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ようこそ応用マテリアル工学コースへ! 

 

 

 
 
 応用マテリアル工学コース(応マテ)では、金属系材料を中心として、半導体材料、酸化物材料など無機系の材料科学に関する勉強・研究を行っています。私たちが目にする物質は全て周期表の元素から成り立っています。周期表をよく見ると、元素のほとんどは金属元素・半導体元素であることがわかります。これらの元素の無限に近い組み合わせを用いて、原子レベルで物質の構造を制御し、革新的なマテリアル=材料を創り出すことが、私たちのコースのミッションです。
 
 
 
 
応用マテリアル工学コースの教員および学生は、
 
  超高温で利用可能な材料を開発し、飛行機やロケットに応用したい!
  もっと高性能な製品を安価に作製する手法を提案したい!
  ナノレベルで物質を制御し、新しい特性をもつマテリアルを生み出したい!
  世界のエネルギー問題を解決するマテリアルを発見したい!
  CO2を削減する新しいプロセスを開発したい!
  コンピュータシミュレーションを用いて物質を原子レベルで自由に制御したい!
  高度なリサイクル技術により、地球にも人にも優しい循環型社会を実現したい!
 
など、夢のある目標に向かって勉強および研究を行っています。
 
応用マテリアル工学コースでは、世界最先端の研究機器の数々が教育・研究活動を支えています!
 
応用マテリアル工学コースおよび大学院材料科学専攻で学ぶ学問は多岐にわたりますが、主な講義として、
 
  マテリアルの結晶構造や組織をマイクロ・ナノ・原子レベルで考える材料科学系の講義
  化学反応・化学熱力学・電気化学によってマテリアルの作製法を考える化学系の講義
  マテリアルの機械的特性や半導体特性など物理的性質を学ぶ物理学系の講義
 
などがあります。現在、応用マテリアル工学コースおよび大学院材料科学専攻では、
 
  学部学生125名1学年平均41.7名
  大学院修士課程学生92名(1学年平均46.0名
  大学院博士課程学生34名(1学年平均11.3名
 
の計251名の学生が、応用マテリアルのスペシャリスト、エンジニア、サイエンティストを目指して勉学に励んでいます。特に、大学院修士課程および博士課程の在籍人数がとても多いことが大きな特徴で、世界で勝負する研究者になるために日夜頑張っています!
 
 
 
無限の可能性を秘めたマテリアルを創造しよう。
より素晴らしい世界を目指して。
 
 
 応用マテリアル工学コース教員のインタビュー
 
 
 
 応用マテリアル工学コースの紹介動画を見る
 
 
 学生から見た応用マテリアル工学コースの動画を見る
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 電磁・応用プロセシング研究室 岩井一彦教授、大参達也准教授

 生産量数百万トンの巨大な鉄鋼製造プロセスから、新材料の創生を可能にするマイクロプロセスまで、その成否は運動量、熱および物質移動の精密なコントロールにあります。この命題に電磁場や超音波などの新規なツールを用いた新規プロセス開発と新規マイクロプロセス創生の二つの面から、取り組んでいます。
【主な研究テーマ】●高効率材料製造プロセスの開発 ●電磁場を利用したマイクロスケール流動の誘起 ●触媒反応用金属系マイクロリアクターと高効率熱交換システムの開発 ●電磁場を利用した界面近傍の濃度分布制御と反応速度向上 ●電磁場による合金の濃度分布制御 ●ミリスケール流路における気液二相流の遷移現象の調査 ●超音波による固液混相流動制御
 
 
 エコプロセス工学研究室 菊地竜也准教授

 新規な材料を創製するためには必ず「革新的なプロセス」が必要です。電気化学プロセスに基づいた材料表面科学を用いて新しい機能性材料作製法の開発に挑戦し、工業化・応用展開を目指します。
【主な研究テーマ】●アノード酸化を用いた自己規則化ナノマテリアルの作製 ●高速超親水・滑落性制御型超撥水金属材料の開発 ●ナノ構造の最適設計による機能性金属材料の創製

 
 
 環境材料学研究室 上田幹人教授、松島永佳准教授、熊谷剛彦助教

 光を使って表面をナノスケールで観察し、耐食性表面や反応界面における微細な構造を明らかにします。レアメタルなどのリサイクルや高純度化プロセスを考え、国内における金属資源の循環を目指します。
【主な研究テーマ】●非水系電解液を用いたアルミニウムやアルミニウム合金の電解めっき技術の開発 ●電解めっき法による機能性薄膜の創成 ●高純度ナトリウムの製造技術の開発 ●鉄鋼材料の耐食性評価 ●水電解や燃料電池などの水素エネルギーデバイスの応用研究 ●高速原子間力顕微鏡によるダイナミックな金属原子の直接観察
 
