ナノレベル半自発剝離に基づくマクロな水素脆化挙動の解明 工学府 機械工学専攻 析出物界面におけるナノの半自発的剝離現象を基にマクロな水素脆化挙動を解明するために、Al-Zn-Mg合金における水素脆化発生基準（局所的な水素濃度・応力）を明らかにすることを目的とする。研究計画としては、放射光X線トモグラフィーによる破壊挙動の3D/4Dイメージングと、イメージベースの3D多結晶モデルを用いたシミュレーションとを組み合わせ、破壊領域における局所的な水素濃化挙動の評価と、破壊基準の統 [...]
時間分解分光を用いた二元系光触媒のCO2還元機構の解明 理学府 化学専攻 亜鉛(II)ポルフィリン（ZnP）を光増感剤とし、Re(I)(1,10-フェナントロリン)(CO)3Br（Phen=Re）を触媒としてシグマ結合で接続したダイアド金属錯体（ZnP-phen=Re）は、他の亜鉛ポルフィリンを光増感剤とする超分子型光触媒と比較して、顕著なCO2光還元能力を示します。 反応機構を解明するために、可視過渡吸収分光法（TAS）および時間分解赤外分光法（TR-IR）を用いて初 [...]
単結晶シリコン/多結晶ゲルマニウムスズから成るモノリシック三次元積層デバイスの実現 総合理工学府 総合理工学専攻 本研究では、モノリシック型三次元集積回路の実現に向けて、単結晶シリコン基板と多結晶ゲルマニウム（Ge）およびゲルマニウムスズ（GeSn）薄膜による積層型CMOSを開発する。Geは、「高い正孔移動度」を有しており、p型トランジスタに適している。また、結晶化温度が低いため、Si上にn型トランジスタ（FET）を形成した後でもその上に結晶成長が可能である。私はこれまでに「絶縁基板上へのGe（Sn）の低温結 [...]
核融合原型炉システムにおけるトリチウム移⾏挙動に関する研究 総合理工学府 総合理工学専攻 次世代のエネルギー源として、世界的なエネルギー需要の高騰とエネルギー環境問題を同時に解決することが、DT核融合炉には求められている。燃料となるトリチウムは天然量が少なく且つ放射性物質であることから、炉の連続運転を行うための持続的で安全なトリチウム燃料サイクルの確立が工学上とても重要となる。本研究では、将来の原型炉におけるトリチウム移行をシミュレーションすることで、各システムにおけるトリチウムマスバ [...]
未利用資源を活用した大規模水素サプライチェーンの構築を目指す次世代型資源開発 工学府 地球資源システム工学専攻 本研究の目的は、大規模な水素（H2）サプライチェーンの構築を目指し、低品位石炭採掘とH2製造、CO2貯留の統合システムを開発することである。近年、脱炭素社会へのシフトが加速し、燃焼・発電時にCO2を排出しないクリーンエネルギーとして水素が注目されている。しかし、製造コストの高さや安全性等の課題から、水素の普及は限定的である。本研究では、世界の石炭埋蔵量の約50％を占め、低コストで入手可能な褐炭など [...]
統一的すべり理論の構築に向けた超高分解能多要素同時AFM計測 工学府 航空宇宙工学専攻 集積回路に発生する高温部位「ホットスポット」は動作不良や破壊の原因になるが、従来の固体熱伝導では対処しきれていない。一方、Nature誌で報告されたマイクロチャネル冷却はダイヤモンドを超える伝熱性能を実現した。このような固体熱伝導の限界値を突破する冷却をさらに発展させることが発熱問題の解消につながり、Society 5.0へ向けた基盤技術になると期待される。一方、このような微細スケールでは摩擦抵抗 [...]
マイクロフローリアクター内の混合過程の観察 理学府 化学専攻 フロー反応は、近年有機合成を精密化・高速化するプロセスであり、エネルギー効率など優れていることからグリーンケミストリーとしても注目されている。フロー反応は二つの溶液をマイクロ流路で混ぜることにより、溶液の進行に従って反応が進行する。この反応時間の正確な決定のためには、混合時間と反応時間を切り分ける必要があり、混合時間を定量化する必要がある。本研究では、化学発光の代表例であるルミノール反応を用いるこ [...]
インドネシア・スラウェシ島マヌイ盆地における超苦鉄質岩体の統合的地下構造マッピングと天然水素システムのポテンシャル評価 工学府 地球資源システム工学専攻 本研究は、インドネシア・スラウェシ島マヌイ盆地において、地質、リモートセンシング、重力・磁気、2D地震探査、坑井データを統合し、超苦鉄質岩体の地下分布、基盤構造、断層連結性、熱条件を解析する。蛇紋岩化に伴う天然水素の生成・移動・貯留の可能性を評価し、将来の探査に向けた水素システム・プレイマップとリスク評価を提示し、今後のインドネシアの低炭素エネルギー資源評価研究の科学的基盤にも貢献する。
