佐藤 幸生,九州大学大学院工学研究院 材料工学部門
九州大学・ロゴ 九州大学大学院工学研究院 材料工学部門
ナノ材料組織解析学・金子研究室 (English)

佐藤 幸生(さとう ゆきお)(博士(科学))

1979年生まれ(38歳,平成29年4月時点),福岡県出身

九州大学大学院工学研究院 材料工学部門 准教授
住所:〒819-0395 福岡県福岡市西区元岡744 
九州大学ウエスト4号館638号室
電話:092-802-2971
E-mail: sato[at]zaiko.kyushu-u.ac.jp


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学歴
平成14年 3月 東京大学工学部マテリアル工学科卒業 学士(工学)
平成16年 3月 東京大学大学院新領域創成科学研究科物質系専攻
         修士課程修了 修士(科学)
平成18年 9月 同博士課程修了 博士(科学)(期間短縮卒業)

職歴
平成16年 4月 日本学術振興会特別研究員(DC1)
平成18年10月 日本学術振興会特別研究員(PD)(東京大学)
平成19年 4月 日本学術振興会特別研究員(PD)
         (兼ファインセラミックスセンター客員研究員)
平成22年 4月 東京大学大学院工学系研究科総合研究機構 助教
平成26年 4月 九州大学大学院工学研究院材料工学部門 准教授
現在に至る

所属学会
日本セラミックス協会,日本金属学会,日本物理学会,日本顕微鏡学会,応用物理学会,The American Ceramic Society

学会での役割等
日本金属学会,「まてりあ」編集委員(平成27年4月〜平成31年3月)
日本セラミックス協会,学術写真賞選考委員(平成28年4月〜平成30年3月)
日本顕微鏡学会,分析電子顕微鏡討論会幹事(平成26年12月〜)
日本顕微鏡学会,次世代顕微サイエンス若手研究部会幹事(平成27年4月〜平成29年3月)
応用物理学会,新領域グループ・強的秩序とその操作に関わる研究グループ幹事(平成29年5月〜)
日本物理学会,領域10誘電体分科運営委員(平成29年10月〜平成30年9月)
International Advisory board, Applied Microscopy(平成28年10月〜)

関連研究プロジェクト
科学研究費補助金
若手研究(A),「原子分解能電圧印加その場TEM法による強誘電ドメインのダイナミクス」,(平成27〜29年度)
挑戦的萌芽研究,「強誘電ナノ粒子の全領域原子位置解析」,(平成28〜29年度)
新学術領域研究(分担),「ナノ機能元素解析のフロンティア開拓」,(平成25〜26年度)
若手研究(B),「ナノスケール強誘電ドメイン構造に関するその場観察および原子配列直接観察」,(平成23〜25年度)
特定領域研究(分担),「機能元素超構造解析」,(平成22〜23年度)
特定領域研究(総括班,分担),「機能元素のナノ材料科学」,(平成22〜24年度)
特別研究員奨励費,「酸化物界面における静電ポテンシャルバリア崩壊メカニズムに関する研究」,(平成19〜21年度)
特別研究員奨励費,「酸化亜鉛結晶粒界に特有な電子状態の解明および酸化亜鉛単一粒界デバイスの創成」,(平成16〜18年度)

その他のプロジェクト
新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)エネルギー・環境新技術先導プログラム,(分担) 「未利用廃熱回収を可能とする温度差を必要としない革新的発電材料の研究開発」,(平成27〜28年度)

財団等からの助成によるプロジェクト
村田学術振興財団研究助成, 「高分解能およびその場電子顕微鏡法を用いた強誘電体セラミックスに関する研究」,(平成22年度)
日本板硝子材料工学研究助成,「酸化亜鉛の結晶粒界における添加元素の存在状態および物性への影響に関する研究」,(平成23〜24年度)
加藤科学振興会研究助成,「酸化亜鉛粒界における原子配列・電子状態ならびに電気特性への影響」,(平成23年度)

