2024/03/13 更新

写真a

イソベ カズマ
磯部 和真
ISOBE Kazuma
所属
環境生命自然科学学域 助教
職名
助教

学位

  • 博士(工学) ( 2020年3月   東京工業大学 )

  • 修士(工学) ( 2017年3月   東京工業大学 )

  • 学士(工学) ( 2015年3月   東京工業大学 )

研究キーワード

  • 熱ふく射

  • 熱工学

研究分野

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 熱工学

学歴

  • 東京工業大学   School of Engineering  

    2017年4月 - 2020年3月

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    国名: 日本国

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  • 東京工業大学   Graduate School of Science and Engineering  

    2015年4月 - 2017年3月

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    国名: 日本国

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  • 東京工業大学   School of Engineering  

    2011年4月 - 2015年3月

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    国名: 日本国

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所属学協会

委員歴

  • 日本熱物性学会   評議員  

    2022年1月 - 2023年12月   

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    団体区分:学協会

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  • 日本冷凍空調学会   2022年度 年次大会 実行委員  

    2022年   

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論文

  • Bayesian optimization of periodic multilayered slabs for passive absorptivity control

    Kazuma Isobe, Tsuyoshi Yamamoto, Yutaka Yamada, Akihiko Horibe

    International Journal of Heat and Mass Transfer   2024年4月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2023.125047

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  • Radiative energy transfer via surface plasmon polaritons around metal–insulator grating: For better understanding of magnetic polariton

    Kazuma Isobe, Yutaka Yamada, Akihiko Horibe, Katsunori Hanamura

    Journal of Thermal Science and Technology   19 ( 1 )   2024年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A conventional metal–insulator nanograting has the potential to transmit near-infrared thermal radiation because an electromagnetic wave is resonated in the grating structure. Surface plasmon polaritons (SPPs) take place at the interface between the metal and the insulator with boundaries at both ends. Physicists formulated the resonance frequency of the grating from the Fabry–Pérot interference between the grating thickness and the wavelength of SPPs in a short-range coupled mode. On the other hand, engineering researchers often use a lumped-element model assuming a resonant circuit consisting of an inductance of metal and a capacitance of metal-insulator-metal grating structure. Furthermore, they have considered that the resonant circuit excites a strong magnetic field independent of SPPs. This study compares each physical model and numerical simulation results, then clearly shows that all resonance frequencies and features of the circuit resonance can be described by the Fabry–Pérot interference of the SPPs in short-range coupled mode. Moreover, the estimated resonance frequencies obviously correspond to the local maxima of the transmittance of the nanograting with the various thicknesses and pitches. In this case, a strong magnetic field can be observed in the insulator layer as if it might be an isolated magnetic quantum. However, since materials show no magnetism at near-infrared frequencies, the magnetic response appears due to the contribution of SPPs.

    DOI: 10.1299/jtst.23-00531

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  • 相変化蓄冷材としての潜熱エマルションの生成と物性測定

    松﨑 駿, 堀部 明彦, 山田 寛, 磯部 和真

    日本冷凍空調学会論文集   advpub   2024年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 日本冷凍空調学会  

    <tt>本研究では</tt>0 ℃<tt>以下の温度域において流動性を保持しながら潜熱の吸収,放出が可能な相変化蓄冷材の生成を目標とし,分散媒として濃度</tt>50 mass%<tt>のエチレングリコール水溶液を,相変化物質として融点</tt>-9.6 ℃<tt>の</tt>Dodecane <tt>を採用した潜熱エマルションを生成した.実験の結果,界面活性剤としてポリオキシエチレン</tt>(20)<tt>ソルビタンモノオレエートとソルビタンモノオレエートを採用し</tt>D <tt>相乳化法を用いることにより,平均粒子径が</tt>0.24 μm <tt>程度の微細な</tt>Oil-in-water <tt>エマルションの生成が可能と判明した.試作試料の評価実験を行った結果,長期間乳化状態を維持し,相変化物質が凝固した状態でも流動性を保持することが可能であるということが明らかになった.また,示差走査熱量計による測定結果より,</tt>60 mJ/mg <tt>程度の融解潜熱を有すると判明した.</tt>

    DOI: 10.11322/tjsrae.23-26_oa

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  • Water/ice mixture- and freezing-front motion in a non-isothermal liquid bridge

    Yutaka Yamada, Kodai Okano, Kazuma Isobe, Akihiko Horibe

    Applied Physics Letters   123 ( 23 )   2023年12月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AIP Publishing  

    We experimentally investigate the water/ice mixture- and freezing-front behavior in a water liquid bridge under isothermal and non-isothermal conditions. We find rapid propagation, temporary suspension, and regression of the water/ice mixture front, and finally, it merges with the freezing front when part of the liquid bridge is higher than the freezing temperature. However, freezing-front propagation follows dendritic ice formation, and a protrusion forms at the middle of the liquid bridge as long as the whole liquid bridge is lower than the freezing temperature. We explain those phenomena by quasi-stationary heat-transfer considerations.

    DOI: 10.1063/5.0167486

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  • Analysis of Evaporation of Droplet Pairs by a Quasi-Steady-State Diffusion Model Coupled with the Evaporative Cooling Effect

    Yutaka Yamada, Kazuma Isobe, Akihiko Horibe

    Langmuir   39 ( 44 )   15587 - 15596   2023年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Multidroplet evaporation is a common phase-change phenomenon not only in nature but also in many industrial applications, including inkjet printing and spray cooling. The evaporation behavior of these droplets is strongly affected by the distance between neighboring droplets, and in particular, evaporation suppression occurs as the distance decreases. However, further quantitative information, such as the temperature and local evaporation flux, is limited because the analytical models of multidroplet evaporation only treat vapor diffusion, and the effect of the latent heat transfer through the liquid-vapor phase change is ignored. Here, we perform a numerical analysis of evaporating droplet pairs that linked vapor diffusion from the droplet surface and evaporative cooling. Heat transfer through the liquid and gas phases is also considered because the saturation pressure depends on the temperature. The results show an increase in the vapor concentration in the region between the two droplets. Consequently, the local evaporation flux in the proximate region significantly decreases with decreasing separation distance. This means that the latent heat transfer through the phase change is diminished, and an asymmetrical temperature distribution occurs in the liquid and gas phases. These numerical results provide quantitative information about the temperature and local evaporation flux of evaporating droplet pairs, and they will guide further investigation of multiple droplet evaporation.

