| 部門長 | 理学部第一部応用物理学科 教授 大川 和宏 |
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| 研究内容 | 省エネ／クリーンエネルギー／エネルギーリサイクルに寄与するデバイスを研究します。 |
| 目的 | 地球温暖化をエネルギーの面から考え、エネルギーの省力化･クリーン化･リサイクル化に寄与するデバイス開発で、社会貢献を目指します。材料･デバイス分野における科学技術の進展と学生らの人材育成を目的とします。 |
| メンバー | メンバーリストはこちらから |
豊かな生活のために大学ができること
大震災で今まで築き上げた社会が崩壊し、サプライチェーンの再構築と節電が産業界に重くのしかかっています。しかし、これらの苦難を乗り越えた先には、世界的に協力なサプライルートの構築と世界一の節電技術が生まれているはずです。
東京理科大学においても、こうした環境や省エネをテーマとしたエネルギー研究や材料の研究は早くから、そして数多く行われてきました。「技術革新は新しい材料･デバイスの発見から」といわれるとおり、デバイスの研究は、各種の領域の技術シーンを一変するインパクトをもつケースが少なくなく、きわめて重要な役割をもつ研究分野であることはいうまでもありません。クリーンエネルギーや省エネルギーなどの研究や、それに関する材料･素子、装置の開発は重要な研究テーマとなっています。
「先端デバイス研究部門 (Advanced Device Laboratories：ADL)」は、デバイスを軸とした関連研究者の相互連携拠点組織であり、基礎研究はもとより、産業界との共同研究、受託研究または技術指導などの活動を強化し、先端デバイスの研究活動を行っていきます。従来ひとつの研究室だけでは解決が難しかったような研究テーマであっても、研究室間が有機的に結合することにより、各研究室の機器を融通し合い、高い技術力を発揮できれば、成果ある研究･新展開に繋げられるケースが多く生まれると考えます。さらに産学連携が加われば、問題解決へのスピードは加速されるはずです。
以上のように、新デバイスの実現を通じて科学技術の社会還元に寄与したいと考えています。有効な連携活動は学内だけでなく産業界に広げ、エネルギー問題解決に向けた活動を行います。また、このような研究活動を通じ、将来を担う学生らを育成していきます。
21世紀の未来を拓く、革新的先端デバイスの創製を産業界とともに（産学連携研究事例）
これまで、研究･実用化されてきた「熱電変換素子」は、有害物質を含むものが主流でした。将来的に広く使用されることを考えたとき、原料、素子構成材料、中間生成物、製品のいずれにおいても環境負荷が低くいことが大切です。生体にとって無害である環境低負荷半導体材料より構成される排熱－電気エネルギー変換素子の実現が重要となっていきます。
高温の排熱から、電気を取り出す熱電変換材料は、使われる温度域が～500℃という過酷な環境で、しかも環境負荷を考慮した材料でデバイスを作製する必要があります。従来より用いられている材料で考えると、鉛･テルル(Pb-Te)系で排熱発電デバイスの実用は十分可能ですが、不用意に廃棄されると公害問題になりかねませんので、環境への負荷が軽微であるMg2Siの位置づけは重要です。この取り組みは、共同研究によりMg2Si原料の開発を終え、現在は、「Mg2Si排熱発電素子」のエンジニアリングサンプルを製作中です。
(写真：Mg2Si排熱発電素子の性能試験用モジュール発電の様子は、
http://web.mac.com/iida_lab/Info/Movie-Thermoelectric.htmlで公開しています。
(これらのデータは、共同研究先の承諾を得て公開しています。) )
デバイスの先へ、融和によるデバイス進化 （ADL研究技術の紹介）
「先端デバイス研究部門 ADL 」では、世界的に問題解決が叫ばれる地球温暖化をはじめとした環境問題に対応すべく、最先端のデバイス研究･開発を通じて、新エネルギー･クリーンエネルギー･省エネルギーなどの実現に産業界とともに取り組んでいきたいと考えています。また各界から特に高い関心を集める領域特性を活かし、様々な共同研究の推進･新規事業を創出し、人類社会に貢献できる組織体を目指していきます。
省エネルギーデバイス
・ 高効率LED、レーザ
・ 賢く省エネ 次世代電子デバイス
・窒化物半導体を用いたRGB光デバイス－高効率で省エネを実現
・希土類添加酸化物半導体でUVからIRのLED
・次世代高速・高周波デバイスの開発
・強誘電体分極制御デバイス
・透明トランジスタ
クリーンエネルギーデバイス
・ 水素製造システム
・ 燃料電池
・窒化物光触媒による高効率な水素製造システム
・燃料電池用固体電解質の開発
エネルギーリサイクルデバイス
・ 薄膜太陽電池
・ 熱電変化素子
・CIGS系とSn系による薄膜太陽電池－脱シリコン時代の主役に
・太陽熱発電用熱電素子の開発 －人と自然に優しい環境低負荷半導体の利用
