SyncMEMS研究室 | 群馬大学　マイクロナノ工学 | マイクロマシン、MEMSの紹介

「小さいモノででっかいことをしよう！」がスローガンです。
最先端加工技術を中心に、設計・解析・理論から応用・評価まで、もの作りの一連の流れを実践します。

マイクロナノ工学研究には、機械・電気・情報工学が凝縮されています。

小さい機械が相手だから、限られた学生活動の期間でも、機械・電気・情報工学のすべてを実践し、自分のものにできる。
・大きな機械は、物理的・時間的にすべてに関わることは難しいが、小さな機械ならできる。
　⇒　研究活動を通して、機械工学を網羅的に体験できる。
・設計～加工～評価は範囲が広く、深掘りが難しい。
　⇒　学生間の連携と最先端の研究設備で、効率的に進めることができる。

学生の将来を念頭においた指導です。

・研究室の理念：最先端マイクロナノ加工技術（MEMS: Micro Electro Mechanical Systems）を基盤に、高機能バイオ・IoT(Internet of Things)・光・センサシステムを創製して社会に貢献する。
・学生の活動目標：自身の知的好奇心とこれまでの機械・電気・情報工学分野で学んだ知識に基づいて、主体的に研究に取り組むことができる。また、他の学生と協力して研究室やその環境を活気ある場にすることができる。
・学生の到達目標：世界が相手の最先端研究から，社会ニーズに基づいた応用研究までの実践により、ものづくりの生きた知識と課題探究能力を獲得する。
　【Read more：研究概要】【Read more：研究室ロゴ】

学生のモチベーションが第一の運営です。

・毎週1回のミーティングがコアタイムです。自分で立案した計画により研究を進めます。教員や先輩のサポートを受けながら、自分自身で計画・実行・評価・改善（報告）を積み重ねていくことで、社会で活躍できる研究者・技術者に成長します。効率的に時間を使うことで、アルバイトやサークルも続けながら研究をする先輩も多く、人生においても、エンジニアにとっても重要となる広い視野が維持されます。
・学内、学外、産業界の異分野研究者多数と共同研究を進めています。異分野の専門的な助言、協力を得ながら、機械工学を基盤とした応用研究も進めることができます。ユーザー視点に基づいた、ニーズオリエンテッドなものづくりの一連の流れを経験できます。
　【Read more：関連機関】
・成果発表（論文、学会、海外）の機会は豊富です。旅費は、研究室で負担しています。機械をコアとする学会での発表はもちろんのこと、様々な国、様々な分野の研究者と交流することで、自身の活動を広げていくことができます。研究と学業成績が共に優秀な学生が対象の各種免除についても多くの先輩が受け取っています。
　【Read more：業績】【Read more：メンバー】

大型加工装置と研究環境を揃えています。

単独研究室では保有が難しい実験装置一式を揃えており、すべての装置を学生自身が操作できます。
・学生室：３１１７号室（84平米）　
　机とパソコンを一台ずつ、自身の活動場所を作ってもらっています。
　研究室のすべての学生が同じ部屋に集まります。
・加工室１（クリーンルーム）：３１０９号室（60平米）
　マイクロナノ加工に必要な装置が揃っています。
・加工室２：３１１９号室（38平米）
　電子材料成膜に必要な装置が揃っています。
・評価室１：３１１８号室（44平米）
　電子材料の評価を主に行っています。
・評価室２：３１１６号室（28平米）　
　材料、機械、電気、光学系評価を主に行っています。
・バイオ評価室：医理工棟１０６号室（40平米）
　　細胞培養、バイオ操作、蛍光観察が可能です。
・ゼミ室：３２１９号室（27平米）
　　学生実験、学生実習、ゼミ、オンライン会合などで使用します。
　【Read more：研究装置】

