電気電子物理工学科における研究分野・テーマ
Research field & theme
当学科では、電力、ロボット、情報通信、エレクトロニクスの電気電子工学だけでなく、応用物理である新しい発光素子、高効率太陽電池、磁性体、高温超伝導体、超耐熱性素子等の機能性材料、環境センシング・エネルギー変換など、多岐に渡る最先端の研究に取り組んでいます。
当学科に所属する各研究者・各研究室の研究分野は下記の通りです。
制御システム・エネルギー・環境分野
-
●キーワード：プラズマ、高電圧、大電流、放電、絶縁、熱電変換、環境センシング、生体計測、ロボット、(電気自動車、非接触給電、溶接、ロボット、モーションコントロール、人工知能、深層学習
超高感度光計測とその環境センシングへの応用 門野研究室 門野 博史 教授 光を用いた計測法の開発とその環境計測への応用研究をおこなっています。特に、干渉法は高感度な計測が実現可能です。レーザー光の散乱場の統計に基づいた超高感度な光干渉法である統計干渉法（SIT）を開発しています。一般の干渉法がレンズのような鏡面物体に適用が限られているのに対してSITは散乱性の生物試料に適用できるという利点があります。我々はSITを植物の極短時間の成長動態計測に応用し、秒スケールでの環境影響下の植物の応答を研究しました。その結果、オゾンや重金属などの汚染物質の影響を数分から数時間で検出する技術を確立しました。この他、光断層画像法を用いて環境の植物内部への影響モニタもおこなっています。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［研究紹介PDF］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
磁気応用でクリーンで安全なエネルギー伝送を 金子研究室 金子 裕良 教授 電気自動車（EV）の普及で注目されている非接触給電は、接点不良に関係無くエネルギーを安全に伝送できる技術です。原理的には空隙の大きな変圧器で、一次側コイルに交流電流を流して磁束を発生させ、これを二次側コイルに伝えて誘導起電力（電磁誘導）を発生させる仕組みです。当研究室では共振コンデンサの接続方式による入出力電流電圧特性の比較や最大効率条件の導出等について多数の論文を発表するとともに、EVや電動アシスト自転車などの電動モビリティに有効な非接触充電システムの開発に特に力を入れています。また、磁気応用として外部磁場を利用した高性能アーク溶接ロボットなど、溶接機器の高度化・知能化の研究も行っています。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究シーズ集2022-23］ ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
1g重まで計測できるハイダイナミックレンジ6軸力覚センサの開発 辻研究室 辻 俊明 准教授 多段型の構造体の導入により小さい力のレンジと大きい力のレンジを両方計測することのできる高ダイナミックレンジ（HDR）力覚センサを実現しています。6軸（3軸の並進力と3軸の回転力）の力覚センサとしては世界初であり、1g重から100kg重まで計測可能です。従来比10分の1まで細かい力を計測することが可能になっています。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究シーズ集2022-23］ ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］ ［ラボ探訪］
1次元量子ナノワイヤー熱電変換素子の開発 長谷川(靖)研究室 長谷川 靖洋 准教授 超低炭素社会・省資源社会を目指したクリーンエネルギー需要が高まっている中、熱（温度差）から電気への直接エネルギー変換を可能にする熱電変換現象に着目している。現状では、エネルギー変換効率は約10%であり、日本のエネルギー事情を考える上でzT向上の実証研究は特段の推進が求められている。ナノワイヤー構造などを採用し量子効果を取り入れ低次元状態密度を導入することで、飛躍的な変換効率の向上が期待されている。本研究では、1次元量子ナノワイヤー熱電変換素子を軸に、ナノ加工技術，精密測定，物性理論モデルを組み合わせ、新しい熱電変換現象の開拓を進めている。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
