最先端科学技術の進歩には、その鍵となる機能材料の高性能化や、全く新しい機能をもった材料の創出が重要です。現在、大気圧・超高周波プラズマの物理的・化学的特性を活用した低温・高速・高品質・エコクリーン成膜技術の開発と、高性能太陽電池、薄膜トランジスタ、高感度センサ等、新機能デバイスへの応用技術の研究を行っています。

極限精度のものづくり技術を実現するためには、固体と液体、及び、固体と気体（プラズマなど）の界面における相互作用を原子・分子レベルで理解し、サイエンスに基づいて制御することが不可欠です。当研究室では、原子配列が可視化できる顕微鏡や表面数原子層に感度を持つ表面敏感な分光分析法、量子力学に基づく高精度シミュレーションを駆使して、超精密な表面計測の研究を行います。また、新奇のエッチング現象を活用した高性能半導体ナノ材料の創出や、新しい表面プロセスの開発にも取り組んでいます。これらにより、生産技術の飛躍的な高度化、さらには、クリーンで快適なエネルギー利用社会の実現に貢献したいと考えています。

私たちは光と音を自在に操る独自の計測技術を開発して、物質科学から生命・医療にわたる研究をしています。そこで重要となるのが“共鳴”です。共鳴現象においては力学情報や電磁場情報が増幅されるため、通常では観測できない情報を得ることができます。音（超音波）で光を制御し、また光で音を制御して、無線通信機器に使用される音響電子デバイスや、アルツハイマー病の診断に貢献する光・超音波医療機器の開発を行っています。

当研究室では、「原子制御」の領域名に象徴されるように、原子・分子レベルのナノ構造と機能を計測・制御する手法自体を開発しつつ、さらにそこから次世代素子への応用に至る足がかりを探求しています。他にない特徴として、先端的なプローブ顕微鏡、光の利用（可視光からX線の波長範囲、さらに円偏光に基づく光学活性を含む）、そして生物機能の利用を意識している点があります。

当研究室では、プラズマ中の活性分子や溶液中の活性ナノ粒子を駆使することで、誤差0.5ナノメーターの精密さで理想の形状をつくり、その表面を世界で最も滑らかにすることに成功しました。これらを応用し、原子レベルの確かさを持つX線ミラーや半導体基板表面をつくる技術を確立しました。X線ミラーは、生きた状態の細胞を観察できるX線顕微鏡や、天文学を進展させるX線宇宙望遠鏡に搭載され、科学の新たな扉を開いています。

より高性能なデバイスや新しい材料を作るには物質中の電子や原子の振る舞いを詳しく知る必要があります。しかしながら、実験的にそれらを調べることは困難な場合が多いです。そこで、我々は独創的な電子状態計算手法やシミュレーションプログラムを開発し、スーパーコンピュータを駆使して、物質の電気的・磁気的な性質や固体表面上での触媒反応の進み方など明らかにしています。それによって産業、エネルギー、環境といった社会を支える分野に寄与することを目指しています。

人類は、資源・エネルギー、食料と人口、気候変動、都市化と貧困などの課題に直面しています。それらを乗り越えて持続可能な社会を築くためには、人と人の絆、そして人と自然との共生を大切し、問題解決に希望をつなぐテクノロジーの発展が求められています。私たちは材料そのものの設計から、異種材料の組み合わせや新構造の採用によって、革新的なデバイスの創製を目指し、次世代のグリーンナノエレクトロニクスを支える研究開発を進めています。

有史以来文明は、ものづくり技術のたゆまない発展とともに進化してきました。本研究領域ではナノ、サブナノメータオーダの精度が要求される最先端の光学素子、半導体基板、高機能基板を作製する革新的なものづくり技術を創出します。我々の新しい技術が21世紀における新たな産業革命の引き金となって人類のさらなる発展に貢献することを理念とし、極限的な精度と能率の両立を実現する『ナノ製造プロセス』の研究・開発に取り組んでいます。