    DOI: 10.1021/acs.langmuir.3c01893

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  • Natural convective heat transfer from a heated horizontal disc with heated hollow cylinders: Effect of flow characteristics around heated cylinders with a gap

    Rikio Shimoyama, Yutaka Yamada, Kazuma Isobe, Akihiko Horibe

    International Communications in Heat and Mass Transfer   146   2023年7月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The natural convective heat transfer from a heated horizontal disc with gapped heated hollow cylinders was investigated experimentally, forming the foundation for improving the cooling performance of the heat sinks. The cooling target for this study was the central area of the heated horizontal disc where the heat dissipation was low. The heat transfer was greatly enhanced by the reversal of the flow from the gap between the heated hollow cylinders towards the heated horizontal disc. The reverse flow was promoted by the conditions of a narrow clearance between the heated horizontal disc and the heated hollow cylinder and a wide gap between the heated hollow cylinders. Conversely, for the flow along the heated horizontal disc, the heat transfer showed improvement by increasing the clearance between the heated horizontal disc and the heated hollow cylinder. The relationship between the heat transfer and flow properties was demonstrated using the Nusselt number of the heated horizontal disc and the Rayleigh number corrected for the ratio of the heated hollow cylinder height to the clearance between the heated horizontal disc and the heated hollow cylinder.

    DOI: 10.1016/j.icheatmasstransfer.2023.106928

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  • Synthesis and Characterization of Silica-Encapsulated n-Tetracosane and the Effect of Surface Modification by Silane Coupling Agents

    Kyosuke Okuno, Kazuma Isobe, Akihiko Horibe, Yutaka Yamada

    International Journal of Thermophysics   44 ( 5 )   2023年5月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Microencapsulation of n-tetracosane, whose melting point is approximately 50 °C, in a silica shell has been performed through the sol–gel method using tetraethyl orthosilicate (TEOS) as the precursor for silica-shell formation. Additionally, two types of silane coupling agents were used to modify the surface of the microcapsules to change the wettability. The morphology of the microcapsules was observed by scanning electron microscopy. The chemical composition was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy. The results confirmed the presence of n-tetracosane and silica in the synthesized microcapsules. Wettability analysis showed hydrophobic and hydrophilic features because of the added silane coupling agents. From the results of differential scanning calorimetry measurements, the encapsulation ratio of the microcapsules increased with decreasing TEOS/n-tetracosane ratio, and the highest encapsulation ratio was 87.1 % at a TEOS/n-tetracosane ratio of 0.25. The pH in the microcapsule solution was affected by addition of a silane coupling agent, and shifting the pH to the basic side lowered the encapsulation ratio owing to enhancement of silica condensation. After 100 differential scanning calorimetry cycles, there was no significant degradation in the phase-change temperatures and enthalpies, which confirmed the good phase-change stability and repeatability. Therefore, the microcapsules are a potential material for thermal-energy-storage systems to effectively utilize energy.

    DOI: 10.1007/s10765-023-03179-1

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  • Thermal Energy Storage Performance Enhancement of Microencapsulated n-Tetracosane with a Polymorph-Modulated Calcium Carbonate Shell

    Yutaka Yamada, Takeru Sato, Kazuma Isobe, Wael I.A. Aly, Akihiko Horibe

    Energy and Fuels   37 ( 4 )   3152 - 3158   2023年2月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Microencapsulated n-tetracosane as a phase change material with an inorganic calcium carbonate (CaCO3) shell has been synthesized through a self-assembly process with varying pH value of a precursor solution, and the resultant materials were systematically investigated. Spherical microcapsules with a mean diameter of less than 3 μm were seen by microscopic observation. X-ray diffraction analysis revealed the presence of three CaCO3 polymorphs such as calcite, aragonite, and vaterite in the shell, and these compositions depended on the solution pH. This fact was also confirmed by Fourier transform infrared spectra and reflected in the surface morphology of microcapsules. The characterization of the phase change behavior has shown no significant change in the phase change temperatures and more than 170 mJ/mg of phase change enthalpies with the microcapsules synthesized at pH = 1. This enthalpy corresponds to 69.2% of encapsulation efficiency which is improved from the value reported by other microcapsules with CaCO3 shells. Thermal cycling analysis exhibited good reliability and durability of phase change phenomena in the long term. These results demonstrate a promising potential of microcapsules for developing thermal energy storage materials at a mild temperature range, which can be applied for waste heat recovery applications.

