2025/03/18 更新

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ヨシダ ユタカ
吉田 隆
YOSHIDA, Yutaka
所属
大学院工学研究科 電気工学専攻 先端エネルギー 教授
大学院担当
大学院工学研究科
学部担当
工学部 電気電子情報工学科
職名
教授

学位 1

  1. 博士(工学) ( 名古屋大学 ) 

研究分野 3

  1. その他 / その他  / 応用物性・結晶工学

  2. その他 / その他  / 表面成長

  3. その他 / その他  / 超伝導

現在の研究課題とSDGs 3

  1. 高温超伝導薄膜及び線材に関する研究

  2. Vapor-Liguid-Solid成長を用いた薄膜成長メカニズムに関する研究

  3. 熱電変換材料に関する研究

経歴 1

  1. 名古屋大学   運営支援組織等 教育基盤連携本部 アドミッション部門   本部員

    2016年4月 - 現在

学歴 1

  1. 名古屋大学   工学研究科

    - 2000年

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    国名: 日本国

所属学協会 4

  1. Material Research Society

  2. 低温工学協会   研究会幹事 庶務幹事  委員長

  3. 応用物理学会   分科会幹事、プログラム編集委員、企画運営委員、編集委員、東海支部幹事

  4. 電気学会   支部幹事  上席会員

委員歴 27

  1. 国際超電導シンポジウム    組織委員  

    2021年 - 2022年   

  2. 核融合科学研究所   客員教授  

    2020年4月 - 2022年3月   

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    団体区分:その他

  3. 国際超電導シンポジウム    組織委員  

    2018年3月 - 2020年   

  4. 国際超電導シンポジウム    組織委員  

    2016年3月 - 2018年   

  5. 低温工学超電導学会材料研究会   委員長  

    2015年4月 - 現在   

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受賞 3

  1. 応用物理学会超伝導分科会論文賞

    2011年3月   応用物理学会  

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    受賞国:日本国

  2. 超伝導科学技術賞

    2008年   未踏科学技術協会  

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    受賞国:日本国

  3. 低温工学超伝導学会優秀発表賞

    2003年  

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    受賞国:日本国

 

論文 391

  1. Effect of Oxygen Annealing on RE123 Superconducting Film Inferred From Changes in Microstructure

    Ichinose, A; Yamazaki, S; Matsumoto, K; Ichino, Y; Horio, K; Horide, T; Yoshida, Y

    IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY   35 巻 ( 5 )   2025年8月

  2. Monte Carlo Study on Crystal Growth of BMO-Doped REBCO Films Affected by Growth Conditions

    Ichino, Y; Arita, T; Seike, Y; Taoka, N; Mori, T; Horio, K; Ichinose, A; Horide, T; Matsumoto, K; Yoshida, Y

    IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY   35 巻 ( 5 )   2025年8月

  3. Monte Carlo simulation study on BaMO<sub>3</sub> nanostructures in BMO-doped REBa<sub>2</sub>Cu<sub>3</sub>O<sub><i>y</i> </sub> thin films prepared by the vapor-liquid-solid technique

    Arita, T; Ichino, Y; Horide, T; Yoshida, Y

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   63 巻 ( 10 )   2024年10月

  4. Suppression of grain boundary weak link by Ca doping in YBa<sub>2</sub>Cu<sub>3</sub>O<sub>7</sub> coated conductor

    Yamamoto, K; Yoshida, Y; Horide, T

    SUPERCONDUCTOR SCIENCE & TECHNOLOGY   37 巻 ( 9 )   2024年9月

  5. Evaluation of temperature dependent vortex pinning properties in strongly pinned YBa 2 Cu 3 O 7- 8 thin fi lms with Y 2 BaCuO 5 nanoinclusions

    Jha, AK; Matsumoto, K; Horide, T; Saini, S; Ichinose, A; Mele, P; Yoshida, Y; Awaji, S

    SUPERCONDUCTIVITY   9 巻   2024年3月

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書籍等出版物 5

  1. ナノ薄膜構造熱電変換材料

    吉田 隆( 担当: 共著)

