2025/06/15 更新

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イイクボ サトシ
飯久保 智
IIKUBO SATOSHI
所属
総合理工学研究院 物質科学部門 教授
総合理工学府 総合理工学専攻(併任)
工学部 融合基礎工学科(併任)
職名
教授
連絡先
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プロフィール
物質内部の電子状態を明らかにする「第一原理計算」、物質の地図とよばれる「状態図」などを駆使して、新物質探索法や材料組織制御法を研究しています。具体的には太陽電池、熱電材料、二次電池などに適用し、物性物理学と材料組織学の観点から、次世代の構造・機能性材料の開発を行っています。
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研究分野

  • ナノテク・材料 / 構造材料、機能材料

学位

  • 博士(理学)

経歴

  • 九州大学 総合理工学研究院 物質科学部門  教授 

    2021年4月 - 現在

  • 九州工業大学 大学院生命体工学研究科 准教授 

    2014年1月 - 2021年3月

  • 九州工業大学 大学院生命体工学研究科 助教 

    2009年1月 - 2013年12月

  • 東北大学 原子分子材料高等研究機構 助手 

    2008年4月 - 2008年12月

学歴

  • 名古屋大学   理学研究科   物質理学専攻

    2000年4月 - 2005年3月

  • 名古屋大学   理学部   物理学科

    1996年4月 - 2000年3月

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: 有機無機ペロブスカイトの局所構造解析

    研究キーワード: 計算科学

    研究期間: 2021年6月 - 現在

  • 研究テーマ: 有機無機界面を利用した熱電変換デバイスの開発

    研究キーワード: 計算科学

    研究期間: 2021年6月 - 現在

  • 研究テーマ: フッ化物シャトル電池の電極設計

    研究キーワード: 計算科学

    研究期間: 2021年6月 - 現在

受賞

  • 日本金属学会功績賞

    2023年3月   日本金属学会   受賞者は,電子論に基づく第一原理計算を状態図計算へ援用することで、新しい構造材料・機能性材料の設計方法について研究を進めてきた。これまでに、長周期積層構造を有するマグネシウム合金の形成メカニズムに関する研究や、鉄鋼における水素/マルテンサイト変態相互についての研究で、インパクトのある業績を挙げてきた。今後も計算科学的な見地からの機能発現メカニズムの解明、また太陽電池材料・熱電材料などの新材料開発に向けた研究の展開が期待される。

  • ベストポスターセッション賞

    2018年6月   Grand Renewable Energy 2018  

論文

  • The effective thermal conductivity of a screen-printed thermoelectric film of and

    Miyazaki, K; Mustafa, A; Baranwal, AK; Saini, S; Watanabe, K; Miura, A; Yabuki, T; Ishimaru, M; Kawano, S; Wang, Q; Iikubo, S; Shen, Q; Hayase, S

    INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER   250   2025年11月   ISSN:0017-9310 eISSN:1879-2189

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    出版者・発行元:International Journal of Heat and Mass Transfer  

    In recent years, printed thermoelectric thin films have attracted attention due to their advantages in enabling large-area and flexible designs. We developed printable thermoelectric composites of bismuth telluride and halide perovskite, which were expected to exhibit superior thermoelectric properties compared to other printable materials, such as conductive organic materials. The measured dimensionless figure of merit was about 0.1 at room temperature due to its low thermal conductivity. We assessed the interfacial thermal resistance between bismuth telluride and halide perovskite using multilayered films to understand the measured low thermal conductivity. The calculated thermal conductivity using the measured interfacial thermal resistance was fairly consistent with the effective thermal conductivity observed. We also discussed the interfacial thermal resistance using a phonon transport model based on ab-initio calculations to confirm the validity of our measurements. Additionally, we found that the high interfacial thermal resistance was achieved due to the low group velocities of both materials in the composites. This mechanism can be applied not only to improve thermoelectric materials but also to address thermal issues in composites.

    DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2025.127292

    Web of Science

    Scopus

  • 鉄鋼におけるγ−εマルテンサイト変態に及ぼす水素の効果

    小山 元道, 飯久保 智, バラナシ スリニバス ラマ

    鉄と鋼   111 ( 8 )   379 - 390   2025年6月   ISSN:00211575 eISSN:18832954

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本鉄鋼協会  

    This paper presents an overview of our recent works on the effects of hydrogen on γ–ε martensitic transformations in steels. The study first discusses how hydrogen impacts these transformations. While hydrogen suppresses thermally-induced γ–ε martensitic transformation, it increases the fraction and number density of deformation-induced ε–martensite and decreases its thickness. Secondly, we discuss the effects of γ–ε martensitic transformations on hydrogen kinetics. The study also highlights the significance of low hydrogen diffusivity in the hexagonal-close-packed (HCP) lattice of pure iron, demonstrating the effectiveness of ε–martensite in resisting hydrogen. Moreover, the characteristic behavior of the HCP phase-related diffusionless transformation from a hydride is discussed. We believe that this overview will assist in developing hydrogen-resistant steels and in exploring new microstructural control concepts using hydrogen.

    DOI: 10.2355/tetsutohagane.tetsu-2025-007

    Scopus

    CiNii Research

  • Dissolution Behavior of the Cu-2.0 wt% Be Alloy (Alloy 25) in Molten Sn, Sn-3.0 wt% Ag-0.5 wt% Cu, and Sn-58 wt% Bi Lead-free Solders

    Yen, YW; Laksono, AD; Liang, CL; Hsu, CM; Pan, SC; Iikubo, S

    JOM   77 ( 6 )   4192 - 4205   2025年6月   ISSN:1047-4838 eISSN:1543-1851

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    出版者・発行元:JOM  

    This study investigated the dissolution behavior of Cu-2.0 wt% Be alloy (Alloy 25) in molten Sn, Sn-3.0 wt% Ag-0.5 wt% Cu (SAC), and Sn-58 wt% Bi (SB) lead-free solders at 240 °C, 270 °C, and 300 °C for 5–100 min. The dissolution rate of Alloy 25 in each molten solder system increased with the soldering temperature. The sequence of dissolution rates was as follows: Sn > SAC > SB. In addition, first-principles calculation revealed that adding Be to Cu makes it more difficult for Cu to incorporate into the Sn bulk. Notably, the linear C1–C2 path where the transition occurs directly between two adjacent lattice sites exhibits the lowest diffusion energy barrier for Be (0.24 eV), which increases to 0.48 eV in the presence of Bi. The Cu<inf>6</inf>Sn<inf>5</inf> phase, with minor solubility of the Be atom, was formed at all solder/Alloy 25 interfaces. In the SAC/Alloy 25 system, the Ag<inf>3</inf>Sn phase precipitated within the Cu<inf>6</inf>Sn<inf>5</inf> grains, decreasing the dissolution rate of Alloy 25 in the molten SAC solder. Notably, a Cu<inf>6</inf>Sn<inf>5</inf>/liquid/Cu<inf>6</inf>Sn<inf>5</inf> structure was observed in the SB/Alloy 25 system. The formation of a liquid phase at the SB/Alloy 25 interface effectively reduced the dissolution rate of Alloy 25.

    DOI: 10.1007/s11837-025-07324-z

    Web of Science

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  • Optimization of Band Alignment by Organic Molecules for Perovskite Solar Cells

    Sekiguchi, N; Tsuji, Y; Truong, MA; Wakamiya, A; Iikubo, S

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C   129 ( 18 )   8500 - 8508   2025年4月   ISSN:1932-7447 eISSN:1932-7455

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    出版者・発行元:Journal of Physical Chemistry C  

    A methodology for optimization of band alignment in perovskite solar cells using organic molecule adsorption is investigated by using first-principles calculations. We focused on the modification of the work function after the adsorption of hole-collecting monolayer (HCM) materials bearing alkyl phosphonic acid anchoring groups on indium tin oxide (ITO), a transparent electrode substrate. The optimized structures of adsorbed HCM molecules and the ITO surface were obtained, and then the modification of the work function due to the influence of the electric double layer was determined. The calculated results show that the face-on oriented tripodal triazatruxene derivative (3PATAT-C3) has a better energy level tunability and higher stability than the edge-on oriented monopodal carbazole-based 2PACz, which is well-known as one of the representative HCM materials, and explain the advantage of 3PATAT-C3 for perovskite solar cells with a higher power conversion efficiency.