 
 強度システム設計研究室  三浦誠司教授、池田賢一准教授、滝沢聡助教

 環境に優しい社会の実現に貢献するために、1500℃級超耐熱合金や、軽量高強度合金などを開発しています。最短経路での合理的な合金開発のために、物性と組織、組織と合金組成の関係を計算科学も含めた『実験的』な追求と『理論的』な理解を通じて、物性・機能実現のための組織設計・組成設計の確立を目指しています。 
【主な研究テーマ】●耐火金属基超耐熱合金の組織・組成設計 ●超軽量金属材料を目指すアルミニウム合金やマグネシウム合金の設計 ●金属・セラミックスなど結晶性材料の組織形成過程・変形機構の解明 ●計算機シミュレーションによる原子の拡散や状態変化の追跡
 
 
 組織制御学研究室 大野宗一教授、山田亮助教

 鉄鋼材料や非鉄金属材料の高性能化、高機能化、高品質化を目指し、理論・実験・計算・データ科学のアプローチを使って材料組織学の最先端を切り開く研究を行っています。特に、計算材料科学によって構造材料を構成するナノ・ミクロの多様な組織を理解・制御することに取り組んでいます。 
 

【主な研究テーマ】●材料組織の数理モデリングと計算機シミュレーション ●データ同化によるパラメータ推定 ●マクロ偏析シミュレーション・モデルの高精度化・高速化 ●分子動力学法による材料組織の解析

 
 
 先進材料ハイブリッド工学研究室 米澤徹教授、坂入正敏准教授、石田洋平助教、グエンタンマイ助教

 材料の表面・界面を原子レベルで制御して、新しい材料を創り、日本の産業基盤の強化に努めています。 例えばこれまでに世界になかった新しい金属クラスターを設計・合成し、世界に提案します。また、新規なナノ材料の設計と構造制御、特に合金系など複雑な微細構造をもつナノ材料を創ります。そして、こうした材料の示す特異な機能を見出します。また、材料の表面および界面の特性を解明し、材料の特性の変化、環境の及ぼす材料への影響を解明し、よりエコロジカルな材料活用法を見出します。
 

【主な研究テーマ】●新規金属ナノ材料の合成と新しい機能の発現 ●酸化しない遷移金属ナノ粒子の合成と電子部品部材への応用展開 ●ナノ材料のバイオ分野ならびに質量分析分野への応用展開 ●溶液フロー型微小液滴セルによる新材料設計と材料改質  ●金属の腐食挙動の詳細解明と実材料への応用展開  ●革新的金属空気電池の開発

 
 
 機能材料学研究室 橋本直幸教授、礒部繁人准教授、岡弘助教

 材料の本来の機能・特性の発現とその実用化をテーマに、特殊環境下における材料の微細構造変化や高エネルギー粒子線を用いた材料の改質および高機能化を目指し、機能性材料(次世代エネルギー炉・核融合炉・原子炉材料、及び水素貯蔵材料)の開発研究を行っています。最新の各種分析機器を用いた材料のナノ構造解析や環境セルを用いた非平衡反応のその場観察により、微細組織変化のメカニズムを解明します。
【主な研究テーマ】●高エネルギー炉用鉄鋼材料の熱伝導性向上 ●高機能化核融合炉構造材料の損傷組織と機械的特性の関係 ●軽水炉構造材料及び燃料被覆管用材料における照射損傷と長寿命化 ●新規水素貯蔵物質の開発および透過型電子顕微鏡による微視的観察 ●軽元素系水素貯蔵物質の反応メカニズム解明と高性能化
 
 
 先端高温材料工学研究室 林重成教授

 耐酸化性と高温強度を両立する耐熱合金の開発、過酷な環境下で用いられる耐熱合金やコーティングの耐腐食性向上、高温強度/耐酸化性/耐照射性を有する酸化物分散強化型(ODS)合金の研究開発を行っています。材料組織学、熱力学や速度論などの材料科学をベースに、高温強度と耐環境性を両立させた先進エネルギー材料の創製を目指します。
【主な研究テーマ】●航空機用Ni基合金の耐高温腐食性の向上 ●耐高温エロージョンコロージョン特性に優れるコーティングの開発 ●保護性アルミナ皮膜の特性向上手法の開発 ●オーステナイト系耐熱鋼の開発 ●廃棄物発電ボイラの過熱器チューブの耐塩化腐食性向上 ●酸化皮膜中に発生する残留応力の測定とその起源 ●耐熱アルミニウム合金の表面処理による高温強度向上
 
