研究室名:山田研究室(機能ナノ材料研究室)

 

 

研究室紹介

本研究室では,環境負荷の低減に焦点を当てた高温超伝導体素子の作製や,太陽電池の出力向上を目指した蛍光体の合成に関する研究等を行っています.

超伝導体や蛍光体に興味がある学生はもちろんのこと,物性全般に興味がある学生も歓迎します.

 

 

研究概要

テーマ1「Bi2Sr2CaCu2Oy薄膜の配向制御と印刷法を組み合わせた簡易作製法開発」

Bi2Sr2CaCu2Oyテラヘルツ発振素子は連続波発振可能な小型固体素子として注目されていますが,作製工程が複雑(最低9ステップ)であること,真空装置が必要であること(数千万円以上の装置)が問題となっていました.これに対し,溶液法ならば,格子定数を考慮した基板選定と,適切な温度調節による熱処理により,結晶軸が特定方向に傾いた薄膜を作製できます.印刷法による原料パターン印刷を組み合わせれば「原料印刷熱処理電極付け」の3ステップで済み,数十万円の電気炉・原料印刷用の版やプリンターと材料費があればよいと考えられます.

 

その他に,以下のようなテーマで研究を行っています.

 

テーマ2「太陽電池出力向上を目指したセラミックス波長変換材料の作製」

 

テーマ3「融剤法を用いたセラミックス薄膜材料の低温合成」

 

テーマ4「セラミックス材料の高機能ナノ粒子の作製」

 

テーマ5「セラミックス材料の高機能多孔質体の作製」

 

 

略歴

1975年 9月 宮城県仙台市生まれ

1994年 3月 栃木県立宇都宮高等学校 卒業

1999年 3月 東北大学工学部 電気工学科 卒業

2001年 3月 東北大学大学院 工学研究科 電気・通信工学専攻 博士前期2年の課程 修了

2006年 3月 東北大学大学院 情報科学研究科 応用情報科学専攻 博士後期3年の課程 修了

         博士(情報科学)取得

2006年 4月 東北大学 電気通信研究所 教育研究支援者 着任

2006年10月 小山工業高等専門学校 電気情報工学科 助手 着任

2007年 4月 小山工業高等専門学校 電気情報工学科 助教 配置換

2012年 4月 小山工業高等専門学校 電気情報工学科 講師 昇任

2013年 4月 小山工業高等専門学校 電気電子創造工学科 講師 配置換

2015年 4月 長岡技術科学大学大学院 工学研究科 電気電子情報工学専攻 講師 着任(出向)

2017年 4月 小山工業高等専門学校 電気電子創造工学科 講師 帰任

現在に至る

 

 

社会活動

所属学会

応用物理学会,日本セラミックス協会

 

 

外部資金

科研費(1件)

1.  研究種目:基盤研究(C)(代表),研究期間:H29年度〜H31年度

課題名「印刷法を応用した有機金属分解法による新規プレーナー型固有ジョセフソン発振器の開発」

 

 

研究業績

査読論文(14件)

1.       Y. Yamada, T. Kato, T. Ishibashi, T. Okamoto, and N. Mori

“Preparation of (11n) oriented Bi2Sr2CaCu2O8+x thin films without c-axis twin structure by the metal-organic decomposition method using vicinal SrTiO3 (110) substrates”

AIP Advances 8, 015101 (2018)

2.       P. Lorchirachoonkul, M. Nakata, Y. Yamada, T. Okamoto

“Fabrication of potassium salts doped zinc tungstates prepared with nitrate, sulfate, chloride and their photoluminescence properties”

Journal of Luminescence 197 (2018) 131–134

3.       Y. Yamada, N. Mori, T. Atsumi, T. Kato, T. Ishibashi

Preparation of (11n) Oriented Bi2Sr2CaCu2O8+x thin films by the metal-organic decomposition method

Physics Procedia 65, pp.165168, 2015

4.       Y. Deguchi, H. Kikuchi, N. Mori, Y. Yamada, T. Atsumi, K. Yoshida, T. Ishibashi

“Fluctuation-conductivity characterization of superconducting Bi2Sr2CaCu2O8+δ thin films prepared by the metal-organic decomposition method”

Physics Procedia 45, pp.193–196, 2013

5.       Y. Yamada, K. Nakajima

Numerical research on RF induced zero-crossing steps of stacked Josephson junction in flux-flow state

Physica C 471, pp.820–823, 2011

6.       Y. Yamada, K. Nakajima, K. Nakajima

“Research on flux-flow oscillators induced different types of pinning potentials”

