電気電子工学半導体光物性、ナノ構造物性電気電子工学シミュレーション科学光光やや表表面面ププララズズモモンンのの状状態態制制御御AgGaN電界強度 Ex (V/m)図解臨界電流密度 jC の最大反発力 FM への依存性磁力線と遮蔽電流密度の時間変化光光学学シシミミュュレレーーシショョンンにによよるるナナノノ構構造造のの光光機機能能性性探探索索ナナノノ構構造造をを用用いいたた高高効効率率なな発発光光素素子子のの開開発発表表面面ププララズズモモンンのの定定在在波波発光素子に金属ナノ構造を導入することで著しい発光増強を実現●: 実験結果 ▲: 数値結果二次元的な共振効果内 容内容：高温超伝導の応用は，分野が幅広いことで知られ，現在の実用化 高温超伝導の応用は、分野が幅広いことで知られ、現在の例として，磁気共鳴イメージングやリニアモーターカー，超伝導送実用化例として、磁気共鳴イメージングやリニアモーター電ケーブル，核融合装置などがあります．上述の超伝導機器を開カー、超伝導送電ケーブル、核融合装置などがあります。上発するには，高温超伝導体の臨界電流密度の非接触測定が必要述の超伝導機器を開発するには、高温超伝導体の臨界電流密不可欠であり，その手法には誘導法と永久磁石法があります．度の非接触測定が必要不可欠であり、その手法には誘導法と永久磁石法があります。 上述した非接触測定法を高速・高精度にシミュレーションするた 上述した非接触測定法を高速・高精度にシミュレーションめ，連立常微分方程式の高速解法，特異積分の高精度評価法とJ-するため、連立常微分方程式の高速解法、特異積分の高精度E構成方程式緩和法を実装した有要素法コードが開発されました．評価法とJ-E構成方程式緩和法を実装した有要素法コードが同コードを用いて，誘導法及び永久磁石法の数値的再現を行うこ開発されました。同コードを用いて、誘導法及び永久磁石法とにより，両法の解像度を数値的に調べました．また，HTS薄膜がの数値的再現を行うことにより、両法の解像度を数値的に調クラックを含む場合の遮蔽電流密度解析法を開発し，非接触測定べました。また、HTS薄膜がクラックを含む場合の遮蔽電法のクラック検出可能性を数値的に検証しました．一方，別の工学流密度解析法を開発し、非接触測定法のクラック検出可能性的応用として，リニアモーター駆動によるペレット射出方式の加速を数値的に検証しました。一方、別の工学的応用として、リ性能解析も行っています．ニアモーター駆動によるペレット射出方式の加速性能解析もアピールポイント：行っています。 今後の研究として，超伝導応用機器の最適設計プログラムアピールポイントにトポロジー最適化の実装を検討しています．これにより，超伝導機器の最高性能を引き出すための設計案も提示可能となります． 今後の研究として、超伝導応用機器の最適設計プログラムにトポロジー最適化の実装を検討しています。これにより、超伝導機分 野： 電気電子工学器の最高性能を引き出すための設計案も提示可能となります。専 門： シミュレーション科学分 野E-mail ： takayama@yz.yamagata-u.ac.jpTel ： 0238-26-3162 専 門Fax ： 0238-26-3789E-mail ・ takayama@yz.yamagata-u.ac.jp Tel ・ 0238-26-3162HP ： http://emperor.yz.yamagata-u.ac.jp/~t_laboFax ・ 0238-26-3789HP ・ http://emperor.yz.yamagata-u.ac.jp/~t_labo写真の貼り付け願います内容：内 容 発発光光ダダイイオオーードド(LED)やや半半導導体体レレーーザザは高効率で低消費電力， 発光ダイオード(LED)や半導体レーザは高効率で低消費電長寿命，低コストなどの利点を持つ光電子デバイスです．高輝度青力、長寿命、低コストなどの利点を持つ光電子デバイスです。色LEDが作製され光の三原色が達成されてからLEDの応用分野高輝度青色LEDが作製され光の三原色が達成されてからLEDは大きく広がっていますが，緑～赤色や紫外においては，発光効の応用分野は大きく広がっていますが、緑〜赤色や紫外におい率がまだまだ低く改善が求められています．ては、発光効率がまだまだ低く改善が求められています。 これらの問題を解決するために，本研究室ではナナノノ構構造造に着目し これらの問題を解決するために、本研究室ではナノ構造に着て研究を推進しています．ナノ構造とは，大きさが数十～数百nm程目して研究を推進しています。ナノ構造とは、大きさが数十〜度の半導体や金属を指します．ナノ構造で発現する特有の効果を数百nm程度の半導体や金属を指します。ナノ構造で発現する半導体発光素子に取り入れ，構造や配列により光の状態を制御し，特有の効果を半導体発光素子に取り入れ、構造や配列により光新たな光機能性の創成を検討しています．また，金属ナノ構造のの状態を制御し、新たな光機能性の創成を検討しています。ま研究も行っており，更なる発光効率の向上に展開しています．た、金属ナノ構造の研究も行っており、更なる発光効率の向上 半導体／金属ナノ構造は様々な材料系で適用可能な技術です．に展開しています。原理的に発光が困難な材料に対して，高効率化への道を切り拓き， 半導体／金属ナノ構造は様々な材料系で適用可能な技術です。新たな発光デバイス応用に繋げることを目指しています．原理的に発光が困難な材料に対して、高効率化への道を切り拓き、新たな発光デバイス応用に繋げることを目指しています。アピールポイント： 理論・実験の両側面から様々な発光材料に対応できます．発光アピールポイント材料全般の高性能化に繋げる技術の開拓に取り組んでいます． 理論・実験の両側面から様々な発光材料に対応できます。発光材料全般の高性能化に繋げる技術の開拓に取り組んでいます。分 野： 電気電子工学専 門： 半導体光物性，ナノ構造物性分 野E-mail ： t-oto@yz.yamagata-u.ac.jpTel ： 0238-26-3105専 門E-mail ・ t-oto@yz.yamagata-u.ac.jp Tel ・ 0238-26-3105HP ： http://oto-lab.yz.yamagata-u.ac.jp/HP ・ http://oto-lab.yz.yamagata-u.ac.jp55半導体／金属ナノ構造を用いた高効率・高機能発光素子の創成キーワード［ 発光デバイス、プラズモニクス、ナノフォトニクス ］高温超伝導薄膜内遮蔽電流密度の高性能解析とその応用キーワード［ 高温超伝導薄膜、有限要素法、クラック、最適化 ］助教 大音 隆男助教 高山 彰優
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