 

 マルチスケール機能集積研究室 坂口紀史准教授、國貞雄治助教

 エネルギー利用の高効率化とそのためのマテリアル開発基盤を構築するため、原子レベルの構造評価、ナノ計測技術、計算機シミュレーションを組み合わせ、材料のナノからマクロまでの特性とその起源をマルチスケールで解析・評価しています。特に,先進電子顕微鏡を活用した「材料解析手法の開発」、蛍光体や酸素吸蔵材料、水素遮蔽用保護被膜などの「機能性セラミックスの開発」、燃料電池電極触媒や(脱)水素化触媒などの「省貴金属化」に関する研究を中心に推進し、各種プロセスの省エネルギー化や水素エネルギー社会の実現に貢献しています。
【主な研究テーマ】●機能性セラミックス材料の原子構造・電子構造評価 ●化学反応シミュレーションに基づく高機能材料設計 ●電子エネルギー損失分光法による先進エネルギー変換材料解析
 
 
 光・熱エネルギー変換材料研究室 渡辺精一教授、沖中憲之准教授、張麗華助教

 物質の多様な物性を材料科学の立場から最大限に活用し、高効率で低環境負荷な光エネルギー変換、 熱電エネルギー変換のための高度な機能を持つ新しい材料の開発創製研究を進めています。なかでも太陽電池や発光素子などの光電変換、光触媒・光反応効果の特性を有する光デバイス材料創製や高効率の熱電材料開発など、ナノ構造に由来する新規機能材料の創出を目的としています。
【主な研究テーマ】●光反応の材料科学基礎 ●光誘起ナノ材料創製(結晶光合成) ●光電変換材料のナノ科学 ●微細構造制御による熱電材料の性能向上 ●酸化物熱電材料の非化学量 論制御と輸送特性の評価
 
 


 ホメオスタシス社会の創製を究極の目的として、エネルギーを高密度に貯蔵、輸送、高効率に変換する材料の開発を行うとともに、エクセルギー理論によるシステムの評価・設計を行っています。
 

【主な研究テーマ】●次世代製鉄プロセスの開発 ●潜熱蓄熱を基盤とした次世代蓄熱・熱輸送・熱制御技術の開発 ●各種機能性材料の燃焼合成と特性評価 ●エコ・コンビナート設計 

 
 
 
 
 
 

昭和17年(1942年)4月7日


 北海道帝国大学工学部に生産冶金工学科が設置された(現・応用マテリアル工学コースの誕生)。

 
昭和27年(1952年)4月1日

 生産冶金工学科が冶金工学科に改称された。
 
昭和28年(1953年)5月13日

 大学院工学研究科に冶金工学専攻が設置された。
 
昭和33年(1958年)4月1日

 工学部附属金属化学研究施設が設置された。
 
昭和46年(1971年)4月1日

 冶金工学科が金属工学科に改称された。大学院冶金工学専攻が金属工学専攻に改称された。
 
平成6年(1994年)6月24日

 大学院金属工学専攻、応用化学専攻および合成化学工学専攻が物質工学専攻および分子化学専攻に改組され、大講座制に移行した(大学院重点化)。これに伴い、金属工学科が材料工学科に改組された。附属金属化学研究施設が廃止され、学内共同研究施設であるエネルギー先端工学研究センターが設置された。
 
平成16年(2004年)4月1日

 エネルギー先端工学研究センターが廃止され、エネルギー変換マテリアル研究センターが設置された。
 
平成17年(2005年)4月1日

 大学院物質工学専攻および分子化学専攻が材料科学専攻、有機プロセス工学専攻、生物機能高分子専攻および物質化学専攻に改組された。これに伴い、材料工学科は応用理工系学科応用マテリアル工学コースに改組された。
 
平成22年(2010年)4月1日

 大学院工学研究科が大学院工学研究院および工学院に改組された。これに伴い、工学研究院に材料科学部門、工学院に材料科学専攻が設置された。また、エネルギー変換マテリアル研究センターが工学研究院附属エネルギー・マテリアル融合領域研究センターに改組された。
 
 
 
このホームページに関するお問い合わせは、菊地竜也(応用マテリアル工学コース教員:kikuアットマークeng.hokudai.ac.jp)までお願いいたします。
北海道大学工学部 応用マテリアル工学コース/大学院工学院 材料科学専攻