    熱電変換技術の基礎と応用(シーエムシー出版編集)  2011年 

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    記述言語:日本語

  2. *ナノ欠陥導入酸化物材料

    吉田 隆( 担当: 単著)

    シーエムシー出版  2009年2月 

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    記述言語:日本語

    機能材料

  3. *酸化物系薄膜

    吉田隆( 担当: 単著)

    エヌ ティー エス  2009年 

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    記述言語:日本語

    熱電変換技術ハンドブック

  4. *Surface decoration of substrate to increase flux pinning in YBCO and SmBCO films

    K. Matsumoto, Y. Yoshida( 担当: 共著)

    Flux Pinning and AC Loss Studies on YBCO Coated Conductors, Nova Science Publishers, Inc.  2007年 

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    記述言語:英語

  5. *化学気相成長法(chemical vapor deposition)-CVD法を用いて作製した高温超伝導膜-

    吉田 隆( 担当: 単著)

    応用物理学会「高温超伝導体(下)-材料と応用-」  2005年 

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    記述言語:日本語

講演・口頭発表等 1144

  1. Growth mechanism of BaMO3-doped REBa2Cu3Oy thin films by Vapor-Liquid-Solid technique simulated by Monte Carlo simulation

    Tomonori Arita, Yusuke Ichino, Yutaka Yoshida

    The 35rd International Symposium on Superconductivity  2022年12月 

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    開催年月日: 2022年12月

  2. Geometry measurement of an ablation plasma in the pulsed laser deposition method and effective investigation for using Bayesian optimization

    Tomoki Osada, Yusuke Ichino, Yutaka Yoshida

    The 35rd International Symposium on Superconductivity  2022年12月 

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    開催年月日: 2022年12月

  3. モンテカルロ法を⽤いた REBCO薄膜のVLS成⻑シミュレーション

    一野 祐亮, 清家 善之, 森 竜雄、江原 大貴、土屋 雄司、吉田 隆

    2022年応用物理学会春季学術講演会  2022年 

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    開催年月日: 2022年

  4. 高温超伝導ダイオードを用いたマイクロ波信号の整流

    土屋 雄司1、水野彰人2、鶴田彰宏3、尾崎 壽紀4、吉田 隆

    2022年応用物理学会秋季学術講演会  2022年 

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    開催年月日: 2022年

  5. 人工ピン入りRE系超伝導線材を用いた二層直流超伝導ケーブルの通電特性

    山口 柊平(九工大), 濵本 拓郎(九工大), 木内 勝(九工大), 吉田 隆(名大)

    2022年度春季低温工学超電導学会会  2022年 

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    開催年月日: 2022年

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共同研究・競争的資金等の研究課題 22

  1. 低コストREBCO長尺線材の開発

    2016年1月 - 2020年3月

    先端的低炭素化技術開発事業(ALCA)実用化 

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    資金種別:競争的資金

  2. 原子レベル制御による120 K級超伝導線材の開発

    2011年3月 - 2016年3月

    先端的低炭素化技術開発事業(ALCA) 

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    資金種別:競争的資金

  3. 省エネに向けたナノ技術を用いて作製した高温超伝導材料に関する研究

    2010年4月 - 2011年3月

    省エネに向けたナノ技術を用いて作製した高温超伝導材料に関する研究 

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    資金種別:競争的資金

  4. 希少金属代替材料開発プロジェクト[Nd-Fe-B系磁石を代替する新規永久磁石及びイットリウム系複合材料の開発」(超軽量高性能モータ等向けイットリウム系複合材料の開発)]

    2010年3月 - 2011年3月

    NEDO 

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    資金種別:競争的資金

  5. 薄膜法によるFeAs系およびその周辺超伝導物質の探索

    2008年10月 - 2012年3月

    JST 

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    資金種別:競争的資金

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科研費 12

  1. ナノ組織制御超伝導線を用いた縦磁界直流電力輸送ケーブルの高性能化に関する研究

    研究課題/研究課題番号:21H01872  2021年4月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    木内 勝, 吉田 隆

