しいトポロジカルナノ炭素材料の電子物性とデバイス応用、分子ナノ集積構造を利用した有機薄膜太陽電池、ナノ計測技術の開発、機能性ナノ粒子の創製、等を実験と理論の両面から研究しています。また、相対論量子化学計算によるアクチニド系物質の電子構造の研究も行っています。
研究の概要	1. トポロジー物性科学の学理構築と新しい機能性トポロジカルナノカーボンの創成 絶縁体のフラーレン固体に電子線を照射すると室温・大気下で金属的導電性を示す負のガウス曲率をもつ１次元ピーナッツ型ナノカーボンを発見した（図１）。π電子共役系の曲面効果を通して数学と物質科学との新しい学際分野を切り開くとともに、炭素の結合の多様性により創成するトポロジカルナノカーボンの構造と物性（光・スピン・電子的性質や機械的性質）をナノスコピックおよびマクロスコピックの両面で調べ，機能性ナノ材料としての応用展開を目指している． 2. 構造・界面ナノエンジニアリングに基づく次世代有機積層薄膜太陽電池の創出 有機薄膜の結晶性および配向性制御による励起子拡散長の高効率化、プラズモン金属ナノ粒子による光電場増強効果を用いた励起子の高効率発生、フラーレン重合による電子受容体膜の低抵抗化、界面制御によるキャリア伝導の高効率化、など構造・界面のナノエンジニアリングを基盤とする高効率次世代有機薄膜太陽電池の創出を目指している。 3. アクチニド量子材料科学 相対論量子化学計算を用いて、ウラン核燃料合金の合金挙動などマクロな物性を非経験的な電子論的パラメーターで結びつ けることにより電子論的に解明するとともに材料設計の指針を確立する。
キーワード	ナノ集積機能科学、曲面量子系ナノカーボンの科学、次世代有機薄膜太陽電池、アクチニド量子材料科学