Our Research


Overview

Our group aims to create unprecedented inorganic solid nanoarchitectures containing well-defined internal nanospaces, and to develop methodologies for their effective integration. Through this approach, we seek to exploit emergent functions arising from the synergistic fusion of supramolecular, photonic, and magnetic behaviors within confined nanospaces. Our research covers a wide range of porous inorganic systems, including metals, carbons, sulfides, phosphides, and transition metal oxides. In addition, we integrate machine learning with advanced inorganic synthesis to accelerate the optimization of synthetic parameters and to identify optimal combinations of inorganic building blocks for rational materials integration.

本研究室では,高度に制御されたナノ空間を有する新規な無機固体物質を創出するとともに,それらを効果的に統合するための手法の確立を目指しています。 本手法を通じて,閉じ込められたナノ空間内で発現する超分子挙動,光学的挙動,磁気的挙動の相乗的な融合に基づく新奇機能の創出を追求します。 金属,炭素,硫化物,リン化物,遷移金属酸化物など,幅広い多孔性無機材料系を対象としています。 更に,機械学習と高度な無機合成手法を融合することで,合成パラメータの最適化を加速するとともに,合理的な材料統合に向けた無機ビルディングブロックの最適な組み合わせの導出を目指します。

Integration-Driven Hybrid Nanoarchitectures for Emergent Functions

Schematic Image of New Materials Exploration

Our group aims to create highly ordered inorganic nanoarchitectures through the precise synthesis of nanoscale components and their rational, designed assembly to achieve integrated and emergent functionalities. By carefully controlling the morphology, dimensionality, surface characteristics, and physicochemical properties of the individual components, we enable their programmable assembly into hybrid nanostructures whose functions arise from the synergistic integration of intrinsic properties. These assembled nanostructures can further act as higher-order building units, enabling the construction of hierarchically organized nanomaterials with multiplicatively integrated functions that originate from both their chemical identities and architectural organization.

ナノスケールの構成要素を精密に合成し,それらを意図的に組み上げることで,高度に秩序化された無機ナノアーキテクチャの創出を目指しています。 こうした構造設計を通じて,個々の要素がもつ特性を相乗的に融合させ,新たな機能の発現につなげています。 構成要素の形や大きさ,表面の性質,物理化学的特性を精密に制御することで,所望の集合体の形成が可能となります。 更に,得られたナノ構造体は次の構成単位として利用でき,階層的に組み上げることで,より高度に統合された機能をもつナノ材料へと展開されます。 分子技術や材料設計の考え方を基盤に,分子特性,自己組織化,階層構造,そして多次元的な空隙構造が織りなす独自の機能をもつナノ材料の創成を進めています。 特に,超分子自己組織化を活用した多孔性材料や三次元ナノ構造体の構築に力を入れています。