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    担当区分:研究分担者 

    本研究では、ナノ組織制御技術を用いて線材に欠陥(人工ピン)を導入したRE(Rare-Earth)系コート超伝導線材と、超伝導線材の電流通電の方向に磁界を平行に加えることにより電流容量が大きく増加する縦磁界効果を用いて、軽量でコンパクトな高性能直流電力輸送ケーブルの実現を目的とする。この2つを組み合わせることにより、従来の超伝導ケーブルに比べて2倍の電流量を有する直流電力輸送ケーブルを目指すと共に、水素の排熱等による低コストケーブルシステムや、工場敷地内の大電流容量が必要とされる建屋間を結ぶ高密度な電力輸送システム構築、電車のき電線へ利用できる超伝導ケーブルの基礎技術の確立を行う。
    本研究では、超伝導線材の電流通電の方向に磁界を平行に加えることにより電流容量が大きく増加する縦磁界効果を用いて、軽量でコンパクトな直流電力輸送ケーブルの高性能化のため2つの観点から研究を行った。1つ目はは線材の縦磁界下で線材の臨界電流特性の決定機構解明であり、二つ目はケーブルの最適利用環境について調べた。縦磁界下で臨界電流特性を向上させるためには、超伝導層を歪ませないような小さな欠陥の導入が有効であることが明らかなった。更に、ケーブルの利用環境としては、冷却コストの点からも、液体窒素を減圧した過冷却下での運用の方が液体窒素冷却に比べて2倍の電流容量が達成できることが明らかなった。
    超伝導電力送電には超伝導ケーブル自体のコストだけでなく、付帯設備などの初期コストが必要なため阻害要因となっているが、本研究の新しい技術を利用した直流電力輸送ケーブルは、液体窒素冷却のみでなく、地中に埋設された断熱二重層の管路内の過冷却液体窒素下におけるケーブルの高性能化を明らかにしている。また、このような高性能な電力輸送ケーブルは、現在注目されている小型核融合炉や電気航空機への利用も可能にする。更に、本研究で明らかにした線材の開発が可能になると、高性能化ばかりでなく高密度化も可能になり利用線材の量を減らすことができ、ケーブル作製のコストの低減にも大きく貢献できる。

  2. 革新的機能性酸化物の創成に向けたヒエラルキカル物質科学の構築

    研究課題/研究課題番号:20H02682  2020年4月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    一野 祐亮, 吉田 隆

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    担当区分:研究分担者 

    超伝導や熱電変換などの機能性酸化物は、従来物材料をしのぐ機能性を持っているが、結晶構造に起因した機能性の物理的異方性を持っているため、結晶方位を揃えなければ十分な性能を発揮することが出来ない。一方、ナノ構造制御によってその機能性が大幅に向上する。しかし、様々な応用に対しては十分な体積が求められている。本課題では、ナノ階層、マイクロ階層とヒエラルキカルに分離し、薄膜技術を用いたナノ組織制御、結晶成長技術を用いた厚膜、フリースタンディング膜の積層による高体積率化などの技術を開発し、融合させることで応用指向の高機能性酸化物材料を創製するヒエラルキカル物質科学を拓く。
    本研究は、超伝導など機能性酸化物のナノ構造制御による機能性向上(ナノ階層)と機能性を維持したままの体積増大技術(マイクロ階層)の開発を目的とした。特に、REBCO超伝導体をエピタキシャル成長させ、基板から自立させる技術を開発した。ナノ階層としてパルスレーザー蒸着法を用いて、RE123のエピタキシャル成長を行った。マイクロ階層では、可溶性のNaCl基板あるいは水溶性酸化物Ba3Al2O6中間層を用いて、基板から機能性酸化物薄膜を剥離し、それらをスタックすることで体積の増大を目指した。しかし、YBCOのエピタキシャル成長条件にさらされるとBAOが水溶性を失う可能性が示唆された。
    本研究の学術的意義としては、YBCO自立薄膜の作製を実現することで、従来困難であった高性能かつ自立膜のスタックによって十分な体積が得られる点が挙げられる。特に、水溶性犠牲層を用いた剥離技術は、他の機能性酸化物への展開も可能性であり、そのメカニズム解明は学術的に意義深い。社会的意義としては、YBCO自立薄膜をスタックした擬似バルクは、従来のバルク材料に比べて臨界電流密度が高いため、より小型かつ安価な液体窒素で動作する高効率なフライホイールやNMRなどの応用が期待される点が挙げられる。

