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シリコンナノ構造による熱電変換発電デバイスおよび赤外線センサの高性能化
シリコンナノ構造による熱電変換特性の高効率化
電子の閉じ込め効果やフォノン伝導の変化など、ナノ構造特有の現象を利用して、シリコンおよびシリコンゲルマニウム材料の熱電変換特性を劇的に向上させることを目指しています。ナノ構造材料に対する熱電特性評価技術の確立
プローブ顕微鏡などを利用して、ナノメートルサイズの材料のもつ熱電変換特性（熱起電力、電気伝導度、熱伝導度）を精度よく評価するための技術を構築しています。半導体・量子井戸の物理と発光デバイス、エネルギーデバイスへの応用
チューナブル長波長赤外線レーザの研究
高出力半導体レーザ励起によるコンパクトな波長チューナブル長波長赤外線面発光レーザの開発を行っています。熱電変換の物理と高効率熱電変換材料の開発
廃熱を高効率に電力に直接変換できる熱電変換材料・デバイスの研究を行っています。新規カーボンナノチューブ技術による新素材開発
カーボンナノチューブを長く成長する技術
優れた材料特性を真の応用技術に発展させるため、カーボンナノチューブを無限の長さに成長させる技術を開発しています。カーボンナノチューブで高強度・高電気伝導度・高熱伝導度素材
軽量でありながら高強度、かつ電気抵抗が低く熱を良く通す革新的な材料を開発しています。ナノデバイスを用いた回路・システム集積化の研究
超低消費電力情報処理の研究
電子１個の動きを制御できる単電子トランジスタなどのナノデバイスを用いて、究極の低消費電力を実現する回路・システムを研究しています。超高感度センシングの研究
ナノデバイスが電子１個レベルの電荷を検出できることを利用して、単一フォトン（光子）検出などの超高感度センシングの研究をしています。光と金属を駆使した光エネルギー高効率利用に関する研究
金属ナノワイヤ光伝播を利用した超解像イメージング
金属ナノワイヤを束ねた構造が、微細な物体を忠実に再現するレンズの役割を果たすことを見出しました。この金属ナノレンズの実現を目指し研究開発に取り組んでいます。
2光子吸収光還元法による金属ナノ構造体の作製
金属イオンに光を照射すると光還元により金属が析出します。２光子吸収という現象を利用することによりナノサイズの任意形状の金属構造が作製されます。プラズモニックデバイスへの応用を目指し、本加工技術の確立に取り組んでいます。原子サイズの極微デバイスにおけるエネルギー変換技術の研究
シリコン中の単一原子を用いた格子振動エネルギーの制御
シリコンの中に添加されるドーパント原子を利用して、半導体の熱発生の原因となる格子振動を制御する技術を確立します。単一原子振動分光法の開発
半導体中のたった1個の原子が熱を発生させるメカニズムを解明するために、原子振動を高感度で検出するための新しい分光技術を開発します。ナノ構造体の物性とその応用に関する理論的研究
ナノ構造体の物性に関する研究
量子力学に基づく理論的手法を用いて、量子ドットや人工格子などのナノ構造体の物性（主に磁性、電子状態、電気伝導特性、誘電特性）に関する研究を行っています。スピンエレクトロニクスに関する研究
電子の電荷・スピン（微小磁石）・軌道が関係するスピン依存伝導現象（磁気抵抗効果など）およびそれを利用した新しいエレクトロニクスに関する理論的研究を行っています。テラヘルツレーザー分光測定による完全結晶追究
テラヘルツレーザー光源と分光スペクトル測定装置の開発
世界に例のない高周波数精度・広帯域テラヘルツレーザー分光測定装置を開発して、分子振動帰属解明や格子欠陥解析などの新奇的な研究に利用しています。完全結晶技術
有機・無機結晶の物性を制御する完全結晶技術を追究し、半導体デバイスや医薬品の性能向上を目指す研究をしています。資源豊富で安全安心な材料から作る光電・熱電変換発電機の開発とナノ構造制御による高性能化
ナノワイヤ、ナノシート構造を有する熱電材料の開発
ナノメートルサイズ（ナノは十億分の一）の微細構造をもつシリサイド（金属とケイ素の化合物）ナノワイヤ束、ナノシート束を開発し熱電発電機の高効率化を目指しています。ナノアレイ構造を有する酸化物太陽電池の開発
