梅津 郁朗 (ウメヅ イクロウ)
UMEZU Ikurou
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職名 |
教授 |
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学位 |
工学博士(筑波大学) |
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専門分野 |
電気電子材料工学, 応用物性, ナノ構造化学, ナノ材料科学, プラズマ科学, 薄膜、表面界面物性, 無機材料、物性, ナノ構造物理, ナノバイオサイエンス |
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ホームページ |
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外部リンク |
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出身学校 【 表示 ／ 非表示 】
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筑波大学 第三学群 物理工学 卒業
1979年4月 - 1983年3月
出身大学院 【 表示 ／ 非表示 】
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筑波大学 工学研究科 博士課程 単位取得満期退学
- 1988年3月
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筑波大学 理工学研究科 物理工学 修士課程 修了
1983年4月 - 1985年3月
学内職務経歴 【 表示 ／ 非表示 】
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甲南大学 教授
2007年4月 - 現在
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甲南大学 助教授
1999年4月 - 2007年3月
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甲南大学 理学部 講師
1996年4月 - 1999年3月
所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】
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日本物理学会
1984年8月 - 現在
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応用物理学会
1985年3月 - 現在
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Materials Research society
2000年11月 - 現在
研究経歴 【 表示 ／ 非表示 】
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pulsed laser melting
その他の研究制度
研究期間： 2008年3月 - 現在
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Effects of inter dot coupling in quantum dot ensemble
（選択しない）
研究期間： 2005年4月 - 現在
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Nanocrystal/polymer composite material
（選択しない）
研究期間： 2000年4月 - 2007年3月
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Pulsed laser deposition
（選択しない）
研究期間： 1995年4月 - 現在
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Nanoscale silicon
（選択しない）
研究期間： 1995年4月 - 現在
論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Study on Collision Process of Opposing Unsteady Supersonic Jets and Shock Waves 査読あり
Sakira Uno, Hiroshi Fukuoka, Atsushi Suda, Ikurou Umezu
Open Journal of Fluid Dynamics 13 ( 2 ) 104 - 112 2023年5月
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Mixing of laser‐induced plumes colliding in a background gas 査読あり
Keita Katayama,Toshiki Kinoshita,Ren Okada,Hiroshi Fukuoka,Takehito Yoshida,Minoru Yaga,Tamao Aoki‐Matsumoto, Ikurou Umezu
Applied Physics A 128 2022年10月
担当区分：最終著者, 責任著者
We collided silicon and germanium laser-induced plumes in helium background gas to clarify the behavior of the plumes after the collision. The expansion of the silicon and germanium species in the mixed plume after the collision was observed separately by spectroscopic measurements and the degree of mixing was evaluated by the experimental results. When the pressure of the background gas was 2000 Pa, the plumes moved backward after the collision with the counter-propagating shock wave, and no mixing of the plumes was observed. The effect of the counter-propagating shock wave was discussed by comparing with the results of numerical calculations based on the compressible Euler equations. At 300 Pa, the plumes concentrated at about 1 mm around the central region just after the collision and almost 100% mixing occurred in this region. The concentration and mixing of the plumes in the central region is a key to forming well-mixed plume. Stagnation and partial mixing of the plumes were observed at intermediate pressures. By decreasing the background helium gas pressure from 2000 to 300 Pa, the degree of mixing increased from 0 to about 100%. The results are compared with those in argon background gas to discuss effects of mean free path. The effects of counter-propagating shock wave, mean free path and the onset time of the collision on the backward movement and mixing of the plumes are discussed.