研究テーマ・研究室動画

研究テーマは様々です。

　具体的な研究テーマは、研究室配属後に個別に希望を伺いながら決めていきます。下記のような例があります。

分類	研究テーマ	実現する社会・利用先の例
微細加工	3次元リソグラフィ (光造形)	超小型部品、超精密金型の高速作製・大量生産
ナノ材料	圧電材料、ナノ複合材料	新材料によるマイクロアクチュエータ・センサ
構造	メカニカル・メタマテリアル	自然界の物質には無い変形挙動をする人工物質
医療	DNA遺伝子解析チップ	老化・ガン化を染色体DNAの長さを可視化して診断
バイオ	単一生体細胞解析アレイ	ウイルス抗体の高効率作製
光・金型	食べられる微小再帰性反射材	飴を用いた光学素子による料理のプロジェクションマッピング
IoT	超小型振動発電デバイス	老人や子供を電池レスで見守る無線センサネットワーク

　【Read more：研究概要】

卒業後の進路、業界動向について

　研究室のOB・OGは、研究室での研究活動を通じて、自信を身につけ、希望の進路に進み、社会で活躍しています。マイクロナノ工学の研究は、多彩な発展性があるため、様々な分野に就職・進学しています。
　全体的な進路としては、”機械系はつぶしが効く”というのを聞いたことがあると思います。また、大学での研究に関連した就職先とは必ずしもならないことも聞いたことがあると思います。よって、まずは、興味がある研究を選ぶということと、研究内容そのものとは別に、研究活動を通じて、自身がどんな風に成長できるか想像してみることで、研究室を選択することをおすすめします。
　以下には、本研究室の就職状況や、研究内容と関連した業種として質問を受けることがある半導体業界について、最近の様子をご紹介します。

本研究室卒業生の就職先

　本研究室卒業生の就職先には、下記のような企業があります。ご覧いただくと分かるように、機械・電気・情報、食品・生活、化学・材料と、多様な業種で活躍されています。
OB/OG進路（五十音順）：
　2016年以降：株式会社アドバンテスト、アルプスアルパイン株式会社、オートリブ株式会社、キオクシア株式会社、株式会社木村鋳造所、キヤノン株式会社、株式会社翔栄、セイコーエプソン株式会社、ソニーグローバルソリューションズ株式会社、東京エレクトロン株式会社（4名）、東芝デバイス＆ストレージ株式会社、東芝三菱電機産業システム株式会社、日研トータルソーシング株式会社、日本精工株式会社（3名）、ファナック株式会社、本田技研工業株式会社（2名）、山崎製パン株式会社、ヤマハ発動機株式会社
　2015年以前：アオイ電子株式会社、キヤノン株式会社、協和化学工業株式会社、株式会社J-オイルミルズ、JFEプラントエンジ株式会社、住友化学株式会社、住友重機械工業株式会社、株式会社タダノ、TOWA株式会社、凸版印刷株式会社、パナソニック株式会社、日立化成株式会社、バンドー化学株式会社、三井化学株式会社、三菱電機株式会社、三菱電機ビルテクノサービス株式会社、三菱日立パワーシステムズガスタービンサービス株式会社、ユニチカ株式会社、ユニ・チャーム株式会社、公務員

半導体業界、MEMS市場の動向について

リモート、IoTの促進で、半導体は電力や水と同じように重要なインフラになる

　世界的な半導体業界、MEMS市場については、今のところ、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の世界的な大流行の中でも、電力や水と同様に、重要なインフラとして、リモートワークや教育などのインターネット接続に必要なコア技術の提供を担っていることもあり、今後益々重要になることは明らかかと思います。また、世界的に、SDGsやIoTが急速に進展しており、ますます半導体、MEMSは重要になっています。

日本国内の半導体業界も頑張っています

　世界的に半導体が重要である一方で、過去の日本国内企業の半導体メーカーの隆盛に比べると、現在は中国・台湾・韓国の企業が頑張っている様子をニュースなどで耳にし、国内では明るい未来が無いように感じる方もいるかもしれません。ここでニュースになっている企業は、実際の半導体デバイスを製品として製造している企業になるかと思います。　半導体業界は、半導体メーカー以外に、半導体材料メーカー、半導体製造装置メーカーなどがあります。一般消費者が目にするのは、半導体メーカーのデバイス、あるいは、さらにそれらが部品として内蔵されている完成品になるため、材料メーカーや製造装置メーカーにまでイメージがたどり着かないと思います。前述の通り半導体メーカーについては、海外に勢いがありますが、日本国内については、材料メーカーや製造装置メーカーが、世界でも高いシェアを誇っています。とても分かりやすい半導体業界研究サイトがありますので、是非アクセスしてみて下さい。【Read more：半導体業界研究サイト SEMI FREAKS】

