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    ナノ物性理論領域

    当研究室では、物質の諸特性やダイナミクスを理論的に研究し、エキスパート研究者を養成しています。特に固体表面での反応における量子ダイナミクス、ナノ構造(ナノチューブ、量子ドット、超格子、ナノ合金、生体物質)の物性解明、機能デザイン(計算機マテリアルデザイン)を、進めています。このような研究において、物理の精神である普遍性をもとめ、我々を取り巻く自然界で生じる諸現象の理解を深めたいと考えています。また、構築した理論、得られたノウハウ等の産業応用も積極的に実施しています。

    ナノ物性工学領域

    教授 菅原 康弘   准教授 李 艶君   助教 内藤 賀公
    固体表面を原子・分子レベルで観察できる原子間力顕微鏡(AFM)をベースとする先端ナノ計測技術の開発を進めながら、個々の原子や分子を操作して新物質相を創生する新しい技術の開発を推進している。また、固体表面で発現する新奇なナノスケールの物理現象の探索と解明を進めている。

    ナノマテリアル領域

    教授 小林 慶裕   助教 根岸 良太
    ナノマテリアル領域では、カーボンナノチューブ(CNT)やグラフェンなどの構造を思いのままに操る成長技術の開拓や、将来のナノデバイス応用に向けた新規機能を引き出す研究を進めています。そのための基礎となるナノ構造形成過程の背後にひそむ表面現象について原子レベルでの理解を進め、自己組織化によるナノ構造形成の研究へとフィードバックしていきます。さらに、これらナノ構造体が持つバルク材料とはまったく異なるユニークな物性を活用して、新機能ナノデバイスへと応用展開を図ります。

    ナノフォトニクス領域

    准教授 藤田 克昌   助教 田口 敦清
    藤田研究グループは、プラズモニクス、非線形光学、ナノマテリアルを駆使して、これまでの常識を覆す全く新しいレーザー光技術を生み出し、光の波長の限界を超えた分解能でナノスケールの世界を計測し、制御・加工するナノサイエンスとナノエンジニアリングを研究しています。

    ナノバイオ工学領域

    教授 民谷 栄一   助教 吉川 裕之   助教 齋藤 真人
    ナノ・マイクロの構造体作製技術、流体制御技術、分光技術を駆使し、これらに機能性ナノ材料や遺伝子・酵素など優れた生体分子機能を融合させた1細胞・1分子計測バイオチップの創成に取り組んでいます。

    ナノスペクトロスコピー領域

    ナノスケールの試料を光を使って観察することは大変魅力的です。光は直接的に物質と相互作用するので、構成分子について多彩な情報を得ることができます。本研究室では、ナノスケールの空間分解能で分光測定を行う手法を開発しています。プラズモニクスと近接場効果を、ラマン散乱やフォトルミネッセンスといった分光法を組み合わせると、ナノの世界を可視光で見ることができます。

    ナノエレクトロニクス領域

    教授 高原 淳一
    本研究室では金属ナノ構造を舞台としたフォトニクス、プラズモニクスやメタマテリアルの研究を通じて、革新的なフォトニックデバイスの実現をめざしています。
    プラズモニクスの研究では、回折限界のために原理的に不可能と思われていたナノ光集積回路をプラズモニック導波路とよばれる負誘電体ナノワイヤーによって実現可能なことを示しました。これにより、電子回路と光回路をナノレベルで集積化できます。これにより光の回折限界を超える超微細かつ低消費電力のデバイスの実現を目指しています
    メタマテリアルの研究では、金属ナノ構造を基板上に2次元的に配列したメタ表面の研究を行っています。メタ表面の吸収率や反射率を構造により制御し、赤外線エミッターや完全吸収体などの研究を行っています。これは、高効率光源をはじめエネルギー分野への応用につながります。

    先端物性工学領域

    教授 高井 義造   准教授 木村 吉秀
    量子ビーム・イオンビーム・X線を用いた新しい計測技術の開発、ならびに新しい概念に基づく先導的機器開発を行い、バイオから無機材料に至る様々な材料の局所領域の構造、組成、電子状態の解析、ならびに表面・界面における反応素過程や新しい機能発現のメカニズムを原子・分子スケールで明らかにする研究と教育を行っています。