放電を利用した化学的活性種生成に関連した基礎研究 前山・稲田研究室 前山 光明 教授 プラズマ状態は、温度が数千度を越え、反応性が非常に高く、また、制御性にも優れるという特徴がある。従来1/100気圧以下での生成が主であったが、条件は制限されるが大気圧下でも生成可能となり、生体への適用や、環境汚染物質の分解などその応用分野が拡大している。我々は、マイクロカソードホロー放電や球雷状放電に着目して、その生成方法の改良、生成プラズマの電子密度や温度などの物理的特性の評価、およびそれらを用いた応用技術の性能評価の研究を行っている。また、平行してこれらの特殊な状況を発生維持するための特殊な電源であるパルスパワー電源について、その可搬型化、高性能化のための開発研究も行っている。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
放電プラズマ制御 前山・稲田研究室 稲田 優貴 准教授 現代社会においては、放電プラズマのポジティブな側面、そしてネガティブな側面はどちらも私たちの安全安心な生活と密接に関わっています。ここで、放電プラズマの可能性を最大限引き出す、または放電プラズマのリスクを最小限に食い止めるためには、放電プラズマが思い通りに制御できなければなりません。しかし、放電プラズマの状態は発生環境に対して非常に敏感で、現在のところその性質を制御することは非常に困難です。こうした背景のもと、本研究では様々な放電プラズマの性質を制御すべく、放電プラズマを詳細に測定し、性質の発現メカニズムを明らかにする研究を行っている。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］ ［ラボ探訪］
溶接現象の可視化および制御 山根研究室 山根 敏 教授 溶接作業者の減少に対応するために、視覚センサ（CMOSカメラ）などを用いて、溶接現象を撮影し、これを画像処理により解析する。さらに、AI技術（深層学習）などを用いて、溶接状態を識別し、その制御を行って、良好な溶接結果を得る。また、抵抗溶接では溶接・接合が瞬時に行われるために内部の状態を推定することが困難である。そこで、有限要素法（FEM）を用いて数値シミュレーションを行って、現象の可視化および解析を行う。さらに、深層学習を用いて、溶接時の電流・電圧時の波形を用いて品質判定を行う。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
真空中の電気絶縁・放電制御技術と高性能ヒューズの研究開発 山納研究室 山納 康 教授 電気絶縁技術や電気保護技術の研究を行っています。特に「真空」を利用した真空絶縁の研究をしています。現在、先端科学機器や電力機器において真空を利用した機器が増えています。これらの機器においては真空中で高電圧を利用することが多くあり、放電や絶縁破壊が問題になっています。研究室では、真空放電の基礎過程や真空が持つ優れた絶縁性能を最大限引き出すための研究を行っています。また、ヒューズや遮断器などの電気保護機器の研究を行っています。電気絶縁が破れると、大電流が流れて、これを直ぐに切らないと大事故につながります。安全性を確保するには、高性能な電流遮断デバイスを開発が重要であり、私たちは真空遮断器やヒューズの研究開発を行っています。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究シーズ集2022-23］ ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
準備中 仲泊 明徒 助教 準備中
材料・デバイス・光応用分野
-
●キーワード：光・電子デバイス、光物性、半導体材料、量子効果、テラヘルツ波、フォトン、センサ、フォトニクス、太陽電池、スピントロニクス、強磁性材料、SiC半導体（炭化ケイ素半導体）、超伝導、生体計測、環境計測
「ロボット嗅導犬」の開発を目指して 内田・長谷川(有)・清水研究室 内田 秀和 教授 機械が持つ感覚を人の五感に近づけることが可能になってきました。五感の中で「嗅覚」は周囲の状況を知るためにとても重要ですが、様々な匂いが満ちる日常生活の中では特定の匂いを嗅ぎ分ける必要があります。イヌに匹敵する嗅覚を持つセンサを実現できれば、匂いで日常生活を補助する「嗅導犬」や、隠れたものを探し出す「探知犬」を実現可能です。私は新しいセンサ技術である「二次元電気化学センサ」の開発を行っており、これを嗅覚センサに応用する研究をしています。多種類の匂いの情報を大面積の画像として捉え、高感度検出を目指しています。これに機械学習とIoT、5G通信が加わることで人工嗅覚実現の可能性が増すと考えています。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究シーズ集2022-23］ ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［研究紹介PDF］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
