第11回（平成23年度）山��貞一賞受賞者
|
財団法人材料科学技術振興財団は、山��貞一賞選考委員会（委員長：筑波大学名誉教授 白川 英樹博士）を経て、9月21日(水)に開催した理事会にて今年度の受賞者を下記4分野6名に決定致しました。
尚、11月に日本学士院（東京都台東区）にて贈呈式を執り行います。
|
|
材料分野
|
｢リチウムイオン二次電池の開発とその実用化｣
|
|
吉野 彰 (よしの あきら)
旭化成株式会社 フェロー
|
|
|
|
【授賞理由】
現在全世界で爆発的に普及している携帯電話やノートパソコン等のモバイル機器の開発過程において、小型軽量・大容量の充電可能な電池(二次電池)の開発は常に切望されている問題であった。1985年、吉野彰氏は、従来の二次電池の問題点を解決し、更に現在まで広く普及しているリチウムイオン二次電池の基本概念を確立した。
従来の水系電解液を用いた二次電池は起電力が低く、大容量化に限界があった。また、非水系電解液で電極に金属リチウムを用いる二次電池は大容量化が期待されたが、安全性や劣化の問題から実用化には至らなかった。
吉野氏は、1980年代初頭既に有効な電極材料としての可能性が見出されていたコバルト酸リチウム(LiCoO2)を正極に用い、負極に従来の金属リチウムではなく炭素材料を用いることで、現在のリチウムイオン二次電池の基本概念を確立した。更に、集電体、セパレータ等の電池を構成する各種の要素技術もすべて吉野氏が開発したことによって、1990年代初頭、リチウムイオン二次電池の実用化がなされた。
現在、1兆円を超える市場規模の大きさは、吉野氏が開発した基本概念なしには語ることはできず、社会に与えたインパクトは計り知れない。
以上の理由により、吉野彰氏を第11回山��貞一賞材料分野の受賞者とする。
|
|
半導体及び半導体装置分野
|
｢フィン型MOSFETの提唱と実証｣
|
|
久本 大 (ひさもと だい)
株式会社日立製作所 中央研究所
エレクトロニクス研究センタ 主管研究員
|
|
|
|
【授賞理由】
久本大氏は、1980年代後半、顕在化しつつあったMOSFETの微細化に伴う諸問題を解決するために、世界初の3次元構造のフィン型MOSFET（当初DELTAと命名）を提唱し、ゲート長約300nmのMOSFETを試作することで効果を実証し、1989年IEDM（電子デバイス国際会議）で発表した。この構造は、MOSFETの短チャネル効果によるしきい値電圧のばらつきや漏洩電流を抑制でき、さらにフィンの高さを増すことで駆動電流を増大できる特長があるので、微細化・低電圧化に好適である。その後、米国大学（UCB）との共同研究により、ゲート長17nmのMOSFETを試作し、微細化できることを実証し、1998年IEDMで発表した。現在、この構造は、その形をよく表現したFinFETと広く呼ばれるようになっている。
近年、メモリ用LSI（DRAM）を始め、フィン型MOSFETの実用化機運が高まっている中、ごく最近、ロジック用LSI（MPU）メーカーから本技術を本格的に製品化（2011年後半）するとの発表があった。これらの動きは、過去40年にわたって使われてきた平面型MOSFET構造が、立体型に変わる節目にあることを示している。久本氏が提唱・実証したフィン型MOSFET構造によって、今後ともMOSFETの微細化を継続できるので、その半導体産業発展への貢献は極めて大きい。独創性・先見性と産業へのインパクトの両面で非常に優れた研究成果である。
以上の理由により、久本大氏を第11回山崎貞一賞半導体及び半導体装置分野の受賞者とする。
|
|
計測評価分野
|
｢磁区の実時間観察のためのスピン偏極低エネルギー電子顕微鏡の開発と応用｣
|
|
中西 彊 (なかにし つとむ)
名古屋大学 理学研究科 物理学専攻 名誉教授
|
|
