触れるプラズマ体験, プラズマ生成・制御体験

電子，イオン，ラジカルから成るプラズマをナノスケール領域で利用すると，フラーレン・カーボンナノチューブ・グラフェン等の新しいナノカーボン物質を生み出すことができ，量子コンピュータ，太陽電池，極小トランジスタ等先端的応用が期待できます．一方で，プラズマを生体細胞や植物に照射し，遺伝子導入や植物工場等へ応用する研究も注目を集めています．本研究室では，この様な新しいプラズマ応用研究について紹介します．

ナノ薄膜を実感しよう

あらゆる面で社会を支える半導体や電子材料は皆さんのスマホから宇宙開発、自動運転、遺伝子解析まで様々なところで活躍しています。次世代の半導体・電子材料では微小なナノ構造特有の効果を利用した光の伝送や超高速トランジスタ省エネ化・高速化を実現します。展示では1mmの10万分の1の厚さと薄くて透明な「ナノ薄膜」について説明します。

手作り磁気ヘッドを使った磁気情報書き込みと電磁石を用いた書き込み磁界の強さの体験

ビックデータを取り扱う電子情報機器では、ナノサイズの高性能微小磁石が使われています。本展示では、非常に小さな構造の観察や、ナノ磁石を用いた磁性流体の特性ついて実際に触れて体験頂きます。 最新のレーザー変位光学顕微鏡も用意しており、DVDのディスクや500円硬貨に隠された目に見えないほど小さな構造の観察も体験頂けます。

人間の目の性能を超えたイメージセンサで見える世界を実感する体験ブース

　イメージセンサとは、光を電気信号に変換し、映像情報を取得するデバイスです。今回のオープンキャンパスでは、人間の目では見ることのできない現象を撮像できる1000万コマ/秒の撮像速度を有する超高速撮像イメージセンサ、5ケタの明るさ範囲を1度に撮像できる広ダイナミックレンジイメージセンサ、紫外・可視・近赤外光を可視化できるイメージセンサ等の性能を体感できるブースを用意しています。また、これらのイメージング技術を支える先進半導体集積回路デバイス・プロセス技術をご紹介します。

実際に自身の超音波断層像を撮像

超音波診断装置は，体を切ることなく，またX線のように被爆することもなく，生体内の断層像を簡単に得ることができる有用な装置です．本展示では，毎秒数千枚を可能とする高速超音波断層法，心臓や血管など循環器系の機能・血流の計測法，生体組織の粘弾性特性(硬さ)計測法など超音波診断に関する最新の研究内容に関する展示をご覧頂けるとともに，実際に自分の頸動脈の超音波断層像をリアルタイムに観察できます．

柔らかい素材で作るディスプレイを体感しよう

スマートフォン、パソコン等から視覚情報を得るために、ディスプレイは現代に欠かせない存在です。そのディスプレイは、一般に硬いガラスで出来ていますが、これをプラスチック等の柔らかい素材に置き換えると、まるで紙のような薄さ・軽さ・柔軟性を備えたディスプレイが実現できます。このような革新的な表示技術は、将来の情報化社会やライフスタイルを大きく変える可能性があります。 高画質かつ曲げられるディスプレイの実現に向けた、先進的な画像デバイス技術をのぞいてみませんか？

新しい室温接合技術（原子拡散接合法）

不純物の少ない真空の環境では，温度を上げなくても，接触した二つの物質の表面（接触界面）で原子配列を並び替えることができます．また，原子を降り積もらせると，特殊な原子の配列ができることがあります．本研究室では，そのような特徴を活かして，異なる物質を室温で接合する新しい接合技術（原子拡散接合法）に関する研究と，スピンの動きを拘束する磁気エネルギーが大きな薄膜の形成に関する研究をしています．

高機能スピントロニクス材料の開発

スピントロニクスとは、従来別個に発展してきた、磁性体の性質を応用する磁気工学と、電子の伝導特性を応用する電子工学、の両方の分野の利点を兼ね備え、電子が持つ電荷とスピンといった２つの性質を同時に利用して新しいデバイスを開発しようとする学問分野です。我々の研究室では、スピントロニクスデバイスを支える重要な物理現象である磁気抵抗（MR）効果を中心に、新たなスピントロニクス材料の開発を目指す研究を行っています。

接着剤も熱も使わない接合技術

身の回りのさまざまな物体は、表面同士を接触させてもくっつきません。それは 1) 表面が化学的に安定、 2) 表面がミクロなスケールで凸凹だからです。日暮研究室では、表面処理と平滑化技術で、接着剤も加熱も用いずに様々な材料をを接合する研究を行っています。この技術を使うことで、今まで作ることのできなかった小さな機械や半導体デバイスの実現を目指しています。

化学イメージセンサシステムの実験映像

本研究室で開発した「リアルタイム化学イメージセンサ」は、通常は目には見えないイオンの濃度分布をリアルタイムで画像表示できます。この装置を用いて、飲み物のpHを可視化した実験の映像を紹介します。 YouTube動画はこちらです→youtu.be/IrCFQDufG-U

ウェアラブルセンサでの運動計測や電気刺激によるる運動発現のデモ、パネル展示。

日常生活や社会生活を送る上で、運動機能は重要な役割を担っています。立ち上がる、歩くといった普段の動きも、障害を持った方やお年寄りにとっては大変になります。本研究室では、脊髄損傷や脳卒中等により手足の麻痺した方の動作を機能的電気刺激（FES）を用いて補助・再建する技術、ジャイロや加速度センサを用いたウェアラブル運動計測・評価技術、運動機能改善のためのリハビリテーション技術などの研究開発を行っています。

