• トップ
  • 教育内容
  • 教員紹介
  • 資格
  • 進路
  • 入試
  • JABEE
  • CITものづくり

教員紹介

脇田 和樹 教授 博士(工学)

脇田 和樹 教授 博士(工学)

略歴

シャープ(株)、大阪府立大学、千葉工業大学(2007~)

趣味・特技

趣味は読書です。司馬遼太郎、井上靖、海音寺潮五郎などに嵌っています。学生時代は陸上競技の長距離が専門で、今も体を動かすことは好きです。

研究分野

化合物の光物性

化合物材料およびそのナノ構造体の電子状態や格子結合状態について研究しています。特に太陽電池材料として有望なCuInS2結晶やそのナノワイヤーおよびナノ空間変調構造をもつタリウム系化合物のルミネセンスやラマン散乱特性を観測することにより基礎的な物性を明らかにしています。

サブミクロン領域の分光計測

走査型共焦点顕微鏡によるサブミクロン分解能をもつ固体のラマン散乱や蛍光発光の分光計測およびその時間分解計測について研究を行っています。

半導体デバイス

多元系化合物を用いた薄膜太陽電池や熱電変換素子の高効率化について研究しています。

主な担当科目

電気磁気学及び演習1,2

日常生活で頻繁に使う製品や先端技術の多くは電気磁気学を基礎としています。また、身の回りで起こる多くの自然現象も電気磁気学で説明することができます。さらに現代物理学の基礎としても電気磁気学は重要であり、電気系学科の基幹となる科目の一つです。

電子物性

結晶構造や固体に関連する量子力学の基礎、固体のエネルギーバンド理論、固体の光学的性質や熱電的性質、さらに簡単な固体の量子効果などについて学びます。

ひとこと

世の中にはよく知られていない多元系材料が無数にあります。また、材料をナノスケールの構造にすると新たな性質が出現します。このような材料によって様々な夢のデバイス実現への道を切り開いていきましょう。

研究概要

異なる幾つかの元素で構成された化合物は材料設計の自由度が大きく、また単体の材料からは予想できない性質を発現します。このような多元化合物およびそのナノ構造体の光電子デバイス、熱電デバイスへの応用を目指し、レーザー光などを用いてその材料の性質を明らかにしています。また、ピコ(10-12)秒オーダーまたはそれ以下の超短パルスのレーザーを用いた新しい光計測法の開発にも取り組んでいます。

詳細は下記WEBサイトをご覧ください。

研究室の様子

ラマンおよびピコ秒時間分解蛍光測定用走査型共焦点顕微鏡

ラマンおよびピコ秒時間分解蛍光測定用走査型共焦点顕微鏡

電気電子情報工学科の先生方と共同で大学に申請し、採択された「物質の光学的性質を測定するための最先端大型装置」です。多彩な機能をもたせたので命名した名前は少々長く「ラマンおよびピコ秒時間分解蛍光測定用走査型共焦点顕微鏡」です。この装置の主な特徴を列記すると

  1. 物質の構成元素の結合状態がわかる「ラマン散乱」特性を測定することができます。
  2. 物質の電子の状態がわかる「蛍光」のスペクトル(波長依存性)を観測できます。
  3. 蛍光の減衰特性を約10ピコ秒(10–11秒)の時間分解で測定できます。
  4. このような物質の特性をサブマイクロメートル(10–6m以下)の分解能まで観測でき、その三次元像を作成することができます。
  5. 測定するための試料を4.2K(-268.8℃)まで冷却することができます。

などです。

熱電材料として期待されるTl系化合物の変調構造やナノ構造体、また有望な太陽電池材料であるCuInS2の薄膜やナノワイヤーなどついて研究をしています。

原子間力顕微鏡(AFM)

原子間力顕微鏡(AFM)

原子間力顕微鏡(AFM)によって導電性、絶縁性に関わらず試料表面の凹凸についてナノオーダー(原子オーダー)の観測を行っています。右下の図は作製したCuInS2ナノワイヤーの観測像です。

走査型電子顕微鏡(SEM)

走査型電子顕微鏡(SEM)

走査型電子顕微鏡により作製した多元系化合物の表面形状やナノ構造体の観測を行っています。右下の図はCuInS2ナノロッドの観測像です。

ルミネセンス(蛍光)測定装置

ルミネセンス(蛍光)測定装置

多元系化合物結晶やそのナノ構造体のルミネセンス(蛍光)を測定します。測定試料を10Kまで冷却できるクローズド型クライオスタットに装着しレーザー光(光源は励起固体レーザー[532nm]など)を照射して試料からの発光を観測することにより,試料の電子状態を解析します。

多元系化合物成膜用PLD(Pulse Laser Deposition)装置

多元系化合物成膜用PLD(Pulse Laser Deposition)装置

無毒、高い吸収特性、太陽光に最適なバンドギャップなどの特徴をもつことによりCuInS2は太陽電池材料として期待されています。このような多元系薄膜をPLD法により作製する装置です。

このページのトップに戻る