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リアルタイムオンライン指導により学生自身が自宅で行う実験・実習 査読あり
市田 正夫, 青木 珠緖, 秋宗 秀俊, 梅津 郁朗
物理教育 69 ( 4 ) 257 - 264 2021年
担当区分：最終著者
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学生実験の作業化への懸念と対応 査読あり
梅津郁朗、青木珠緖、市田正夫、山﨑篤志、山本常夏
物理教育 68 268 - 272 2020年12月
共著
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Expansion of laser-induced plume after the passage of a counter shock wave through a background gas 査読あり
Akira Higo, Keita Katayama, Hiroshi Fukuoka , akehito Yoshida, Tamao Aoki, Minoru Yaga, Ikurou Umezu
Applied Physics A 126 ( 4 ) 2020年3月
共著
担当区分：最終著者, 責任著者
DOI： 10.1007/s00339-020-03476-8
その他リンク： http://link.springer.com/article/10.1007/s00339-020-03476-8/fulltext.html
総説・解説記事（Misc） 【 表示 ／ 非表示 】
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ナノ粒子生成のためのパルスレーザー誘起プラズマの進展制御
片山慶太, 福岡寛, 青木珠緒, 吉田岳人, 梅津郁朗
電気学会研究会資料 電子材料研究会 EFM ( 020-025 ) 5 - 7 2020年3月
掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議）
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TiO2-based nanostructures for plasmonic photocatalytic applications synthesized by vapor-phase pulsed laser ablation
T. Yoshida, T. Araki, T. Imai, I. Umezu, M. Haraguchi
Proceedings & Abstract Book, Advanced Functional Materials Congress 66 - 66 2019年3月
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Control of expansion processes by counter shock waves during pulsed laser ablation
K. Katayama, T. Kinoshita, H. Fukuoka, T. Yoshida, T. Aoki, I. Umezu
Tech. Digest of 11th International Conference on Photo-Excited Processes and Applications 68 2018年9月
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パルスレーザーアブレーションにおける対向衝撃波のプルームダイナミクスへの影響
片山慶太, 木下稔基, 福岡寛, 吉田岳人, 青木珠緒, 梅津郁朗
応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 65th ROMBUNNO.19a‐A404‐8 2018年3月
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気相パルスレーザーアブレーション法によるAgナノ粒子構造体の作製とその構造制御
荒木崇志, 吉田岳人, 梅津郁朗, 原口雅宣
応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 65th ROMBUNNO.19a‐A404‐6 2018年3月
講演・口頭発表等 【 表示 ／ 非表示 】
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Effects of Compressible flow on Pulsed Laser Ablation under high background gas pressure
Hiroshi Fukuoka, Minoru Yaga, Toshio Takiya, Ikurou Umezu
11th INTERNATIONAL CONFERENCE ON LASER ABLATION (Playa del Carmen México )
開催年月日： 2011年11月
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Controlling for crystal structures and morphologies of TiO2 nanoparticels de- posited by reactive pulsed laser ablation for photocatalyst applications
Takehito Yoshida, Nobuyasu Yagi, Akira Sugimura, Ikurou Umezu
11th INTERNATIONAL CONFERENCE ON LASER ABLATION (Playa del Carmen México)
開催年月日： 2011年11月
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Effect of collision between plumes during pulsed laser ablation on plume ex- pansion dynamics and on formation of hybrid nanoparticles
Ikurou Umezu, Naomichi Sakamoto, Hiroshi Fukuoka, Yasuhiro Yokoyama, Koichiro Nobuzawa, Akira Sugimura
11th INTERNATIONAL CONFERENCE ON LASER ABLATION (Playa del Carmen México )
開催年月日： 2011年11月