ナノメートルサイズの酸化物アレイを作製し、安価で高効率な太陽電池の開発を目指しています。いろいろな材料・形状のナノ構造を作製し太陽電池への適合性を調べています。レンズを用いない光・Ｘ線顕微鏡の研究
レーザー光を用いたレンズレスイメージング実験
光よりも短波長であるＸ線の場合、光のような高性能レンズが作成困難であるため、レンズを用いない顕微鏡法の開発が重要です。この新しいイメージング法の確立を目指してレーザー光による実験を行っています。原子像のレンズレスイメージングシミュレーション
原子サイズ分解能をもつレンズレスＸ線顕微鏡を実現するため、原子のＸ線散乱強度からコンピュータで原子像を再生する方法の計算機シミュレーションによる理論的研究を行っています。第一原理計算を用いた物質の構造・性質の探索と材料設計
金属ガラスの局所構造と水素吸蔵・ナノ粒子の構造と安定性
高硬度・高靭性等のすぐれた性質をもつ金属ガラス（アモルファス合金）をコンピュータ上で設計してその性質を明らかにします。ナノ粒子の構造と安定性
これまでの結晶・分子にはみられない新たな物質相としてのナノ粒子の構造や特異な物性を第一原理計算によって明らかにします。レーザー光を用いた３次元光ナノリソグラフィ
３次元フォトニック結晶の創製
３次元光ナノリソグラフィ技術を駆使して小さな周期構造を作製すると、光の伝播や、吸収、放射を制御することができます。超単パルスレーザ光と物質との相互作用に関する研究
フェムト秒パルスレーザを集光すると、様々な物質に対して、物質内部に小さな爆発を起こすことができます。この爆発によって、急激な加熱や、圧縮、変形といった物理的な特性の変化を局所的に引き起こします。真空ナノエレクトロニクス ー 電子放出機構から真空電子により実現される高機能デバイスまでを網羅する
テラヘルツ帯の自由電子レーザに関する研究
テラヘルツ帯で連続・パルス放射、高出力・コヒーレント放射・周波数可変を同時に満足する光源としてプレバンチビームを使用したスミスパーセル自由電子レーザの実現を目指しています。エネルギー弁別可能な高空間分解能X線イメージングデバイス
収束された電子線読み取りにより高い空間分解能のX線イメージング素子を開発しています。フォトンカウンティングによりエネルギー弁別が可能となり、材料識別や高S/N比を実現します。光と電子の相互作用を利用した半導体およびその量子構造における電子スピン応用と光物性の研究
半導体量子構造における電子スピン光学効果
電子のスピンと呼ばれる磁気的性質を光の円偏光状態を測定して解析を行っています。量子構造パラメータを制御することにより電子のスピンとしての性質を制御し、全く新しい量子効果デバイスの開発を目指しています。レーザーによる半導体放射線検出器の特性評価
レーザー光の空間・時間的制御性の良さを利用して、半導体放射線検出器で発生する電気応答の測定を行っています。この結果を利用して放射線検出器として重要な特性であるエネルギー分解の向上を目指します。強相関電子物性理論
立方対称結晶場ウラン化合物のｆ電子の遍歴強磁性
電子間の相互作用が重要な役割を演じる系における磁性や超伝導、量子臨界点近傍の異常な熱・電気伝導など、非従来型の電子物性現象を理論的に解明しています。強磁性量子臨界点近傍のスピン揺らぎによる熱電能異常
電子間の相互作用が重要な役割を演じる系における磁性や超伝導、量子臨界点近傍の異常な熱・電気伝導など、非従来型の電子物性現象を理論的に解明しています。環境保全を目的としたプラズマ応用技術の開発
環境保全を目的としたプラズマ応用技術の開発
熱電子発電は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する発電方式です。太陽の光と熱の両方のエネルギーを利用できる高効率の太陽エネルギー利用技術を目指しています。プラズマ処理を用いた機能性材料の開発並びに表面特性の高機能化
プラズマ生成の手法や条件を変えることにより、プラズマの性質は変化します。それらの性質をうまく利用し、環境・エネルギー、バイオ応用など様々な分野で応用できる技術開発を目指していますローコスト太陽電池に関する研究
化学堆積を用いたナノ構造作製と太陽電池応用
液体中で太陽電池用結晶を作製します。光により発生した電子を効率的に取り出すため、微細な構造をもつ結晶を作製します。赤外光でも発電できるように材料の探索を行います。化合物薄膜またはドットを用いた太陽電池作製