世界・社会の流れを読む

　皆さんが日常的に接する機械である自動車産業も大変革の時代に突入しています。「CASE」と呼ばれる、Connected（つながるクルマ）、Autonomous（自動運転車）、Shared（配車サービスなど）、Eelectric（電気自動車）の頭文字を取った自動車産業の動きを指します。これらの変革が進むと、もう数十年先には、ガソリンスタンド、運転免許証、信号機、自宅の駐車場などは不要になるかもしれません。自動車産業も大きく変化してます。
　このように、変化がめまぐるしく起こる現代において、一生安心な企業や業種ということは、なかなか予測できないと思います。そういった状況で、まず1人の機械・電気系技術者として考えることは、少なくとも大学にいる間に、一度最先端の研究に触れ、かつ、もの作りに対するメタスキルを身につけて頂くことではないかと考えています。マイクロナノ工学研究室では、広く有効な技術者として通用するために必要な基盤を涵養するように研究指導を進めています。

研究室紹介プレゼン資料

・2023年11月22日の研究室配属のための研究室紹介プレゼン資料は、こちらです。
・2022年7月22日の研究室配属のための研究室紹介プレゼン資料は、こちらです。
・2020年9月29日の研究室配属のための研究室紹介プレゼン資料は、こちらです。
・2019年7月19日の研究室配属のための研究室紹介プレゼン資料は、こちらです。
・2018年7月06日の研究室配属のための研究室紹介プレゼン資料は、こちらです。
・2016年8月10日の研究室配属のための研究室紹介プレゼン資料は、こちらです。
・2015年7月23日の研究室配属のための研究室紹介プレゼン資料は、こちらです。

以下では、プレゼン資料（2019年度版を小サイズの画像に変換）に注釈を加えています。

マイクロナノ工学研究室
研究室紹介資料

　「SMALLs make big goals!」（小さいモノででっかいことをしよう！）を合い言葉にして、研究を進めています。

　鈴木孝明研究室が取り組む研究は、専門用語では「微小電気機械システム・MEMS（Microelectromechanical Systems）」です。（メムスと読みます。）平たく言うと、「マイクロマシン」です。
　パソコンのCPUやメモリなどの電子回路・集積回路を作る技術である、”半導体製造技術”を応用して、電子回路だけでなく、小さな機械部品も一緒に作ってしまおうという考えです。

　マイクロマシンと聞くと、だいぶ先の未来の話のように感じるかもしれませんが、スマートホンや自動車のセンサやアクチュエータなどとして、すでに皆さんの身の回りに数多くあります。
　一方で、学術的にも盛んであり、年間2000件以上の論文が、世界の学術雑誌に掲載されている、注目されている分野です。
　本研究室では、このように基礎から応用まで注目される研究分野において、独創性の高いマイクロナノ加工技術によって、今までにない新しい構造を創ることに、注力しており、Google検索において、トップに研究室HPが検索結果に現れるなど、注目頂いています。

　研究の中心は、マイクロナノ加工技術です。3次元リソグラフィ法という従来の機械加工と半導体製造技術の間の空白地帯を埋める加工技術として期待されており、様々な形状の微細構造を一度に作製できます。
　基礎加工技術の研究を基盤として、加工技術を応用したバイオ・IoTデバイスの開発を行っています。

　加工技術の応用例の一つは、IoT(Internet of Things)向け超小型振動発電機の研究です。
　老人や子供の動きを電池レスで見守る無線ネットワークが期待されています。生活弱者が充電を気にせずともセンサで位置を把握する発信器（ビーコン）として、発電機が必要です。3次元リソグラフィ法で複雑形状を作製し、ヒトの簡単な動作から効率良く発電する超小型発電機の開発を行っています。

