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電気電子工学科

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工学部 電気電子工学科/光・情報デバイス系(エネルギー分野)

下位法弘研究室

蓄電および真空電子デバイス・システムを創製する

急速に進む地球温暖化問題に対し、低炭素社会を実現するための省エネに特化した機能性炭素材料、電子デバイスの基礎構築を推進しています。炭素を中心に有機/無機/金属材料の各材料が持つ電気特性の利点を複合化して、エネルギー損失をゼロにする高機能性エレクトロニクス材料を創製し、その材料を用いた電子デバイスの高性能化および実用化を目指しています。

下位 法弘

教授

下位 法弘

SHIMOI Norihiro

学位

博士(工学) 東北大学2010年

略歴

1996年4月 - 2011年8月 ソニー株式会社
2011年9月 - 2014年3月 東北大学 大学院 環境科学研究科 助教
2014年4月 - 2020年3月 東北大学 大学院 環境科学研究科 准教授
2020年4月 - 現職 東北工業大学 工学部 電気電子工学科 教授

研究分野

蓄電デバイス・システムおよび真空ナノエレクトロニクスデバイスに関する研究

担当科目

  • 電気数学Ⅰ及び同演習
  • 電気電子工学セミナー
  • 電気電子工学研修
  • 電気電子工学実験

研究室所属学生の卒業研修(論文/設計/制作)

  • 導電助剤として多層グラフェンを用いたリチウムイオン二次電池電極の開発
  • フィールドエミッション型電極素子の開発
  • FE型素子を用いた遠紫外真空ランプの開発

教員からのメッセージ

これからの私達の研究・開発・教育活動は、カテゴリー、テーマ、内容に問わず「地球環境の負荷を低減するために私達は何ができるのか?」を念頭に置いた活動を行わなくてはいけません。雲をつかむような漠然とした話ですが、自分の身の回りでできることを少しずつ推進していきたいと思います。

業績

液晶ディスプレイ用光学フィルムの光軸解析技術の実用化および上梓

大学発ベンチャー企業(フォトニックラティス社)との共同開発で、液晶ディスプレイ用光学フィルム(視野角補償フィルム)の膜厚方向の光軸を短時間で解析する技術を世界初で確立し、解析装置を上梓しました。

著書

Stability and reliability of an electrical device employing highly crystalline single-walled carbon nanotubes as a field emitter

InTech – open science – open minds(ISBN978-953-51-5707-6、共著)より1章分を担当しました。単層カーボンナノチューブの高結晶化に成功し、高結晶性単層カーボンナノチューブによる電界電子放出を応用した平面型発光デバイスの構築に成功しました。デバイスの入力エネルギーを最小にする素子構造の最適化により、LEDより省エネで明るく光る平面照明のプロトタイプ設計技術を確立した履歴を紹介しています。

論文

Plannar light source using a phosphor screen with single-walled carbon nanotubes as field emitters

Review of Scientific Instruments(AIP Publishing社)に掲載しました。

高結晶性単層カーボンナノチューブを応用した電界電子放出による電子源を用い、真空管パネルで組み立てた平面型発光デバイスの基本構造構築に成功しました。本論文はAIP(the American Institute of Physics)Publishingにおいて、2014年7~9月期に世界中で最も読まれた(ダウンロードされた)論文として紹介されました。

受賞

NPO法人 環境エネルギー研究所 研究奨励賞

低炭素社会創製のための省エネに特化した機能性炭素材料、電子デバイスの基礎構築の推進に対する業績に対し受賞しました。

研究テーマ

カーボンナノ材料を利用した真空電子デバイスの研究開発

高結晶性カーボンナノチューブによる電界電子放出機構を応用した真空型電子デバイスの構築研究を行っています。近年はAlGaN/AlN超格子に電子線を直接照射して、コロナウィルスや細菌類を不活性化する200~280nm波長域の遠紫外線を高効率に射出する発光デバイスの応用研究を推進しています。

車載用廃蓄電池を用いたエネルギーマネジメントシステムに関する研究開発

EVやHV車の普及および2030年の純ガソリン車販売禁止に伴い、車載用蓄電池としてリチウムイオン二次電池の再利用技術の確立は喫緊の課題になります。私達はスマートグリッドの固定用蓄電池として車載用蓄電池をリユース化するためのエネルギーマネジメントシステムの構築研究を推進しています。

非平衡励起反応場を用いた新規機能性材料の合成研究

電子や光など熱エネルギーを利用せず結晶構造を構築する反応場(=非平衡励起反応場)を利用し、新規機能性材料を構築するボトムアップ型アーキテクチャー技術の基礎技術確立を推進しています。近年では非平衡励起反応場を用いてプラスチック基板に高移動度を持つ酸化亜鉛透明導電膜の形成に成功しました。

社会活動

小中高校での出前授業による社会貢献活動

仙台市立八幡小学校などで環境負荷低減を目指したエネルギー技術開発に関する活動を紹介してきました。

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