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Effect of Non-equilibrium Pulsed Ejection of Si Species into Background Gas on the Formation of Si Nanocrystallite and Nanocrystal-film
I. Umezu, S. Okubo and A. Sugimura
MRS fall meeting
開催年月日： 2010年11月 - 2010年12月
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Synthesis of gallium nitride nanocrystallites by pulsed laser ablation in background gas of pure nitrogen
T. Yoshida, S. Kakumoto, A. Sugimura and I. Umezu
International Conference on Photo-excited Processes and Applications, ICPEPA7 (Denmark København)
開催年月日： 2010年8月
産業財産権 【 表示 ／ 非表示 】
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無機微粒子およびその製造方法
梅津郁朗、杉村陽、南隼人、妹尾早人、田辺美晴、武居正史
出願番号：特願２００５－２２８７６３
出願国：国内
工業所有権の名称：無機微粒子およびその製造方法
発明者：梅津郁朗、杉村陽、南隼人、妹尾早人、田辺美晴、武居正史
権利者：バンドー化学株式会社
工業所有権の種類・番号：特許願・特願２００５－２２８７６３
出願年月日、（取得年月日）：２００５．８．５
Works（作品） 【 表示 ／ 非表示 】
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Correlation between PL emission band and growth of oxide layer on surface of silicon nanocrystallites The 27th International Conference on the Physics of Semiconductors, Flagstaff, USA
2004年
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Correlation between electronic structure and chemical bond on the surface of hydrogenated silicon nanocrystallites The 27th International Conference on the Physics of Semiconductors, Flagstaff, USA
2004年
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Approaches to prepare core-shell structured Si nanocrystal by pulsed laser ablation The 5th International Symposium on Laser Precision Microfabrication -SCIENCE AND APPLICATIONS-LPM2004, Nara, Jaapn
2004年
その他研究活動・業績等 【 表示 ／ 非表示 】
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Correlation between electronic structure and chemical bond on the surface of hydrogenated silicon nanocrystallites
2004年11月
The 27th International Conference on the Physics of Semiconductors, Flagstaff, USA, 2004, July 26-30, I. Umezu, T. Makino, M. Takata, M. Inada and A. Sugimura
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Influence of preparation conditions on hydrogen passivated Si nanoparticles formed by pulsed laser ablation in hydrogen gas,
2004年11月
The 5th International Symposium on Laser Precision Microfabricatioｎ ，-SCIENCE AND APPLICATIONS -, Nara, Japan, 2004, 11-14 May, M. Inada, Ikurou Umezu and A. Sugimura
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Approaches to prepare core-shell structured Si nanocrystal by pulsed laser ablation
2004年11月
The 5th International Symposium on Laser Precision Microfabrication -SCIENCE AND APPLICATIONS -LPM2004, Nara, Japan, 2004, 11-14 May, I. Umezu, T. Makino, M. Inada, K.-i. Yoshida and A. Sugimura
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Preparation of surface controlled silicon nanocrystallites by pulsed laser ablation
2004年11月
The 27th International Conference on the Physics of Semiconductors, Flagstaff, USA, 2004, July 26-30, I. Umezu, M. Inada, T. Makino and A. Sugimura
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Correlation between PL emission band and growth of oxide layer on surface of silicon nanocrystallites
2004年11月