食と農に関わるセンシング技術の開発 内田・長谷川(有)・清水研究室 長谷川 有貴 准教授 私たちは，環境制御や食品の味評価を目的としたセンサやセンサシステムを開発しています。例えば，植物の生理活性に応じて刻々と変化する「生体電位」を，植物の持つ環境認識能力を表すセンサとして捉え，人間の脳波や心電図のように生体電位を測定することで，植物工場などで栽培する植物の健康状態や栽培環境の適正を評価し，栽培環境を最適な状態に制御する技術の確立を目指しています。また，食品の味評価のための味覚センサの研究を行っています。人の味覚は非常に敏感ですが主観的で，食品の製品開発や品質評価などには客観的な評価が不可欠です。そこで，味を数値化し，客観的に評価する味覚センサの開発に取り組んでいます。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［研究紹介PDF］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］ ［S'Women］
炭素材料を用いた高感度センサ開発と物性計測 内田・長谷川(有)・清水研究室 清水 麻希 助教 宝石のとしてよく知られているダイヤモンド、ナノテクノロジーを支える材料として注目されているカーボンナノチューブ等の炭素材料のもつユニークな電気、熱、光等の物性を活かし、新たなセンサやデバイスの開発を行うことを目標に研究を行います。ダイヤモンド中に欠陥である窒素空孔センタ（NVセンタ）は従来よりも高感度で高分解能な磁場、電場、温度等のセンサとして期待されていますが、本研究室ではセンサの高感度化や計測手法の開発を行うとともに、このセンサを実際に用いたカーボンナノチューブ等の物性やデバイス計測を行います。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［研究紹介PDF］ ［GRANTS］ ［KAKEN］
微細構造に工夫を凝らした強磁性薄膜に関する研究 柿崎研究室 柿崎 浩一 准教授 マグネットに代表される磁気を帯びる物質を強磁性体といいますが、当研究室ではこの強磁性体を数百～数十ナノメートル厚の薄膜にすることで、新規な特性を発現させるとともに、様々な電子デバイスへの応用を考慮した研究を行っています。具体的には、ハードディスクドライブに用いる記憶媒体であったり、SUICAに代表されるICタグ（RFID）の受信感度向上およびノイズ対策シートなどが挙げられます。また、最近では、電気と磁気を直接変換できるデバイスとして、強磁性体と強誘電体を積層構造とし、磁気－電気効果（ME効果）を発現する新規複合材料の開発も手がけています。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［研究紹介PDF］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
ありふれた元素を用いた材料探索 神島研究室 神島 謙二 准教授 本研究室ではありふれた元素から機能性材料を作ることを研究目標としています。ありふれた元素の特徴は、資源的に豊富で安価で調達が容易であることです。そこで、主に鉄系の酸化物を中心に機能性材料を合成・探索しています。鉄も酸素も地球上の地表付近に存在する割合（クラーク数）がそれぞれ4番目、1番目に多い元素です。鉄の酸化物（赤さび）を他の元素の酸化物と混ぜて焼き固めると磁気を帯びたセラミックスになります。これは代表的な実用磁石の一つで「フェライト」といいます。本研究室では鉄・酸素以外の元素を、カルシウム（クラーク数5番目）などに変えた新規酸化物機能材料の作製を目指して、物質探索をしています。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［研究紹介PDF］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
正孔と電子が伝導に寄与する両極性伝導体を用いたスピントロニクス研究 酒井・吉住研究室 酒井 政道 教授 携帯型情報処理機器などが、ポケット電卓の様に、太陽電池だけで動作できれば、どんなに便利でしょう。私たちは、後者の消費電力を格段に下げることを目指した研究を、電子が先天的に獲得している「スピン磁気モーメント」に注目して行っています。なぜスピンに注目するかと云うと、電子の運動が電流だけ無く、磁気モーメントの流れ（これをスピン流と云う）をもたらし、それらを適切に使い分けると、エネルギー及び情報の蓄積・輸送を極省電力で実現できる見込みがあるからです。また、私たちは、希土類金属を用いた水素エネルギーの有効活用研究をスピン流の観点から取り組んでいます。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究シーズ集2022-23］ ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