    DOI: 10.1021/acs.energyfuels.2c03564

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  • Experimental evaluation of latent heat use of a microencapsulated phase change material slurry in spraying

    Zhengyin Yuan, Akihiko Horibe, Kunfeng Liang, Yutaka Yamada, Kazuma Isobe, Yonghao Xue

    International Journal of Heat and Mass Transfer   201   2023年2月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A spraying system was constructed with a microencapsulated phase change material (MPCM) slurry as the working medium to weaken the adverse effects of the slurry's high viscosity and low thermal conductivity on heat transfer in a wall tube heat exchanger. The temperature distributions of pure water and MPCM slurry were first obtained through infrared thermal imaging in spraying. Furthermore, the latent heat use of MPCM slurry was investigated through a new method based on the temperature properties of the phase change fluid, in which the working and phase change temperature ranges are matched. The heat-mass transfer characteristics are compared and discussed with those of the base fluid, and the latent heat use of 10wt% MPCM slurry containing the core material n-docosane (C22H46). The experimental results indicate that the phase change enables the MPCM slurry droplets to maintain a higher temperature than a fluid with no phase change or base fluid. Different application modes (static and spraying) have correspondingly different phase change temperature ranges owing to supercooling, and the degree of matching between the working and phase change temperature ranges has a critical impact on the latent heat use of the MPCM slurry. Finally, comparing the heat transfer coefficients and Lewis numbers between the base liquid and MPCM slurry reveals that the phase change not only enhances the heat transfer but also slightly reduces water evaporation compared with pure water spraying.

    DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2022.123573

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  • Droplet motion on a wrinkled PDMS surface with a gradient structural length scale shorter than the droplet diameter

    Yutaka Yamada, Kazuma Isobe, Akihiko Horibe

    RSC Advances   12 ( 22 )   13917 - 13923   2022年5月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Droplet transportation using a wettability gradient surface has attracted much attention owing to applications such as in microfluidic devices. A surface with a spatial structural gradient was prepared through a simple and cost-effective process even though understanding of droplet behavior on the structure was still limited. Here, we report impinging droplet motion on a gradient wrinkled surface. Surfaces were prepared through hard film deposition on soft pre-strained polydimethylsiloxane (PDMS) with a mask installed with a slit to control the amount of deposition, which is related to the wavelength of the wrinkles. Droplets were impinged with varying position with respect to the structure, and the droplet motion was observed in the direction away from the region under the slit. We found an asymmetric contact angle and alternate motion on both sides of the three-phase contact line during the motion according to the gradient of the wrinkle wavelength. These results may help not only to understand the behavior of droplet impingement on a gradient structural surface but also to further develop applications using directional droplet transfer.

    DOI: 10.1039/d1ra09244h

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  • Resonance modes of a metal-semiconductor-metal multilayer mediated by electric charge 査読

    Kazuma Isobe, Katsunori Hanamura

    Journal of Physics Communications   6 ( 4 )   045006 - 045006   2022年4月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:{IOP} Publishing  

    Electromagnetic fields around metal-semiconductor-metal (MSM) multilayers with square island top layers were numerically simulated to elucidate the difference in physics between the circuit resonance and Fabry-Pérot interference mediated by the surface plasmon polaritons (SPP). In the current study, the top and bottom metal layers were made of gold, and the intermediate semiconductor layer was a gallium antimony (GaSb). The lumped-element and Fabry-Pérot interference models showed less accuracy when the island width of the MSM multilayer was comparatively smaller. Since the capacitor and SPP could not be supported between the top and bottom gold layers, the anti-reflection mode of the gold-GaSb bilayer mainly affected the absorptance. However, when the width of the island was sufficiently large, the time-lapse development of the electromagnetic fields at resonant wavelengths showed strong electric and magnetic responses relating to the circuit resonance. Simultaneously, the electric fields depicted the movement of the electric charge, which coupled to the short-range surface plasmon polariton (SRSP) existing at the thin GaSb layer sandwiched by two gold layers. The wavelength of the SRSP approximately corresponded to that of the Fabry-Pérot interference. It was revealed that the lumped-element and Fabry-Pérot interference models indicated the same resonant mode from two different perspectives in physics.

    DOI: 10.1088/2399-6528/ac678f

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  • Absorptivity Control Over the Visible to Mid-Infrared Range Using a Multilayered Film Consisting of Thermochromic Vanadium Dioxide

    Kazuma Isobe, Minoru Tomioka, Yutaka Yamada, Akihiko Horibe

    International Journal of Thermophysics   43 ( 3 )   2022年3月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    Vanadium dioxide (VO2) is a phase transition material that exhibits metallic or insulating characteristics depending upon its temperature. In this study, a multilayered film consisting of VO2, silicon dioxide (SiO2) and gold was proposed as a metamaterial that switches its absorptivity over a broad wavelength range depending on the ambient temperature as a fundamental element of a building pigment. At high temperatures, the multilayer showed a high absorptivity at mid-infrared wavelengths, promoting radiative cooling. Simultaneously, the multilayer presented a low absorptivity in the visible and near-infrared wavelengths, enhancing sunlight absorption. The daily average heat flux can possibly be suppressed in summer in comparison with a gray body whose emissivity was 0.8. Conversely, at a lower temperatures, the multilayer showed opposite absorptivity in both the mid-infrared and visible ranges, and its daily average heat flux increased in winter. The metal–insulator phase transition of VO2 caused a drastic shift of the resonant wavelength related to surface phonons and surface plasmons at an infrared wavelength, and optical interference at a visible wavelength, originating at the interface of the SiO2 layer. Thus, the radiative heat flux for both sunlight absorption and radiative cooling was simultaneously controlled depending on the temperature of VO2.