The 27th International Conference on the Physics of Semiconductors, Flagstaff, USA, 2004, July 26-30, I. Umezu, M. Koyama, T. Hasegawa, K. Matsumoto, M. Inada and A. Sugimura
科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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超音速で進展する2つのプラズマの衝突過程を用いた複合ナノ粒子の創成
2019年4月 - 2023年3月
学術振興機構 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
梅津 郁朗, 吉田 岳人, 福岡 寛, 青木 珠緒
本研究は2つのターゲット（SiとGe）をレーザーアブレーションし、対向して進展する2つのプルームを正面衝突させることによって複合ナノ粒子を形成しようというものである。1年目は実験結果と計算機シミュレーションを比較することによって、プルーム進展過程への対向衝撃波の影響とレーザー遅延時間の効果を明らかにしてきた。2年目は継続してプルーム衝突過程をより詳細に議論し、堆積したナノ粒子に対しSTEM/EDSを用いて構造解析を行った。3年目はプルーム観察、流体シミュレーション、構造解析の結果を総合的に検討した。
バックグラウンドガス圧力が高い2000Pa以上では流体近似によるシミュレーションでプルームの衝突現象をよく近似できる。プルームが対向衝撃波と衝突するとプルームが逆方向に進展し、その影響で二つのプルームは混合しない。堆積物はナノ粒子凝集体とGeナノ粒子凝集体が結合したものであった。これはSiプルーム中でSiナノ結晶凝集体が、Geプルーム中でGeナノ結晶凝集体が形成され、その後Siナノ結晶凝集体とGeナノ結晶凝集体が結合することを示す。1000Pa以下では平均自由行程が長くなり流体近似でプルーム進展の振る舞いが十分再現できない。プルームは中央部で混合するため、プルームを分光してSiとGeの進展を観察しプルームの混合度合いを議論した。その結果、2つのプルームは衝突後混合し、その後対向衝撃波によって形成された流れによって広がることがわかった。500Paの時には堆積物は混晶ナノ粒子であり、混合プルーム中でナノ粒子が形成され、基板に到達したことが示された。これらの結果を基にバックグラウンドガス圧力の効果を衝撃波と平均自由行程で説明するモデルを提示した。 -
超音速で進展する2つのプラズマの衝突過程を用いた複合ナノ粒子の創成
2019年4月 - 2021年3月
学術振興機構 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
ガス中でのパルスレーザーアブレーション(PLA)法はプルームと呼ばれるパルスレーザー誘起プラズマを用いたナノ粒子創成法として知られている。申請者は2種類の対向するプラズマ（プルーム）を衝突させるダブルパルスレーザーアブレーション(DPLA)法を用いた複合ナノ粒子の創成を提案している。最近、我々は対向プルームの膨張によって発生する衝撃波がプルームの進展に大きく影響することを見いだし、プラズマ衝突過程の制御によって複合ナノ構造の制御が可能であることを指摘している。本研究ではプラズマ衝突過程の測定によりプラズマ衝突過程を明らかにするとともに、プルームの速度・温度・圧力および複合ナノ粒子形成に与える影響を明らかにする。得られた結果から、プラズマ衝突過程のモデルを提案し、プラズマ衝突過程の制御による複合ナノ粒子生成を目指す。本研究は衝突プラズマ現象を手軽に実験することが可能である系という意味合いも持つ。
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気相パルスレーザーアブレーション法による複合プラズモニック可視光応答光触媒の創製
2016年4月 - 2020年3月
学術振興機構 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
吉田 岳人, 原口 雅宣, 梅津 郁朗
プラズモニック光触媒が注目されている．しかし金属ナノ粒子/主触媒結合系のナノ領域での構造制御及び金属種の選択性に難点がある．研究代表者が独自に開発してきた気相反応性パルスレーザーアブレーションを用い，複数種の金属ナノ粒子を高い粒径・担持数密度制御のもとに生成することが可能である．
本研究では，モフォロジー制御された主触媒に対して，複数種の金属ナノ粒子を堆積し，複合プラズモニック可視光応答型光触媒を創製した． 複数種の金属ナノ粒子を用いることで，波長域（可視～紫外）選択性を広げることが可能となった．また化学的に安定度の低い廉価な金属の導入によるコスト低下を同時に実現することが可能となった．． -
2パルス励起プロセスを用いた非平衡的ナノ結晶成長制御
2015年4月 - 2018年3月
学術振興機構 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
2パルス励起プロセスを用いた非平衡的ナノ結晶成長制御
科研費以外の競争的資金獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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複合ナノクラスターによる高機能材料の創製とその応用
2006年4月 - 2007年3月
自治体 兵庫県ＣＯＥプログラム推進事業
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ナノ結晶シリコンのレーザーアブレーション過程と表面生成機構
2004年4月 - 2005年3月
その他財団等 日本板硝子材料工学助成会
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生体機能性分子鎖による半導体ナノ結晶ネットワークの形成と電子物性の制御
2003年4月 - 2004年4月
その他財団等 倉田奨励金
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シリコン薄膜へのナノ描画による物性制御
2000年4月 - 2001年3月
自治体 ひょうご科学技術協会 奨励研究助成
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Siナノ結晶の非輻射再結合過程
1999年4月 - 2000年3月
その他財団等 稲盛財団助成金
共同・受託研究活動実績（公開） 【 表示 ／ 非表示 】
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非平衡プロセスを用いた環境機能性ナノ材料の創成
提供機関：関西大学、阿南高専、奈良高専 国内共同研究
2011年4月 - 現在
