負荷急変に高速応答できる共振コンバータの新規制御手法の開発 システム情報科学府 電気電子工学専攻 データセンタ用電源やスマートグリッド等は、我々の日常生活に密接するエネルギー関連分野では、高効率な電力供給を求められている。共振型コンバータは、次世代パワー半導体を活用することで、高効率だけではなく、圧倒的な小型化・軽量化を同時に実現できる電力変換回路として、近年注目されている。そして、出力電力の制御はシステム全体の信頼性を高まる重要な課題であり、共振型コンバータの実用化を進展させる鍵である。
純水製造のための濾過処理装置の開発と設計に関する研究 工学府 船舶海洋工学専攻 エネルギー分野での脱炭素化の取組の一つとして、再生可能エネルギーである洋上風車等の電力を用いた水素製造が挙げられる。その際、水素製造に用いられる純水を淡水からの製造に頼ることは、限りある水資源を他の淡水利用者と競合し、水資源の枯渇にもつながるため、これまで研究室において開発してきた濾過処理技術を応用し、水素製造のための純水を海水から製造することを提案する。 RO膜は現在、経験的な知見からのみ運用さ [...]
強磁場下の原子の光吸収スペクトルの非摂動論的効果の解明 総合理工学府 総合理工学専攻 近年、電磁濃縮法やレーザー駆動キャパシタコイルなどにより1000テスラ級の強磁場が実験室で実現可能となった。また、精密なX線分光が可能なXRISM衛星による強磁場天体の観測が期待されることから、強磁場中の物理への関心が高まっている。知見の少ない非摂動論的磁場下の量子系の厳密計算理論を構築することで、磁場下の原子の光吸収スペクトルの予測や量子カオスについて研究する。本研究では、計算が困難な非可積分系 [...]
サイズ制約付き組合せ最適化問題に対する高速アルゴリズム設計 マス・フォア・イノベーション連係学府 これまで実施した研究は，幾つかの代表的なグラフ上のサイズ制約付き問題の一般化であるα-FCGPに対する，幾つかの高速アルゴリズムの設計，α-FCGPの自然な拡張として解に連結制限のある連結α-FCGP及びハイパーグラフ上への自然の一般化である FCHGPの提案とそれに対する幾つかの高速アルゴリズムの設計と困難性の証明，k-頂点被覆の一般化である容量付きk-頂点被覆の提案とそれに対するアルゴリズム設 [...]
複数共鳴層を用いた炉心プラズマ立ち上げ手法の 確立と加熱吸収・緩和過程の機構解明 総合理工学府 総合理工学専攻 磁場閉じ込め核融合装置の中で核融合炉として有望な球状トカマク装置(ST)は、コンパクトな 設計なので、既存の技術で建設が見通せ、早期実現が期待される。しかし、コンパクトゆえに誘導加 熱によるプラズマ電流の駆動ができないので、電子サイクロトロン波加熱(ECH)でプラズマ電流を 駆動する必要がある。近年、英国では、プラズマ立ち上げに用いるEC、静電波へモード [...]
高性能二次元薄膜デバイス実現に向けたファンデルワールスヘテロ構造の直接合成 総合理工学府 総合理工学専攻 原子レベルの厚みしかない二次元材料の中でも遷移金属ダイカルコゲナイド（TMD）が次世代半導体材料として注目を集めている。本研究では化学蒸着法を用いてTMD膜の合成を行う。異なる反応前駆体を用いて合成を行い、その影響を調査する。そして、反応機構の理解から、二次元薄膜デバイスへの応用を目指した大面積かつ高品質なTMD膜の合成法の開発を行う。また、更なるデバイ性能の向上を目指して、六方晶窒化ホウ素との積 [...]
不均一環境下における光機能性材料分子の光誘起ダイナミクス機構の解明 理学府 化学専攻 身の回りにある電子デバイスは分子スケールまで拡大すると欠陥などにより局所的な構造が異なっている。デバイスとしての機能はそれに関与する分子により実現されているが、その挙動は環境の構造に強く依存している。本研究では二次元電子分光法（2D-ES）を主軸とする種々の分光手法により、不均一環境の影響下におかれた光機能性材料分子の動的過程を明らかにする。
トポロジカル安定性を基盤とした磁気準粒子メモリに関する研究 システム情報科学府 電気電子工学専攻 AI・IoTの発展に伴い情報機器の消費電力は増加しており、低消費電力な次世代メモリの実現が求められている。本研究では、トポロジカル安定性を有する磁気スキルミオンに着目し、Ta/CoFeB/MgO系薄膜におけるスキルミオンホール効果の制御を目指している。Pt、W挿入層によるDMI制御とMOKE観察を通じて、超低消費電力な不揮発性メモリ応用に向けた研究を進めている。
