Research Interests

The functional materials exploration research (including ceramics) has been progressing year by year toward multi-component systems, and there is a trend toward finding highly functional materials under multi-component and multi-level conditions. However, it requires an enormous amount of time just to continue with conventional experimental methods. To accomplish these tasks in a short period of time, it is necessary to develop high-throughput technologies in "synthesis", "measurement" and "analysis". We have been working on the development of high-throughput technology for "ceramic powders" based on combinatorial chemistry. To date, we have been able to process more than 100 samples per day on an independent basis for " synthesis" "measurement" and "analysis", respectively. Our goal is to create a system that integrates these independent potentials and enables autonomous research as a series of flows. In parallel with this goal, we are also challenging to propose new materials and analyze the mechanisms of various properties by machine learning, utilizing the data sets including process information we have accumulated.
Our synthesis technology is based on our know-how of various synthesis methods, including not only solid state reaction method but also solution process such as sol-gel, electrostatic spray deposition, and co-precipitation methods, soft chemical processes, and single crystal growth technology using the flux method. Furthermore, we have know-how in evaluation techniques such as structural evaluation by X-ray diffraction, performance evaluation of thermoelectric conversion, photocatalysts and exhaust gas purification catalysts, gas sensors, phosphors, shape memory alloys, and conventional evaluation techniques for ionic conductors that consist of battery materials and solid oxide fuel cell materials. Of course, these conventional studies are also necessary for us.
We continue our research for new materials explorations by using all of our expertise (existing and newly developed).

機能性セラミックスの探索は年々多元系へと進み、多成分そして多水準の条件で高機能材を見出す傾向にあります。しかし、従来の実験方法を継続するだけでは膨大な時間が必要です。これらのタスクを短期間で達成するには、「合成」、「計測」そして「解析」における革新的なハイスループット技術技術の構築が必要です。我々は、コンビナトリアル化学を潮流としたハイスループット技術の開発を「セラミックス粉体」のために取り組んできました。そして、これまでに我々は、「合成」、「計測」そして「解析」において、それぞれ独立ベースで1日あたり100試料以上の処理を可能にしてきました。それぞれ独立したポテンシャルを統合し、一連の流れとして自律した研究ができるシステムづくりを目指しています。この目標と並行して、我々が蓄積したプロセス情報を含むデータセットを活用し、機械学習による新素材の提案や各種物性のメカニズム解析も挑戦しています。
我々の合成技術の根底には、固相合成技術のみならずゾル-ゲル法、静電噴霧堆積法、共沈法などの液相合成技術、ソフト化学プロセス、そしてフラックス法による単結晶育成技術といった様々な合成手法のノウハウがあります。さらに評価技術としては、X線回折による構造評価、熱電変換、光触媒および排ガス浄化触媒、ガスセンサー、蛍光体、形状記憶合金などの性能評価、そして電池材および固体酸化物型燃料電池材を構成するイオン導電体に対する従来型評価技術があります。もちろん、これらの従来型研究も我々には不可欠です。
全て（既存・新規）のノウハウを駆使し新素材探索を進めます。