希土類化合物、遷移金属化合物から構成する量子デバイスの研究 酒井・吉住研究室 吉住 年弘 助教 希土類化合物、遷移金属化合物の物性とそれを応用した量子デバイスの研究を行っている。ナノメートルのオーダーにて現れる量子サイズ効果や、ナノシート、量子細線、量子ドットなど次元制御した構造がバンド分散、状態密度、物性に与える効果に興味を持ち、電荷とともに量子スピンを積極的に活用したデバイスの研究と論理演算素子やセンサとしての展開を目指している。また、これまでには電界効果トランジスタ（FET）型センサと機械学習技術によるバイオマーカーの分子認識の研究も行ってきている。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究シーズ集2022-23］ ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［GRANTS］ ［KAKEN］
ペロブスカイト太陽電池 石川研究室 石川 良 助教 無機物の鉛やスズ、ヨウ素や臭素などのハロゲン元素、有機物であるアルキルアンモニウムイオンから構成される有機・無機ハイブリッドペロブスカイト結晶を光を吸収する層として用いたものがペロブスカイト太陽電池である。ペロブスカイト太陽電池は大掛かりな装置を用いることなく溶液法かつ低温で成膜可能であり、その構造はガラスの上に透明導電膜、酸化チタン、ペロブスカイト層、有機半導体、銀電極が積層されているが、ガラスを除くとその厚さは1μmと極薄で省資源である。我々のグループでは結晶成長プロセスの制御とペロブスカイト層-有機半導体界面の修飾により20%程度の高い光電変換効率が得られている。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究シーズ集2022-23］ ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［研究紹介PDF］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
超伝導体を用いた超高性能フォトン検出器とその実装に関する研究 田井野研究室 田井野 徹 准教授 超伝導体を用いたフォトン検出器は、従来の半導体や金属などを用いたセンサに比べて高感度、高分解能であり、かつ高速に動作します。これは、今までぼやけていた、または見えなかった観測対象が見えるようになることを意味しています。現在研究を行っている検出器には様々なアイディアを盛り込み、テラヘルツ波、中性子などの検出や量子情報通信への応用も可能で、様々な分野への応用が期待できます。またその実用を見据え、超伝導デバイスのための3次元実装技術にも着手しています。具体的には、超伝導デバイスが配置されたチップとそれを接続するための超伝導配線が配置されたチップとを接続する、その要素技術に関する研究も行っています。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究シーズ集2022-23］ ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
Siよりも強く、ダイヤモンドよりもデバイスフレンドリーなSiC半導体 土方研究室 土方 泰斗 准教授 炭化ケイ素（SiC）は、熱酸化によって表面に（SiO₂）膜を形成できる上、6インチウェハが量産化され、デバイス作製技術が発達している、Si並にデバイス応用のし易い半導体材料です。また、ワイドバンドギャップ、高い耐放射線性・耐熱性、堅牢といったダイヤモンドに良く似た性質も兼ね備えています。まさにSiCはSiとC（ダイヤモンド）の“いいとこ取り”をした材料です！さらにここ数年間の研究により、SiCにはダイヤモンドによく似た単一欠陥が存在し、これを単一光子源や電子スピン源として利用することで、量子コンピューティングや量子フォトニクス、量子センシングに応用できる道のりが開かれています。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究シーズ集2022-23］ ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［研究紹介PDF］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
