第２期公募情報                                                                                                      ▶第1期公募情報

第２期公募：令和４(2022)年度 （令和３(2021)年８月20日募集開始）

領域略称名：蓄電固体界面科学

領域番号：6107

設定期間：2019年度～2023年度

領域代表者：入山　恭寿

所属機関：名古屋大学工学研究科

公募研究の位置付け

公募研究には、本新学術領域の目標である「蓄電固体界面科学」の学理構築を計画研究と共に積極的に推進する研究を期待しています。 計画研究がカバーしていない分野を補完する研究は勿論、計画研究が対象とする分野において新規なアプローチに挑戦する研究も歓迎します。また異分野からの斬新かつ学際的な提案も期待しています。
本新学術領域では、若手研究者育成も重要なミッションと位置づけており、若手研究者のキャリアアップに対するプログラムを準備しております。若手研究者の積極的な応募をお待ちしております。

公募研究者への研究支援体制

研究支援

1. 共通試料の提供　（単結晶材料、薄膜材料など）
2. SPring-8、J-PARC、文科省ナノテクプラットフォーム等の計測連携斡旋
3. 多様な計算・データ科学アプローチとの連携斡旋・「富岳」利用連携
4. 蓄電固体界面データベースの利用
5. 共通設備の利用

人材育成支援

1. 若手RA　（修士以上の学生対象）
2. 国内ラボ留学支援　（領域内研究室への1週間－1ヶ月程度の滞在支援）
3. 国際ラボ留学支援　(国外連携機関への2-3ヶ月の滞在・共同研究支援）
4. 海外武者修行支援　（国外連携機関への 2-3週間の現地訪問支援）
5. 若手セミナー・勉強会への参加　（年2回程度開催）

公募説明動画

蓄電固体界面科学 第二期公募 動画（YouTube動画サイトへ移動します）

公募研究の具体的なキーワード

• A01：
  • 蓄電固体界面の形成法
    例：金属析出溶解反応場の設計
    例：半導体プロセスを用いた界面設計・制御
  • 蓄電固体界面のモデル材料
    例：構造規制薄膜電極（炭素、Si　等）
    例：単結晶固体電解質材料
  • 蓄電固体界面の電子物性
    例：蓄電固体界面を活用する超伝導・トランジスタ　等
    例：半導体デバイスを応用した新規蓄電固体デバイス　等
  • 蓄電固体材料の力学物性
    例：応力と界面イオンダイナミクスの相関に関する基礎研究
    例：応力を活用する蓄電固体デバイス
• A02：
  • イオン・電子ビーム等を用いる高度界面計測
    例：X線・中性子線・電子線を用いる分析（XRD、XPS、散乱、反射率等）
    例：イオンビームを用いる分析（ERD、RBS等）
    例：その他の電磁波（紫外線、赤外線等）、粒子線等（ガンマ線、陽電子、ミューオン等）を用いる分析
  • 蓄電固体界面分析
    例：界面局所構造・微細構造・歪の分析
    例：界面における反応相、相互拡散の分析
    例：界面電子状態、化学状態の分析
  • オペランド界面計測
    例：電位（電流）、化学ポテンシャル、温度、雰囲気制御下での各種状態分析
    例：高位置分解、高時間分解計測
  • 蓄電固体物性評価
    例：蓄電固体材料の電気伝導特性（イオン伝導率、電子伝導率等）
    例：蓄電固体界面の各種局所物性（誘電率、機械特性等）
• A03：
  • 蓄電固体材料の粒子系シミュレーション
    例：第一原理MD/MC、古典分子動力学
    例：機械学習力場、ニューラルネットワークポテンシャル利用
    例：非晶質系、欠陥系、表面・界面系
  • 蓄電固体材料のメソスケール計算
    例：有限要素法、フェーズフィールド法
    例：データ同化
  • 蓄電固体材料のデータ駆動型AI解析
    例：グラフ・画像解析
    例：記述子探索
  • 蓄電固体材料の速度論・定常状態解析
    例：プロセス解析
• A04：
  • 蓄電固体複合界面材料
    例：蓄電固体材料の界面構造の制御と新機能発現
    例：蓄電固体材料の複合化と高機能化
  • 蓄電固体材料と誘電体、絶縁体、半導体等との複合界面おける、電子・ホール・イオン輸送に由来した新機能発現
    例： 電気二重層を利用したトランジスタ
  • 新規蓄電固体デバイス
    例：高濃度イオン蓄積を活用する全固体キャパシタ
    例：全固体電池、キャパシタ以外の蓄電固体材料 (電子・ホール・イオン輸送現象に立脚した反応) を用いるデバイス
    例：電子・ホール・イオン輸送に伴う電気伝導・磁性・熱電・誘電などの各種界面物性の制御（対象は無機材料・無機有機複合材料・高分子材料・錯体系材料なども含む)

公募要領

　本研究領域は、固体内で電子・ホール以外にイオンが電荷キャリアーとなる材料（＝蓄電固体材料）の界面（＝蓄電固体界面）において、高速イオン輸送・高濃度イオン蓄積を自在に制御するための学理構築を目的とし、この知見を基に蓄電固体材料を用いた様々な蓄電固体デバイス（全固体電池、固体キャパシタ、電子・イオンデバイス等）へと応用展開することを目指している。本研究領域の計画研究は「A01：蓄電固体界面のモデル構築とその基礎物性評価」、「A02：蓄電固体界面の高度計測」、「A03：蓄電固体界面の計算・データ科学」、「A04：蓄電固体界面の機能開拓」で構成されている。研究項目 A01 では、単結晶・薄膜形成技術を活用して蓄電固体材料の構造規定モデル界面を構築し、その界面イオンダイナミクスの基礎特性を電気化学的手法などにより調べる。研究項目 A02 では、蓄電固体界面近傍における電位、イオン濃度、化学ポテンシャル、電子状態、構造、相状態などの変調・分布を、高度計測手法を駆使することで多角的に評価する。研究項目 A03 では、蓄電固体界面近傍のイオン及び電子の分布・ダイナミクス機構を、多階層スケール計算やインフォマティクス解析（機械学習及び画像・スペクトル解析）を組み合わせた理論的アプローチを用いて解明する。研究項目 A04 では、結晶・非晶質の蓄電固体界面を活用し、高イオン貯蔵、高速イオン伝導を可能とする新材料の創成を目指す。

　公募研究は、蓄電固体界面を用いる新規蓄電固体デバイスに関する基礎・応用研究、蓄電固体界面の新規な計測・計算手法、及び界面の精密な形成手法やナノ粒子を用いる材料開発研究等を対象とし、計画研究と積極的に連携する提案や、若手研究者による独創的・挑戦的な提案を歓迎する。計画研究の詳細については、領域ホームページを参照すること。

■令和4年度科学研究費助成事業‐科研費‐（学術変革領域研究（A・B）・新学術領 域研究・特別研究促進費）の公募について

■公募要領、計画調書のダウンロード