高温ガス炉を用いた 核融合トリチウム製造法及び照射試験に関する研究 工学府 エネルギー量子工学専攻 重水素-トリチウム(DT)核融合炉おいて、運転開始時には初期保有分のＴを確保しておく必要がある。そこで、高温ガス炉にLiロッドを装荷し、6Li(n,α)T 反応を利用したＴ製造法が提案されている。T製造時には核反応熱によりLiロッドが発熱し、T閉じ込め性能に影響が及ぶと考えられる。本研究は6Li(n,α)T 核反応熱がLiロッドのT閉じ込め性能に及ぼす影響を評価した。
数値解析によるレーザー核融合ロケットの磁気スラストチャンバにおけるプラズマデタッチメントの検証 総合理工学府 先端エネルギー理工学専攻 レーザー核融合ロケットとは、レーザー照射式核融合で生じる莫大なエネルギーを利用してプラズマを生成し、超伝導コイルで生成した強磁場との相互作用で排出して推力発生を得るロケットである。推力発生には、プラズマと磁場の相互作用が生じた後で磁力線からプラズマが切り離されること（デタッチメント）が必要になるが、メカニズムがわかっていない。そこで、第一原理シミュレーションでデタッチメントを検証する。
精密な熱制御のためのシリコン薄膜における結晶性制御 工学府 航空宇宙工学専攻 従来存在しなかったフォノンの粒子的性質だけでなく波動的性質やvibronsを複合的に活用した超低熱伝導材料を実現するために、原子配列や界面構造を原子分解能で直接観察できる唯一の手法である透過型電子顕微鏡(TEM)を使ったその場加熱観察技術による結晶構造のリアルタイム制御を行う。本手法により、従来の構造では発現できなかった熱輸送特性を持つ構造を作製し、その熱輸送機構解明への先駆けとなることを目指す。
アルミニウム二核三重らせん錯体の分子生成AIを活用した機能拡張 工学府 応用化学専攻 アルミニウム二核三重らせん錯体は、励起状態構造緩和、配位子間電荷移動、三重項生成能などの特徴と同時に円偏光発光特性も示し、多岐に渡るポテンシャルを有している。しかし、特徴を完全に制御する分子構造―物性の相関が不明瞭である。分子設計を最適化する分子生成AIは計算コストの観点から複雑な重金属錯体への適応は難しいが、本系は軽金属錯体であり適用可能である。本研究では、近赤外発光と円偏光発光特性の向上を狙い [...]
超高密度ヘリコンプラズマ生成に向けた密度限界の物理解明 総合理工学府 総合理工学専攻 ヘリコンプラズマの高密度化において重要な課題である密度限界の発生メカニズムの解明を目的とする。従来の流体計算による研究は計算コストの制約から一次元モデルによる定性的な議論にとどまり、また運動論的スケールの波動−粒子相互作用に関する理解も不十分であった。本研究では、深層学習手法Physics-Informed Neural Networks（PINNs）を用いた革新的な高効率流体計算により、ヘリコン [...]
難分解性炭素廃棄物の液体資源化と炭素資源循環システムへの展開 総合理工学府 総合理工学専攻 化石資源に依存しない炭素資源循環の構築は、脱炭素社会実現の鍵を握る課題と言える。特に、産業界から排出される莫大な「難分解性炭素廃棄物」は、固体のままでは再資源化が困難であり、燃焼処分等にとどまっている。一方で、既存インフラに適合し多様な化成品原料となる液体化は、再資源化の突破口となる。 そこで本研究は、この固体廃棄物を汎用性の高い液体資源へと転換する手法を確立し、多様な廃棄物へ展開することで持続可 [...]
極大化したスピン禁制遷移によって赤色光水素生成反応を駆動する多核錯体光触媒の創製 理学府 化学専攻 太陽光エネルギーを用いて水を分解し水素と酸素を得る技術は、次世代のエネルギー資源製造法として大きな期待が寄せられています。近年、我々は、 [PtCl(terpy)]Clが犠牲還元試薬EDTAの共存下において可視光照射を行うことによって、水素生成触媒反応を駆動する分子性光触媒として機能することを初めて報告しました。これを皮切りに、単一分子光水素生成デバイスとなる様々な白金単核錯体が報告されましたが、 [...]
中空ゲルマニウム基板に基づく高品質GOIと電子・光・スピン集積デバイスの実現 総合理工学府 総合理工学専攻 ゲルマニウム（Ge）は現行の集積回路材料であるシリコン（Si）を陵駕する物性をもつ半導体として注目されている。一方で「狭バンドギャップに起因する大きなリーク電流」「高い材料コスト」「低温デバイス化技術の必要性」などの課題が存在する。この課題解決のためSi集積回路上に絶縁膜を介してGe半導体を集約するGe-on-Insulator (GOI)の実装が必要とされている。これまで様々な手法によりGOIの [...]
