エネルギー工学専攻

電気エネルギー領域

電気エネルギー領域

概要 

高度なエレクトロニクス及び情報科学の急速な発展に対応し、さらにこの分野の未来を展望して、電子物性としての半導体、誘電体等の物質の基礎物性と新現象の追求、その応用としてのエレクトロニクス関連の新素材の開発とデバイスへの応用、そしてこれらの材料開発を基礎として効率よい電気エネルギーの発生、輸送及びエネルギー変換のより高度な技術開発、情報関係としての情報の性質と表現などの基礎解析、情報の処理及び伝送技術と電子計算機のハードウェアとソフトウェア技術の基礎的理論に基づく制御システムの開発等に関する教育研究を行います。

研究室紹介

所属教員の詳細はスタッフの紹介をご覧ください。

研究室 半導体・ナノ材料工学
所属教員 伊藤貴司 教授 山田繁 助教    
研究内容 高効率太陽電池や大容量蓄電素子の実現を目指して、新しい太陽電池評価技術の開発とそれを用いた評価、量子構造を用いた太陽電池の開発、ナノ炭素材料の作製とその蓄電素子等への応用など、半導体・ナノ炭素材料の基礎から応用に関する研究を実施している。
研究室 雷・雷害対策
所属教員 高木伸之 教授 王道洪 教授 ウティン 助教  
研究内容 電力系統で発生する事故の半数以上が落雷により引き起こされています。 また、近年注目されている風力発電の設備も落雷による事故が多発しています。当研究室はより完全な雷事故対策の確立を念頭に、各種雷観測実験を通じて、雷の監視、予知、制御技術の開発に挑戦しています。
研究室 レーダリモートセンシング
所属教員 木村宏 教授      
研究内容 人工衛星や航空機に搭載された映像レーダを用いて地表を観測するリモートセンシング技術について、地球環境の監視に寄与するデータ処理技術、解析技術(特に干渉計測法と偏波計測法)の開発や改良、地表物でのレーダ電波散乱と観測データとの関係の理解などについての研究を実施している。
研究室 高圧極限物性科学
所属教員 佐々木重雄 教授      
研究内容 様々な物質を強制的に超高圧力極限状態にして、新しい電子物性現象を発現させるとともに、それら現象の物性をラマン・ブリュアン散乱、電気伝導度、誘電率測定などを用いて明らかにする。また、得られた成果を基に超高圧力発生技術を利用して、新規誘電体、イオン伝導体、超伝導体材料などの開発に関する基礎研究を行う。
研究室 通信用集積回路・サブシステム
所属教員 中村誠 教授 伊藤大輔 助教    
研究内容 高度情報社会を支える情報通信システムの高度化を目指して、光受信回路の高速・低電力化、光パケット伝送用光送受信回路の低電力・高効率化、デジタル制御による光受信回路の高機能化等の基礎から応用に至るまでの研究を実施している。
研究室 太陽電池開発・デバイスシミュレーション
所属教員 藤原裕之 教授      
研究内容 地球規模のエネルギー・環境問題の解決を意図して、計算工学を利用した新しい太陽電池材料の開発および汎用性の高いデバイスシミュレーション技術の構築を行っている。特に材料の基礎物性から、太陽電池デバイスの厳密シミュレーションまでの技術を総合的に研究している。本研究室では、様々な太陽電池半導体層の光吸収特性を実験および理論計算により、統合的に明らかにしている。さらに新しい解析技術を応用した太陽電池シミュレーター(e-ARC法)を開発し、インターネットで無償提供を行っている。
研究室 レーザー工学・再生可能エネルギー
所属教員 吉田弘樹 教授 亀山展和 助教    
研究内容 レーザーを応用したレーザー計測・レーザー加工・レーザー核融合・レーザー大気伝搬の研究や、環境負荷の少ない再生可能エネルギー・新エネルギーや機械学習を用いた効率的運用の研究を行っています。
研究室 パワーエレクトロニクス
所属教員 石川裕記 教授      
