吉川研 | 研究内容

研究内容

【先端材料の高温溶液成長技術開発】我々の研究室では、合金溶媒を用いたSiCやAlNなどのワイドギャップ材料の単結晶育成を行っており、状態図や元素同士の親和性から最適化した溶媒を用いることで新しい結晶成長法の開発を進めています。
【高温溶液成長その場観察による結晶成長制御と界面物性評価】先端材料の単結晶の溶液成長界面をサブミクロンレベルで観察・解析する技術を確立してきました。2024年度からは科学研究費研究により成長界面形態の3次元評価と結晶成長モデリングによる同化手法により、これまで未踏であった界面物性パラメータの計測を行います。
【金属材料の鋳造・凝固プロセスの先端解析】金属材料の実用プロセスにおける鋳造プロセスの多くでは固相の発達に伴い、液相内に溶質成分が濃化すること、さらには溶質成分の化合による介在物生成が生じます。粗大な介在物を防ぎ、有効な微小介在物を分散生成する技術開発へ向け、機械学習や凝固モデルを援用した新たな凝固組織・介在物生成評価を進めます。
【マテリアルリサイクルプロセスの開発】カーボンニュートラルに向けてリサイクル原料の利用が加速化しています。リサイクル原料を高度に利用するためにその反応性の評価が不可欠であり、高温反応その場観察と熱力学解析を組み合わせた検討を進めています。
【高温（融体）マテリアルの熱力学・融体物性評価】各種融体マテリアルの熱力学的性質や融体物性はプロセスの設計・制御のために不可欠な材料情報です。当研究室では熱力学データの機械学習を行うことや融体物性の熱力学的予測モデルの開発、さらには原子レベルシミュレーションによる物性発現機構の解明を進めます。高温マテリアルをより深く理解し、各種プロセスシミュレーションへの物性値応用を行います。

【先端材料の高温溶液成長技術開発】我々の研究室では、合金溶媒を用いたSiCやAlNなどのワイドギャップ材料の単結晶育成を行っており、状態図や元素同士の親和性から最適化した溶媒を用いることで新しい結晶成長法の開発を進めています。
【高温溶液成長その場観察による結晶成長制御と界面物性評価】先端材料の単結晶の溶液成長界面をサブミクロンレベルで観察・解析する技術を確立してきました。2024年度からは科学研究費研究により成長界面形態の3次元評価と結晶成長モデリングによる同化手法により、これまで未踏であった界面物性パラメータの計測を行います。
【金属材料の鋳造・凝固プロセスの先端解析】金属材料の実用プロセスにおける鋳造プロセスの多くでは固相の発達に伴い、液相内に溶質成分が濃化すること、さらには溶質成分の化合による介在物生成が生じます。粗大な介在物を防ぎ、有効な微小介在物を分散生成する技術開発へ向け、機械学習や凝固モデルを援用した新たな凝固組織・介在物生成評価を進めます。
【マテリアルリサイクルプロセスの開発】カーボンニュートラルに向けてリサイクル原料の利用が加速化しています。リサイクル原料を高度に利用するためにその反応性の評価が不可欠であり、高温反応その場観察と熱力学解析を組み合わせた検討を進めています。
【高温（融体）マテリアルの熱力学・融体物性評価】各種融体マテリアルの熱力学的性質や融体物性はプロセスの設計・制御のために不可欠な材料情報です。当研究室では熱力学データの機械学習を行うことや融体物性の熱力学的予測モデルの開発、さらには原子レベルシミュレーションによる物性発現機構の解明を進めます。高温マテリアルをより深く理解し、各種プロセスシミュレーションへの物性値応用を行います。