Physica C 470, pp.1130–1132, 2010

7.       Y. Yamada, K. Nakajima, K. Nakajima

RF impedance of intrinsic Josephson junction in flux-flow state with a periodic pinning potential and its optimum condition for RF radiation

Physica C 469, pp.1088-1092, 2009

8.       Y. Yamada, K. Nakajima, K. Nakajima

“RF impedance of intrinsic Josephson junction in flux-flow state with a periodic pinning potential”

Physica C 468, pp.1295-1297, 2008

9.       R. Minowa, Y. Yamada, N. Mori

“Characterization of polycrystalline LaBaCaCu3O7-δ superconductors in the fluctuation regime”

Physica C 468, pp.1225-1227, 2008

10.    K. Nakajima, Y. Yamada, T. Yamashita

“RF responses and possible applications of intrinsic Josephson junctions in different vortex states”

Physica C 468, pp.660-663, 2008

11.    Y. Yamada, K. Nakajima, K. Nakajima

“RF Responses and In-Phase Josephson Vortex Motion in an Intrinsic Josephson Junction System with a Periodic Pinning Potential”

Journal of the Korean Physical Society, Vol. 48, No. 5, pp.1053-1056, 2006

12.    Y. Yamada, K. Nakajima, K. Nakajima

“Numerical studies on the collective vortex flow and RF responses of the intrinsic Josephson junction with periodic potentials”

Journal of Physics: Conference Series Vol. 43, pp.1366-1369, 2006

13.    Y. Yamada, K. Nakajima, T. Yasuda, T. Yamashita, K. Nakajima

“Shapiro step responses in the flux-flow state of Bi-2212 intrinsic Josephson junctions with cooperation of pancake vortices”

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, Vol. 15, Issue 2, pp.1028-1031, 2005

14.    Y. Yamada, Y. Uematsu, Y. Mizugaki, K. Nakajima, T. Yamashita

“Josephson Plasma in Bi2Sr2CaCu2O8+δ detected by Nb/AlOx/Nb Junction”

Physica C 362, pp.244-246, 2001

 

国際会議発表(11件)

1.       Y. Yamada, T. Okamoto

“Preparation of (11n) oriented Bi2Sr2CaCu2O8+x thin films by solution methods using NdGaO3 (100) substrates”

30th International Symposium on Superconductivity, PCP5-5, Tokyo Japan, December, 2017

2.       P. Lorchirachoonkul, M. Nakata, Y. Yamada and T. Okamoto

“A Study of the Structure and Optical Transition properties of Potassium-Doped Zinc Tungstate prepared by Nitrate, Sulfate and Chloride”

The Thailand-Japan International Academic Conference 2016, Tokyo, Japan, October, 2016

3.       P. Lorchirachoonkul, M. Nakata, Y. Yamada and T. Okamoto

“Effect of Potassium Nitrate, Potassium Chloride and Potassium Sulfate Doping on The Structure and Optical Transition properties of Zinc Tungstate”

The 5th International GIGAKU Conference, P-29, Nagaoka, Japan, October, 2016

4.       T. Narihata, T. Okamoto, Y. Yamada, Y. Kuroki, M. Takata

“Current oscillation in porous GdBa2Cu3O7-δ-based ceramics rod prepared using naphthalene”

The 5th International GIGAKU Conference, P-19, Nagaoka, Japan, October, 2016

5.       Y. Yamada, T. Kato, T. Ishibashi, N. Mori

“In-plain Anisotropic Superconductivity of (11n) Oriented Bi2Sr2CaCu2O8+x Thin Films by the Metal-Organic Decomposition Method”

The 32nd International Japan-Korea Seminar on Ceramics, TF-P6, Nagaoka, Japan, November, 2015

6.       Y. Yamada, K. Nakajima

“Simulation of phase-locking motion of Josephson vortices in intrinsic Josephson junction stack”

24th International Symposium on Superconductivity, VPP-22, Funabori, Japan, October, 2011

7.       Y. Yamada, K. Nakajima , T. Yamashita

“Numerical research on RF induced zero-crossing steps of intrinsic Josephson junction”

The 7th International Symposium on Intrinsic Josephson Effects and Plasma Oscillations in High-Tc Superconductors (PLASMA 2010), P9, Hirosaki, Japan, May, 2010

8.       K. Nakajima, T. Chiba, Y. Yamada

“Study on In-Phase Vortex-Flow in Intrinsic Josephson Junctions toward Possible RF Emission”

2009 Superconductive device, material, system, and cryocooler conference in Yonezawa, Oral 4-2, Yonezawa, Japan, June, 2009

