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所属 |
岩手大学 理工学部 物理・材料理工学科 マテリアルコース |
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職名 |
教授 |
学内職務経歴 【 表示 ／ 非表示 】
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2021年09月-継続中
岩手大学 理工学部 物理・材料理工学科 マテリアルコース 教授 [本務]
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2016年04月-2021年08月
岩手大学 理工学部 物理・材料理工学科 マテリアルコース 准教授 [本務]
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2016年03月
岩手大学 工学部 マテリアル工学科 准教授 [本務]
担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】
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2008年度
基礎ゼミナール
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2008年度
専門英語セミナー
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2008年度
特別研修
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2008年度
物理学実験
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2009年度
専門英語セミナー
指導学生数 【 表示 ／ 非表示 】
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2023年度
卒業研究指導（学部）：3人
学位論文審査（学部・主査）：3人
研究指導（修士・主任指導）：4人
研究指導（修士・第2副指導）：2人
研究指導（博士・主任指導）：1人
学位授与者数（修士・主任指導）：1人
学位論文審査（修士・主査）/ 教育実践研究報告書審査（主担当）：1人
学位論文審査（修士・副査）/ 教育実践研究報告書審査（副担当）：2人
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2022年度
卒業研究指導（学部）：4人
学位論文審査（学部・主査）：4人
大学院研究生（修士・専門職学位課程）：5人
研究指導（修士・主任指導）：5人
研究指導（修士・第2副指導）：2人
学位授与者数（修士・主任指導）：3人
学位論文審査（修士・主査）/ 教育実践研究報告書審査（主担当）：3人
学位論文審査（修士・副査）/ 教育実践研究報告書審査（副担当）：2人
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2021年度
卒業研究指導（学部）：5人
学位論文審査（学部・主査）：5人
研究指導（修士・第1副指導）：1人
研究指導（修士・第2副指導）：1人
研究指導（博士・主任指導）：1人
学位授与者数（博士・主任指導）：1人
学位論文審査（修士・副査）/ 教育実践研究報告書審査（副担当）：2人
学位論文審査（博士・主査）：1人
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2020年度
卒業研究指導（学部）：3人
学位論文審査（学部・主査）：3人
研究指導（修士・主任指導）：1人
研究指導（博士・主任指導）：2人
学位授与者数（修士・主任指導）：1人
学位授与者数（博士・主任指導）：1人
学位論文審査（修士・主査）/ 教育実践研究報告書審査（主担当）：1人
学位論文審査（修士・副査）/ 教育実践研究報告書審査（副担当）：3人
学位論文審査（博士・主査）：1人
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2019年度
卒業研究指導（学部）：5人
副研究指導（学部）：2人
学位論文審査（学部・主査）：5人
学位論文審査（学部・副査）：2人
研究指導（修士・主任指導）：2人
研究指導（博士・主任指導）：2人
学位授与者数（修士・主任指導）：2人
学位論文審査（修士・主査）/ 教育実践研究報告書審査（主担当）：2人
学位論文審査（修士・副査）/ 教育実践研究報告書審査（副担当）：2人
【工学研究科】副主任指導（博士）：1人
FD 研修・教育研究会における発表 【 表示 ／ 非表示 】
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サスカチュワン大学教員による教育法集中FD
教育研究会名 : サスカチュワン大学教員による教育法集中FD
開催年月 : 2017年08月
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物理・材料理工学科のPBL型授業の紹介
教育研究会名 : PBL型授業に関する意見交換会
開催年月 : 2017年01月
論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Effects of Gd211 ball-milled by stainless-steel on trapped field of GdBaCuO bulk
H. Hakoishi and T. Naito
IEEE Transactions on Applied Superconductivity 34 6800804-1 - 6800804-4 2024年02月 [査読有り]
国際的学術誌 共著・分担
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Vortex pinning properties of a single-grain GdBCO bulk prepared from a spark plasma sintered precursor
H. Hakoishi and T. Naito
IEEE Transactions on Applied Superconductivity 33 6800405-1 - 6800405-5 2023年02月 [査読有り]
国際的学術誌 共著・分担
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Trapped field properties of large disk MgB2 bulks fabricated by an in-situ infiltration and reaction method using an amorphous B preform containing dilute Mg