学内の研究助成等
九州大学教育研究プログラム・研究拠点形成プロジェクト(P&P)FSタイプ[若手教員支援], 「原子分解能その場TEM法による強誘電ドメインの原子スケールダイナミクス」,(平成26年度)
国際学会派遣支援経費, (平成26年度)

企業との共同研究等
日本タングステン株式会社,(平成26年度〜)
株式会社メルテックス,(平成26年度〜)
富士フイルム株式会社,(平成28年度)

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専門分野
半導体セラミックス,誘電体セラミックス,粒界・界面,電子顕微鏡法

講義・教育
「課題協学」(平成27−28年度,1年前期,2コマ)
「自然科学総合実験」(平成29年度−,2年前期,2コマ)
「物質科学工学実験第一」(平成26年度−,2年前期)
「粒子線解析学」(平成28年度−,3年後期,1コマ)
「電子線解析学」(平成26年度−,大学院後期,1コマ)
「グローバルサイエンスキャンパス事業」(平成26年度−,高校生対象)

研究トピックス
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誘電・圧電セラミックスの微視的な構造
(Physical Review Letters, 2011, Applied Physics Letters, 2009, 2012, 2014, 
Japanese Journal of Applied Physics
, 2017,Submitted, 2017, etc.)
 誘電セラミックスは「電圧を加えると電気を蓄える」性質のある材料でコンデンサなどに用いられており,圧電セラミックスは「電圧を加えると変形する」,「力を加えると電気が発生する」という2つの効果を示す材料で,医療用(エコー診断)用の画像診断装置などに使われています.誘電・圧電セラミックスが特性を発現するメカニズムを明らかにして,さらに高性能なあるいは新材料の開発につなげるために,ナノスケールおよび原子スケールでの構造解析を行っています.特に,電圧をかけながら電子顕微鏡観察を行う「電圧印加その場電子顕微鏡法」を駆使して,誘電・圧電セラミックスが動作する様子を中心に解析を行っています.



粒界・界面における原子配列と特性の起源
(Physical Review Letters, 2006, Physical Review B, 2013, 2009, 2005, Applied Physics Letters, 2015, 2005, 2004, Journal of Applied Physics, 2004, Journal of the American Ceramic Society, 2017, 2015, 2014, 2007, 2003, 2002, Journal of Materials Science, 2014, 2005, etc.)
 各種機能性セラミックスの特性は結晶同士の境目である粒界において発現することがしばしばあります。したがって,特性発現のメカニズムを明らかにして特性向上等につなげるためには,粒界構造の原子スケールでの解明が重要になります.我々は原子分解能電子顕微鏡法による直接観察ならびに第一原理計算を用いて原子配列・添加元素の偏析挙動ならびに特性発現のメカニズムを明らかにしてきました。


各種機能性セラミックスの微構造解析
Nature Communications, 2010, Journal of the American Chemical Society, 2012, Scientific Reports, 2014, Nanotechnology, 2012, etc.)

 上記の材料以外においても,多くの機能性材料では材料内部の微視的な構造に由来して特性が発現しいます.我々は各種電子顕微鏡法および分光法(TEM, STEM, EDS, EELS等)を用いて,特性発現の機能を解明する研究を行っています.

研究成果の概要
代表的な論文
"Monoclinic nanodomains in morphotropic phase boundary Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 - PbTiO3"
Y. Sato et al., Applied Physics Letters, 104, 082905-1-4 (2014).

"Real-Space Distribution of Local WO4 Ordering in Negative Thermal Expansive ZrW2O8"
Y. Sato et al., Journal of the American Chemical Society, 134, 13942-13945 (2012).

"Real-Time Direct Observations of Polarization Reversal in a Piezoelectric Crystal: Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 - PbTiO3 Studied via In Situ Electrical Biasing Transmission Electron Microscopy"
Y. Sato et al., Physical Review Letters, 107, 187601-1-5 (2011).

