研究室紹介

情報・知能コース

齋藤 誠紀 研究室

  • テーマ:プラズマ-材料相互作用
  • キーワード:分子シミュレーション
  • 分野:情報科学
  • 専門:プラズマ

研究室URL

http://saitos-lab.yz.yamagata-u.ac.jp/

業績URL

http://yudb.kj.yamagata-u.ac.jp/html/200000643_ja.html?k=%E9%BD%8B%E8%97%A4

自己紹介

研究概要

内容

当研究室は、プラズマと材料の相互作用が織り成す複雑な物理現象に焦点を当て研究を進めています。

天空を美しく舞うオーロラ、真夏の積乱雲から走る稲妻、地球を明るく照らす太陽など、プラズマは圧倒的なエネルギーを持って私たちの世界を彩ります。人類は、五十万年以上も昔からプラズマに魅せられ、利用し、多様な文明を育んできました。現在でも、ロウソク、ガスコンロ、蛍光灯など、至るところにプラズマが溢れています。情報社会を支える半導体微細加工や薄膜生成などの材料プロセス、プラズマメスや滅菌などの医療技術など、目に見えないところでもプラズマ技術は私たちの生活に深く関わっています。さらに、一億度以上の高温プラズマを磁場や慣性の力で閉じ込める核融合発電技術は、エネルギー問題を解決する有力な手段のひとつとして、実現に向けて着々と研究が続けられています。太陽が光輝いているのは、太陽の内部にある水素原子の核融合反応の結果だということをどこかで聞いたことがあるかもしれませんね。核融合は、星のエネルギーと言われています。

プラズマを用いた薄膜生成の研究や核融合炉材料とプラズマの相互作用など、多様なプラズマ‐材料相互作用を実験研究と分子シミュレーションを用いた理論研究の両面から研究しています。

図解

図解

タングステンへのヘリウム照射シミュレーション
(Copyright (2018) The Japan Society of Applied Physics)
耐プラズマ特性に優れる材料として注目されているタングステンにヘリウムプラズマを照射すると、タングステン表面にヘリウムバブルと呼ばれる気泡状の構造が成長することが知られている。本研究では、二体衝突近似法に多体ポテンシャルを組み合わせた方法でタングステンにヘリウムプラズマを照射する系を計算した。そして、ヘリウムバブルの成長に伴うすスパッタリング率、ヘリウム吸収率等の変化を調べた。

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