Y. Takahashi, T. Naito, and H. Fujishiro
IEEE Transactions on Applied Superconductivity 33 6800604-1 - 6800604-4 2023年02月 [査読有り]
国際的学術誌 共著・分担
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Critical current properties of an ex-situ MgB2/TiB2 sample fabricated by spark plasma sintering using MgB2 powder containing TiB2
Y. Takahashi, T. Naito, and H. Fujishiro
Physica C ( Elsevier ) 604 1354143 - 1354143 2022年12月 [査読有り]
学術誌 共著・分担
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Trapped field properties of MgB2 bulks prepared via an infiltration-reaction process using refined boron powders
Y. Takahashi, T. Naito, and H. Fujishiro
IEEE Transactions on Applied Superconductivity 32 6801005-1 - 6801005-5 2022年03月 [査読有り]
国際的学術誌 共著・分担
著書 【 表示 ／ 非表示 】
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Research, Fabrication and Applications of Bi-2223 HTS wires
H. Fujishiro, T. Naito
World Scientific Publishing Co Pte. Ltd. 2016年01月
学術図書
研究発表 【 表示 ／ 非表示 】
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SDMG法によるYBCOバルク作製と捕捉磁場特性-Y123/Y211前駆体溶融条件の検討-
口頭（一般） 箱石裕人，齋藤 光希, 内藤智之
2024年度春季（第107回）低温工学・超電導学会
2024年05月低温工学・超電導学会
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浸透法で作製したMgB2バルク体の緻密化に対する前駆体密度の影響
口頭（一般） 阿部脩汰，内藤智之
応用物理学会東北支部第78 回学術講演会
2023年12月 -
Nb3Sn生成に対するGd2O3添加効果
口頭（一般） 箱石裕人，金木大祐, 小山田 拓真, 内藤智之，菊池章弘
2023年度秋季第106回 低温工学・超電導学会研究発表会
2023年12月 -
Al ドープしたMg2Si1-xSnxの特性評価
ポスター（一般） 佐々木元哉，梅津理恵，千星聡，内藤智之
第84回 応用物理学会秋季学術講演会
2023年09月 -
Effects of Gd211 ball-milled by stainless-steel on trapped field of GdBaCuO bulk
ポスター（一般） H. Hakoishi, T. Naito
16th European Conference on Applied Superconductivity
2023年09月
学術関係受賞 【 表示 ／ 非表示 】
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Best Presenter Award
2017年12月12日
受賞者： K. Takahashi Mechanical stress and strain in REBaCuO ring bulk reinforced by metal ring during field-cooled magnetization
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Best Poster Award
2017年12月12日
受賞者： S. Namba Sweep rate dependence of electromagnetic and mechanical properties in REBaCuO disk bulk during field-cooled magnetization under temperature variation
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Best poster Award
2015年10月29日
受賞者： Y. Noda “Epitaxial growth of (Pr1-yYy)1-xCaxCoO3 films by pulsed laser deposition”
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Best poster Award
2015年10月29日
受賞者： T. Naito “Thermoelectric properties of nonstoichiometric Magneli phase titanium oxides”
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Best poster Award
2015年10月29日
受賞者： S. Mizuno “Substitution effects of divalent and tetravalent elements in BiCuSeO system on thermoelectric properties”
科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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磁気共鳴装置への応用を目指したMgB2超伝導バルク磁石レンズによる強磁場発生
基盤研究(B)
代表者: 内藤 智之
支払支給期間：
2021年04月-2025年03月獲得年度・受入金額（円）・間接経費（円）
2021年度・ 6,400,000円・ 1,920,000円
2022年度・ 2,100,000円・ 630,000円
2023年度・ 2,200,000円・ 660,000円
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着磁磁場よりも大きな磁場を持続的に発生できる新規の超電導バルク磁石レンズ
基盤研究(C)
支払支給期間：
2019年04月-2022年03月獲得年度・受入金額（円）・間接経費（円）