    DOI: 10.1007/s10765-021-02944-4

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    その他リンク: https://link.springer.com/article/10.1007/s10765-021-02944-4/fulltext.html

  • Experimental study of evaluation of dynamical utilization of a microencapsulated phase change material slurry based on temperature range matching analysis

    Zhengyin Yuan, Kunfeng Liang, Yonghao Xue, Yutaka Yamada, Kazuma Isobe, Akihiko Horibe

    International Communications in Heat and Mass Transfer   130   105788 - 105788   2022年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier {BV}  

    Microencapsulated phase change material (MPCM) slurries are energy-carrier fluids. Their latent heat utilization has been investigated by a new method based on the temperature properties of the phase-change fluid, in which match of the working and phase-change temperature ranges is considered. Based on the working-temperature range (3–15 °C) in heat-exchange circulation, the dynamic heat-transfer characteristics and utilization of the MPCM slurry with the core material n-docosane (C22H46) are discussed. The experimental results indicate that the effects of the stirring rate and flow rate on the dynamic heat-transfer characteristics are similar to those of water, and they have little influence on utilization of the 10% MPCM slurry, whereas the corresponding effect of the concentration is relatively large. When investigating the effect of the concentration, it was found that a low phase-change ratio suppressed movement of the phase-change-temperature range owing to the residual solid core material acting as a crystal nucleus, while the heat-transfer performance and latent heat utilization of the MPCM slurry suppressed each other. The 10% MPCM slurry is the most suitable energy carrier fluid, but supercooling still needs to be resolved. The experimental results provide a reference for practical efficient application of MPCM slurries as energy carrier fluids.

    DOI: 10.1016/j.icheatmasstransfer.2021.105788

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  • コンピュータグラフィックソフトを応用したふく射の指向性の汎用的評価手法 査読

    磯部 和真, 山田 寛, 堀部 明彦

    日本伝熱学会論文集   30 ( 2 )   23   2022年

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:社団法人 日本伝熱学会  

    DOI: 10.11368/tse.30.23

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  • Wettability Difference Induced Out-of-Plane Unidirectional Droplet Transport for Efficient Fog Harvesting

    Yutaka Yamada, Eiji Sakata, Kazuma Isobe, Akihiko Horibe

    ACS Applied Materials & Interfaces   13 ( 29 )   35079 - 35085   2021年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society ({ACS})  

    Securing freshwater resources is a global issue for ensuring sustainable development. Fog harvesting is attracting great attention as a method to collect water without any energy input. Previous reports that were inspired by insects and plants have given insights such as the effectiveness of in-plane wettability and structural differences for droplet transport, which might enhance artificial water harvesting efficiency. However, further efforts to transfer droplets while maintaining performance are needed because droplet motion owing to these effects is limited to the in-plane direction. In this study, we report droplet transport between three-dimensional copper wire structures with nanostructured hydrophobic and superhydrophilic features. This mechanism enhanced the fog harvesting capability by more than 20% compared with the cumulative value of individual wires. In addition, the relationship between the droplet height and spacing of wires affected the performance. Our results show the importance of out-of-plane directional droplet transport from the wire surface assisted by differences in wire wettability, which minimizes limiting factors of fog harvesting including clogging and droplet shedding. Furthermore, the proposed arrangement reduces the overall system width compared with that of a two-dimensional arrangement while maintaining the amount of harvested water. These results provide a promising approach to designing large-scale and highly efficient fog harvesters.

    DOI: 10.1021/acsami.1c06432

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  • Enhancement of spectrally controlled near-field radiation transfer by magnetic polariton generated by metal–insulator–metal structures

    Yuji Taniguchi, Kazuma Isobe, Katsunori Hanamura

    Applied Thermal Engineering   183   2021年1月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    © 2020 Elsevier Ltd Near-field radiation transfer between a metal–insulator–metal (MIM)-structured emitter and receiver was investigated through numerical simulation using a finite difference time domain (FDTD) method. Both the emitter and receiver consist of a squared-island-type metal array composed of nickel (Ni), an insulator layer composed of silicon dioxide (SiO2), and a metal substrate composed of nickel (Ni). The emitter and receiver were set up with a vacuum gap of a few hundred nanometers. The results showed that the near-field radiation flux was enhanced by a factor of approximately four, when compared to that between blackbody surfaces. Simultaneously, the enhancement was spectrally controlled over frequencies ranging from 9 × 1014 to 20 × 1014 rad/s (approximating to a wavelength range of 0.9 to 2.1 μm) depending on the size of the squared island. Images of the magnetic field in both the emitter and receiver clarified that the spectrally enhanced radiation flux was caused by the magnetic polariton (MP)) generated in the insulator between the squared-island metal and the substrate metal when the frequency of the MP coincided with that of the near-field radiation. Moreover, the resonance mode between the frequencies of the MP and near-field radiation was predicted by an impedance model that considered the capacitance between the islands in the emitter and receiver, in addition to the conventional circuit of a MIM structure.

    DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2020.116041

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  • Spectral absorptance of a metal-semiconductor-metal thin-multilayer structured thermophotovoltaic cell

    Kazuma Isobe, Ryota Okino, Katsunori Hanamura

    Optics Express   28 ( 26 )   40099 - 40111   2020年12月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    © 2020 Optical Society of America under the terms of the OSA Open Access Publishing Agreement. Spectral absorptance of a metal-semiconductor-metal (MSM) thin-multilayer structured thermo-photovoltaic cell was experimentally investigated. A MSM consists of a thin GaSb-semiconductor sandwiched between a top fishnet-type electrode and a flat backside electrode made of gold. A thin GaSb layer was grown on a substrate made of InAs using molecular beam epitaxy, and then all of the InAs substrate was removed using wet etching. The GaSb film was bonded on a surface of gold, which was sputtered on a Si substrate, using a van der Waals bonding method. The top fishnet-type electrode was made using electron beam lithography and a lift-off process. In the case of a 115 nm thick GaSb layer and a square fishnet aperture of a 300 nm × 310 nm size, the spectral absorptance of MSM reached a local peak (95%) at a wavelength of 1.66 µm, which is similar to spectra predicted by numerical simulation. Moreover, the equivalent resonance cavity model and LC circuit model functioned well to indicate the wavelength of several distinct peaks of absorptance.