顕微鏡をつかって培養細胞を見てみよう！

高次機能を持った細胞を創っています。生きたまま細胞機能を可視化できる「最先端顕微鏡システム」と「生細胞のライブイメージング映像」をお見せします！

ポスターおよびPCとプロジェクターを用いた投影による説明をおこないます。

がん患者の死亡原因の９割は転移に起因します。転移の多くの症例では、リンパ節に転移が確認されています。本研究室では、リンパ節転移の早期診断・早期治療に関する研究をおこなっております。今回の展示では転移リンパ節のイメージングや、転移リンパ節に直接ナノ薬剤を送達させるリンパ行性薬剤送達法と呼ばれる最新の技術を紹介します。

超音波、光音響などの医用イメージングで、身体の中を高精度・高速に観察する技術を紹介します。

人工細胞膜を使った副作用評価チップの開発

私たちの体は外部からの刺激にとても敏感です。 体は、沢山の細胞が集まって形成されていますが、その細胞を包んでいる細胞膜が、化学物質や光、 力といった刺激に高感度な感受性をもっているからです。 この細胞膜は厚さ4-5 nmの超薄膜で、膜の中には、 刺激を認識するための特別なタンパク質（膜タンパク質）がつまっています。本研究室では、このナノメートルサイズの細胞膜を人工的に作成し、電子デバイスと結合させることによる新しいバイオデバイスの開発を目指しています。

「スピントロニクス」ってなんだろう？

私たちの日常生活を豊かにしている「エレクトロニクス」は、電子が持つ電荷の性質を利用しています。電子には、電荷を持つという性質の他に、「スピン」という磁石の性質もあります。これらの二つの性質を両方とも利用した工学応用や新しい物理現象を研究する分野が、「スピントロニクス」です。展示会場では、スピントロニクスの応用分野の一つであるメモリーに関して、電流や磁石を用いたメモリー動作を体験することが出来ます。

光子の不思議〜光は波？それとも粒子？

原子や電子などのミクロの世界は，量子力学という物理の原理に従っています。それによると，光は波（電磁波）としての性質と粒子（光子）としての性質を併せもっています。私たちは，光の量子力学的性質を利用した新しい情報通信技術（量子コンピュータ，量子暗号など）や計測技術を創造するための研究を行っています。展示では，ナノ光ファイバーなどを用いた最新の研究をご紹介します。

グラフェンは夢の材料！

本研究室では、従来のシリコン（Si）系半導体の性能を飛躍的に向上させるナノカーボン、トポロジカル絶縁体、GaNなどをはじめとする新材料を開発し、これらを用いたデバイスを作製する研究を行っています。Si基板と異種材料を組み合わせることで、シリコンに出来ない特殊な機能を実現できます。Siと異種材料との橋渡しとしてSi基板上のSiC単結晶薄膜の製膜を行い、この薄膜へのグラフェンの形成に世界で初めて成功しています。さらに、国内メーカーなどと共同でグラフェンデバイスの実用化研究にも取り組んでいます。

光通信の仕組みと半導体レーザの役割

今日では動画やSNSなどの情報が光によって高速に伝送されています。その光源として、小型かつ省電力の半導体レーザが重要な役割を果たしています。私たちの研究室では、半導体レーザの性能を構造や駆動方法などの工夫によって向上させる研究に取り組んでおり、いくつかの取り組みを紹介します。

ナノの世界を観る、測る、創る、操る！

スマートフォンなどの身近な電子機器にはたくさんの電子デバイスが使われています。これらのデバイスの内部はナノメートル（1ミリの100万分の1）単位で精密に加工され、実に何千万個、何億個というトランジスタが作りこまれたナノの世界です。このような極小さな電子回路の出来具合やそれらを構成する物質の性質を原子・分子レベルで「観る」「操る」にはどうすれ ばよいでしょうか？本展示では、それらを実現するSNDMと呼ばれる「針」を使った顕微鏡の開発やその次世代超高密度記録方式等への応用についてご紹介します．

第一原理計算と物質設計

第一原理計算とは、実験からの情報を利用せずに、多電子系の状態を求める手法です。経験則に頼らず計算を実行することにより、いま存在しない物質でも、その性質を予測することが可能となります。本研究室では、この第一原理計算を用いて、新物質の設計と探索を行っています。主な研究対象としては、スピントロニクス材料が挙げられます。スピントロニクスとは、電子の電荷とスピン（磁性）の絡んだ現象を利用したエレクトロニクスであり、将来的な記憶素子等への応用が期待されている分野です。

人間の脳をトランジスタを使って実現する

最新のLSIには、微細加工技術の進歩により、数億個のトランジスタが搭載されるようになってきています。かつては夢物語だった「人間の脳をトランジスタを使って実現する」ことも今では現実味を帯びてきています。本研究室では、原子サイズで制御された半導体を用いて、脳を実現する研究を進めています。この研究を進めることで、今のコンピュータに比べ人に優しい脳型コンピュータが実用化できると考えています。

量子力学を利用した新しいデバイス、エレクトロニクス

ナノメートルスケールの固体ナノ構造では量子効果等の特異な物理現象が生じます。私たちは人工的に作製、制御したナノ構造における量子物性解明、およびデバイス応用の研究を進めています。特に局所電子状態の電気的な精密高速観測・制御技術を駆使してナノ構造における電子の量子状態の解明を進め、これを活用した量子デバイスの研究、開発を行っています。