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国立大学法人東京農工大学
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テニュアトラック教員の紹介

堀 琢磨 (Hori Takuma)

研究院 工学研究院
部門 先端機械システム部門
研究分野 熱工学
キーワード 伝熱工学,マイクロナノ,エネルギー変換
URL http://web.tuat.ac.jp/~htlab/
職歴

・2012年04月~2015年03月:東京大学工学系研究科機械工学専攻 日本学術振興会特別研究員(DC1) 
・2015年04月~2015年07月:東京大学大学院工学系研究科機械工学専攻 特任研究員
・2015年08月~2016年02月:産業技術総合研究所省エネルギー研究部門 特別研究員
・2016年03月~2018年03月:東京大学大学院工学系研究科機械工学専攻 特任研究員
・2018年04月~2019年02月:東京理科大学理工学部機械工学科 嘱託助教
・2019年03月~現在:東京農工大学大学院工学研究院 テニュアトラック准教授

学歴

・2010年:東京大学工学部機械工学科 卒業
・2012年:東京大学大学院工学系研究科機械工学専攻 修士課程修了
・2015年:東京大学大学院工学系研究科機械工学専攻 博士課程修了

受賞歴

・2012:工学系研究科長賞

主な論文・解説

・Takuma Hori, Takuma Shiga, Junichiro Shiomi, "Phonon transport analysis of silicon germanium alloys using molecular dynamics simulations", Journal of Applied Physics, 113, 203514 (2013).
・Sho Hida, Takuma Hori, Takuma Shiga, James Elliott, Junichiro Shiomi, "Thermal resistance and phonon scattering at the interface between carbon nanotube and amorphous olyethylene", International Journal of Heat and Mass Transfer, 67, 1024 (2013).
・Takuma Hori, Gang Chen, Junichiro Shiomi, "Thermal conductivity of bulk nanostructured lead telluride", Applied Physics Letters, 104, 021915 (2014).
・Yoshiaki Nakamura, Masayuki Isogawa, Tomohiro Ueda, Shuto Yamasaka, Hideki Matsui, Jun Kikkawa, Satoaki Ikeuchi, Takafumi Oyake, Takuma Hori, Junichiro Shiomi, Akira Sakai, "Anomalous reduction of thermal conductivity in coherent nanocrystal architecture for silicon thermoelectric material", Nano Energy, 12, 845 (2015).
・Takuma Hori, Junichiro Shiomi, Chris Dames, "Effective phonon mean free path in polycrystalline nanostructures", Applied Physics Letters, 106, 171901 (2015).
・Masahiro Nomura, Yuta Kage, Junki Nakagawa, Takuma Hori, Jeremie Maire, Junichiro Shiomi, Dominik Moser, Oliver Paul, "Impeded thermal transport in Si multiscale hierarchical architectures with phononic crystal nanostructures", Physical Review B, 91, 205422 (2015).
・Junki Nakagawa, Yuta Kage, Takuma Hori, Junichiro Shiomi, Masahiro Nomura, "Crystal structure dependent thermal conductivity in two-dimensional phononic crystal nanostructures", Applied Physics Letters, 107, 023104 (2015).
・Anuj Arora, Takuma Hori, Takuma Shiga, Junichiro Shiomi, "Thermal rectification in restructured graphene with locally modulated temperature dependence of thermal conductivity", Physical Review B, 96, 165419 (2017).
・Takuma Hori, Takafumi Kamino, Yuta Yoshimoto, Shu Takagi, Ikuya Kinefuchi, "Mutual influence of molecular diffusions in gas and surface phases", Physical Review E, 97, 013101 (2018).
・Takuma Hori, Junichiro Shiomi, "Tuning phonon transport spectrum for better thermoelectric materials", Science and Technology of Advanced Materials, 20, 10, (2019).

研究紹介

伝熱の形態の一つである熱伝導は,経験則であるフーリエの法則に支配されることが知られています.しかし一方でナノスケールではその法則が必ずしも成り立たず,一般に熱の輸送が抑制されます.これにより,性能が制限されてしまう電子デバイスもあれば,一方で効率が促進されるエネルギー変換デバイスもあります.そのため,微細化が進むそれらのデバイスにおいて,伝熱を意識した設計が必要不可欠になります.また大きなスケールでの伝熱現象でも,その原理の理解のためには小さなところで何が起きているかの理解が重要になります.     当研究室では主にシミュレーションを用いてナノをはじめとする様々なスケールでの伝熱現象について研究を行い理解することで,機械や材料の設計への貢献を目指します.それを踏まえ,ナノ構造中の粒子輸送の最適化,非均質材料における熱伝導機構の解明,カーボンナノチューブ等の低次元材料の熱伝導率の制御,流体構造の熱的安定性の検証などを行っています.特に,基礎的な研究を応用に結び付けること,知見を蓄積して新しい学術分野を創生することを意識して研究を行っております.

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本学のテニュアトラック事業について

若手研究者が早期にPrincipal Investigatorとして活動できる機会を与えていただけることは大変ありがたいです.また,スタートアップ資金や事務支援をしていただける担当者,メンターの先生の存在は着任後の速やかな研究・教育の実施にあたり大いに助けになります. 既にこの事業により採用された後,テニュアを取得された先生もたくさんいらっしゃることも励みになります.本事業について「若手にとってこれ以上の好待遇はない」とまで言っていただける他大学の先生もおり,そうした中で活動できることを嬉しく思います.

今後の抱負

優秀な学生を育て社会に送ることが一つの目標です.その経験を通して自分自身の能力も培いたい思います.研究については,基礎科学的な分野を工学的な応用に発展させる,新しい分野を開拓する等のような大きな仕事をしたいです.