大阪市立大学 工学部 2018
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研究分野一覧光物性工学数理工学物性制御工学検出器物理工学パワーエレクトロニクスフォトニック工学波動物理工学「半導体ナノ薄膜構造・量子構造(電子・正孔の波動性が現れる構造)の光物性と光機能性」を中心に研究しています。半導体ナノ薄膜構造を多様な物理的気相成長法により作製。それらの電子系のエネルギー状態や発光機構について先端的な研究を行い、新たな光機能性を創成する指針の開拓をめざしています。多様で複雑な現象の背後にひそむ法則性や普遍性を探求するのが数理工学です。ミクロな世界の法則を用いて金属絶縁体転移や磁性転移の研究を行うとともに、群論を使って量子もつれの状態を研究しています。また、非線形現象や非平衡現象の研究も行っています。超高真空走査型トンネル顕微鏡(UHV-STM)を使って、硬貨などに使われる身近な材料である銅・ニッケルの合金薄膜や金属シリサイドを原子レベルで観察しています。また、プラスチック基板上に作製した、有機半導体を用いたトランジスタや透明導電膜の基礎研究をしています。圧電性材料は、外力による変形や歪みから電気を発生させる物質です。その材料の特性から、使用できる電力が限られた環境下でも、感応素子としての応用が十分期待できます。現在、この材料を使った高速・高エネルギー粒子の計測技術に関する研究を行っています。半導体デバイスはサイエンス(半導体物性)とエンジニアリング(電子工学)の境界領域です。社会的に極めて重要な半導体デバイスである高効率太陽電池の研究を進めています。また、ワイドギャップ半導体デバイスの研究を行っています。レーザー光は、身近な場所、例えばCD読み取り光源として活躍しています。これらより発展したフェムト秒パルスレーザー [パルス幅: 1~100 fs (10-15~10-13秒)]があります。1fsという時間では、光は、たかだかウイルス3個(0.3m)分の距離しか進みません。本分野では、この光を用いて先端的なテラヘルツ電磁波の発生機構を主に研究しています。私たちの身の回りには、波や振動に関係した現象やそれを利用したものが数多くあります。我々の研究している光(レーザー)やテラヘルツ波などの電磁波や、プラズモンなどの電子の集団運動も波の性質を持つもののひとつです。それらを組み合わせた時の振る舞いや働きを理解して、光と電子の融合した新しい技術を生み出す取り組みをしています。酸化物半導体ZnOのナノ薄膜作製プロセス(パルスレーザーアブレーション)におけるプラズマ発光圧電性材料で作られたリング状の高エネルギー粒子観測器貼り合わせ技術で作製したタンデム型太陽電池炭化水素のリフォーミング等への応用をめざしたエタノール液中プラズマ生成の様子ニッケル(111)表面にシリコンを少量蒸着した時のSTM像 走査範囲:200 nm×200 nmレーザーリソグラフィで作製したテラヘルツ光学素子の走査電子顕微鏡像テラヘルツ分光システムナノマテリアル工学応用分光計測学化学的方法による半導体ナノ粒子の作製と光学特性、光機能性に関する研究を行っています。さらに作製したナノ粒子を高分子フィルムに分散させたり、独自の技術で基板上に積層させ、ナノ粒子の発光機構の解明と新規高効率発光材料への応用をめざしています。今後、磁性・誘電体ナノ粒子の作製にも取り組む予定です。物質表面と気相の界面で起こる吸着・脱離、拡散およびイオン化等の動的過程について、単一原子レベル以下の局所領域に限定した超精密な測定を行うための新規なプローブビーム技術について研究しています。また、界面におけるイオン化過程に関与する電子のスピン状態を制御することによる新しい表面分析手法の開拓や、集束イオンビームを用いた表面科学への応用などにも取り組んでいます。電界イオン顕微鏡(FieldIonMicroscope:FIM)装置を用いて観察したW金属試料先端部の原子配列強い蛍光を示す半導体ナノ粒子材料計測工学原子や分子が電離したプラズマ状態を利用し、機能性材料の新規合成、既存材料の修飾や分解を行い、機能性向上や改質のための技術開発に取り組んでいます。また、不安定な有機半導体薄膜をプラズマ重合法で形成し、安定性向上を図る技術の開発なども行っています。電子・物理工学科9

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