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講座
研究グループ
担当教員
研究内容
未来エレクトロニクス創造講座
本研究室は、新しいアイデアに基づくプラズマ装置の開発と応用分野への展開を進めています。
プラズマ産業応用 / プラズマ装置開発 / 材料創成 / プラズマ環境技術
新規アイデアに基づくスパッタ装置
メートル級プラズマ生成装置
最先端プラズマナノ科学技術で拓く、環境・医療イノベーション
薄膜シリコン太陽電池 / カーボン太陽電池 / GaNパワーデバイス / ３色発光LED / プラズマ医療科学 / プラズマ滅菌・殺菌 / 農業・環境応用（小型成分分析装置） / プラズマ気相診断 / 新規プラズマ源開発
超高密度プラズマ源（上三図）小型ラジカルモニタ（下図）
プラズマプロセスによるカーボンナノ材料の合成（上左図）・ナノメータ加工（上右図）・プラズマ処理によるカーボンナノウオール表面の超親水性?超撥水性制御（下左図）・プラズマ照射による卵巣癌細胞のアポトーシス誘起（下右図）
教授 田中 宏昌
医療、農業、バイオ全般に貢献する生命エレクトロニクスの創生
プラズマ医療 / プラズマ農業 / プラズマ分子生物学 / プラズマ化学 / 生命エレクトロニクス
低温プラズマ技術は、医療、農業、水産業など様々なバイオ分野への応用が期待されています。
「プラズマ活性溶液」と名付けたプラズマを照射した溶液は、細胞、組織、個体に様々な影響を与えることが分かってきましたが、その分子機構の多くは謎に包まれています。
情報デバイス工学講座
見えないものを見る！
次世代顕微鏡技術で拓くナノバイオセンシング
バイオセンサー / 走査型プローブ顕微鏡 / 超解像度顕微鏡 / ライブセルイメージング / 蓄電材料 / 触媒材料
ナノスケールのガラスピペットを用いた走査型プローブ顕微鏡の概要
独自開発している顕微鏡により神経細胞、触媒材料、蓄電池などの機能や形状をマイクロ・ナノスケールで可視化
超高感度マイクロ磁気センサ：ＭＩ素子を利用した超高感度マイクロ磁気センサは、先端医用計測やＩＴＳ分野での応用が期待されています。
MIセンサを用いた電子コンパス：携帯電話及びスマートフォンに搭載される地磁気検出用のMIセンサが実用化されています。センサを組み合わせることで、3次元電子コンパスとして動作します。
・自分への投資、精一杯取り組んで実りあるものに！
・引かれたレールの上を走るのではなくて、自分でレールを引いて活路を見出す！
目的意識をもってあれこれやっているうちに、何か新しい事に出くわしたり、気付いたりします。これまでの知識を枠を一歩二歩踏み出して、新たな物に挑戦し、ステップアップして下さい。
シリコン系量子ドット / 金属ドット / スーパーアトム / ゲート絶縁膜 / 新材料探索 / 高結晶性IV半導体薄膜 / 原子スケール界面制御 /フローティングゲート / 抵抗変化メモリ / 新機能デバイス / 発光デバイス / 太陽電池 / 薄膜トランジスタ / 化学気相堆積法 / プラズマ
量子ドット形成装置
Si量子ドットフローティングゲートMOFETで構成した多ビット一括コンパレータの模式図
温度可変磁場変調ホール効果測定装置
デバイスシミュレーションによる高性能パワーデバイスの設計
量子システム工学講座
量子光エレクトロニクスの先端技術であるレーザーは，様々な基礎研究から産業・医療まで幅広い分野で活用されており，更なる新しい応用技術の開発が期待されています。本研究室では，最先端のレーザー光源を開発し，時間幅の非常に狭い超短パルス光を自在に操り，更なる新しい技術を創造します。
レーザー / 光ファイバ / 超短パルス / 超広帯域光源 / 3次元光断層計測 / ファイバレーザー / 医用光学・光計測 / 光エレクトロニクス
光ファイバを用いた超広帯域光の生成。
