MUKAI Kohki

Affiliation

Faculty of Engineering, Division of Systems Research

Job Title

Professor

Date of Birth

1963

Research Fields, Keywords

ナノテクノロジー, マイクロマシン, 化合物半導体, 光素子, 酸化物ワイドギャップ半導体, 無電解めっき, 量子ドット

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Related SDGs




ORCID  https://orcid.org/0000-0002-1334-6604

写真a

The Best Research Achievement in Research Career 【 display / non-display

The Best Research Achievement in the last 5 years 【 display / non-display

  • 【Published Thesis】 Improvement of monodispersity and shape symmetry of silica shell for PbS quantum dots by introducing surface silanization and adjusting reverse micelle size  2022.01

    【Published Thesis】 Photon generator combined with silica-coated quantum dot and metamaterial fabricated by the scanning probe microscope lithography  2020.04

    【Published Thesis】 Chemical synthesis and band gap control of Ga2O3:Co nanocrystals  2019.03

    【Published Thesis】 Superlattice formation of faceted PbS quantum dots with three-dimensionally aligned crystal orientation  2018.07

    【Published Thesis】 All-silicon photon emitter with colloidal PbS quantum dot in tunable microcavity  2018.09

Education 【 display / non-display

  •  
    -
    1986

    Kyoto University   Graduated

Degree 【 display / non-display

  • Doctor of Engineering - Kyoto University

Campus Career 【 display / non-display

  • 2017.4
     
     

    Duty   Yokohama National UniversityFaculty of Engineering   Division of Systems Research   Professor  

  • 2009.4
    -
    2017.3

    Duty   Yokohama National UniversityFaculty of Engineering   Division of Materials Science and Chemical Engineering   Professor  

  • 2007.4
    -
    2009.3

    Duty   Yokohama National UniversityFaculty of Engineering   Division of Materials Science and Chemical Engineering   Associate Professor  

  • 2003.4
    -
    2007.3

    Duty   Yokohama National UniversityFaculty of Engineering   Division of Materials Science and Chemical Engineering   Associate Professor  

  • 2018.4
     
     

    Concurrently   Yokohama National UniversityGraduate school of Engineering Science   Department of Mechanical Engineering, Materials Science and Ocean Engineering   Professor  

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External Career 【 display / non-display

  • 1999.4
    -
    2001.3

     

  • 1999.4
    -
    2000.3

     

  • 1990.3
    -
    2003.3

     

  • 1986.4
    -
    1990.2

     

Academic Society Affiliations 【 display / non-display

  • 2019.12
     
     
     

    Material Research Society

  •  
     
     
     

    応用物理学会

  •  
     
     
     

    日本物理学会

  •  
     
     
     

    The Institute of Pure and Applied Physics (IPAP)

  •  
     
     
     

    電子情報通信学会

Research Areas 【 display / non-display

  • Nanotechnology/Materials / Applied physical properties

  • Nanotechnology/Materials / Thin film/surface and interfacial physical properties

  • Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Electron device and electronic equipment

  • Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Electric and electronic materials

  • Nanotechnology/Materials / Nano/micro-systems

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Qualification acquired 【 display / non-display

  • Organic Solvent Work Chief Person

  • Specified Chemical Substances Work Chief

  • X-ray Work Chief Person

 

Research Career 【 display / non-display

  • ワイドギャップ半導体工学

    Basic Science Research Program  

    Project Year: 2017.4

  • ナノ構造半導体工学

    Basic Science Research Program  

    Project Year:

  • 新規な全光信号処理素子の設計と動作評価

    Advanced Technology Development Research  

    Project Year:

  • 金属製3次元マイクロマシンの製造技術

    Advanced Technology Development Research  

    Project Year:

  • 最先端フォトニック材料およびデバイス

    Advanced Technology Development Research  

    Project Year:

Books 【 display / non-display

  • メタマテリアルの設計、作製と 新材料、デバイス開発への応用

    向井 剛輝, 他( Role: Contributor)

    株式会社技術情報協会  ( ISBN:978-4-86104-876-0

     More details

    Total pages:508   Language:Japanese Book type:Scholarly book

  • Self-assembled quantum dot structure composed of III-V compound semiconductors

    ( Role: Joint author)

