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人類文明の発生以来、環境・エネルギー・情報通信などの各分野におけるイノベーションは、半導体、金属、セラミックスなどの新材料開発によって支えられてきました。材料開発のための学問体系である材料科学は、人類社会の発展において重要な役割を果たしてきたといえます。しかし、近年の複雑化・多様化・グローバル化する社会状況の変化において、これまでには無かった構造や機能をもつ新材料の開発に対する期待が高まっています。そのためには、新しいコンセプトに基づいた革新的な材料科学が必要不可欠です。
多くの先進材料において、材料内部に存在する点欠陥や粒界、界面、転位等が、材料特性発現の起源となっています。したがって、結晶欠陥を高度に制御し、その機能を最大限に引き出すことができれば、材料研究における大きなブレークスルーとなることが期待できます。そこで本領域では、粒界や界面、転位などの結晶欠陥特有の電子状態が作り出す場を、材料機能発現の源である「機能コア」とみなし、電子・原子レベルからの新しい材料科学の構築を目指します。理論計算、ナノ計測、材料プロセスの研究者の精鋭が一体となり、密接な連携研究を行います。さらには、「機能コア」というコンセプトに基づいた新材料機能創出および萌芽的材料創製に取り組み、材料科学さらには未来社会の創造に貢献します。