    DOI: 10.1364/OE.410828

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  • Selective absorption of a thermophotovoltaic cell using a thin semiconductor and a top fishnet-structured electrode

    Kazuma Isobe, Katsunori Hanamura

    International Journal of Heat and Mass Transfer   134   807 - 814   2019年5月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    © 2019 Elsevier Ltd The electromagnetic field around a thermophotovoltaic (TPV) cell made of a metal–semiconductor–metal (MSM) multilayer with a square-grid electrode layer, referred to as a fishnet layer, was numerically calculated using a three-dimensional finite difference time domain method to obtain the absorptance of the MSM multilayer. In this study, gold and gallium antimony assumed to be materials of the metal and semiconductor layer, respectively. Even if there was no top metal layer, several peaks of absorptance were observed because of the optical interference inside the gallium antimony thin film. Here, the peak wavelength shifted to a shorter wavelength region by placing a fishnet layer on the gallium antimony layer. Moreover, the wavelength of the first peak of the optical interference could be adjusted at the active range of wavelength from 0.8 um to 1.8 um for the TPV cell made of gallium antimony for a practical power generation system. As a result, even in a several hundred nanometers thickness of semiconductor, a 60% of radiant energy absorbed could be concentrated in the active range of wavelength that is defined as a spectral efficiency. From the simulation results with an equivalent waveguide model, the shift of the first peak using the fishnet layer could be described using a dispersion relation of the waveguide, which was fulfilled with gallium antimony. Moreover, the superposition of different resonant modes originated from the waveguide-like structure and strip-wired structure affected the spectral absorption of the MSM multilayer when the wall of the fishnet structure was expanded.

    DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.01.087

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  • Analyzation of the first and second orders of resonant modes around metal-semiconductor-metal trilayer

    Kazuma Isobe, Katsunori Hanamura

    Proceedings of the International Symposium on Radiative Transfer   2019-June   337 - 344   2019年

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    © Begell House Inc. 2020. Electromagnetic fields around metal-semiconductor-metal (MSM) multilayers with a squared island top layer were calculated numerically, and their spectral absorptances were evaluated. The top and bottom metal layers were set to be gold; however, the intermediate semiconductor layer was set to be gallium antimony (GaSb). With a squared island top gold layer, the first peak shifted to a longer wavelength range. Uncharted second peaks emerged from 1.0 to 2.0 μm when the island width was longer than 300 nm. By observing the distributions of the z-directional electric fields at the wavelength of the absorptance peak, it was clarified that the second peak of absorptance was generated by horizontal directional Fabry-Perot interference inside GaSb layer depending on the width of the island. Moreover, the first peak could be described using the LC equivalent circuit model in the condition with wide distance between two islands. However, it was indicated that the LC circuit model needed a correction about capacitance between the upper and ground layer in the condition with narrow distance between two islands.

    DOI: 10.1615/RAD-19.410

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  • Spectrally enhanced near-field radiation transfer using nanometer-sized pillar array structured surfaces

    Kazuma Isobe, Daisuke Hirashima, Katsunori Hanamura

    International Journal of Heat and Mass Transfer   115   467 - 473   2017年

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    © 2017 Elsevier Ltd This study shows that near-field radiation transfer is spectrally enhanced using nanometer-sized square pillar array structured surfaces, which are faced toward each other with a vacuum gap of a few hundred nanometers. In this case, the emitter exhibits a temperature of 1000 K, while the receiver exhibits a temperature of 300 K. Moreover, the pillar array structured surfaces made of aluminum-doped zinc oxide (AZO) were assumed. The electromagnetic fields inside AZO and in the vacuum gap were calculated using the finite difference time domain numerical simulation method, which uses a spherical emission source with a sinusoidal modulated Gaussian pulse distributed inside the AZO. As a result, there are local maximum radiation fluxes at the fundamental frequency originating from the Fabry–Pèrot interference between the fundamental wavelength and the pillar height, at its second and third harmonic frequencies, and at the asymptote frequency of the surface wave relating to the plasma frequency. The most striking feature is that the radiation flux at the fundamental frequency becomes more than 30 times higher than that for the far-field blackbody radiation transfer by using a pillar width and a channel width of 80 nm, because the electromagnetic energy emitted spherically is collimated in the direction from the emitter to the receiver.

    DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.07.075

    Scopus

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MISC

  • 岡山大学工学部機械工学コース伝熱工学研究室

    堀部 明彦, 山田 寛, 磯部 和真

    冷凍 = Refrigeration   98 ( 1143 )   208 - 211   2023年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:東京 : 日本冷凍空調学会  

    CiNii Books

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  • 大域的な熱制御へ向けた放射率の動的制御 招待

    磯部和真

    伝熱   62 ( 259 )   2 - 7   2023年4月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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講演・口頭発表等

  • 酸化バナジウム(Ⅳ)を用いた多層膜メタマテリアルの放射率スペクトル

    磯部 和真, 山田 寛, 堀部 明彦

    第41回日本熱物性シンポジウム  日本熱物性学会

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    開催年月日: 2020年10月28日 - 2020年10月30日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン開催  

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  • Analyzation of the first and second orders of resonant modes around metal-semiconductor-metal trilayer

    Kazuma Isobe, Katsunori Hanamura

    The 9th International Symposium on Radiative Transfer RAD-19 

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    開催年月日: 2019年6月3日 - 2019年6月7日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Athens Greece  

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  • A feasibility study of power generation using a metal-semiconductor-metal multi-layered cell

    Kazuma Isobe, Kenta Kato, Katsunori Hanamura

    The 3rd Thermal and Fluids Engineering Conference 

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    開催年月日: 2018年3月5日 - 2018年3月8日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Fort Lauderdale FL USA  

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  • Enhancement of near-field radiation transfer using evanescent wave propagating along side wall of thin square pillar array structure