    Nano and Micro Materials, Springer 

     More details

    Language:English Book type:Scholarly book

  • Self-Assembled InGaAs/GaAs Quantum Dots

    ( Role: Joint author)

    Semiconductors and Semimetals (Academic Press, New York) 

     More details

    Language:English Book type:Scholarly book

  • Semiconductor Quantum Well Intermixing : Material Properties and Optoelectronic Applications

    ( Role: Joint author)

    Gordon & Breach, Amsterdam 

     More details

    Language:English Book type:Scholarly book

  • Self-Assembled InGaAs/GaAs Quantum Dots

    ( Role: Joint author)

    Academic Press, New York 

     More details

    Language:English Book type:Scholarly book

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Thesis for a degree 【 display / non-display

  • Growth and Characterization of Self-Assembled InGaAs/GaAs Quantum Dots and Their Application to Lasers

    向井 剛輝

    2000.9

    Doctoral Thesis   Single Work    [Reviewed]

     More details

    京都大学博士(工学)工学研究科 電子工学専攻 論工博第3541号
    本博士論文の目的は、1)InGaAs量子ドットの自己形成現象(特に通信用波長である1.3ミクロンで発光する量子ドットについて)、2)自己形成量子ドットの基礎的な光学物性、3)自己形成量子ドットの半導体レーザへのsuccessfulな応用、を示すことにある。本研究開始時には量子ドットの自己形成現象は未だ発見されていなかったが、現在では自己形成量子ドットを用いたレーザが、いくつかの特性において量子井戸レーザと肩を並べるまでになった。筆者は、この分野におけるいくつかの重要な発展に貢献した。まず、自己形成量子ドットが一般に知られる以前に、筆者は独自にInGaAs/GaAs量子ドットの自己形成現象を発見した。そのドットの発光波長は1.3や1.5ミクロンの実用波長をカバーし、通常のStranski-Krastanov (SK)タイプのドットとは異なることが後に分かった。SKドットより高均一なそのドットを用いて、初めてドット内部の離散準位からの発光を観測した。また、その離散準位間のフォノンボトルネック(PB)現象(エネルギ保存則を満たすフォノンが無いことに起因する、準位間キャリア緩和レートの低下)を早い段階で実験的に検証した。提案した新しいモデルによって量子ドット固有のフォトルミネッセンス (PL)減衰曲線を再現し、PB現象を定量的に評価した。また筆者は、量子ドットレーザのミリアンペアでの室温発振を実現し、さらに、世界で初めての(光通信波長帯の)1.3ミクロンにおける室温連続発振を達成した。

Papers 【 display / non-display

  • Study on chemical synthesis of SnSSe nanosheets and nanocrystals

    Mukai Kohki, Nakayama Kevin

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   61 ( SC )   SC1012-1 - SC1012-9   2022.2  [Reviewed]

    DOI Web of Science

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Joint Work  

  • Improvement of monodispersity and shape symmetry of silica shell for PbS quantum dots by introducing surface silanization and adjusting reverse micelle size

    Mukai Kohki, Ikeda Kosuke, Hatta Reo

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   61 ( 1 )   015001-1 - 015001-8   2021.10  [Reviewed]

    DOI Web of Science

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Joint Work  

  • Photon generator combined with silica-coated quantum dot and metamaterial fabricated by the scanning probe microscope lithography

    Mukai Kohki, Sugimoto Takuya, Sugisaki Shunta, Ikeda Kosuke, Watanabe Sui

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   59   SGGH06-1 - SGGH06-8   2020.4  [Reviewed]

    DOI Web of Science

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Joint Work  

  • Long carrier lifetime in faceted PbS quantum dot superlattice fabricated by sedimentation method

    Mukai Kohki, Kimura Ryota, Sugisaki Shunta, Sugimoto Takuya, Fujishima Masanobu, Watanabe Sui

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   59   SGGH01-1 - SGGH01-6   2020.4  [Reviewed]

    DOI Web of Science

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Joint Work  

  • Modulation of the optical absorption edge of epsilon- and kappa - Ga2O3 due to Co impurities caused by band structure changes: Work function measurements and first-principle calculations

    Yamanaka K., Raebiger H., Mukai K., Shudo K.

