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    パワーエレクトロニクス領域

    教授 伊瀬 敏史   准教授 三浦 友史
    電気エネルギーの発生・伝送・変換・制御の分野でエネルギー資源・環境問題を視野に入れた新技術の創造を目指し、パワーエレクトロニクスを基礎として超伝導技術の適用をも考慮し、下記のテーマに関する研究と関連学問分野の教育を行っています。
    • 環境低負荷の分散形電源を多数含む新しい電気エネルギー流通システムの研究
    • 高効率電力変換器を備えた分散形電源および電力貯蔵装置に関する研究
    • GaNなど新しいパワー半導体デバイスの応用研究
    • パワーエレクトロニクスによる電力系統制御装置に関する研究

    インテリジェントシステム領域

    教授 高井 重昌   准教授 宮本 俊幸   助教 林 直樹
    現実の多くのシステムは、並行的に動作する複数の要素から構成されており、そのようなシステムはコンカレントシステムと呼ばれます。本領域では、数理モデルに基づく、コンカレントシステムの検証・制御・最適化のための効率的な手法の開発を目指しています。具体的には、コンカレントシステムの解析・制御に関する理論的研究から、知的移動体システムの制御・スケジューリング、分散ソフトウェアのモデル化・検証など幅広く研究を行っています。

    パワーシステム領域

    教授 舟木 剛   准教授 杉原 英治   助教 井渕 貴章
    本研究室では、電力変換における回路動作での損失や、スイッチング動作に伴い発生する電磁雑音、損失により生じる温度上昇を評価・モデル化し、詳細に模擬した解析をベースに電力変換システムの省エネルギー化、小型軽量化、高性能化を目指しています。このためシステムで用いられているスイッチングデバイスや受動素子、実装方式等のシステムを構成する個々の要素を評価し、システムのモデル構築へとつなげています。

    システムアナリシス領域

    准教授 巽 啓司   助教 楠木 祥文
    本領域では、システムの最適化と意思決定に関する基礎理論をベースに、大規模で複雑なシステムを計画し運用するための数理的手法である、最適化、ゲーム理論、ソフトコンピューティング (ファジィ理論、クラスタリング、サポートベクトルマシン等を用いたパターン識別、カオス理論、ラフ集合理論、群知能)、知識情報処理などの基礎理論に関する研究と、それらに基づくシステムアナリシスとシステム計画手法の開発・応用に関する研究を行っている。

    高強度レーザー工学領域

    准教授 羽原 英明
    大出力レーザーとプラズマの相互作用は、非線形な多くの不安定性を引き起こします。相対論領域でのそうした相互作用を実験理論から解明します。世界の研究所・大学に在る有数の高性能レーザーを駆使します。得られた知見はレーザー核融合の高速点火手法に活かすことができます。レーザー核融合炉に必要な基礎物理・工学もレーザーを使って調べ上げます。

    プラズマ生成制御工学領域

    教授 上田 良夫   助教 伊庭野 健造
    核融合エネルギーにおいて、安全かつ持続的にエネルギーを取り出すカギは適切な材料の選択とその制御法の開発にあります。我々は、多種のイオンが同時に入射し、また間欠的な熱負荷が加わる、非常に複雑な核融合プラ ズマと炉材料の現象の解明を科学的かつ工学的な視野から進めています。また、これらの知見を活かして、高気圧プラズマやヘリコンプラズマなどを用いた新たなプラズマ応用工学分野への展開も進めています。

    高エネルギー密度工学領域

    教授 兒玉 了祐   准教授 尾崎 典雅   准教授 細貝 知直   助教 中村 浩隆
    本研究室では、レーザー(高出力レーザーやX線レーザー)やプラズマを駆使して、人類がこれまで扱ったことの無い極限状態の新物質、新材料、新デバイスの開発とその応用展開により、高エネルギー密度科学という新しい分野を開拓しています。
    ・極限のデバイス(プラズマフォトニックデバイス)開発と応用
    プラズマデバイスによる究極的に小さな粒子加速器、超高輝度電磁波源の実現と応用(スーパー電子顕微鏡)や真空量子光学の開拓
    ・極限物質材料(高エネルギー密度新物質・材料)創生
    レーザーで超高圧生成・制御し、ダイヤモンドより硬いスーパーダイヤモンド、究極の金属である固体金属水素の実現やスパーアース内物質探査
    これらの研究は、光科学、プラズマ科学だけでなく真空物理学、惑星物理学、物質材料科学、超高圧物理学・化学、量子ビーム科学など幅広く貢献し、将来の国民の健康増進、安全安心の社会を実現する新たな技術に結び付くと同時に人類の知的好奇心を満たすものと期待できます。またこれら研究を推進するために国内外(米、英、仏、独、伊、露、中国など)機関との連携や国内外の最先端大型レーザー装置(XFELを含む)を利用した国際共同研究を行っています。

