第8回IUMRS先進材料国際会議(IUMRS-ICAM 2003)開催報告          

IUMRS-ICAM事務局長
横浜国立大学大学院 環境情報研究院 教授 鈴木淳史
 

 標記国際会議が、2003年10月8日-13日に、パシフィコ横浜において開催された。今回は、物質・材料の応用、特に、ナノ、IT、環境に焦点を当て、各種先進材料の分野横断的な研究成果の発表と意見交換を行った。本国際会議の開催は、岸 輝雄理事長(NIMS)、吉村昌弘教授(東工大)、梶山千里総長(九州大学)、山本良一教授(東大)を組織委員長として、2年以上前から計画がスタートし、日本MRSの理事を中心とした組織委員会により準備が進められた。日本MRSが主催し、ナノテク支援センター、万博記念基金、NIMS、 AIST、各省庁の支援を得て開催された。国際会議全体では、口頭発表が約1,200件(内招待講演約350件)、ポスタ−発表が約800件で、合計2,000件を上回る発表があった。34ヵ国から約400名の外国人を含めて、約2,100名の参加者を得た。産独学の比率は、およそ1: 4:14と、圧倒的に大学が中心となった。しかし、深刻な不況にもかかわらず多くの企業によりサポ−トされ、共同研究を併せると、企業から全部で200件余りの発表があった。また、ハイテク化を急ぐ中国を初めとした東アジアから、材料分野で指導的な立場にある多くの研究者の参加を得た。
 
   オープニングプレナリーとして、ナノ、IT、環境に関する3件の基調講演があった。講演者と演題は次の通りである。国武豊喜教授:“Molecular Organizations and Ultrathin Films”、A. Paul Alivisatos教授:“Optical, Electrical, and Thermodynamic Properties of a New Class of Materials, Semiconductor Nanocrystals”、Timothy G. Gutowski教授:“Materials Development for a Sustainable Society”。引き続いて、4つのカテゴリーに分かれて39のシンポジウムが、また2つのフォーラムが、会期中にそれぞれ1〜4日の日程で開催された。その内容は、下記のようにまとめられる。
 
<フォーラム>

★フォーラムF-1「材料教育と研究に関するフォーラム」は、材料科学工学における発展と教育を刺激し、魅力を高め、育成することを目的として開催された。すべてのレベルで、多くの国、地域からの材料教育、研究が報告された。過去最大、最良のフォーラムであり、将来のIUMRS会議でも引き継ぐことになった。

★フォーラムF-2「材料科学への統合アプローチ」は新しい機能を持った材料を創成するための新材料科学を目指す研究および教育を議論する目的で、21世紀COEプログラム;a United Approach to New Materials Science の財政的支援の基に開催された。これは材料科学の伝統的な分野である基礎化学と材料工学の協力の基に行われた初めてのフォーラムで、活発な議論と有益な情報交換が行われた。

 
 <カテゴリーA> ナノテクノロジーとナノ材料プロセス技術 (ナノ)

★シンポジウムA-1 「ナノ構造の成長」では、半導体におけるナノ構造の創製技術について、量子効果による新しいデバイスを実現するためのナノ構造形成メカニズムに関する討論が行われた。III-VならびにII-VI 化合物半導体の自己組織化によるナノ構造形成、 Si-とGe-関連材料のナノ構造形成とポスターセッションに分かれて、活発な議論が行われた。

★シンポジウムA−2「ナノ構造制御高分子材料」では、「ナノ構造制御高分子の設計と合成」、「表面・界面のナノ構造制御」、「高分子ナノコンポジットと複合材料ナノ界面」、「ナノ構造制御した高分子材料の機能特性」の分野での研究発表が行われた。

★シンポジウムA-3「コンビナトリアル材料科学」では、薄膜のパラレル合成、湿式および乾式合成、ガラス形成、高速評価など、コンビナトリアル手法に関する様々な方法論について、活発に議論された。また、マテリアルインフォーマティクスに関して多数の発表があった点も特筆すべきである。