　開発した振動発電機の性能を紹介します。グラフは、左上の方向がより低い周波数で、より効率良く発電していることを示しています。星印で表す研究室で提案するデバイスは、かなりよいところに位置していることが分かります。今後も研究を進め、性能の向上を進めます。
　得られた成果は、学会発表を行ったり、学術論文での発表なども行ったりして、多くの発表の機会があります。学術論文の第1著者を学生が務めている点も、本研究室の特徴の一つであり、学生の利点といえます。

　加工技術の応用例の一つは、医療デバイス開発です。
　「DNA遺伝子解析マイクロチップ」を開発しています。老化・ガン化に関係するといわれるヒト染色体の長さを可視化して診断するデバイスです。3次元リソグラフィ法で複雑形状を作製し、遠心力を用いた簡単操作で染色体診断ができます。

　研究環境は、万全です。
１．設備：充実したクリーンルームと装置群を揃えています。
２．研究費：所属学生の皆さんが研究生活で困ることはない十分な研究費を準備しています。
３．人材：頼れる先輩がたくさんいます。所属学生の積極的な活動により、多くの表彰を頂いています。
４．ネットワーク：異分野連携を進めており、様々な研究機関の異分野研究者と共同研究を進めています。必要な専門的助言や支援を受けることができます。

　研究設備が充実しています。学生自らが設計・解析したデバイスを、充実の設備で製作、評価できます。トレーニングを経て、大型設備を含むすべての装置を、自分で操作できるようになります。（詳しくは、使用装置をご覧ください。）

　研究室では、ものづくりの一連の流れを実践しています。学生の到達目標として、世界が相手の先端研究から，社会ニーズに基づいた応用研究までの実践により，ものづくりの生きた知識と課題探究能力を獲得することとしています。基盤となるマイクロナノ加工技術を中心とした、各種加工技術の研究を中心に、デバイスやシステムの設計・有限要素法（FEM）解析・理論の検討から、バイオ・光・IoTなどの実際の応用デバイスの製作評価まで、ものづくりの一連の流れを実践します。

　研究室のOB・OGは、研究室での研究活動を通じて、自信を身につけ、希望の進路に進み、社会で活躍しています。マイクロナノ工学の研究は、多彩な発展性があるため、様々な分野に就職・進学しています。

OB/OG進路（五十音順）：
　2016年以降：株式会社アドバンテスト、アルプスアルパイン株式会社、オートリブ株式会社、キオクシア株式会社、株式会社木村鋳造所、キヤノン株式会社、株式会社翔栄、セイコーエプソン株式会社、ソニーグローバルソリューションズ株式会社、東京エレクトロン株式会社（4名）、東芝デバイス＆ストレージ株式会社、東芝三菱電機産業システム株式会社、日研トータルソーシング株式会社、日本精工株式会社（3名）、ファナック株式会社、本田技研工業株式会社（2名）、山崎製パン株式会社、ヤマハ発動機株式会社

　2015年以前：アオイ電子株式会社、キヤノン株式会社、協和化学工業株式会社、株式会社J-オイルミルズ、JFEプラントエンジ株式会社、住友化学株式会社、住友重機械工業株式会社、株式会社タダノ、TOWA株式会社、凸版印刷株式会社、パナソニック株式会社、日立化成株式会社、バンドー化学株式会社、三井化学株式会社、三菱電機株式会社、三菱電機ビルテクノサービス株式会社、三菱日立パワーシステムズガスタービンサービス株式会社、ユニチカ株式会社、ユニ・チャーム株式会社、公務員

多くの皆さんにとって、研究の面白さを体験できるのは、大学研究室がおそらく最後の機会です。
　研究活動を思いっきり楽しみ、社会における大切さと得られる豊かさを体感しましょう。
　「SMALLs make big goals!」（小さいモノででっかいことをしよう！）を面白いと感じて頂いた皆さんの研究室への訪問をお待ちしています。
　（詳しくは、鈴木までメールを頂くか、学生室3117号室に直接お越しください。）

群馬大学　マイクロナノ工学研究室のサイトです

大学生の方へ（配属研究室を検討中の学生さんへ）