9.       Y. Yamada, K. Nakajima, K. Nakajima, T. Yamashita

“mm-wave responses of Bi-2212 intrinsic Josephson junctions in the flux-flow state”

2005 Japan-Taiwan Symposium on Superconductive Electronics, 1-2, Sapporo, Japan, February, 2005

10.    Y. Yamada, K. Nakajima, J. Chen, T. Onomi, K. Nakajima, T. Yamashita

“Observation of the Emission from Bi-2212 Intrinsic Junctions in the Flux-flow State by Nb/AlOx/Nb Junction”

East Asia Symposium on Superconductive Electronics, PC-4, Taipei, November, 2003

11.    Y. Yamada, Y. Mizugaki, K. Nakajima, T. Yamashita

“Detedtion of Josephson Plasma in High-Tc Superconductors with low-Tc Josephson Juntions”

8th International Superconductive Electronics Conference, P2-H7, Osaka, June, 2001

 

紀要等の発表(3件)

1.       山田靖幸,中島健介,中島康治

周期的ポテンシャルを導入した固有ジョセフソン接合における集団的ボルテクス・フローの数値解析

電子通信情報学会技術研究報告ISSN0913-5685信学技報Vol.105 No.210, P7-10, 2005

2.       Y. Yamada, K. Nakajima, K. Nakajima, T. Yamashita

“Effect of pancake vortices on the Shapiro-step-like responses of Bi-2212 intrinsic Josephson junctions in the flux-flow state”

電子通信情報学会技術研究報告ISSN0913-5685信学技報Vol.104 No.654, P5-8, 2005

3.       山田靖幸,植松裕,水柿義直,中島健介,山下努

“Nb/AlOx/Nbジョセフソン接合を用いたBi2Sr2CaCu2Oxジョセフソンプラズマの検出

電子情報通信学会技術研究報告・信学技報Vol.100 No.399 p13-182000

 

国内学会発表(44件)

1.       船岡 共生,岡元 智一郎,山田 靖幸,黒木 雄一郎,田 雅介

“BaSnO3膜の作製と光波長変換膜への応用

日本セラミックス協会 2017年年会,日大,20173

2.       成畑 徳浩,岡元 智一郎,山田 靖幸,黒木 雄一郎,高田 雅介

ナフタレンを用いて作製した多孔質GdBa2Cu3O7-δ基セラミックス線材における電流の振動現象に及ぼす相対密度、長さ、印加電圧の影響

日本セラミックス協会 2017年年会,日大,20173

3.       船岡 共生,岡元 智一郎,山田 靖幸,黒木 雄一郎,田 雅介

“BaSnO3薄膜の作製と発光特性の評価

平成28年度 日本セラミックス協会 東北北海道支部研究発表会,北大,201610

4.       谷口 惇浩, 岡元 智一郎, 山田 靖幸

“Sm-Nd共添加Ca3La2W2O12の作製と発光特性の評価

平成28年度 日本セラミックス協会 東北北海道支部研究発表会,北大,201610

5.       成畑 徳浩,岡元 智一郎,山田 靖幸,黒木 雄一郎,高田 雅介

ナフタレンを用いて作製した多孔質GdBa2Cu3O7-δ基セラミックス線材 における電流の振動現象

日本セラミックス協会 29回秋季シンポジウム,広島大,20169

6.       P. Lorchirachoonkul, M. Nakata, Y. Yamada and T. Okamoto

“PHOTOLUMINESCENCE OF POTASSIUM-DOPED ZINC TUNGSTATE PREPARED USING NITRATE, SULFATE, AND CHLORIDE”

日本セラミックス協会 29回秋季シンポジウム,広島大,20169

7.       山田 靖幸,加藤 孝弘,石橋 隆幸,岡元 智一郎

傾斜基板を用いたMOD法による双晶構造のない(11n)配向Bi2212薄膜の作製

2016年春季 第63回応用物理学会春季学術講演会,東工大,20163

8.       中田 匡哉岡元 智一郎,山田 靖幸,黒木 雄一郎,高田 雅介

Cu添加Ca3(PO4)2の蛍光特性に及ぼす焼成時の冷却速度の影響

日本セラミックス協会 2016年年会,早稲田大,20163

9.       成畑 徳浩,岡元 智一郎,山田 靖幸,黒木 雄一郎,高田 雅介

ナフタレンを用いて作製した多孔質GdBa2Cu3O7-δ基セラミックス線材を用いた酸素センサの低酸素分圧下での安定性

日本セラミックス協会 2016年年会,早稲田大,20163

10.    P. Lorchirachoonkul, M. Nakata, Y. Yamada and T. Okamoto

“FABRICATION OF POTASSIUM-DOPED ZINC TUNGSTATE AND ITS PHOTOLUMINESCENCE PROPERTY”