★シンポジウムA-4「表面ナノアセンブリー」では、ボトムアップとトップダウンの両方のアプローチによる、ナノメートル加工、微細構造形成とその応用に関する最新の研究成果が発表された。

★シンポジウム A-5 「ナノコーティング」は、ナノコーティングプロセス技術と理論、コンピューター技術を用いたナノコーティング構造の設計と制御技術などのトピックスに関し活発な討論が行われた。

★シンポジウム A-6 「走査プローブナノテクノロジー」では、走査プローブ顕微鏡の新技術ナノテクノロジーの応用へのアプローチ、原子・分子操作のコンセプト、分子デバイスの科学の進歩など、STMとSPMに関するナノスケールの科学技術に関するトピックスを広くカバーし、熱心な討論が行われた。

★シンポジウムA-7 「ナノコイル(第1回ナノヘリカル/らせん構造物質に関する国際会議)(第10回カーボンマイクロコイル(CMC)研究会」では、カーボンマイクロコイル・ナノコイル、ヘリカルポリアセチレン、 ヘリカルセラミック・ナノコイル、ヘリカルポリマーとその応用に関する最新の研究成果が発表された。

★シンポジウムA-8「ナノ炭素および関連構造」では、ナノ炭素の産業界においての発展と、フラーレン、ナノチューブ、ナノダイヤモンドなどの研究成果が発表され、活発な討論が行われた。

★シンポジウムA-9「イオンビームテクノロジーを用いた革新的材料に関するシンポジウム」では、イオンビームテクノロジーを駆使したナノマテリアル、ナノパーティクル、バイオマテリアルなどに関する材料研究の講演が行われた。

★シンポジウム A-10 「第2回ナノテクネットワーキングと国際協力に関するワークショップ」は、グローバルなナノテクネットワーキングの構築のために、各国からナノテクのリーダーが一同に会して、ナノテクネットワーキングの標準化、国際協力、国際連携、ナノテク戦略、ナノテク支援、研究開発動向、データベース、データマイニングなどについて横断的・学際的な検討が行われた。

 
<カテゴリーB> 電子材料・オプトエレクトロニクス材料とデバイス (IT)

★シンポジウムB-1「Si LSI 材料のプロセスと評価技術に関するシンポジウム」では、原子スケールで制御されたhigh-k界面、low-k新材料、単電子トランジスタ、ダブルゲートトランジスタ、そして、新SOI材料を含む新技術の重要性と実行可能性が結論的に強調された。さらに、量子化学分子動力学計算によるシミュレーション技術の有効性が、化学的機械的研磨とイオン注入に於ける原子の動的振る舞いを予測することにより示された。

★シンポジウム B-2 「柔構造有機ナノ材料とNICEからくりデバイス」では、柔構造を有する有機ナノ材料、「からくり」を評価するための技術、NICEからくりデバイスのための巧妙で知的な考えなどについて、熱心に議論された。

★シンポジウムB-3「先端液晶性材料」では、液晶、分子集合体、異方性ゲル、フォトニック液晶、キラル液晶、反強誘電性液晶、バナナ液晶、フラストレート相、電気光学、光変調、表示素子などに関する研究成果が発表された。

★シンポジウムB-4「ナノフォトニクス材料」は、最近の材料科学の境界領域を取り込みながら爆発的に発展している“Photonic Nano-materials”に関する研究を推進する新しい挑戦として開催され、さまざまな分子、高分子、ナノ材料が巧妙にかつ階層的に組織化されたナノ材料作製に関する研究成果が発表された。

★シンポジウムB−5「導電性高分子」では、電子伝導性高分子とイオン伝導性高分子の基礎および応用に関する最近の進歩について議論され、最新情報が交換された。シンポジウムは常にアットホームな雰囲気で進行し、有意義でかつ踏み込んだ多くの議論がなされた。