    先進ビームシステム工学領域

    准教授 加藤 裕史
    電子サイクロトロン共鳴(ECR)イオン源プラズマは多価イオン収量が高いため、高エネルギー加速器などに利用されています。原子核物理などの理学分野、重粒子線がん治療などの生物・医学分野、更に、イオン注入、宇宙推進、バイオ・ナノ材料などの工学分野で幅広く利用されています。ECRプラズマの基礎並びに応用研究を推進するとともに、次世代を担う新しいビーム源開発に取り組んでいます。

    機能創製基礎プロセス領域

    教授 伊藤 利道   准教授 堺 一男   助教 毎田 修
    環境に優しい電気電子材料を用い、省エネルギー化や高機能化を可能とするデバイスを開発するため、優れた性質を多く有する高品質半導体ダイヤモンド膜を、メタンガスからマイクロ波プラズマCVD法により合成し、デバイスシミュレータも併用しながら、室温で冷却不要の低雑音・高感度の深紫外線・X線等の検出器や高電力密度パワーエレクトロニクスデバイス等への応用を目指した基礎研究を行っています。他の炭素系薄膜や高温超電導酸化物薄膜等も研究対象です。

    機能性材料創製領域

    教授 森 勇介   准教授 今出 完
    本領域では、将来の低炭素社会、高度情報社会、高齢化社会での技術革新の中核をなす新機能材料の開発を行っています。波長変換結晶、窒化物結晶、有機結晶等の機能性材料の開発から、創薬の基盤となるタンパク質結晶について、基礎研究から産学連携・ベンチャー創生による実用化までを実践することで、研究者の養成と研究成果の社会への還元を目指しています。

    ナノ材料計測領域

    教授 片山 光浩   准教授 久保 理   助教 田畑 博史
    本領域では、高度情報化社会をハード面から支えるため、ナノエレクトロニクス材料の表面界面物性の解明と機能探索、ならびに次世代ナノエレクトロニクス材料として有力視されている、カーボンナノチューブ・グラフェンや他のグラフェン類似層状物質等の低次元新材料をベースとして、センシングデバイスを中心としたデバイス創製に関する研究をおこなっている。

    量子電子機能材料デバイス領域

    教授 八木 哲也

    分子機能材料デバイス領域

    教授 尾﨑 雅則   准教授 藤井 彰彦   助教 吉田 浩之
    本領域では、有機分子・高分子系の材料を中心として、その電子・光物性を明らかにすると共に、エレクトロニクス、フォトニクスへの応用の可能性を探求しています。具体的には、自己組織的に分子が並んで機能を示す「液晶」と、p電子が電界・磁界・光と効率的に相互作用して高い機能を示す「p共役系分子・高分子」の研究をしています。

    量子光電子デバイス領域

    教授 片山 竜二   助教 上向井 正裕
    本領域では、超小型・省エネルギーな未踏波長域の光源の実現による低炭素社会への貢献や、量子並列超高速情報処理システムによるビッグデータ解析や人工知能といった次世代技術の発展を目指し、種々の量子光電子デバイスとシステムの開発を行っています。半導体レーザと非線形光学素子の集積、ワイドギャップ半導体量子構造を用いた量子光源の開発、巨大光学非線形性材料の探索に加えて、これらを集約した新規システムを開拓しています。

    先進電子デバイス基礎領域

    教授 近藤 正彦   准教授 梶井 博武   助教 森藤 正人
    バーコードリーダー等の光源として身近にある半導体レーザは、理論上、サイズが小さいほど高性能になる。近藤研究室では、直径が約1ミクロンの円形共振器を研究開発している。左図は作製した共振器の電子顕微鏡写真、右図は共振器内部の光分布を示す。半導体内部に閉じ込められた光が回転しながら増幅する円形共振器をフォトニック結晶によってつくりだし、その近傍に光を取り出す光導波路を設置することで、エネルギーロスのない半導体レーザをつくりだそうというアイデアだ。完成すれば通信容量を一気に今の約100倍にできてしまう夢のデバイスなのだ。

    有機エレクトロニクスデバイス領域

    教授 尾﨑 雅則

    集積量子デバイス領域

    教授 森 伸也   准教授 松岡 俊匡   准教授 鎌倉 良成
    新材料・新構造・新原理を用いた電子デバイスやそれらを集積化したシステムの実現に向けて、計算物理をベースとした理論的な研究を行なっています。極めて微細なデバイスにおいて原子レベルで現れる物理現象の解明から、集積システムの高性能化に至る、広い階層をまたぐ研究を行なっています。

    原子分子操作組立領域

    教授 森 勇介

    生体システム・デバイス領域

    教授 八木 哲也   准教授 林田 祐樹   助教 末松 尚史
    生物の脳神経系は、現在用いられているデジタル計算機とは全く異なるアルゴリズム・アーキテクチャによって、感覚情報の知的処理を実現しています。本研究室では、中でも視覚神経システムが持つ計算原理・メカニズムを神経科学の様々な研究手法により調べ、その知見を元に生体模倣型の電子デバイスシステムを開発しています。また近年では、人工視覚補綴などの医用応用を目指した神経系とのインターフェイスデバイスの基礎開発研究にも注力しています。


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