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   127 ( 6 )   065701   2020.2  [Reviewed]

    DOI Web of Science

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Joint Work  

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Review Papers 【 display / non-display

  • QDを用いた量子情報処理素子

    向井剛輝

    Yano E puls   164 ( 11 )   33   2021.11

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (trade magazine, newspaper, online media)   Single Work  

  • Special Issue “Superlattice Devices"

    Kohki Mukai

    2019.7

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (trade magazine, newspaper, online media)   Single Work  

  • コロイド型量子ドットを用いた光子発生器

    向井剛輝

    光アライアンス   Vol.30 ( 7 )   16 - 19   2019.7

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (bulletin of university, research institution)   Publisher:日本工業出版   Single Work  

  • 3次元着脱式マイクロファスナー

    Electronic Journal 第881回 Technical Seminar   2011.8

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (trade magazine, newspaper, online media)   Single Work  

  • 3次元着脱式導電性マイクロファスナー

    向井 剛輝

    マテリアルステージ   11 ( 4 )   20 - 22   2011.7

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (other)   Single Work  

    従来は,主にはんだバンプや ACF(異方性導電フィルム)などの接合技が用いられている導電性接合技術分野において、これらの既存技術と一線を画し,ミリオーダーからミクロンオーダー,ナノオーダーまで幅広く対応可能で、かつ着脱が自由にできる、独自に開発したマイクロファスナーとその製造技術について解説した。

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Works 【 display / non-display

  • 8-16 量子ドット(QD)

    向井剛輝

    2018

     More details

    Work type:Database science   Location:電子情報通信学会 知識ベース「知識の森」  

Industrial Property Rights 【 display / non-display

  • マイクロファスナー、マイクロファスナーの製造方法、及びマイクロファスナー素子

    向井剛輝、丸尾昭二

     More details

    Applicant:横浜国大

    Application no:特願2010-005809  Date applied:2010.1.14

    Country of applicant:Domestic  

  • 微小構造体の製造方法

    向井剛輝、丸尾昭二、八高隆雄

     More details

    Applicant:向井剛輝、丸尾昭二、八高隆雄

    Application no:特願2004-217825  Date applied:2004.7

    Country of applicant:Domestic  

  • 光制御素子、発光素子、光回路装置

    向井剛輝

     More details

    Applicant:向井剛輝

    Application no:特願2004-215574  Date applied:2004.7

    Country of applicant:Domestic  

  • 光干渉器

    向井剛輝

     More details

    Application no:特許2002-324761  Date applied:2002.11.8

    Country of applicant:Domestic  

  • モノリシック光干渉素子

    向井剛輝

     More details

    Application no:特許2002-298445  Date applied:2002.10.11

    Country of applicant:Domestic  

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Awards 【 display / non-display

  • 応⽤物理学会第14回(2020年度)フェロー表彰

    2020.9   公益社団法⼈ 応⽤物理学会   光通信波⻑帯量⼦ドットとそのレーザー応⽤に関する先駆的研究

    Individual or group name of awards:向井剛輝

  • 文部科学大臣表彰 科学技術賞

    2008.4    

  • JJAP編集貢献賞

    2008.4    

  • 船井情報科学振興賞

    2007.4    

  • ISCS Young Scientist Award (化合物半導体国際会議)

    2000.10    

Grant-in-Aid for Scientific Research 【 display / non-display

  • コロイド型量子ドット超格子膜の開発による太陽電池の高効率化の実証

    2018.4 - 2021.3

    科学研究費補助金  Grant-in-Aid for Scientific Research(C)

    Investigator(s):向井剛輝

      More details

    Grant type:Competitive

  • 化学合成した量子ドットを用いる量子光学固体素子の製造技術の研究

    2012.4 - 2015.3

    科学研究費補助金  Grant-in-Aid for Scientific Research(B)

    Investigator(s):向井剛輝

      More details

    Grant type:Competitive

  • ポリマー分散型量子ドットを内包するマイクロキャビティ構造の研究

    2008.4 - 2011.3

    科学研究費補助金  Grant-in-Aid for Scientific Research(C)