超広帯域光を用いて観測した豚の気管組織の超高分解能３次元断層イメージ
物理限界に迫る超高速・超低消費電力超伝導エレクトロニクスの創出
ジョセフソン素子 / 単一磁束量子回路 / 超伝導スピンデバイス / 次世代コンピューティング / 量子情報処理・計算システム
次世代スーパーコンピュータに向けて試作した超伝導集積回路チップ。液体ヘリウムで冷却し、50 GHz超で動作することを確認しました。世界最大規模の単一磁束量子回路です。
超伝導量子ビットの制御を目指して開発している単一磁束量子回路。超低消費電力設計を駆使し、希釈冷凍機内の20mK以下の環境で動作させることができます。
光注入型テラヘルツ波パラメトリック発生器： 自由電子レーザーを超える100kWの世界最高輝度を卓 上サイズで達成。テラヘルツ分光器としても10桁の高ダイナミックレンジを実現。
テラヘルツ光を用いた郵便物中の禁止薬物の非破壊検査： 我々が開発したテラヘルツ分光イメージ ングにより、封筒などに隠した薬物を検出可能。税関や国際郵便局などから期待されている新技術。
ナノエレクトロニクス講座（未来材料・システム研究所・協力講座）
次世代エレクトロニクスの革新を目指し、窒化物半導体の結晶成長技術を基盤とした新しいデバイスの開発を進めています。高効率なパワーデバイスによる省エネルギー化、6G時代を見据えた高周波デバイスによる次世代通信の実現、さらに創薬や殺菌に応用可能な新規紫外レーザー光源の開発など、社会に大きなインパクトを与える幅広い応用に取り組んでいます。
省・創エネルギー / 量子効果と新機能 / 窒化物半導体 / 化合物半導体 / 結晶成長技術 / 発光デバイス / 電子デバイス / μ-LED / レーザダイオード / パワーデバイス / 高周波デバイス
青色LED
高効率窒化物半導体緑色LEDの開発
ナノ磁性材料の開発と応用，電子のもつスピン情報を利用する新しいナノデバイスの研究
ナノマグネティックス / 情報ストレージ / スピンエレクトロニクス / 固体磁気メモリ / マイクロ磁気センサ/ 磁気を利用したエネルギーデバイス
［8元スパッタリング装置］スパッタリング現象を利用して、ナノメートルの厚さの薄膜を作製する。真空チャンバには、8種類の材料を装着でき、多種類の材料を積層したスピンデバイスのための多層構造膜を成膜できる。
［GMR磁界センサ］巨大磁気抵抗効果（GMR）を利用した高感度磁界センサ．GMR膜の磁界感受層の磁壁の動きを制御したセンサデバイスを微細加工により作成するとともに，検出回路に実装し，高感度な磁界センサを実現している．
電場や磁場をナノスケール分解能で直接観察可能な電子線ホログラフィー技術を含む、先端的物性解析技術を用い、基礎的物性研究に立脚した新機能デバイスの研究を行っています。
ナノスケール電場・磁場解析技術／原子スケール電子構造解析技術／界面物性制御／結晶材料物性制御／新機能デバイス・材料研究開発
動作状態の微細Siトランジスタ中の電位分布。電位分布を色分けで示す。ソースとドレインには、Si結晶中に微量の不純物を拡散させてあり、不純物が作る電位分布が観察されている。さらに、ドレインにかけた電圧 (Vd<0)により、ソースからドレインにかけて電位分布が形成されている様子が明瞭に観察される。
カーボンナノチューブなどの新規ナノ材料の特異な物性を活かして，人体や生体組織と調和するフレキシブルデバイスやバイオ・医療デバイスなどの創出に取り組んでいます。
ナノ材料 / カーボンナノチューブ / 原子層材料 / ナノデバイス / フレキシブルデバイス / バイオセンサ / 環境調和型プロセス / 印刷プロセス
透明なプラスチックに作製した世界初のカーボンナノチューブ集積回路。従来のシリコンを用いた半導体とは異なり、軽量で柔軟性をもちます。
カーボンナノチューブを用いて作製したバイオセンサー。ドーパミン（中枢神経系に存在する神経伝達物質）を高感度に検出できる。