日本セラミックス協会 2016年年会,早稲田大,20163

11.    中田 匡哉,岡元 智一郎,山田 靖幸,黒木 雄一郎,高田 雅介

“Cu添加Ca3(PO4)2の合成及び発光特性の評価

平成27年度 日本セラミックス協会 東北北海道支部研究発表会,米沢市市民文化会館,201510

12.    成畑 徳浩,岡元 智一郎,山田 靖幸,黒木 雄一郎,田 雅介

ナフタレンを用いて作製した多孔質GdBa2Cu3O7-δ基セラミックス線材の酸素センシング特性

平成27年度 日本セラミックス協会 東北北海道支部研究発表会,米沢市市民文化会館,201510

13.    山田 靖幸,加藤 孝弘,石橋 隆幸,森 夏樹

“MOD法により作製した(11n)配向Bi2212薄膜の面内異方性

2015年秋季 第76回応用物理学会学術講演会,13p-4A-8,名古屋国際会議場,20159

14.    山田 靖幸,羽根田 海生,松崎 亮博,森 夏樹,渥美 太郎,加藤 孝弘,石橋 隆幸

“MOD法による非c軸配向BSCCO薄膜の作製(U)”

2015年春季 第62回応用物理学会春季学術講演会,12a-P9-3,東海大,20153

15.    羽根田 海生,松崎 亮博,山田 靖幸,森 夏樹,渥美 太郎,田中 昭雄,加藤 孝弘,石橋 隆幸

MOD法による非c軸配向Bi2212薄膜の作製と特性評価

5 電気学会東京支部栃木・群馬支所 合同研究発表会,ETT-15-61,宇大,20153月,(優秀発表賞受賞)

16.    山田 靖幸,森 夏樹,渥美 太郎,石橋 隆幸

“MOD法による非c軸配向BSCCO薄膜の作製

2014年秋季 第75回応用物理学会学術講演会,18a-PB6-1,北大,20149

17.    菊池広晶,出口 裕,山田靖幸,田中昭雄,森 夏樹,石橋隆幸

スピンコート法によるBi2Sr2CaCu2O8+δ系薄膜の作製と超伝導特性評価

3回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会,ETT-12-68,宇都宮大,20133

18.    山田靖幸,神藤和弥,柴智明,根津恭吾,中島健介

固有接合スタックによる電磁波増幅の数値解析

2012年春季 第59回応用物理学関係連合講演会,17p-GP5-10,早稲田大,20123

19.    出口裕,森夏樹,山田靖幸,渥美太郎,石橋隆幸

スピンコート法によるBi2212系超伝導薄膜の作製とその揺らぎ伝導率特性(第2報)- Aslamasov-Larkni, Maki-Thompson, Density of States項による解析-”

2012年春季 第59回応用物理学関係連合講演会,17p-GP5-4,早稲田大,20123

20.    山田靖幸,中島健介

固有接合への高周波照射によるゼロクロスステップの数値解析(3)”

2011年秋季 第72回応用物理学会学術講演会,31p-ZS-10,山形大,20118

21.    山田靖幸,中島健介

固有接合への高周波照射によるゼロクロスステップの数値解析(2)”

2011年春季 第58回応用物理学関係連合講演会,26p-CA-9,神奈川工科大,20113

22.    山田靖幸,中島健介

固有接合への高周波照射によるゼロクロスステップの数値解析

2010年秋季 第71回応用物理学会学術講演会,14a-P3-15,長崎大,20109

23.    山田靖幸,中島健介,中島康治

周期的ポテンシャルを導入した磁束フロー発振器の検討

2010年春季 第57回応用物理学関係連合講演会,18a-V-4,東海大,20103

24.    山田靖幸,中島健介,中島康治

ピンニングポテンシャルを導入した磁束フロー発振器の検討

2009年秋季 第70回応用物理学会学術講演会,9a-S-5,富山大,20099

25.    山田靖幸,中島健介,中島康治

高周波インピーダンスによる周期的ピンニングポテンシャルの効果の検証

2009年春季 第56回応用物理学関係連合講演会,2a-ZB-5,筑波大,20094

26.    山田靖幸,中島健介,中島康治

磁束フロー状態の固有ジョセフソン接合における高周波インピーダンス(3)”

