Research Themes

研究の中心は、
原子過程を通して複雑な現象を理解すること。

研究室の主要テーマを紹介します。核融合、材料、天体物理へとつながる原子・分子・光科学の広がりを見渡せる構成です。

分光多価イオン・禁制線・診断

材料タングステン・水素・欠陥

天体キロノバ・rプロセス

理論第一原理計算・データ構築

Fusion × Spectroscopy

プラズマ中の多価イオンからの光情報を読み解く

核融合炉や太陽・宇宙プラズマを理解するために、多価イオンが放つ光を精密に読み解きます。

核融合炉では、わずかに混入した重元素が多価イオンとなって強い光を放ち、プラズマを冷やす「放射冷却」を引き起こします。これは核融合実現の大きな課題です。

本研究室では、大型ヘリカル装置（LHD）や電子ビームイオントラップ（EBIT）を用いて、重元素多価イオンのスペクトルを観測・解析し、不純物イオンの振る舞いを解明します。

さらに、太陽コロナ観測に重要な鉄イオンの発光データ検証など、天文学との連携研究にも展開しています。

Materials × Simulation

核融合炉材料の損傷、トリチウム滞留、表面からの粒子放出を、量子力学と機械学習を組み合わせて理解します。

タングステンは高融点・高熱伝導性を持つためプラズマ対向壁材料として有望であり、酸化エルビウムは液体金属配管のセラミック被覆候補です。

しかし、プラズマや高エネルギー粒子による照射損傷を受けたときに、どこまで性能を維持できるかを理解することが不可欠です。

本研究室では、第一原理計算と機械学習を組み合わせ、材料損傷と原子・分子過程の基礎研究を進めています。

Heavy Elements × Astrophysics

キロノバやrプロセス元素の光を理解するために、重元素の原子過程データを大規模に計算・整備します。

金やレアアースなどの重元素は、rプロセスによって生成されたと考えられています。2017年の中性子星合体観測以降、その光を解析する研究が世界的に進展しています。

一方で、重元素の光吸収や発光に関わる原子過程データは、国際的に十分整備されているとは言えません。

本研究室では、rプロセス元素の原子過程データの大規模計算、精度評価、データベース化を進め、天文学と連携しながら宇宙での重元素生成の理解に挑んでいます。

原子物理、量子力学、計算科学、プラズマ、材料、天体物理のいずれかに関心があり、異分野を横断しながら研究したい方。

理論・計算・データ構築・実験連携を組み合わせるスタイルです。自分の強みを活かしながら、少しずつ研究の幅を広げられます。

核融合と宇宙という大きな問いに、原子レベルの理解から迫る研究です。基礎の積み重ねが、最先端の現象理解につながります。