  3. 自己組織化を利用したエネルギー・エフィシェント・マテリアルの創製ーの探索

    2016年4月 - 2019年3月

    科学研究費補助金 

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    担当区分:研究分担者 

  4. 高温超伝導線材における高ひずみ特性の観点から最適な人工ピンニングセンターの探索

    2016年4月 - 2019年3月

    科学研究費補助金  基盤研究(B)

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    担当区分:研究分担者 

  5. 高温超伝導線材における高ひずみ特性の観点から最適な人工ピンニングセンターの探索

    研究課題/研究課題番号:16H04512  2016年4月 - 2019年3月

    菅野 未知央

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    担当区分:研究分担者 

    磁場中臨界電流(Ic)を向上するために導入される人工ピンニングセンター(APC)を含む高温酸化物超伝導体SmBa2Cu3Oy(SmBCO)薄膜について、APC導入によるIcのひずみ効果への影響に関する研究を行なった。APCの一種であるBaHfO3(BHO)の添加有無により、自己磁場下でIcが最大値をとる線材軸方向ひずみ(ピークひずみ)の温度依存性に差異が観察された。77 K、磁場中では、無添加線材と比較してBHO添加線材でひずみによりIcが増加するピーク効果がより高磁場まで継続する振る舞いが観察された。以上のように、APC導入によりIcのひずみ効果に影響があることが明らかになった。
    本研究で対象とした希土類系高温超伝導体は、他の材料と比較して磁場中で高い臨界電流を有していることから、高磁場超伝導磁石への応用が期待されている。一方、高磁場磁石においては、コイルに対して強大な電磁力が作用するため、機械的特性の評価が重要になる。本研究で開発した、ひずみ効果測定用インサートは、同種の装置としては大電流である500 Aの通電が可能であり、液体ヘリウム温度、外部磁場15 Tという実使用環境での線材の臨界電流をひずみ負荷状態で評価することができる。本超伝導線材に限らず、今後様々な磁石候補線材の評価に使用できる。

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産業財産権 14

  1. 酸化物系熱電変換膜,及び酸化物系熱電変換膜の作製方法

    吉田隆,高井吉明,一野祐亮,吉川智貴,上野美香

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    出願番号:特願2004-246780  出願日:2004年

    出願国:国内  

  2. 酸化物系超伝導薄膜及びその製造方法

    堀井滋,向田昌志,松本要,一瀬中,吉田隆

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    出願番号:特願2004-61414  出願日:2004年

    公開番号:特開2005-251592 

    登録日:2005年 

    出願国:国内  

  3. 酸化物系熱電薄膜及びその製造方法

    吉田隆,高井吉明,吉川智貴、上野美香

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    出願番号:特願2004-3384  出願日:2004年

    出願国:国内  

  4. 超伝導薄膜,その製造方法,及びそれらを用いた超伝導線材,超伝導デバイス

    吉田隆,高井吉明,松本要,向田昌志,一瀬中 他3名

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    出願番号:特願2004-253273  出願日:2004年

    出願国:国内  

  5. 高臨界電流超電導素子

    向田昌志,松本要,吉田隆,一瀬中,堀井滋

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    出願番号:特願2003-308019  出願日:2003年

    公開番号:特開2005-79350 

    登録日:2005年 

    出願国:国内  

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担当経験のある科目 (本学) 11

  1. 現代エネルギー環境論

    2016

  2. 数学2及び演習

    2016

  3. 数学2及び演習

    2015

  4. 現代エネルギー環境論

    2015

  5. 数学2及び演習

    2014

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担当経験のある科目 (本学以外) 5

  1. 2011年4月 - 2012年3月 Shimane University)

  2. 2009年4月 - 2010年3月

  3. 2007年4月 - 2008年3月 Kyushu Institute of Technology)

  4. 2005年4月 - 2006年3月

  5. 電子物性第一

    2002年4月 - 2003年3月 大同工業大学)