金属錯体における磁性研究 本多研究室 本多 善太郎 教授 金属と有機分子から構成される金属錯体は、有機分子を介して金属上のスピンをそろえる磁気相互作用が働くため磁性体となりうる。この磁気相互作用は超交換相互作用と呼ばれ、一般には隣接する金属上のスピンを反平行にするため、金属錯体はほとんどの場合弱い磁性体（反強磁性体）となる。しかしながら、特定の条件（分子の種類や配置）下でスピンが平行にそろうことがあり、強磁性体を得ることが出来る。これまでの研究で、水分子や水酸化物イオンが金属間を90度の角度で結合する場合や、窒化炭素シート内に金属を周期配置した場合に強磁性相互作用が発現することを発見し、金属錯体において強磁性を示す物質を得る指針を明らかにした。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［研究紹介PDF］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
最先端分野を担う超伝導検出器、超伝導センサーの研究開発 明連・成瀬研究室 明連 広昭 教授 コンピュータ支援による設計環境、簡易クリーンルームによる試作環境、無冷媒機械式冷凍機による測定環境を備え、主に赤外から放射線にいたる光子検出器、サブミリ波、テラヘルツ（THz）波などの高感度検出器などの超伝導検出器、微弱な信号を検出可能な超伝導センサーの研究を行っています。さらに超伝導エレトロニクスを駆使した信号処理回路により光子検出器のアレイ化、光子数検出器への拡張、高感度検出器のイメージングアレイ化などに取り組んでいます。一部の研究は、理化学研究所、産業技術総合研究所、中国南京大学、イタリアナポリ大学など国内外の研究機関との共同研究により進めています。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
超伝導特性を利用した超高感度検出器の開発 明連・成瀬研究室 成瀬 雅人 助教 超伝導の特性のひとつを利用して、従来の半導体検出器の1000倍以上の感度を持つ検出器の開発を行っています。この検出器はミリ波（meV）から放射線（MeV）までの非常に広い範囲のエネルギーを検出することができます。現在の主な応用先は、ミリ波天文学や高エネルギー物理学など超高感度が必要となる基礎科学分野です。研究紹介イラスト1にあるように、チリ共和国アタカマ高原にあるASTE望遠鏡に検出器を搭載して目では見えない銀河の様子の観測に成功しました。基礎科学応用だけでなく、放射線の可視化＋放射性物質の同定を同時に可能にするような放射線カメラの開発も行っています。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究シーズ集2022-23］ ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［研究紹介PDF］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
次世代フォトニクスデバイスへの応用を目指した半導体量子ナノ構造の作製および光物性評価 矢口・八木・藤川研究室 矢口 裕之 教授 次世代のフォトニクスデバイスへの応用を目指した半導体エピタキシャル成長、光物性評価、デバイス化のためのプロセス技術に関する研究を行っています。とくに、エピタキシャル成長技術を利用して作製した半導体量子ナノ構造を様々な手法で評価して、高効率次世代太陽電池の開発、量子暗号通信などの量子情報技術のための単一光子および量子もつれ光子対生成、高効率発光デバイスの開発につながる研究を推進しています。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［研究紹介PDF］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
次世代光エレクトロニクスデバイスに向けた半導体ナノ構造作製技術の開発 矢口・八木・藤川研究室 八木 修平 准教授 分子線エピタキシー法を用いた半導体結晶成長と光・電子デバイスに関する研究を行っている。特にⅢ族元素と窒素の化合物である窒化物半導体や、GaAsなどのⅢ-Ⅴ族半導体に微量の窒素を添加した希釈窒化物半導体を中心として、ナノメートル（10億分の1メートル）スケールの微細な構造を持つ半導体結晶（量子井戸、量子ドット、量子細線）の作製手法の開発を行っている。また、これらのナノ構造体が持つ電気的・光学的物性を調べることで、ナノスケールの材料に特有の物理現象を利用して動作する新規な太陽電池などへの応用を目指している。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究シーズ集2022-23］ ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
半導体材料を用いた発光・受光デバイスに関する研究 矢口・八木・藤川研究室 藤川 紗千恵 助教 次世代省エネ・高機能な光・電子デバイスの実現を目指して、半導体材料を用いたナノ量子構造の作製技術開拓、物性評価、デバイス作製、新規材料探索、第一原理計算などを行っています。特に、医療・宇宙・発電・光通信など様々な応用が期待できる中～遠赤外線（テラヘルツ波）領域の発光・受光デバイスの研究を行っています。一部の研究は、理化学研究所と共同研究も行っています。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