    Kazuma Isobe, Katsunori Hanamura

    NanoRad2017 

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    開催年月日: 2017年6月26日 - 2017年6月28日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Daejeon Korea  

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  • Enhancement and spectral control of near-field radiation by interference in a nanometer-scaled pillar array structure

    Kazuma Isobe, Daisuke Hirashima, Katsunori Hanamura

    Asian Conference on Thermal Sciences 2017 

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    開催年月日: 2017年3月27日 - 2017年3月31日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Jeju Korea  

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  • Spectral control of near-field radiation transfer by an Al-doped zinc oxide emitter for low bandgap TPV power generation system

    Kazuma Isobe, Daisuke Hirashima, Katsunori Hanamura

    The 11th Asian Thermophysical Properties Conference 

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    開催年月日: 2016年10月2日 - 2016年10月6日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:横浜  

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  • ゾルゲル法により成膜した二酸化バナジウム薄膜の屈折率の温度依存性

    亀井遥瑛, 磯部和真, 山田寛, 堀部明彦

    第44回日本熱物性シンポジウム  2023年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 界面重合法によるテトラコサン内包シリカマイクロカプセルの作製

    山田寛, 奥野恭輔, 磯部和真, 堀部明彦

    第12回潜熱工学シンポジウム  2023年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 相変化マイクロカプセルスラリーの水平加熱円柱まわりの複合対流場における熱伝達

    福村徹, 山田寛, 磯部和真, 堀部明彦

    第12回潜熱工学シンポジウム  2023年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 格子ボルツマン法による収着剤粒子周りの熱流体解析

    牧泰三, 磯部和真, 山田寛, 堀部明彦

    2023年度日本機械学会熱工学コンファレンス  2023年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 隙間のある円管状フィンが水平発熱円板上の自然対流熱伝達に及ぼす影響

    下山力生, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真, 森本龍介

    2023年度日本機械学会熱工学コンファレンス  2023年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 細線間液滴輸送を利用した霧からの水回収装置のスケールアップ

    山田寛, 岡隼矢, 磯部和真, 堀部明彦

    2023年度日本機械学会熱工学コンファレンス  2023年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Numerical analysis of heat transfer characteristics between droplet suspended with microencapsulated phase change material (MPCM) and air

    Zhengyin Yuan, Akihiko Horibe, Yutaka Yamada, Kazuma Isobe

    The 33rd International Symposium on Transport Phenomena  2023年9月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 相変化蓄冷材としての潜熱エマルションの生成試行と物性測定

    松﨑駿, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真

    2023年度日本冷凍空調学会年次大会  2023年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • The effect of separation distance between two droplets on the evaporation

    Yutaka Yamada, Kazuma Isobe, Akihiko Horibe

    The 33rd International Symposium on Transport Phenomena  2023年9月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Geometric optimization of thermochromic meta-surfaces using machine learning

    Kazuma Isobe, Tsuyoshi Yamamoto, Yutaka Yamada, Akihiko Horibe

    22nd European Conference on Thermophysical Properties  2023年9月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • The effect of separation distance between droplet pair on the evaporation 招待

    Yutaka Yamada, Kazuma Isobe, Akihiko Horibe

    7th International Workshop on Heat/Mass Transfer Advances for Energy Conservation and Pollution Control  2023年8月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 周方向に濡れ性勾配を付与した円柱への液滴衝突挙動の評価

    石川拓, 磯部和真, 堀部明彦, 山田寛

    第35回中国四国伝熱セミナー  2023年8月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • ゾルゲル法による二酸化バナジウム粒子の作製

    山内翔斗, 磯部和真, 堀部明彦, 山田寛

    第35回中国四国伝熱セミナー  2023年8月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 選択波長赤外線加熱へ向けたマイクロキャビティ放射体の設計および作製

    森重翔太, 磯部和真, 山田寛, 堀部明彦

    第35回中国四国伝熱セミナー  2023年8月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 収着材の熱移動に向けたLBMシミュレーション

    牧泰三, 磯部和真, 山田寛, 堀部明彦

    第35回中国四国伝熱セミナー  2023年8月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Recent progress on spectral emissivity control using nano-structured solid surface 招待

    Kazuma Isobe, Yutaka Yamada, Akihiko Horibe

    7th International Workshop on Heat/Mass Transfer Advances for Energy Conservation and Pollution Control  2023年8月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 液体蒸発挙動におよぼす固体内部構造の影響

    石岡薫次郎, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真

    第35回中国四国伝熱セミナー  2023年8月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Observation of frost formation behavior on a polymer sorbent coated surface 招待

    Akihiko Horibe, Yutaka Yamada, Kazuma Isobe

    7th International Workshop on Heat/Mass Transfer Advances for Energy Conservation and Pollution Control  2023年8月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 隙間を有する円管状フィンを設置した水平加熱面からの放熱挙動

    森本龍介, 下山力生, 山田寛, 磯部和真, 堀部明彦

    第60回日本伝熱シンポジウム  2023年5月 

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    記述言語:日本語  

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  • 周方向の濡れ性勾配を有する円柱への液滴衝突挙動

    石川拓, 磯部和真, 堀部明彦, 山田寛

    第60回日本伝熱シンポジウム  2023年5月 

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  • 脂肪酸のふく射加熱と格子ボルツマン法による温度分布解析

    磯部和真, 内山雄介, 山田寛, 堀部明彦

    第60回日本伝熱シンポジウム  2023年5月 

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    記述言語:日本語  

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  • 液滴間隔が蒸発挙動に与える影響の数値解析的検討

    山田寛, 磯部和真, 堀部明彦

    第60回日本伝熱シンポジウム  2023年5月 

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    記述言語:日本語  

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  • 周方向に濡れ性分布を有する金属細線の作製と液滴衝突挙動の評価