★シンポジウム B-6 「誘電体・強誘電体の物性と応用」では、誘電体、強誘電体、強誘電体薄膜メモリー、積層セラミックスコンデンサー、高周波応用、LTCC、焦電材料、センサー、アクチュエータ、MEMS応用などについて横断的・学際的な検討が行われた。

★シンポジウムB−7「先進的超伝導材料・プロセス」は新規超伝導体・薄膜に関する1日のB−7&8ジョイントシンポジウムを含み、4日間にわたり開催された。超伝導テープ・線材の進展、フィルター・マイクロ波応用、高性能バルクマグネット、高温超伝導物性、ジョセフソン接合の先進プロセス・特性、などのトピックスについて熱心に討議された。

★シンポジウム B-8 「酸化物薄膜の合成と複合体:超伝導体/強磁性体/強誘電体/その他」では、薄膜、結晶、バルク、セラミクスなどの酸化物合成プロセスの科学的技術的な研究成果の発表が行われた。また、積層膜や複合体などの新機能発現物質や機能調和酸化物の開発など、超伝導体、強磁性体、巨大磁気抵抗体、強誘電体、絶縁体、光学材料、電池などの広範囲の材料物性が取り上げられた。B-6, 7, 8との合同シンポジウムも一日開かれた。

★シンポジウムB-9 「先進磁性材料(先進材料に関する国際シンポジウム2003)」では、ソフトおよびハード磁性材料、超格子とナノ構造、超微粒子、薄膜、スピンエレクトロニクス、磁性半導体、TMR、GMR、GMI、磁気および磁気光学記録、磁性デバイスおよび磁気生物学的応用などのトピックスについて熱心に討議された。

 
<カテゴリーC> 環境調和材料と社会技術 (環境と社会)

★シンポジウムC-1「エコマテリアル」は、第6回エコマテリアル国際会議(ICEM-6th)として開催された。 第1回エコマテリアル国際会議は、10年前にICAMの1シンポジウムとして開催され、それ以来、エコマテリアルのコンセプトは広く普及し、有害物質フリー材料、高リサイクル性材料、低環境負荷材料、高資源生産性材料など、分野横断的に発展してきた。エコマテリアルの実践段階におけるさまざまな問題、注目すべき進展について多くの研究発表と招待講演により議論された。

★シンポジウム C-2 「ソフト溶液プロセス 」 は、第3回ソフト溶液プロセス国際シンポジウム(SSP-2003)として開催された。本シンポジウムは、比較的低温でセラミクスや金属材料を作成する多くの技術をカバーした。ソフト化学反応、インターカレーション、イオン交換、キレート、ゾルーゲル、水熱、電気化学析出フィルム、自己集積、テンプレート、パターンニング、環境にやさしい溶液プロセスなどのトピックスについて熱心に討議された。

★シンポジウムC-3「最新の植物系材料」では、植物系材料の特性と応用、すなわち、紙、ウッドセラミックス、複合材料、抽出、誘導体、液化、建築、保存、リサイクルおよび機能性材料等に関する発表がなされた。招待講演は、OH教授(CHONBUK国立大学、韓国)によるウッドセラミックスのオンドルヒートシステムへの応用に関して、稲盛教授(大阪薬科大学)によるヒノキチオール複合体の生化学的特性に関して、およびZHANG教授(上海交通大学、中国)による植物系材料と金属との複合体に関して行われ、注目を集めた。

★The object of シンポジウム C-4 「暮らしを豊かにする材料-環境・医療・福祉」では、暮らしを豊かにする材料、暮らしに活かすインテリジェント材料、環境浄化材料、生体材料、生体応用、医療・福祉に関わる材料、ハイブリッド材料、自己修復材料などについて横断的・学際的な検討が行われた。