    DOI: 10.1021/acs.jpcc.4c08776

    Web of Science

    Scopus

  • Tetrapodal Hole-Collecting Monolayer Materials Based on Saddle-Like Cyclooctatetraene Core for Inverted Perovskite Solar Cells

    Truong, MA; Ueberricke, L; Funasaki, T; Adachi, Y; Hira, S; Hu, SF; Yamada, T; Sekiguchi, N; Nakamura, T; Murdey, R; Iikubo, S; Kanemitsu, Y; Wakamiya, A

    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION   63 ( 46 )   e202412939   2024年11月   ISSN:14337851 eISSN:1521-3773

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Angewandte Chemie International Edition  

    Hole-collecting monolayers have greatly advanced the development of positive-intrinsic-negative perovskite solar cells (p-i-n PSCs). To date, however, most of the anchoring groups in the reported monolayer materials are designed to bind to the transparent conductive oxide (TCO) surface, resulting in less availability for other functions such as tuning the wettability of the monolayer surface. In this work, we developed two anchorable molecules, 4PATTI-C3 and 4PATTI-C4, by employing a saddle-like indole-fused cyclooctatetraene as a π-core with four phosphonic acid anchoring groups linked through propyl or butyl chains. Both molecules form monolayers on TCO substrates. Thanks to the saddle shape of a cyclooctatetraene skeleton, two of the four phosphonic acid anchoring groups were found to point upward, resulting in hydrophilic surfaces. Compared to the devices using 4PATTI-C4 as the hole-collecting monolayer, 4PATTI-C3-based devices exhibit a faster hole-collection process, leading to higher power conversion efficiencies of up to 21.7 % and 21.4 % for a mini-cell (0.1 cm<sup>2</sup>) and a mini-module (1.62 cm<sup>2</sup>), respectively, together with good operational stability. This work represents how structural modification of multipodal molecules could substantially modulate the functions of the hole-collecting monolayers after being adsorbed onto TCO substrates.

    DOI: 10.1002/anie.202412939

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

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講演・口頭発表等

  • CuFeTiZr-Nix ハイエントロピー合金の電子状態計算

    奥村崚, 飯久保 智, Kou Po-Cheng, Yen Yee-Wen

  • Sn ペロブスカイトの Sn 欠損に A サイトイオンが及ぼす影響

    飯久保智 , 奥村太一 , 奥村崚 , 早瀬修二

  • Integrated Study of First-principles Calculations and Experimental Measurements for Hydrogen Effect on FCC to HCP Martensitic Transformation

    S. Iikubo, K. Hirata, Y. Kuroki, S. Kawano, H. Ohtani, M, Koyama, K. Tsuzaki

  • Observation of deuterium in the tetrahedral interstitial site in HCP structured steal

    S. Iikubo, Y. Kuroki, S. Kawano, K. Katsuaki, M. Koyama, K. Tsuzaki

  • First-Principles Study of Atomic Location and its Effect on the Electronic State of Impurity Elements in Tin Iodide Perovskite

    S. Iikubo, J. Yamasaki, K. Yamamoto, K. Tanaka, Y. Ogomi, and S. Hayase

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MISC

  • 結晶PDF解析の最前線 査読

    社本真一, 樹神克明, 飯久保智

    波紋   1900年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • マグネシウム合金の安定性に関する第一原理計算 査読

    飯久保智

    軽金属   1900年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 第一原理計算の計算状態図への応用

    飯久保智, 徳永辰也, 大谷博司

    セラミックス   1900年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

産業財産権

特許権   出願件数: 1件   登録件数: 0件
実用新案権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
意匠権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
商標権   出願件数: 0件   登録件数: 0件

所属学協会

  • 日本物理学会

  • 中性子科学会

  • 日本金属学会

  • 鉄鋼協会

  • 応用物理学会

委員歴

  • 日本金属学会   広報委員   国際

    2023年4月 - 2025年4月   

  • 中性子科学会   幹事   国内

    2021年6月   

学術貢献活動

  • 合金状態図172委員会、委員

    役割:審査・評価

    2021年6月

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    種別:審査・学術的助言 

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 有機無機ペロブスカイトの格子欠陥の理解

    研究課題/領域番号:24KK0114  2024年9月 - 2029年3月

    科学研究費助成事業  国際共同研究加速基金(海外連携研究)