スピントロニクスの基礎理論研究 藤本研究室 藤本 純治 助教 当研究室ではスピントロニクスの基礎的な現象を理論的に研究しています． スピントロニクスとは，電子がもつ量子力学的な自由度であるスピンを積極的に利用した次世代のエレクトロニクスのことです．最近のスピントロニクス現象としては，スピンHall効果やスピントルクなどがあります． スピンHall効果は，純スピン流を電気的に生成する手法として広く用いられていますが，いまだに未解明な部分も多く，現在でも盛んに研究されています． スピントルクは，磁気メモリデバイスの磁化を電気的に制御する磁気トルクの一種で，より効率的な磁化の制御方法を求めて広く研究されています．スピントロニクスは工学応用を最終目標としていますが，我々は特にスピントロニクスの基礎研究を行っています． 言うなれば，スピンが関わる自然現象をよりよく理解することや，よりよく予測する理論を構築することに主眼があります．
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［研究紹介PDF］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
回路システム・情報通信分野
-
●キーワード：IT（情報技術）、ICT（情報通信技術）、無線通信、5G（第5世代移動通信システム）、ミリ波、マイクロ波、アンテナ、システム創成、ITS (高度交通システム)、集積回路、光計測、フォトニクス
高性能LSI設計と設計自動化 伊藤研究室 伊藤 和人 教授 LSI（大規模集積回路）は、半導体結晶片にナノスケールの回路素子（トランジスタ）を組合せたディジタル回路を作りこんだものであり、様々な情報通信機器や家電、自動車などに組み込まれて信号処理や画像処理、数値計算、制御、記憶を担っています。LSIは多数の素子を活用した並列処理によって処理性能を高めます。LSIに実行させたい処理の特徴を見極め、高速かつ低消費電力でLSIが実行できる処理方式を考案し、高性能なLSI設計を提案しています。また、処理中に含まれる多数の演算の実行順序や割り当ての組み合わせをコンピュータで探索し、面積、速度、消費電力などが最良のLSIを短時間で自動設計する手法を開発しています。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究シーズ集2022-23］ ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［研究紹介PDF］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
高機能・高性能平面アンテナ 木村研究室 木村 雄一 准教授 テレビやスマートフォンなど電波を利用したサービスは日常生活に不可欠な社会インフラです．電波は情報化社会の基盤技術として活躍の場を拡げる一方，利用しやすい周波数の枯渇が問題となっています．そのため，一層の周波数利用効率の向上とこれまで利用されてこなかった準ミリ波～ミリ波の開発が重要な課題です．そこで，当研究室では新しい平面アンテナ技術の開発を研究テーマとしています．平面アンテナは誘電体基板を用いて加工できるため，低コストで量産が可能であり，様々な応用技術の開発が容易です．新しいニーズに対応するため，平面アンテナのマルチバンド化，小型化，広帯域化，特性可変技術等のテーマに取り組んでいます．
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究シーズ集2022-23］ ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［研究紹介PDF］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
3次元物体の高速な非接触・非破壊光検査システム 塩田研究室 塩田 達俊 准教授 製造業の生産ラインでは、品質と信頼性を維持するために全ての製品の表面や塗装面の欠陥検出が必須である。しかし、既存の計測器では検査スピードが遅い、または振動環境に弱いなどの理由で実用化が進まない現実がある。これらの課題を克服するために、本研究室では光を用いて非接触に2次元断層像をシングルショットでイメージングする技術を研究している。照射方向の奥行2次元断面をリアルタイムに撮像できるので、振動環境でも表面形状や内部構造をミクロン精度で鮮明に検査することができる。さらに、光学干渉の原理を用いているので、位置・構造・層毎のスペクトル・分散など物体を構成する物質固有の情報を得ることもできる。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究シーズ集2022-23］ ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