本研究は非平衡現象に着目した手法を用いてナノ材料の高機能化を目指すものである。材料形成時の動的過程を制御することができれば、新奇なナノ構造材料を創成するための革新的な技術となり得る。さらにナノ構造物質に対する非平衡な電子系の励起状態では多電子間の相互作用による機能性の向上が期待できる。そこで本研究では、これらの両面から非平衡励起状態の緩和の素過程の解明をおこなうことを目的とする。素過程の解明から材料作製、物性の解明、応用展開にわたる一連の研究を行うために協力関係が不可欠である。
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複合ナノクラスターによる高機能材料の創製とその応用
国内共同研究
2006年7月 - 2008年3月
研究シーズへのリンク 【 表示 ／ 非表示 】
研究費にかかる研究（調査）活動報告書 【 表示 ／ 非表示 】
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2024年度 半導体 ナノ構造半導体の創成と再生可能エネルギー材料への応用
研究費の種類： その他
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2023年度 半導体 ナノ構造半導体の創成と再生可能エネルギー材料への応用
研究費の種類： その他
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2022年度 半導体 ナノ構造半導体の創成と再生可能エネルギー材料への応用
研究費の種類： その他
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2021年度 半導体 ナノ構造半導体の創成と再生可能エネルギー材料への応用
研究費の種類： その他
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2020年度 半導体 ナノ構造半導体の創成と再生可能エネルギー材料への応用
研究費の種類： その他
その他教育活動及び特記事項 【 表示 ／ 非表示 】
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2009年4月-現在
実験工房
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2004年4月-現在
半導体/電子デバイス物理
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2004年4月-現在
実験科目と講義科目の連携
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2000年4月-2009年3月
実験を取り入れた力学の講義
ティーチングポートフォリオ 【 表示 ／ 非表示 】
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2024年度
教育の責任（何をやっているか：主たる担当科目）：
基礎物理学II、物理学、ラボラトリーフィジックス、実験工房、基礎物理学実験、物理学実験、物理工学リサーチ、物理学卒業研究
教育の理念（なぜやっているか：教育目標）：
高校までの教育で物理は公式を駆使して答えを出す学問と認識している学生が多い。それらの学生は自然現象を的確に捉え定量的に解析するという物理の魅力を感じることなく、機械のように答えを出し、正解を求める傾向がある。ただ卒業単位をそろえるだけのために勉強し、後には何も残っていない場合が多い。そこで物理の魅力を感じ、学生が自ら興味をもって学習する教育を目指している。
教育の方法（どのようにやっているか：教育の工夫）：
講義科目では、なるべく身近な現象を取り扱い、それを定量的に取り扱うことによって物理の面白さと有用性を理解させる様に心がけている。実験科目は本来、物理の面白さを体感するのにうってつけの科目である。しかしながら多くの学生は早く終わらせて早く帰ることを目標としている。そこで理解をしながら自らのペースで主体的に実験を行う実験工房という科目を設け、ラボラトリーフィジックスでは教員は指導をせずに自ら考えて実験を行うテーマを取り入れている。さらに物理学実験や半導体物理学では定量的な計算以外に、目に見えない電子の動きを視覚化したアニメーションを用いて直感的な理解を促している。
教育方法の評価・学習の成果（どうだったか：結果と評価）：
「教育の方法」に述べた事項を実行してもある一定数の学生の興味の対象は学問ではなく単位である。これに関しては学問に興味と価値を見いだせない学生の教育はやはり困難である。例えば「自ら考えて実験を行うテーマ」のアンケート結果は必ずしも好評ではない。その中で「他の実験よりもよく考えて実験を行ったか？」という設問に対しては「そう思う」という回答が多かった。やはり学生は考えることを嫌う傾向にあるようである。これは必ずしも好評でなかった原因が学生によく考えさせるテーマであったことを示し、学生の評価は低かったものの教育効果は高かったことを示す。これからも学生からの評価が低くても教育効果が高意教育を目指したい。
改善点・今後の目標（これからどうするか）：
学問に興味と価値を見いだせない学生が増加している中で、学問の面白さと価値を教えるのは困難である。しかし、学生がすこしでも興味を持てる素材を今後も模索していく。
根拠資料（資料の種類などの名称）：
http://kccn.konan-u.ac.jp/physics/semiconductor/top_frame.html
http://kccn.konan-u.ac.jp/labophys/top.php
https://www.youtube.com/watch?v=S408lGmeQz4
https://www.youtube.com/watch?v=74TCUskSjZ0
https://www.youtube.com/watch?v=fksGjWSbA4U
https://www.youtube.com/watch?v=xlfvMUfybos
https://www.youtube.com/watch?v=uRWXOzKE4_I
https://www.youtube.com/watch?v=QwYMkXbaHA4
https://www.youtube.com/watch?v=x_mG7dAvEvU
所属学協会等の委員歴 【 表示 ／ 非表示 】
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2021年8月 - 2024年7月 レーザプロセッシングを利用して作製したナノ材料の応用技術 委員
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2019年8月 - 2022年7月 レーザプロセッシングを用いたナノ材料制御技術調査専門委員会 委員長
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2016年5月 - 2019年4月 電気学会 ナノ材料作製のための最先端レーザプロセッシング 技術調査専門委員 委員