    石川拓, 山田寛, 磯部和真, 堀部明彦

    日本機械学会 中国四国学生会 第53回学生員卒業研究発表講演会  2023年3月 

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    記述言語:日本語  

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  • 多孔質粒子を添加した糖アルコールの凝固・融解挙動

    川村周平, 山田寛, 磯部和真, 堀部明彦

    第11回潜熱工学シンポジウム  2022年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 脂肪酸の選択波長赤外線加熱

    内山雄介, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真

    第43回日本熱物性シンポジウム  2022年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 可視および近赤外における放射率スイッチング多層膜の最適構造

    山本剛史, 磯部和真, 山田寛, 堀部明彦

    第43回日本熱物性シンポジウム  2022年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 水平加熱円板上に隙間のある円管状のフィンを設けた場合の自然対流熱伝達

    下山力生, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真, 森本龍介

    2022年度日本機械学会熱工学コンファレンス  2022年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 面外方向への液滴輸送を利用した霧からの水回収における細線の濡れ性と配置の影響

    山田寛, 岡隼矢, 磯部和真, 堀部明彦

    2022年度日本機械学会熱工学コンファレンス  2022年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Synthesis and characterization of encapsulated microcapsule with silica shell and the effect of surface modification by silane coupling agents

    Kyosuke Okuno, Kazuma Isobe, Yutaka Yamada, Akihiko Horibe

    The 13th Asian Thermophysical Properties Conference (ATPC2022)  2022年9月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Switching of broadband thermal emissivity utilizing the phase transition of vanadium dioxide

    Kazuma Isobe, Tsuyoshi Yamamoto, Yutaka Yamada, Akihiko Horibe

    The 13th Asian Thermophysical Properties Conference (ATPC2022)  2022年9月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Experimental study of evaluation on latent heat utilization of a microencapsulated phase change material slurry in spraying process

    Zhengyin Yuan, Akihiko Horibe, Yutaka Yamada, Kazuma Isobe

    The 13th Asian Thermophysical Properties Conference (ATPC2022)  2022年9月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 高分子収着剤塗布面における着霜挙動の観察

    湯浅浩一, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真

    2022年度日本冷凍空調学会年次大会  2022年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 近接する2液滴の蒸発挙動と接触角が与える影響

    山田寛, 磯部和真, 堀部明彦

    2022年度日本冷凍空調学会年次大会  2022年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 固体面の温度勾配が液滴の凍結挙動に与える効果

    前川真耶, 山田寛, 磯部和真, 堀部明彦

    2022年度日本冷凍空調学会年次大会  2022年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 蓄冷材としての使用を目的としたW/Oエマルションの生成挙動

    松﨑駿, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真

    2022年度日本冷凍空調学会年次大会  2022年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • ふく射研究のこれまでと次世代の放射率制御 招待

    磯部和真

    日本伝熱学会関西支部伝熱技術フォーラム令和4年度第1回例会  2022年7月19日 

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    記述言語:日本語  

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  • 周期的金ナノスリットのふく射透過率スペクトル

    磯部和真, 山田寛, 堀部明彦

    第59回日本伝熱シンポジウム  2022年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 細線間液滴輸送を利用した霧からの水回収への霧流速の影響

    岡隼矢, 山田寛, 磯部和真, 堀部明彦

    第59回日本伝熱シンポジウム  2022年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 高分子収着剤を用いた密閉型水蒸気収着蓄熱ユニットの放熱・蓄熱挙動

    中野宏紀, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真

    第59回日本伝熱シンポジウム  2022年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 有機溶媒の蒸気に誘起される超撥水面上水液滴の挙動

    水戸大夢, 山田寛, 磯部和真, 堀部明彦

    第59回日本伝熱シンポジウム  2022年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • 高分子収着剤粒子層における水蒸気脱着挙動

    福永昂生, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真, 野澤誠瑛, 齊藤利幸, 武井智行

    日本機械学会 中国四国学生会 第52回学生員卒業研究発表講演会  2022年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 隙間を有する円管状フィンを水平加熱面上に設置した場合の自然対流熱伝達

    浅田拓真, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真, 下山力生

    日本機械学会 中国四国支部 第60期総会講演会  2022年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 添加物を加えた糖アルコールによる潜熱蓄熱槽における凝固・融解

    寺地大樹, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真, 高橋和雄

    日本機械学会 中国四国支部 第60期総会講演会  2022年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 蓄冷材を目的としたW/O型エマルション生成に関する基礎研究

    松崎駿, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真, 佐藤健

    日本機械学会 中国四国学生会 第52回学生員卒業研究発表講演会  2022年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 潜熱マイクロカプセルスラリーの水平加熱円柱周りの複合対流熱伝達挙動

    岡峯佑樹, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真

    第10回潜熱工学シンポジウム  2021年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • テトラコサン内包シリカ系マイクロカプセルの作製と評価

    奥野恭輔, 磯部和真, 山田寛, 堀部明彦

    第10回潜熱工学シンポジウム  2021年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • デシケーターを模擬した高分子収着剤粒子ユニットの水蒸気脱着特性

    堀田健介, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真, 齊藤利幸, 武井智行

    第42回日本熱物性シンポジウム  2021年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 高分子収着剤粒子層における熱・物質移動挙動

    野澤誠瑛, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真, 齊藤利幸, 武井智行

    第42回日本熱物性シンポジウム  2021年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 二酸化バナジウム–シリカ界面における表面フォノン制御

    磯部和真, 山田寛, 堀部明彦

    第42回日本熱物性シンポジウム  2021年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 皺状傾斜構造面上における液滴挙動

    山田寛, 磯部和真, 堀部明彦

    熱工学コンファレンス2021  2021年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 高分子収着剤膜を用いた直交型湿度交換ユニットの物質移動特性