無線通信用マイクロ波・ミリ波回路の研究開発 馬研究室 馬 哲旺 教授 無線通信技術と応用の高速大容量化に伴い、既存周波数資源の効率的な利用と未使用の高周波数資源の開拓が進められている。本研究室では、無線通信機器に欠かせない高周波回路の研究を通して、電波を用いた様々な新しい事業の展開やさらなる高い周波数への移行に伴う新たな課題の解決に取り組んでいる。優れた機能を持つ回路の提案、その電磁波動現象の解明、新しい設計手法の構築を含め、基礎理論から工学的応用まで研究を進め、小型・高性能・多機能のマイクロ波・ミリ波受動回路、特にフィルタ、アンテナ、パワーデバイダおよびそれらの複合回路を開発している。
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［研究紹介PDF］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
情報通信技術を活用して人の移動環境を高度化するシステムの創成に関する研究 間邊研究室 間邊 哲也 助教 スマートフォンの普及などに伴って位置情報に基づいて提供されるサービス（LBS）が多数登場しています．私はこれらのサービスの中でも「人が快適に移動できる環境を実現するシステム」に焦点を当て，以下の2つのアプローチで研究を進めています．①LBSを高い品質で提供するために，あらゆる場所で正確かつ高精度な位置特定を行う枠組みとして，GPS・無線LANなどを含む様々な位置特定手法を適材適所で効果的に利用するための「スマートフォン位置特定サブプラットフォーム」の高度化．②LBSの高度化として，歩行者や超小型低速車両など，移動速度の小さな交通モード向けの新しいナビゲーションや安全運転支援の実現．
さらに詳しく知りたい方は… ［埼玉大学研究シーズ集2022-23］ ［埼玉大学研究マップ］ ［サイ・テクこらむ］ ［研究紹介PDF］ ［GRANTS］ ［KAKEN］ ［researchmap］
最近の卒業論文・修士論文テーマ
Recent thesis topics
当学科/PGに関連する卒業論文・修士論文テーマの一部をキーワード別にご紹介します。
人工知能 (Artificial Intelligence; AI), 機械学習 (Machine Learning),
深層学習 (Deep Learning), 強化学習 (Reinforcement Learning)-
卒業論文
CNNを用いた平面BPFの高速特性計算のための順モデル構築に関する検討
固有共振モードに基づくニューラルネットワークによるマイクロストリップ帯域通過フィルタの自動設計に関する研究
周波数解析と機械学習に基づく研磨音からの接触力推定
変分オートエンコーダによる人の動作をもとにした研磨動作生成
電動キックボードの安全運転支援に関する研究
（画像内の欠損箇所を機械学習アルゴリズムを使って補っています）
修士論文
平面BPFの高速特性計算及び設計のための畳み込みオートエンコーダを用いた代理モデルに関する研究
深層Qネットワークを用いたマイクロストリップBPFの自動設計に関する研究
ニューラルネットワークによる順モデルと逆モデルを併用したマイクロ波フィルタの自動設計に関する研究
二段階クラスタリングを用いた接触状態推定に基づく動作生成
力応答の周波数情報に基づく接触力検出と力制御
TDNNとMFCCを用いたクリック応答の検出に基づくタスクの成否判定
接触状態の認識に基づく柔軟物体切断タスクの動作計画
アドミッタンス制御における非対角剛性行列のオンライン生成によるContact-richタスクの自動化
路面標示を用いた自転車走行方向識別に関する研究
（画像内に存在する物体を認識する機械学習アルゴリズムを使っています）
自転車の走行環境判定に関する研究
（画像内ピクセル一つひとつに意味付けする機械学習アルゴリズムを使っています）
ディープラーニングを用いた樹皮画像解析による樹種判別に関する研究
持続可能な開発目標 (SDGs), カーボンニュートラル,
再生可能エネルギー, 太陽電池, 環境負荷低減-
卒業論文
発光分光法による真空アークカソードスポットのTe含有量依存性測定
全無機ハロゲン化鉛ペロブスカイト太陽電池に関する研究
希釈窒化物中間バンド型太陽電池における2段階光励起電流の評価
ペロブスカイト太陽電池の高性能化に向けた光吸収層の研究
中継コイル方式ワイヤレス給電の高効率化に関する研究
導電性シリコーン薄膜を用いた植物の生体電位測定に関する研究
