合金開発・素材開発 ／部品製造・半製品製造
レアメタル低減・代替材料開発部門
レアメタル使用量低減技術やレアメタル代替材料の開発
レアメタル使用量低減や代替を可能にする金属、セラミックス、有機物質、およびこれらを複合化した素材を開発し、レアメタルに過度に依存しないデバイスやシステムの設計・構築への貢献を目指す。
部門長
冨重 圭一 教授
（工学研究科）
入居企業
| 冨重研究プロジェクト | （株）ダイセル |
| 安藤研究プロジェクト | 大塚製薬（株）、スピンセンシングファクトリー（株） |
| 貝沼研究プロジェクト | 日本製鉄（株） |
| 杉本研究プロジェクト | 愛知製鋼（株）、大同特殊鋼（株） |
| 小川研究プロジェクト | 東北電力（株） |
連携企業
| 貝沼研究プロジェクト | （株）古河テクノマテリアル、JFEスチール（株）、日本製鉄（株） |
| 杉本研究プロジェクト | トヨタ自動車（株）、住友金属鉱（㈱）、（株）マテリアル・コンセプト |
| 齊藤研究プロジェクト | （株）デンソー、（株）Future Materialz、三恵技研工業（株） |
高機能触媒開発によるレアメタル使用量低減 リーダー: 冨重 圭一
石油化学およびバイオマス等次世代資源の化学において、レアメタルを使用する固体触媒は不可欠となっている。本プロジェクトでは、高度に設計された金属微粒子および担体酸化物粒子を活用し、レアメタル使用量を飛躍的に低減ないしはレアメタルを代替する革新的高性能触媒の開発を行う。
省ヘリウム、省電力の室温動作高感度磁気センサの開発 リーダー: 安藤 康夫
スピン流を用いたトンネル磁気抵抗デバイスをセンサ素子とした、室温で動作する磁場検出装置の開発を行う。近接計測による空間分解能の向上、液体ヘリウムフリー化による、省資源、省電力に寄与することが期待できる。これにより、高度医療社会に向けた、安価で高性能な心磁計、脳磁計などの医療機器の飛躍的普及を図る。
レアメタル問題対応高強度・耐熱構造材料の開発 リーダー: 貝沼 亮介
本研究プロジェクトは、橋梁・船舶・自動車用強度材料や発電タービン・ジェットエンジン用耐熱合金などにおいて、レアメタルに過度に依存しない高性能構造用材料の開発を目的とする。具体的には、主に合金状態図に立脚した組織制御により、高強度鉄鋼材料、形状記憶材料、制振材料、高温耐熱材料などの開発を目指す。
レアメタル問題対応クリーンエネルギー材料の開発 リーダー: 杉本 諭
本研究プロジェクトでは、永久磁石、燃料電池、二次電池、太陽電池、固体電解質等のエネルギー変換に関係する機能性材料において、レアメタル利用量の低減、代替材料の開発を行なってモータ、HEV、EV等のグリーンエネルギー関連デバイス・システムの高性能化に寄与し、我が国の未来を担う基幹産業の発展に貢献する。
グリーンイノベーション研究のための革新的成膜技術の応用 リーダー: 小川 和洋
火力発電プラントや航空機等で使用される高温保安部材に対し，革新的成膜技術ならび高品位皮膜の開発を行い，レアメタル低減・代替を図るとともに，部材の飛躍的な長寿命化を実現する．さらに，成膜を応用した高効率燃料電池，太陽光発電の開発にも挑戦していく。
レアアース/ レアメタルフリー化に資する窒化鉄ナノ粒子材料の開発 リーダー: 齊藤 伸
資源リスクに脅かされない至極ありふれた元素である鉄と窒素から構成される準安定強磁性窒化鉄相の磁石バルク体化を目指し、各種構造・磁気特性評価技術を駆使し、ナノ粒子合成からそれらのバルク成型技術まで一貫した新たなボトムアップ型プロセスを構築することにより新規磁石用材料の創製を図る。
脱炭素社会の実現に向けた集積化パワーエレクトロニクスの研究開発 リーダー: 遠藤 哲郎
脱炭素社会の実現に向けて、WBGデバイスの優れた性能を極限まで生かした回路システムを研究・開発する。デバイスチーム、受動部品チームと連携を密にして、回路システムに最適な受動部品を適用することで、次世代EV用モータ駆動インバータ、中小産業用インバータ、データセンター用電源の小型化、高性能化、高パワー密度化、高効率化を目指す。
スピン軌道トルクを用いたMRAM素子の高信頼性及び集積性・省電力性の向上の実現 リーダー: 遠藤 哲郎
IoT用エッジコンピューティングの低消費電力化、及び、知的認識判断を可能とするLSIを実現するために、スピントロニクスを活用した不揮発集積回路の実現が強く求められている。本研究では、垂直磁化磁気トンネル接合（P-MTJ)技術や重金属層／強磁性層スピン軌道トルク（SOT）技術をコア技術として、材料・デバイスの研究開発を行い、高信頼性・低消費電力技術を開発し、希少材料使用量削減と、超低消費電力デバイス・超低消費電力電子部品・システムの構築を目指す。