    飯久保 智, 嶋田 雄介, 井原 史朗

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    資金種別:科研費

    本提案は鉛フリーペロブスカイト(PVK)光電変換素子の高効率化に関する基礎研究である。これまでの報告ではSn-PVKの効率は10%程度と低く、結晶中に存在する欠陥が高効率化のための足かせとなっていた。我々は計算科学と先端計測により結晶中の欠陥、それに伴う局所歪みの詳細を明らかにする。目標達成のため、世界を先導する電子顕微鏡センターを有するアントワープ大学との国際共同研究者チームを形成する。

    CiNii Research

  • SnからなるPbフリーペロブスカイト太陽電池の開発

    2023年5月 - 2026年3月

  • グリーンイノベーション基金事業/次世代型太陽電池の開発

    2023年5月 - 2026年3月

  • 高圧巨大ひずみ加工による光触媒性酸化亜鉛(ZnO)の高性能化

    研究課題/領域番号:23K04374  2023年4月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    唐 永鵬, 飯久保 智

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    資金種別:科研費

    本研究では、半導体酸化亜鉛(ZnO)の高圧相であるRocksalt構造を常圧にもたらし、可視光により高効率で水分解する光触媒材料を開発する。また、高圧で安定なRocksalt相を常圧下にもたらすことのできるメカニズムとその支配因子(圧力、温度、ひずみ)の解明を行う。
    また、密度汎関数理論(DFT)を用いた計算科学により、高圧相の安定性やバンドギャップの空孔濃度依存性を調べ、さらに可視光による水分解で水素ガスの発生高効率を調べる。

    CiNii Research

  • 高圧場を利用した新規Mg合金の探索

    研究課題/領域番号:22K04670  2022年4月 - 2025年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    松下 正史, 飯久保 智

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    資金種別:科研費

    マグネシウム合金を対象とし、高圧を利用した新規結晶構造と特異なマイクロストラクチャーの作製に取り組む。金属の結晶構造は原子サイズやmixing、enthalpyなどに左右される。ここにに圧力による歪の効果を加えて新規結晶構造の探索を行う。従来、技術的な困難さから、圧力をパラメータとした合金の研究は少ない。本研究によって金属材料の新しい局面を切り開くことに当選する。また、計算科学分野では第一原理計算とクラスター展開法を組み合わせた構造予測を試みる手法が成果を上げている。本研究では計算範囲を高圧にまで広げて実験との差を明らかにする。高圧実験と計算物質科学を組み合わせ、新物質探索の指針獲得を目指す。

    CiNii Research

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教育活動概要

  • 大学院教育は総合理工学府、学部教育は工学部 エネルギー科学科と融合基礎工学科を担当する。

担当授業科目

  • 融合基礎情報学Ⅰ

    2024年10月 - 2025年3月   後期

  • エネルギー科学特別講義Ⅴ(融合基礎工学特別講義A)

    2024年4月 - 2025年3月   通年

  • 工学概論(Ⅱ群)

    2024年4月 - 2024年9月   前期

  • 現代物理学基礎

    2024年4月 - 2024年9月   前期

  • 融合基礎工学特別講義A

    2024年4月 - 2024年9月   前期

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他大学・他機関等の客員・兼任・非常勤講師等

  • 2021年  九州工業大学・マテリアル工学科  区分:非常勤講師  国内外の区分:国内 

大学全体における各種委員・役職等

  • 2023年4月 - 2025年3月   入試委員

メディア報道

  • 水素添加で変化抑制 鉄鋼材の結晶構造 九州工大など発見 新聞・雑誌

    日刊工業新聞  2018年11月

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    水素添加で変化抑制 鉄鋼材の結晶構造 九州工大など発見

  • 大学院生命体工学研究科の飯久保智准教授の研究室の論文が学術誌に掲載され、その研究成果に関することが取材されました。 テレビ・ラジオ番組

    NHK  2018年10月

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    大学院生命体工学研究科の飯久保智准教授の研究室の論文が学術誌に掲載され、その研究成果に関することが取材されました。

  • 九大と九州工大、鉄鋼材料において水素による異常な変態抑制効果を発見 新聞・雑誌

    日本経済新聞  2018年10月

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    九大と九州工大、鉄鋼材料において水素による異常な変態抑制効果を発見

海外渡航歴

  • 2021年6月

    滞在国名1:オランダ王国   滞在機関名1:デルフト工科大学