盆栽の生体電位応答と周囲環境変化の相関性に関する研究
二波長励起フォトルミネッセンス測定によるGaAsN/GaAsヘテロ構造に関する研究
第一原理計算を用いたGaPN混晶の二段階光吸収に関する研究
赤外光照射による温度上昇を抑制したGaAs:N中間バンド型太陽電池における二段階光吸収電流の評価
自己組織単分子膜型電荷輸送層を用いたペロブスカイト太陽電池の光劣化の評価
修士論文
ヒューズと半導体を併用した直流遮断器の遮断成否を誘起するヒューズ内部状態の同定
結晶Si/ペロブスカイトモノリシック多接合太陽電池の作製
ヒューズ内部における消弧砂のかさ密度と空隙がアーク性状に及ぼす影響に関する研究
InGaAs:Nδドープ超格子を用いた太陽電池の作製と発電特性評価
ペロブスカイト太陽電池の高効率化に向けた新規界面修飾材料の開発
所望電力時最大効率実現のための非接触給電用コイル設計法の検討
SAE J2954 WPT3/Z3コイルを用いた大電力非接触給電の検討
栽培環境データに基づく植物生体電位応答の時系列データ解析
植物生体電位を用いたエダマメの水ストレスおよび塩ストレス評価に関する研究
ペロブスカイト太陽電池の実用化に資する低温製膜可能な電子輸送層に関する研究
GaAs 2接合型太陽電池におけるホットキャリア電流の検証
天文学，暗黒物質探索，高エネルギー物理学
-
卒業論文
ミリ波天文学用広帯域マイクロストリップ交差構造の開発
テラヘルツ波天文学用90°結合器の作製
超伝導線路を用いたミリ波周波数カウンターの基礎検討
稀現象探索用超伝導検出器アレイのデータ処理
パルス形状を考慮に入れた信号解析による超伝導放射線検出器の性能向上
修士論文
ミリ波・サブミリ波オンチップ分光器の開発
サブミリ波オンチップフーリエ分光計に向けた超伝導伝送線路上の位相速度制御の基礎検討
高エネルギー粒子検出のための1000素子LEKIDアレイの開発
エアブリッジを組み込んだ超伝導放射線検出器の開発
情報通信技術 (ICT), モノのインターネット (IoT), ビッグデータ (Bigdata)，
センサ, スマートフォン (Smartphone), スマートウォッチ (Smartwatch)-
卒業論文
測位環境の簡易構築に関する研究
（スマートフォンを使って位置特定するための環境を簡単に構築することを目指した研究です）
人の屋内行動履歴収集・解析に関する研究
（スマートフォンが発信する情報を使って屋内環境での行動履歴収集・解析を目指した研究です）
自転車用ナビゲーションシステムの高度化に関する研究
（自転車の交通法規を遵守したナビゲーションシステムに関する研究です）
位置と方向の同時特定に関する研究
（スマートフォンで位置と方向を同時に特定することを目指した研究です）
SV用ナビゲーションシステムの高度化に関する研究
（超小型な電気自動車が快適に移動するためのナビゲーションシステムを目指した研究です）
電波を用いた位置特定手法のデータベース構築に関する研究
Wi-Fi RTT Lateration における測位環境の高度化に関する研究
スパッタ法によるInSbN量子型遠赤外線センサに関する研究
修士論文
Wi-Fi RTTを用いた位置特定手法の性能評価に関する研究
（スマートフォンで利用可能な新しい距離測定手法の性能評価を行っています）
モバイル/ウェアラブル/インフラ協調型歩行者ナビゲーションシステムのHMIに関する研究
（スマートフォン/タブレット/スマートウォッチを組み合わせた歩行者ナビゲーションシステムに関する研究です）
スマートフォン位置特定フレームワークに関する研究
（スマートフォンで利用可能な様々な位置特定技術を適切に組み合わせることを目指した研究です）
無線LAN位置特定システムの性能評価に関する研究
（スマートフォンで広く利用されている位置特定手法の性能評価を行っています）
スマートフォンによる地下鉄位置特定システムに関する研究
スマートフォンを用いた行動認識と位置特定の融合に関する研究
スマートフォンセンサを用いた行動認識による位置特定性能向上に関する研究
クラフトビールのオフフレーバー評価のためのガスセンサシステムの開発
高甘味度甘味料測定用味覚センサの電極作製条件および測定手法に関する研究
BLE位置特定システムの高度化に関する研究
観光POI抽出に関する研究
ICTベースのモビリティ環境評価基盤の実現に関する研究
ウイルス不活化などの医療分野
-
卒業論文
分極ドープ層を導入した深紫外AlGaN LEDの作製
修士論文
UV-C発光デバイスの外部量子効率向上に向けた構造検討とAlNテンプレート高品質化
225 nm far-UVC LEDの効率向上に向けたn型AlGaN層の検討
量子暗号通信，量子情報技術
-
卒業論文
修士論文
窒素ドープGaAsにおける等電子トラップのフォトルミネッセンス励起分光法による評価