2008年秋季 第69回応用物理学会学術講演会,5a-G-11,中部大,20089

27.    山田靖幸,中島健介,中島康治

磁束フロー状態の固有ジョセフソン接合における高周波インピーダンス(2)”

2008年春季 第55回応用物理学関係連合講演会,27a-NC-20,日大理工学部,20083

28.    山田靖幸,中島健介,中島康治

磁束フロー状態の固有ジョセフソン接合における高周波インピーダンス

2007年秋季 第68回応用物理学会学術講演会,4P-ZF-10,北海道工大,20079

29.    山田靖幸,中島健介,中島康治

固有ジョセフソン接合における磁束フローに与える周期的ピンニングポテンシャルの効果

2007年春季 第54回応用物理学関係連合講演会,29p-L-15,青山学院大,20073

30.    山田靖幸,岡田崇志,中島健介

固有ジョセフソン接合における磁束フロー特性 高周波交番磁場に代わる磁束フロー励起の可能性

2006年秋季 第67回応用物理学会学術講演会,29p-F-5,立命館大,20068

31.    山田靖幸,中島健介,中島康治

周期的ピンニングポテンシャルを考慮した誘導結合積層ジョセフソン接合におけるジョセフソンボルテクスフロー

2006年春季 第53回応用物理学関係連合講演会,24a-H-9,武蔵工大,20063

32.    山田靖幸,中島健介,中島康治

周期的ポテンシャルを導入した固有ジョセフソン接合における集団的ボルテクス・フローの数値解析

2005年度 超伝導エレクトロニクス研究会,弘前大学,20057

33.    山田靖幸,中島健介,中島康治

周期的ポテンシャルを導入した固有ジョセフソン接合における集団的ボルテクス・フローの数値解析

2005年度春季低温工学・超伝導学会,東京大学,3E-p0220056

34.    山田靖幸,中島健介,安田敬,山下努,中島康治

周期的ポテンシャルを導入した固有ジョセフソン接合における集団的ボルテクス・フロー

2005年春季 第52回応用物理学関係連合講演会,31p-X-18,埼玉大,20053

35.    山田靖幸,中島健介,山下努,中島康治

フラックスフロー状態にある固有接合スタックの高周波応答とパンケーキボルテクスの影響

3回超伝導・低温工学若手合同講演会,大阪大,200412

36.    山田靖幸,中島健介,山下努,中島康治

固有接合スタックへの高周波照射によるボルテクスの集団的運動の解析

2004年度秋季低温工学・超電導学会,八戸工大,1E-p15200411

37.    中島健介,山田靖幸,安田敬,山下努

固有接合スタックへのミリ波照射によるボルテクスの集団的運動とゼロ交差ステップ

2004年秋季 第65回応用物理学会学術講演会,26,東北学院大,20049

38.    山田靖幸,中島健介,陳健,小野美武,中島康治,山下努

“Nb/AlOx/Nb接合によるBSCCO固有接合のフラックスフロー特性の評価

2003年秋季 第64回応用物理学会学術講演会,31p-ZG-220038

39.    山田靖幸,中島健介,陳健,山下努

“BSCCOメサ接合と結合させたNb/AlOx/Nb接合の作製

2003年春季 第50回応用物理学関係連合講演会,30a-ZT-1020033

40.    山田靖幸,水柿義直,中島健介,山下努

“Bi-2212ジョセフソンプラズマのNb/AlOx/Nb接合特性に及ぼす影響の検証

2002年春季 第49回応用物理学関係連合講演会,27p-ZB-1220023

41.    山田靖幸,水柿義直,中島健介,山下努

“Bi2212単結晶上に作製したNb/AlOx/Nb接合の特性評価

応用物理学会東北支部第56回学術講演会,7PA5200112

42.    山田靖幸,植松裕,水柿義直,中島健介,山下努

“Nb/AlOx/Nbジョセフソン接合を用いたBi2Sr2CaCu2Oxジョセフソンプラズマの検出

電子情報通信学会,山形,200010

43.    山田靖幸,植松裕,水柿義直,中島健介,山下努

“Nb/AlOx/Nbジョセフソン接合を用いたBi2Sr2CaCu2Oxジョセフソンプラズマの検出

2000年秋季 第61回応用物理学会学術講演会,3p-ZL-920009

44.    山田靖幸,植松裕,水柿義直,中島健介,山下努

高温超伝導体Bi2Sr2CaCu2Ox単結晶上Nb/Al-AlOx/Nbジョセフソン接合の作成

2000年春季 第47回応用物理学関係連合講演会,30a-Q-120003