"Atomic structures and electrical properties of ZnO grain boundaries"
Y. Sato et al., Journal of the American Ceramic Society, 90, 337-357 (2007). (Feature Article)
この論文により米国セラミックス協会からRoss Coffin Purdy Award(年間最優秀論文賞)をいただきました.

"Role of Pr segregation on acceptor state formation at ZnO grain boundaries"
Y. Sato et al., Physical Review Letters, 97, 106802-1-4 (2006).

最近の主な招待講演
Y. Sato, 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology (PACRIM 12), Hawaii, USA, 2017. 5. 23.

Y. Sato, BIT's 3rd World Congress of Smart Materials 2017, Thailand, 2017. 3. 22.

Y. Sato, International Conference on Technologically Advanced Materials & Asian Meeting of Ferroelectricity (ICTAM-AMF10), India, 2016. 11. 9.

Y. Sato, International Symposium on Microscopy and Microanalysis of Materials 2016 (ISMMM 2016), Nanjing, China, 2016. 9. 25.

Y. Sato, Pacifichem 2015, Hawaii, USA, 2015. 12. 20.

Y. Sato, International Symposium on Korean Society of Electron Microscopy, Korea, 2015. 11. 12.

Y. Sato, IUMRS-ICAM 2015, Korea, 2015. 10. 28.

Y. Sato, EMSI-2015, India, 2015. 7. 10.

Y. Sato, EMN Ceramics Meeting, USA, 2015. 1. 28.

Y. Sato, Asian Meeting on Ferroelectricity and Asian Meeting on Electroceramics (AMF-AMEC) 2014, China, 2014. 10. 29.

Y. Sato, The 15th IUMRS-ICA (International Union of Materials Research Societies, International Conference in Asia), Japan, 2014. 8. 25.

Y. Sato, SPIE Photonics West 2014, USA, 2014. 2. 3.

Y. Sato et al., The 9th Korea-Japan Conference on Ferroelectrics, Korea, 2012. 8.10.

主な受賞
Ji-Young Roh, Yukio Sato, and Yuichi Ikuhara, 2014JCS-JAPAN優秀論文賞,日本セラミックス協会, 2015年6月5日.

佐藤幸生平成24年度日本セラミックス協会進歩賞,2013年6月8日

Y. Sato et al., Award for Encouragement of Research in Thin Films, 15th International Conference on Thin Films, 2011.11.11

S. D. Findlay, T. Saito, N. Shibata, Y. Sato et al., 第33回(2011年度)応用物理学会論文賞,2011.8.30

Y. Sato et al., Ross Coffin Purdy Award, The American Ceramic Society, 2008.10. 6.

Y. Sato et al., 2nd place winner in a TEM class, Ceramographic Exhibition in The American Ceramic Society, 2006.10.18.

Y. Sato et al., Graduate Student Gold Award, Materials Research Society, 2005.11.30.

佐藤幸生他,日本セラミックス協会,第29回セラミックスに関する顕微鏡写真展,優秀賞,2004.3.23.

Y. Sato et al., Third prize at poster session, First Kyoto Workshop on Computational Materials Science, 2003.3.4.


新聞・雑誌等の記事
日経産業新聞,「圧電材料の分子観察」,平成23年11月 9日

日刊工業新聞,「圧電セラのナノ領域応答 即時直接観察に成功」,平成23年10月31日

American Ceramic Soecity Bulletin,「ACerS Purdy Award Winners」,2008年10月号

日刊工業新聞,「セラミックス中の添加材、原子レベルで直接観察」,平成18年 9月 4日

MRS Bulletin,「Graduate Students Recieve Gold and Silve Awards」,2006年3月号

セラミックス,「米国MRSシンポジウムにおいてGraduate Student Gold Award 受賞」,2006年3月号