日本大学理工学部

Step2

超短時間での原子/電子の振舞をシミュレーションする

電子工学科

今日、スマートフォンやインターネット等により、便利なアプリを駆使し世界中とつながり生活しておりますが、かつてはSFの世界にのみ存在したものでした。これら高度情報化社会をもたらしたのは電子工学を基盤とした超高速・高集積・低消費技術の発展に他なりません。これまで。ナノ・テクノロジーに代表される、「より小さく」する技術により大きく発展してまいりました。

本講義では、これら三つの特徴をさらに発展させるために「時間」にも注目した研究の紹介をいたします。物質の主な構成要素である、原子核と電子、その重さも、“振舞いの時間スケール”も大きく異なり、電気の流れ方や光との作用等多くは電子が重要なカギを握っております。これらの違いを積極的に利用し、超高速情報処理、新規光機能材料や超微細低エネルギー消費デバイス創生に向け、フェムト秒(10-15秒)という原子振動よりも短い時間領域での原子/電子の振る舞いを、コンピュータ・シミュレーションにより研究しております。フェムト秒レーザーと呼ばれる光を利用した超高速現象の実験研究も併せて紹介しつつ、日常とかけ離れた「超短時間」の世界のお話をいたします。

塚本 新
塚本 新
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左:磁性体への超短パルス光照射モデル・イメージ図 右:超短パルス光イメージ図約100fsの間のみ光が存在左:磁性体への超短パルス光照射モデル・イメージ図
右:超短パルス光イメージ図約100fsの間のみ光が存在磁性体計算モデルのイメージ図磁性体計算モデルのイメージ図

電子工学科

電子回路で脳を創る 高性能VLSIを設計する
低ノイズ電子回路をつくる 1兆分の1秒のモノサシで電子の世界を観察する
小型高性能光源と応用計測システムを探求する コピー機の文字のにじみ防止用の静電気センサーをつくる
ナノ領域の情報を得る超微細センサーをつくる 地雷探査用匂いセンサーをつくる
ニューラルネットワークで四足歩行ロボットを制御する ヒューマノイドロボットを創る
超高速ハードディスクをつくる 超大容量ハードディスク、未来の磁気記録方式を確立する
目に見えない光でナノ領域を見る 省エネ・省電力の決め手:究極のナノ構造電子デバイスをつくるA
省エネ・省電力の決め手:究極のナノ構造電子デバイスをつくるB 省エネ・省電力の決め手:究極のナノ構造電子デバイスをつくるC
原子・分子をあやつり新しい応用物理分野を創造する 人類の夢・室温超伝導を実現する
紙のように軽くて薄く曲げられるテレビ、コンピュータをつくる 宇宙放射線からコンピューターを守る
ニューロン間の情報処理を解き明かす 高感度MEMS水晶センサの加工シミュレーション
新素材を設計し物理特性をシミュレーションする 超短時間での原子/電子の振舞をシミュレーションする
次世代携帯端末の評価を行える電波暗箱をつくる 宇宙で電気を作り地球へ送る
コンパクトに収納できる展開アンテナをつくる 高性能アンテナで宇宙から地球環境を見守る
2020年通信網技術を知り、測定・応用技術を創る もっと高速で途切れないスマートフォンをつくる
電波とアンテナ入門 パソコンの仕組み 解き明かします(実演・体験)
10000倍早く10000倍軽い世界の実現  

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