液体中で太陽電池用結晶を作製します。光により発生した電子を効率的に取り出すため、微細な構造をもつ結晶を作製します。赤外光でも発電できるように材料の探索を行います。ナノ構造物の電子状態の数値計算を主とする理論計算
ナノチューブ望遠鏡構造
２層カーボンナノチューブで内側チューブを外側チューブから部分的に引き出した望遠鏡状構造の層間の電気抵抗についての理論計算を行っています。グラフェン中格子欠陥
グラフェン中の５員環、７員環欠陥付近の電子状態について、理論計算を行っています。超短パルスレーザーを用いた光機能性ナノ磁性材料の創製
フェムト秒レーザーを用いたプラズモニック光導波型ファラデー素子の作製
超短パルスレーザープロセスにより、ナノ磁性体とプラズモンナノ粒子の分散した無機透明材料を作製し、高効率なマイクロファラデー素子の実現を目指しています。周期的ナノ構造薄膜におけるマルチフェロイック特性の評価と応用
ゾルゲル法やパルスレーザー堆積法を用いて、高い磁気光学応答を有する透明磁性酸化物と強誘電体のナノ構造薄膜を作製し、省エネ型の電気光磁気デバイスを目指しています。窒化ガリウムを用いた新機能デバイスの開発
窒化ガリウムを用いた新規光機能デバイスの開発
窒化ガリウムの結晶構造の非対称性を用いて、新しい非線形光学デバイスの開発を行っています。窒化ガリウムを用いた新規中性子半導体検出器の開発
窒化ガリウムに中性子捕獲を行いやすい原子を混晶させることによって、世界初となる中性子半導体検出器の作製を目指しています。真空電子の優位性を生かした電子ビームデバイス及びアプリケーション
電子放出の解明からFEL用プレパンチビーム形成に関する研究
電界電子・イオン顕微鏡による電子放出サイトの解析から、高量子効率ホトカソード及び電子ビームデバイス（SP-FEL、X線イメージング）などに注目した研究を行っています。強誘電体高分子ナノ繊維による新規発電デバイスに関する研究
強誘電体有機高分子P(VDF-TrFE)から構成される完全配向ナノファイバーの形成を行っています。またナノファイバーを用いた新規強誘電体デバイスの研究を推進しています。シリコントランジスタを基盤とした電荷、スピンの極限操作に向けた研究
量子準位を用いた電荷・スピンの操作技術の確立
新たな量子情報処理技術の創生に向けて、シリコントランジスタ中の量子準位（ドーパントや界面欠陥準位）での電子正孔再結合過程を利用し、電荷とスピンを両方同時に操作する技術の確立を目指します。実時間領域における微小電流の検出技術の確立
量子準位での電子の捕獲、放出、再結合といった物理現象の動的挙動（ダイナミクス）を明らかにするために、実時間領域での微小電流を検出する技術を確立しています。光アンテナを利用した半導体光検出器の高感度化・高機能化
光アンテナによる集光現象に関する研究
光は金属に当たると強く反射しますが、ナノサイズの金属構造に対しては反射せずに金属表面に張り付くといった特殊な光（近接場光）が知られています。このような光を特定の場所に集めるような光のアンテナについて検討しています。光アンテナ付きシリコン光検出器の開発
凹凸形状を有する光アンテナを利用し、シリコン光検出器の感度を約10倍向上させることに成功しました。様々な用途に対応した光アンテナ付きシリコン光検出器を数値解析によって設計し、デバイス作製、特性評価までを行っています。光電・熱電デバイスに向けた多元系半導体混晶成長
光電デバイス応用に向けた研究
多種元素を自由に組み合わせた混晶の形成技術を確立し、単体では達成できない新しい光学特性を持つ材料開発を目指します。熱電デバイス応用に向けた研究
大きさ、伝導率などが異なる多種元素を組み合わせ、結晶構造とバンド構造の独立制御による高効率熱電材料の開発を目指します。ナノ物質を用いたイメージング・宇宙・耐環境用MEMSデバイスの研究
ナノ物質を用いたMEMSイメージングデバイスの研究
ナノ物質及び微細加工技術（MEMS）を用いた、高輝度・高コントラストのMEMSディスプレイ・イメージングデバイスと高速・高効率光通信用MEMSデバイスの実現を目指しています。ナノ物質と微細加工技術を用いた宇宙・耐環境用デバイスの研究
中本研独自の微細加工技術及びナノ物質を用い、宇宙の中に電離層や宇宙線、極低・高温等の過酷環境でも耐久性が強い宇宙・耐環境用MEMSデバイスの研究をしています。
