Our laboratory, “Structure-Controlled Functional Materials Laboratory”, was launched on October 17, 2016 at Institute for Materials Research, IMR (KINKEN), Tohoku University. This laboratory aims to research and develop novel materials that exhibit new functions by controlling the microstructure of materials, based on study on various phase transformations that is Professor Tetsu Ichitsubo’s life work, with
Our laboratory is composed of Professor Tetsu Ichitsubo, Associate Professor Norihiko L. Okamoto, Assitant Professors Hiroshi Tanimura, Tomoya Kawaguchi, Hongyi Li (@Specially Appointed), and Kohei Shimokawa (@FRIS). We are also working with Secretaries Ms. Noriko Kojima and Ms. Sayaka Kuroki, dealing with various fun operations of the laboratory.
Professor,
Head, Collaborative Research Center on Energy Materials (E-IMR)
Group Leader (Appointed), Sustainable Functional Materials Science Resaerch Group, Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency
(ASRC-JAEA)
日本原子力研究開発機構先端基礎研究センター：耐環境性機能材料科学研究Gr
Associate Professor
(S)TEM structure analysis
Thermoelectric materials
Personal web page
Assistant Professor
Alkali metal batteries
Rechargeable magnesium batteries
Dual-cation chemistry
First-principles calculations
Molecular dynamic simulations
Assistant ProfessorAlloy anodes for rechargeable batteriesAngle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES)2D Materials https://orcid.org/0000-0003-4734-6124
We aim to research and develop novel materials that exhibit new functions by controlling the microstructure of materials based on the microstructure formation theory, crystal structure theory, statistical thermodynamics, microscopic elastic mechanics, electrochemistry and quantum chemistry, by using X-ray structure/spectroscopy analyses, transmission/scanning electron microscopy, femtosecond laser spectroscopy, electromagnetic resonance ultrasound spectroscopy, etc. Please see "LEARN MORE" below, after selecting each category. (In JPN) 材料組織学、結晶構造学、熱・統計熱力学、微視的弾性力学、電気化学，量子化学などの学問に基づき、X線構造・分光解析，透過・走査電子線顕微鏡、フェムト秒レーザー分光、電磁超音波共鳴法などを用いて、「材料組織・構造を制御することにより新機能を発現する材料開発」を目指します．詳細は，以下の各種カテゴリーをクリックで選択後〔緑色に〕，茶色の背景の一番下まで行き"LEARN MORE"を押してください．また，研究室の様子や実験装置などは，最後のタブのAtmosphere & apparatuses in our laboratoryをご覧ください．
Development of electrode materials for realizing innovative storage batteries: When carrier ions are inserted and extracted, a phase transition occurs with significant strain, and therefore we have to develop new electrode materials with robust structures that can be stably used even in such a situation, and we also aim to construct a new battery system
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Development of high-performance bulk thermoelectric materials: We aim to develop environmentally friendly thermoelectric conversion materials that can directly convert the huge amount of unused energy (of low-temperature wasted heat below 300 degree C) into electric energy.
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Phase transformation studies of structure materials and biomaterials towards their practical applications: We are investigating the transformation modes of Ti-alloys for biomaterials (omega transformation), Ni-based superalloys for power-plants/aeroplanes blades (rafting phenomenon), etc.
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Various phase transitions induced by vibration, light, electric, stress, magnetic fields: Glass structures actually have heterogeneity at various hierarchical levels. By controlling this non-uniform, i.e., inhomogeneous, structure of glasses, we aim to find glasses exhibiting new physical properties. We also focus on the development of phase change materials that switch the bonding features of electronic
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Eshelby established the basis of the micromechanics theory for isotropic body. Afterward it has been extended for anisotropic cases by other researchers, and has become more sophisticated theory; for example, one can see more systematized theory in Mura’s book (left), and for the textbook written in Japanese, please see the right book that was written
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講義資料は以下のリンクからダウンロードしてください（パスワード必要）．
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東北大：大学院講義
九州大：大学院集中講義
東北大学大学院工学研究科 マテリアル・開発系
2020年度
非平衡物質工学・市坪担当分.pdf
相変態論（外国人向け英語講義）
材料科学の最前線 第14回資料
金研夏期講習会 資料
九州大学 集中講義「相転移の基礎と応用」
2020年度
相転移の基礎と応用１：熱統計編
相転移の基礎と応用２：組織形成編
相転移の基礎と応用３：ガラス物理編
九州大学大学院特別講義について
題目：相転移の基礎と応用
講師： 市坪 哲 （東北大学金属材料研究所・教授）
日時：
２０２１年１月１８日（月）３〜４限（１３：００〜１６：２０、20分間の休憩含）
２０２１年１月１９日（火）３〜４限（１３：００〜１６：２０、20分間の休憩含）
２０２１年１月２０日（水）３〜４限（１３：００〜１６：２０、20分間の休憩含）
場所：オンライン(zoom)
概要：
相転移は相や構造が外的要因で変化する現象である．すなわち，外的要因である温度変化や磁場・応力場などを印加することにより，材料の新たな構造機能特性を生み出したり，向上させたりすることが可能となる．よって，相転移現象を理解し制御することは，材料科学の領域において学問上・工学上において非常に重要となり，そのためには相転移の基礎となる熱力学・統計熱力学の学問体系および手法のスキームを学ぶことが必要不可欠である． (more…)
詳細は (more) をクリックしてください．開かないときは新しいタブあるいはウィンドウで開いてください．
● 住友化学株式会社：リチウムイオン電池負極材料に関する共同研究
アルミニウム負極に関する最新成果
● タテホ化学工業株式会社：マグネシウム蓄電池に関する共同研究（一旦中止）
We introduce press releases & news related to our laboratory.
４月11日（土）毎年恒例の金研お花見会が三神峯公園にて開催されました。 少し風が強かったですが、満開の桜の下で、お弁当とお酒を楽しむことが出来ました！
2026年3月25日晴れ。 市坪研究室の葉さん、張さん、大場くん、福井くんが大学院を卒業しました。 本年は、全員が2026年度も研究室に残るという珍しいパターンですが、一つの区切りとして今日のこの日を迎えられたことにおめでとうを贈ります！ 市坪研一同は，卒業生諸君の光ある人生の貴重な数ページを共有することができ，大変うれしく思っております． 皆さん，４月からもよろしくお願いします！
https://orcid.org/0000-0003-1890-3825