    フォトニック情報工学領域

    准教授 小西 毅
    本研究室では、超高速伝搬性・広帯域性・多次元性の観点から極限的な光である超短光パルスに着目した独創的な信号処理の「光化」の研究を進めています。現在、インターネットに様々な「モノ」が接続されるIoT時代の到来を迎えており、経済活動や地球環境をも巻き込んだ「モノ」からの膨大な「信号」が「ビッグデータ」としてやりとりされる時代となってきています。そこでは、実世界からの超高速・超広帯域・超多次元な「信号」をIoTに資するための適切な形に変換する「信号処理」がますます重要となってきており、実世界と接する境界であるセンシングを含むICT技術のフロントエンドにおいて、"光"の持つ極限的な特徴を活用する挑戦:「光化」が求められてきています。本研究室の取り組みは、産業界からも大きな期待が寄せられており、最近、一部の研究成果の商品化にも成功しています。

    計画数理学講座[情報科学研究科]

    教授 藤崎 泰正   助教 和田 孝之
    本講座では計画を立てる―意思決定(Decision)と計画を実行する―制御(Control)について、数学的理論および工学や社会科学の諸問題への応用を研究しています。例えば、ロバスト最適化やソフトコンピューティングなど、意思決定と制御のための数理的アプローチを、工学や社会科学における真に有用な方法論およびツールとして確立することを目指します。

    非線形数理講座[情報科学研究科]

    教授 鈴木 秀幸   准教授 山本 吉孝   助教 畠中 利治
    世の中には非線形現象があふれています。工学・情報・生体等のシステムに現れる多様な現象が、非線形数理モデルにより記述されます。非線形数理講座では、様々な実現象の数理モデルを対象として、実現象の背後にある非線形数理を理解すること、非線形数理モデルを解析するための方法を開発すること、さらには非線形数理を工学・情報システムに応用することを目指して研究を進めています。

    情報フォトニクス講座[情報科学研究科]

    教授 谷田 純   准教授 小倉 裕介   助教 堀﨑 遼一
    自然界の原理や法則を解明する自然科学に対して、人間が作り上げた人工物を取り扱うための科学技術が重要になっています。情報科学はその中心的存在であり、さまざまな取り組みが展開されています。本講座では、自然科学と情報科学の融合をめざして、光現象や光技術を基盤とする情報技術である「情報フォトニクス」に関する教育・研究を行っています。

    システム数理学講座[情報科学研究科]

    教授 森田 浩   准教授 梅谷 俊治   助教 山口 勇太郎
    数理計画法やデータ解析などの数理科学的アプローチにより、さまざまな対象に対するシステム化とその応用に関する教育と研究を行っています。産業界における諸問題や社会現象・自然現象のモデリング、不確実性や多様性を踏まえたシステム解析とその評価手法などの研究を通じて、システム化技術の修得することを目指しています。

    ナノ・バイオフォトニクス研究グループ[生命機能研究科]

    教授 井上 康志   准教授 石飛 秀和
    ナノテクノロジーとバイオロジー、さらにフォトニクスを融合したナノ・バイオフォトニクスと呼ばれる研究分野の開拓を行っています。金属ナノ粒子、金属ナノクラスター、半導体量子ドットなどのナノマテリアルに代表されるナノテクノロジー、赤外分光やラマン分光など分子を分析・識別する振動分光法、超短パルス光を用いる非線形フォトニクスを駆使し、細胞や生体分子を超高感度・高分解能でセンシングする技術の研究・開発を行っています。

    先進電子デバイス研究分野[産業科学研究所]

    教授 関谷 毅   准教授 須藤 孝一   助教 荒木 徹平   助教 吉本 秀輔   特任准教授 植村 隆文   特任助教 野田 祐樹
    本研究室では、多様性に富む、有機材料の分子構造、電子状態、物性を高度に制御し、フレキシブルエレクトロニクス、フォトニクスへと昇華させていくための基礎科学と先端技術の融合科学を研究しています。数学や物理学などの基礎科学に根ざした学術から実社会に貢献するシステムまでを学ぶことをモットーにしています。

    知能アーキテクチャ講座[産業科学研究所]

    教授 沼尾 正行   准教授 福井 健一
    パソコンを初めとする情報環境が普及するにつれて、インタフェースの悪さに起因するテクノストレスや、スパムメール、多量データによる情報洪水の問題に社会の関心が集まっています。本研究室では、これらの原因がコンピュータシステムの柔軟性の欠如にあることを早くから指摘し、その対策として適応能力を持ったコンピュータの開発を提唱してきました。心理実験と高度な機械学習技術の組合せにより、こうした課題の克服を目指しています。


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