竹田 美和 (たけだ よしかず)
名古屋大学大学院 工学研究科
結晶材料工学専攻 教授
名古屋大学 シンクロトロン光研究センター センター長
|
|
越川 孝範 (こしかわ たかのり)
大阪電気通信大学
エレクトロニクス基礎研究所 所長・教授
|
|
|
|
【授賞理由】
2007年A. FertとP. Grunbergが巨大磁気抵抗(GMR)効果の発見によりノーベル物理学賞に輝いたが、その理由はこの業績がまったく新しい「スピントロニクス」分野を開拓したからである。しかしながらこの分野における技術開発に必要な計測評価技術は十分に整備されていなかった。
中西、竹田、越川の三氏は、薄膜磁性材料の開発にとって重要な磁区成長の詳細を知るための実時間観察を可能とするスピン偏極低エネルギー電子顕微鏡を開発することに成功した。
専門分野を異にする三氏は緊密に連携して、まず高性能なスピン偏極電子銃を開発した。その性能は従来のものと比較して、輝度で10,000倍以上、スピン偏極度20％のものを90％に、さらにカソードの寿命については現状3〜4時間のものを約2ヶ月へと大幅に向上させたものである。その結果、固体表面上の磁区像取得時間を現状の1/200に相当する20ms/画面にまで短縮した。
三氏は、上記装置を用いて[CoNi2]y多層膜成長過程における磁化特性の動的観察を行い、わずか4層で安定した磁気特性を示すことを明らかにしている。また、面内磁化特性を示している[CoNi2]/W(110)薄膜が、わずか一原子層のAuを蒸着するだけで垂直磁化状態に変化すること等の新しい知見を得て高い国際的評価を得ている。
以上、中西、竹田、越川の三氏は、新しい磁気デバイスや磁気薄膜材料等の開発に必要な実時間観察を可能とする高性能スピン偏極低エネルギー電子顕微鏡を開発し、応用しているので、第11回山崎貞一賞計測評価分野の受賞者とする。
|
|
バイオサイエンス・バイオテクノロジー分野
|
｢燐脂質を利用した膜蛋白質の結晶化技術の開発と
カルシウムポンプ作動機構の解明｣
|
|
豊島 近 (とよしま ちかし)
東京大学 分子細胞生物学研究所 教授
|
|
|
|
【授賞理由】
豊島近氏は、細胞の膜を介してカルシウムイオンを運搬するカルシウムポンプという、生命活動に必須なタンパク質の構造解析に、ほぼ独力で取り組んだ。作用中に変化する4つの基本状態全ての原子配置構造を決定したのみならず、それらの中間（励起）状態まで、計8つの結晶構造を明らかにした。同一のタンパク質の構造変化の経路がここまで詳細に示されたのは、水溶性タンパク質および膜タンパク質を含めて世界初である。
成功の鍵は、結晶化に際して膜タンパク質の状態を緻密に制御して、中間体を安定化させることにあった。例えば従来の常識に反する燐脂質の添加、それを含めた試料組成の結晶化過程全体を通じた繊細な条件制御など、これまでに確立された方法論に囚われない様々な工夫によって中間体の構造までをも示したことが、後に続く研究者の励みとなり、更に駆動力となるばかりでなく、この成果を応用したカルシウムポンプの研究の発展にも貢献している。
重要な生理機能の多くは膜タンパク質に担われており、創薬の重要なターゲットでもある。その機能・構造の解析はなかなか進まなかったが、最も困難な問題を解決した豊島氏の成果は国際的にも高く評価されており、豊島氏の研究成果、研究手法を用いて、この分野の今後のさらなる大きな、かつ急速な発展が期待される。4つの基本状態全ての原子配置構造を決定し、それらの中間（励起）状態まで、計8つの結晶構造を明らかにしたことは、今後それぞれの中間体に対する創薬研究という方向性を見いだしたことを示し、創薬研究全体に大きなインパクトを示すものである。
以上の理由により、豊島近氏を第11回山崎貞一賞バイオサイエンス・バイオテクノロジー分野の受賞者とする。
|
2011