    上田健太郎, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真, 西田良祐

    2021年度日本冷凍空調学会年次大会  2021年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 近接する2液滴周囲の水蒸気濃度が蒸発に与える影響

    山田寛, 宮下翼, 磯部和真, 堀部明彦

    第58回日本伝熱シンポジウム  2021年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 金属-絶縁体相転移によるふく射吸収率スイッチング

    富岡穂, 磯部和真, 山田寛, 堀部明彦

    第58回日本伝熱シンポジウム  2021年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 高分子収着剤表面における凝縮および着霜挙動

    岸根颯一郎, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真, 西田良祐

    日本機械学会 中国四国支部 第59期総会講演会  2021年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • ゾル-ゲル法によるテトラコサン内包マイクロカプセルの作製とその熱物性評価

    奥野恭輔, 三宅信聖, 磯部和真, 山田 寛, 堀部 明彦

    日本機械学会 中国四国学生会 第51回学生員卒業研究発表講演会  2021年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 二酸化バナジウム薄膜の波長選択的ふく射吸収率の温度依存性

    富岡穂, 磯部和真, 山田寛, 堀部明彦

    日本機械学会 中国四国支部 第59期総会講演会  2021年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 水平加熱円柱まわりのマイクロカプセルスラリーの複合対流熱伝達

    永田健, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真

    日本機械学会 中国四国支部 第59期総会講演会  2021年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 振動により誘起される液滴凍結促進の定量的評価

    島垣浩樹, 磯部和真, 山田寛, 堀部明彦

    日本機械学会 中国四国支部 第59期総会講演会  2021年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • イオン液体の凍結挙動および蒸気圧の検討

    中野宏紀, 堀部明彦, 山田寛, 磯部和真, 佐藤匠

    日本機械学会 中国四国学生会 第51回学生員卒業研究発表講演会  2021年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 細線の濡れ性や配置が霧からの水分回収量に与える影響

    佐方瑛二, 磯部和真, 山田寛, 堀部明彦

    日本機械学会 中国四国支部 第59期総会講演会  2021年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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産業財産権

  • 光電変換素子

    花村 克悟, 磯部 和真, 宇野 智裕, 徳丸 慎司, 小林 孝之

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    出願人:国立大学法人東京工業大学

    出願番号:JP2019008198  出願日:2019年3月1日

    公表番号:WO2019-168175  公表日:2019年9月6日

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 熱ふく射の放射波長制御による水の効率的な赤外線加熱に関する補助事業

    2023年04月 - 2024年03月

    公益財団法人JKA  研究補助  若手研究

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:2000000円 ( 直接経費:2000000円 )

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  • 二酸化バナジウム含有マイクロカプセルによる放射冷却の機能的制御

    2023年04月

    一般財団法人大成学術財団  2023年度研究助成 

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    担当区分:研究代表者 

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  • 二酸化バナジウムを用いたメタマテリアルによる熱放射率の広帯域スイッチング

    研究課題/領域番号:22K14192  2022年04月 - 2026年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究  若手研究

    磯部 和真

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    配分額:4550000円 ( 直接経費:3500000円 、 間接経費:1050000円 )

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  • クロミック材料混成メタマテリアルによる熱的論理回路の創成

    研究課題/領域番号:20K22394  2020年09月 - 2022年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 研究活動スタート支援  研究活動スタート支援

    磯部 和真

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    配分額:2860000円 ( 直接経費:2200000円 、 間接経費:660000円 )

    本研究では,温度の大小によって屈折率が大きく変化する二酸化バナジウムを用いて,幅広い波長範囲の放射率の大小が入れ替わる熱スイッチの創成に取り組んだ.本研究で数値解析をベースに見出した多層薄膜型の熱スイッチは,太陽光の主成分である可視光と地表からの放射冷却に関与する赤外線の吸収,放射量を同時に制御が可能である.放射率に影響する薄膜内部で生じる共鳴現象の解析を通じて,多層薄膜の設計次第では外部からの電力の投入なしに,低温あるいは高温環境下で受熱もしくは放熱を自律的に促進可能となるという展望を示すことができた.

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担当授業科目

  • 工学基礎実験実習 (2023年度) 1・2学期  - 火5~8

  • 工学基礎実験実習 (2023年度) 1・2学期  - 火5~8

  • 機械システム工学演習1 (2023年度) 前期  - その他

  • 機械システム工学演習2 (2023年度) 後期  - その他

  • 機械工学演習1 (2023年度) 前期  - その他

  • 機械工学演習2 (2023年度) 後期  - その他

  • 特別研究 (2023年度) その他  - その他

  • 工学基礎実験実習 (2022年度) 1・2学期  - 火5~8

  • 機械システム工学演習1 (2022年度) 前期  - その他

  • 機械システム工学演習2 (2022年度) 後期  - その他

  • 創造工学実験 (2021年度) 1~4学期  - [第1学期]火5,火6,火7,火8, [第2学期]その他, [第3学期]火5,火6,火7,火8, [第4学期]火5,火6,火7,火8

  • 創造工学実験 (2021年度) 1~4学期  - [第1学期]火5,火6,火7,火8, [第2学期]その他, [第3学期]火5,火6,火7,火8, [第4学期]火5,火6,火7,火8

  • 創造工学実験Ⅱ (2021年度) 3・4学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 創造工学実験I (2021年度) 第1学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 機械システム工学演習1 (2021年度) 前期  - その他

  • 機械システム工学演習2 (2021年度) 後期  - その他

  • 創造工学実験 (2020年度) 1~4学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 創造工学実験 (2020年度) 1~4学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 創造工学実験Ⅱ (2020年度) 3・4学期  - 火5,火6,火7,火8

  • 創造工学実験I (2020年度) 第1学期  - 火5,火6,火7,火8

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