研究内容 半導体スイッチのスイッチング動作によって電力を変換するパワーエレクトロニクス技術によりエネルギー問題を解決すべく、発電・蓄電・省エネに関する研究を行なっている。主なテーマとして、各種モータの高性能駆動制御システム、半導体電力変換システム、太陽光・風力発電システム、パワーエレクトロニクスシステムのシミュレーション技術、およびこれらの応用に関する研究がある。
研究室 強誘電体物性研究
所属教員 大和英弘 准教授      
研究内容 強誘電体はセンサー、アクチュエーター、超音波振動子、FeRAM等、身の回りの様々なところで利用されている重要な電子材料である。より高性能な材料を目指して、新しい強誘電体の単結晶またはセラミクスの作成、誘電率特性、圧電特性、P-E履歴曲線、ドメイン観察など基礎物性の測定、また鉛を含まない環境にやさしい材料を研究している。
研究室 集積回路システム
所属教員 高橋康宏 准教授      
研究内容 近年、集積回路(VLSI)製造プロセス技術の進歩により、VLSIの動作がますます高速化しています。一方で、VLSIの高速動作が進んでくるとLSIから発生する熱も大きくなり、VLSIのみならずその発生した熱が他の電子部品にも大きな影響をおよぼします。高速動作でかつ熱が発生しないVLSIがあれば、世の中のさまざまなところでVLSIの応用が期待できます。このような低消費/高速動作VLSIの設計を回路レベルからアプローチしようと考えています。具体的には、VLSIを従来の直流電圧から交流電圧へ置き換えて動作させることで、消費電力を低減させる「断熱的論理」の研究を主に行っています。断熱的論理は、現在のエコロジー社会に貢献できる有望な回路技術であると考えています。
研究室 情報システム工学
所属教員 濱田和恭 准教授 鈴木達雄 助教    
研究内容 システムおよび制御の基礎となる数学理論の研究を行っている。
学生はこれとは別に計算機科学/システム/電子回路系あるいは制御系の2系統を主体とした研究を行っている。
研究室 光機能性半導体材料の基礎物性と応用
所属教員 林浩司 准教授      
研究内容 本研究室は、光メモリーや光センサー、撮像管、太陽電池などに応用が期待されているアモルファスやナノ結晶など光に敏感な半導体材料に注目しています。それら材料の光デバイスへの応用を目指し、様々な光に対する半導体の基礎的性質(光学的及び電気的性質)を紫外・可視・赤外領域の光や高いエネルギーをもつシンクロトロン放射光を用いて研究しています。
研究室 ミリ波・テラヘルツ波フォトニクス
所属教員 久武信太郎 准教授      
研究内容 フォトニクス技術に基づき、ミリ波・テラヘルツ波(30 GHz〜10THzの電磁波)を可視化する技術を創出するとともに、この技術を用いて79GHzミリ波車載レーダの評価、ミリ波・テラヘルツ波無線通信路の解析、メタマテリアル/プラズモニックデバイスの電磁応答に関する実験的研究や光渦・非回折ビームの散乱・回折問題の実験的研究などに取り組んでいる。
研究室 磁性材料・磁気測定・異材接合
所属教員 尹己烈 准教授      
研究内容 国内電力消費は9,996億kWhであり、57.3%を回転機(特にモータ)が消費→ 「回転機損失」を低減することで電気エネルギーの利用効率上昇! → 電気エネルギーの節約 → ネガワットが実現できる。
異種金属接合によって強度が高い構造材に比強度が高い材料を接合することで信頼性を持った軽く強い材料を生み出すことが可能。自動車の重量が30%減ると燃費が20%以上低減することが可能と知られているのでエネルギー節約に大きく貢献が出来る。
研究室 電力システム
所属教員 高野浩貴 准教授      
研究内容 電力・エネルギーシステムでは、六つの指標(品質、信頼性、安定性、安全性、経済性、環境性)を高い次元で連立することが要求されています。当研究室では、高度なエネルギーマネジメントを実現する技術の探求を通して、供給者と消費者がお互いに納得し得る(共生できる)電力・エネルギーシステムのカタチを描き、社会に発信することを目指しています。