2019年度・ 1,400,000円・ 420,000円
2020年度・ 1,000,000円・ 300,000円
2021年度・ 1,000,000円・ 300,000円
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7テスラ級・大口径MgB2超伝導バルク磁石の開発とマウス用MRIの超高感度化
基盤研究(C)
支払支給期間：
2018年04月-2021年03月獲得年度・受入金額（円）・間接経費（円）
2018年度・ 1,400,000円・ 420,000円
2019年度・ 1,000,000円・ 300,000円
2020年度・ 1,000,000円・ 300,000円
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MgB2超電導バルク磁石の熱的安定化と強磁場捕捉を実現するパルス着磁技術の開発
基盤研究(C)
支払支給期間：
2015年04月-2018年03月獲得年度・受入金額（円）・間接経費（円）
2015年度・ 100,000円・ 0円
2016年度・ 100,000円・ 0円
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微細構造情報を駆使した高均一テスラ級磁場を発生するMgB2超伝導バルク磁石の開発
基盤研究(C)
支払支給期間：
2015年04月-2018年03月獲得年度・受入金額（円）・間接経費（円）
2015年度・ 1,500,000円・ 450,000円
2016年度・ 1,000,000円・ 300,000円
2017年度・ 1,000,000円・ 300,000円
その他競争的資金獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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円筒型MgB2超伝導バルク磁石を用いた無冷媒・低コスト・省スペースなベンチトップ型核磁気共鳴装置の開発
令和2年度追加公募 A-STEPトライアウトタイプ
資金支給期間 :
2021年05月-2022年03月研究内容 :
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浸透法によるリング型MgB2バルク磁石開発
部局経費
資金支給期間 :
2016年12月-2017年03月研究内容 :
超伝導の四大特徴の一つである磁束のピン止め効果を利用すると超伝導体は超強力磁場を発生する疑似永久磁石になる。超伝導バルク磁石はコンパクトかつ開放空間でテスラ級磁場を利用可能にするメリットがある。例えば、10テスラ超伝導コイル磁石の真空容器外径が1ｍを超えるのに対して、超伝導バルク磁石は10センチ程度である。
このコンパクトさに着目して、理研、イムラ材料研究所、岩手大による超伝導バルク磁石を用いた卓上型NMR装置の開発を実施している。そこでは超伝導転移温度Tcが90K級のRE-Ba-Cu-O系超伝導バルク(RE は希土類元素)である。この系は高い転移温度と相まって磁場中で高い臨界電流密度(ゼロ抵抗で流せる電流密度の上限値)を有することから比較的容易に10テスラ級の磁場を捕捉可能である。超伝導コイル磁石を用いた一般的な商用NMR装置の発生磁場は9.4テスラ(共鳴周波数400MHz)である。この磁場値は、様々な課題を克服する必要はあるがRE-Ba-Cu-O系超伝導バルク磁石で代替可能である。
一方、申請者はこれまで主流であったRE-Ba-Cu-O系超伝導バルク磁石に替えて金属系超伝導体MgB2(超伝導転移温度Tc=39K)を用いた超伝導バルク磁石の開発を進めてきた。軽量性やレアアースフリーなどの特徴を有するMgB2には各国の多くの研究者が注目しており、ここ数年でMgB2バルク磁石の研究開発が急速に進展してきている。現状として以下のことが言える。
捕捉磁場競争(材料開発) の真っ只中にあるが、更なる高捕捉磁場化のためには材料開発指針を与えるナノサイズレベルでの磁束ピン止め機構を明らかにする必要がある。
5 テスラ級磁場が視野に入ってきたことから具体的な応用用途を考え始める段階にある。
そこで、本申請ではMgB2バルク磁石を用いた卓上型NMR装置開発を念頭に、浸透法によるリング形状の大型MgB2バルク磁石の開発を目的とする。MgB2の捕捉磁場はRE-Ba-Cu-O系の半分以下に留まっているが、5テスラの磁場は共鳴周波数200MHzに相当し、このレベルの解像度でも市場のニーズは十分ある。また、MgB2バルクとRE-Ba-Cu-O系のもっとも大きな違いは作りやすさにある。RE-Ba-Cu-O系が単結晶化を必要とするのに対して、MgB2は多結晶体でテスラ級磁場を実現す -
20テスラ超RE-Ba-Cu-O超伝導バルク磁石の実現
部局経費
資金支給期間 :
2016年12月-2017年03月研究内容 :
90K級の超伝導転移温度を示すRE-Ba-Cu-O系超伝導体（RE：希土類元素）は磁場中において高い臨界電流密度（超伝導状態で流せる上限）を有することからテスラ級の捕捉磁場が得られている。しかし、以下のような問題点がある。図1(別紙)のように捕捉磁場を維持するために超伝導バルク内には周回電流が流れるが、このとき両者の外積で決まる電磁力（ローレンツ力）が径方向外向きに働く。この材料はセラミックスであるため機械的強度が低く、このローレンツ力に耐え切れずにバルク自体の破断がしばしば生じる。金属リング補強によってこの問題はある程度克服されており、10テスラ級捕捉磁場は比較的容易に実現されている。そして、更なる機械的強度の増加（金属リング焼嵌め、樹脂含浸補強等）によって17テスラ程度の捕捉磁場が得られている(現世界記録は17.6テスラでNd-Fe-B永久磁石0.5テスラの35倍程度)。ただし、臨界電流密度から推定される捕捉磁場は20テスラを優に超えると考えられており、自身の機械的強度に制限されて本来有する「超伝導」のポテンシャルを生かし切れていないと言える。本研究では、数値シミュレーションによる補強材およびその形状を最適化することによってGd-Ba-Cu-O系超伝導バルクで世界記録となる20テスラ超捕捉磁場を実現することを目的とする。
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Effects of Ti-doping on magnet properties of MgB2 bulk superconductors
財団等からの助成金
資金支給期間 :
2015年09月研究内容 :
MgB2超伝導バルク材を用いた疑似永久磁石の研究について発表する。今回、Tiをドープした高緻密なMgB2バルクを作製することで、これまでの捕捉磁場2.5テスラの約2倍となる4.6テスラの磁場を有する疑似永久磁石の開発に成功した。また、微細組織観察からTiB2相が出来ていることを新たに見出した。このTiB2相が磁場誘起型磁束ピン止め中心として働き今回の大幅な磁石性能向上をもたらしたと結論した。磁場値4.6テスラは200MHz-NMR用磁石として利用可能な値であり、発表ではNMRで重要となる磁場分布(均一度)の測定結果も併せて議論する予定である。