★シンポジウムC-5「光触媒」では、酸化チタン光触媒や新規光触媒材料に関して、ゾルゲル法、スパッタ法などによるプロセシング技術、機能評価、セルフクリーニング、抗菌、水処理、空気処理などへの利用技術、製品化などについて幅広く討論された。環境・エネルギーに関する問題が多くの分野で顕在化し、大きな社会問題となっている昨今、酸化チタン光触媒や新規光触媒材料に対する期待が高まっているため、多くの科学者や技術者が参加し、活発な討論が繰り広げられた。

★シンポジウム C-6 「次世代環境共生型エネルギーシステムのための先導的熱電変換材料」では、環境共生型熱電変換材料、酸化物熱電変換材料などに関する最新の研究成果が発表された。

★シンポジウム C-7 「環境半導体:その科学と未来技術」では、シリサイド半導体・環境半導体、環境適合型電子材料・電子材料資源問題・d電子相関半導体・歪格子系半導体・光半導体・赤外材料・太陽電池・熱電変換材料などのトピックスについて熱心に討議された。

★シンポジウム C-8 「ナノ医療材料 I—次世代の生医学材料と再生医療用材料—」では、生医学材料と再生医療用に関する先進材料の研究成果が報告され、バイオテクノロジーと材料科学の融合による新規のバイオマテリアルとシステムの創成について討論した。

★シンポジウムC-9「ナノ医療材料 II—バイオセラミックス—」では、最先端の研究結果の交流と研究者のネットワークを促進することを目的として、バイオセラミック、生体高分子、合成物、自己組織、自己会合、ナノ治療、ナノ診断学および医学の応用に関係するトピックをすべてをカバーした。

 
 
<カテゴリーD> 先進材料(ポリマー・バイオマテリアル・金属・セラミックス)のモデリング、作製・プロセス、新規特性

★シンポジウムD-1「スマートマテリアル/スマートストラクチャ」では、形状記憶合金、ピエゾ素子、強誘電体、磁歪材料、鉄鋼、非鉄金属、セラミックス、高分子、複合材料等スマートマテリアルなどスマートマテリアルの材料プロセス、特性評価、メカニズムを含む材料研究と、アクチュエータ、損傷検出、自己修復、ヘルスモニタリングなどの機能を持つスマートストラクチャーの機械・構造物システム研究までを含む、様々な最先端の研究成果が報告された。

★シンポジウムD-2「自己組織化材料」では、低分子、高分子、無機、複合・ハイブリッド材料の広い領域にわたる自己組織化材料が扱われた。豊田中央研究所の稲垣伸二博士から、シリカに有機成分を入れることによる結晶性のメソポーラスシリカの創成とその応用に関し、コロラド大学のDouglas Jin教授は、無機物質の替わりに液晶を形成するポリマー材料からなる新しい概念のメソポーラス材料の創成とその応用について、東京大学の藤田誠教授からはグリッドおよびカプセルを形成する自己組織化現象発現への戦略やそこから見出された新規現象に関し、3件の招待講演が行われた。口頭発表およびポスターセッションともに興味深く高いレベルの発表が続き、活発な議論がなされた。

★シンポジウム D-3 「分離膜材料」では、高分子膜、無機膜、有機-無機複合膜、膜透過のモデリング、膜構造形成のモデリングについて、熱心に討論された。

★シンポジウムD−4「反応場制御による新しい材料プロッセッシング」では、外界からエネルギーを印加した合成プロセスとして、プラズマ反応、電気泳動法、磁場配向、マイクロ波印加、ソノケミカル反応などの反応場制御についての討論を行った。「協奏増幅」という新たな切り口から材料プロセスで起こる現象をとらえ、「反応場」を制御することで新機能・高機能材料の創製に結びついた多くの報告がなされた。

★シンポジウム D-5 「バルク金属ガラス」では、バルク金属ガラスの作成とプロセス、ガラス形成能と相変態、バルク金属ガラスをベースにしたコンポジットとナノ結晶、機械的性質、物理・化学的性質、製造技術と産業への応用を含む、バルク金属ガラスに関する幅広い問題について熱心に議論された。