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学生による高温超伝導バルク材の強力磁場を用いた演示実験装置の考案と製作
部局経費
資金支給期間 :
2015年07月-2016年03月研究内容 :
オープンキャンパス等で「面白い」演示実験を通して若い世代の科学への興味を引き出すことは大学に課せられた責務である。本課題では、リニアモーターカー等の報道を通して良く知られている超伝導現象の面白さを一般の人に分かりやすく伝えるためにはどうすれば良いか？ということを研究室に所属する学生たちが考え、それを実現するための演示実験装置を考案して自作することを目的とする。
学会活動 1（学会・シンポジウムの主催） 【 表示 ／ 非表示 】
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東北・北海道支部/第2回材料研究会合同研究会 (2023年08月)
参加者数 : 20人
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東北・北海道支部/第2回材料研究会合同研究会 (2022年09月)
参加者数 : 30人
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東北・北海道支部/第１回材料研究会合同研究会 (2021年08月)
参加者数 : 53人
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東北・北海道支部/第１回材料研究会合同研究会 (2020年09月)
参加者数 : 46人
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東北・北海道支部研究会/第3 回材料研究会シンポジウム/第18回高温超伝導バルク材「夏の学校」 (2019年08月)
参加者数 : 32人
学会活動 2（国際会議などの座長） 【 表示 ／ 非表示 】
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Tomoyuki Naito [10th ACASC /2nd Asian ICMC/CSSJ Joint Conference (2020年01月)]
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Tomoyuki Naito [29th International Superconductivity Symposium (2016年12月)]
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T. Naito [9th International Workshop on Processing and Applications of Superconducting (RE)BCO Large Grain Materials (2015年09月)]
学会活動 3（学会誌の編集・査読） 【 表示 ／ 非表示 】
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低温工学 [査読 (2024年05月)]
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Physica C [査読 (2024年04月)]
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Superconductor Science and Technology [査読 (2024年03月)]
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Journal of the American Ceramic Society [査読 (2024年03月)]
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Superconductor Science and Technology [査読 (2023年03月)]
研究員（参加） 【 表示 ／ 非表示 】
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物質・材料研究機構との共同研究「ラボスケール焼結体によるA15型化合物超伝導体の特性改善」に客員研究員として参画。 (
2023年04月-2024年03月)
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物質・材料研究機構との共同研究「ラボスケール焼結体によるA15型化合物超伝導体の特性改善」に客員研究員として参画。 (
2022年09月-2023年03月)
生涯学習支援実績 【 表示 ／ 非表示 】
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出前講義（泉館山高校）
種類 : 出前講義（高校・一般向け）
担当部門（講演題目） : エネルギー問題を解決する機能性材料の研究開発-超伝導と熱電変換-
2022年10月 -
出前講義（宮古高校）
種類 : 出前講義（高校・一般向け）
担当部門（講演題目） : エネルギー問題を解決する機能性材料の研究開発-超伝導と熱電変換-
2018年10月 -
出前講義（一関一高等学校）
種類 : 出前講義（高校・一般向け）
担当部門（講演題目） : エネルギー問題を解決する機能性材料の研究開発-超伝導と熱電変換-
2017年08月 -
出前講義（一関一高等学校）
種類 : 出前講義（高校・一般向け）
担当部門（講演題目） : エネルギー問題を解決する機能性材料の研究開発-超伝導と熱電変換-
2015年10月
その他社会貢献活動の特記すべき事項 【 表示 ／ 非表示 】
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2021年度
福岡高校アカデミックインターンシップ
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2020年度
盛岡三高科学部の自然放射線源作製の指導および実験補助を実施した。
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2019年度
大館鳳鳴高校の学生3名および引率教員1名に対して，熱電変換材料に関するミニ講義とデモ実験を行った。
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2011年度
宮城県仙台向山高校アカデミックインターンシップ
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2011年度
平成23年度岩手県高等学校文化連盟セミナーサポート事業
実験講座：「超伝導体や金属の性質を調べる」