★シンポジウム D-6 「高機能構造用金属材料」では、高強度材料、超微細化、疲労強度、破壊、クリープ強度、溶接性、耐食性、加工性、切削性などのトピックスについて熱心に討議された。特に、SPDによる超微細粒作成に関して熱心に議論された。

★In シンポジウム D-7 「セラミックスおよびセラミック複合材料の力学物性」では、セラミック構造材料、各種のセラミック複合材料、CMC、高機能セラミック繊維、界面構造と力学物性、薄膜の力学物性、微小部材の力学物性、高温強度、、破壊靭性、非破壊検査、などのトピックスについて熱心に討議された。

★シンポジウムD−8「材料物性と機能のためのプロセッシングに関する第2回国際会議」は材料研究所(東アジア)と共催され、表面改質技術をはじめ金属、セラミックス、有機、薄膜を含む先進材料のプロセッシングに関する最新の研究結果が討論された。このシンポジウム期間中に第3回スパークプラズマ焼成に関する国際シンポジウムも開催された。キーノート講演は、M. Jeandin教授 (エコールドミン、パリ、フランス), S. Zhang教授 (ナンヤン工科大学、シンガポール), Z. A. Munir教授 (カリフォルニア大学デービス校、米国), 内藤教授 (大阪大学) and Y. B. Cheng博士 (モナッシュ大学、オーストラリア) によって行われた。

★シンポジウムD−9「ナノ材料のマルチスケールデザイン」では、理論的・計算科学的手法を用いる材料科学者・工学者が、大規模な材料シミュレーション法開発に関する最新の話題・情報を交換し、より現実的なナノ材料モデリング・設計を目指したマルチスケール計算手法開発への戦略と展望が議論された。様々な分野・年齢層の研究者の間で、i)大規模材料計算手法の発展、ii) マルチスケール・モデリングの様々な試み、iii) ハイパフォーマンス・コンピューティングやグリッド活用技術開発、および iv) ナノ構造材料・ナノデバイスにおける動的な過程・現象へのアプローチ、などについて緊密な議論が行われた。

★シンポジウムD−10「計算材料科学および計算材料設計&合成」では、種々の新しいコンピュータシミュレーション(連続体力学、分子動力学、量子力学、モンテカルロ法などによる計算)の手法とその応用が発表された。これらのシミュレーションは静的な物性ばかりでなく、ダイナミックな性質・プロセスをも対象にしているものが多かった。異なる分野間での議論が、今回のシンポジウムではうまく行われた。このシンポジウムを通して各分野のシミュレーション手法をさらに発展させる必要があり、またシミュレーション対象も広げて、高精度化と大規模化が必要であることが認識された。

★シンポジウム D-11 「コロイドとソフトマター」では、分野横断的な新しい境界領域の形成のために、コロイドとソフトマターの科学と技術について、特に合成、構造と機能に関して横断的・学際的な討論が行われた。

ポスターの多くは、口頭発表が終了した夕方から夜にかけて開催された。サンドイッチとビールを片手に熱心な議論が行われた。このような研究発表の他に、展示が4日間行われ、約20企業が出店した。バンケットは、横浜港一周の夜のクルージングで、ほぼ満席の500人が参加した。同伴者のためのエクスカーションも行われた。6日間という長丁場で、実行委員会や現場のスタッフは大きな負担がかかったが、その甲斐あって概ね好評のうちに幕を閉じた。これもひとえに、日本MRSの会員の皆様を初め、参加者の皆様の暖かいお力添えやご支援のたまものと心から御礼申し上げます。 多くのProceedingsは査読付の論文として、日本MRSの定期ジャーナルTransactions of Materials Research Society of Japan, Vol.29 (2004) に分冊にて出版される。次回のIUMRS先進材料国際会議は、2005年7月にシンガポールにて開催が予定されている。

 
<バンケット>