      More details

    Grant type:Competitive

Other external funds procured 【 display / non-display

  • 中空糸膜モジュールによるQDのサイズ選択制御

    2021.4 - 2022.3

    Private Foundations 

      More details

    Authorship:Principal investigator 

  • コロイド型量子ドット超格子を有する高効率有機太陽電池の研究

    2018.2 - 2020.3

    Private Foundations  能村膜構造技術振興財団

  • コロイド型量子ドットとメタマテリアルの結合を用いた単一光子源の開発

    2017.5 - 2018.3

    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology  ナノテクノロジープラットフォーム

    Investigator(s):向井剛輝

  • メタマテリアルと量子ドットを用いた極小単一光子放出器の創出

    2016.4 - 2018.3

    Private Foundations  キャノン財団研究助成

    Investigator(s):向井剛輝

  • 超高効率太陽電池を実現するコロイド型量子ドット超格子の拡大均一化技術

    2016.4 - 2018.3

    Private Foundations  岩谷直治記念財団研究助成

Presentations 【 display / non-display

  • Ga2O3ナノワイヤーの比較的低温熱処理における結晶構造の変化

    廣田奎史郎、向井剛輝

    春期応用物理学会講演会 

     More details

    Event date: 2022.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

  • 毒性金属を含まない赤外発光コロイド型量子ドットとしてのSnSeナノ結晶の検討

    中山ケビン、向井剛輝

    春期応用物理学会講演会 

     More details

    Event date: 2022.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

  • 中空糸膜を用いたコロイド型量子ドットの簡便な高均一化

    鈴木聖七、八田伶音、向井剛輝

    春期応用物理学会講演会 

     More details

    Event date: 2022.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

  • PbS量子ドット超格子膜を光吸収層として用いた中間バンド型太陽電池の理論的検討

    増田伊吹、向井剛輝

    春期応用物理学会講演会 

     More details

    Event date: 2022.3

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

  • Study on chemical synthesis of SnSSe nanosheets and nanocrystals

    Kevin Nakayama and Kohki Mukai

    International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2021) 

     More details

    Event date: 2021.9

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:All Virtual Conference  

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Preferred joint research theme 【 display / non-display

  • 金属製3次元マイクロマシンの製造技術

  • 有機太陽電池(量子ドット)

Past of Collaboration and Commissioned Research 【 display / non-display

  • 酸化ガリウム基板の光素子応用のための基礎検討

    Cooperative Research within Japan  

    Project Year: 2017.4  -  2018.3 

  • Ni-Ti合金金属薄膜のドライプロセスによる作製と機能創生

    Offer organization: 横浜市工業技術支援センター   Cooperative Research within Japan  

    Project Year: 2012.4  -  2014.3 

  • 光造形技術を応用したマイクロ部品成形技術の研究

    Offer organization: 日本発条   Cooperative Research within Japan  

    Project Year: 2011.6  -  2012.3 

  • 3次元マイクロ光造形技術のMEMS応用

    Offer organization: ソニー   Cooperative Research within Japan  

    Project Year: 2010.12  -  2014.3 

  • 3次元微細構造デバイスの製造・計測・評価システムの開発

    Cooperative Research within an affiliated university or institute  

    Project Year: 2010.6  -  2011.3 

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Charge of on-campus class subject 【 display / non-display

  • 2022   Exercises in Physics

    College of Engineering Science

  • 2022   Statistical Physics

    College of Engineering Science

  • 2022   Electronic Properties of Solids

    College of Engineering Science

  • 2022   Advanced Materials Engineering

    Graduate school of Engineering Science

  • 2022   Leading-edge Materials Engineering

    Graduate school of Engineering Science

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Committee Memberships 【 display / non-display

  • 中小企業庁「事業再構築補助金(中小企業等事業再構築促進事業)」審査会

    2022  審査委員

     More details

    Committee type:Government 

  • NEDOエネルギー分野における革新的技術の国際共同研究開発事業 審査会

    2022  ステージゲート審査委員

     More details

    Committee type:Government 

  • NEDOエネルギー分野における革新的技術の国際共同研究開発事業 技術検討委員会

    2021.4 - 2023.3  技術委員

     More details

    Committee type:Government 

  • NEDO先導研究プログラム/新技術先導研究プログラム(エネ環/新新)」採択審査会

    2021 - 2022.3  審査委員

     More details

    Committee type:Government 

  • NEDOグリーンイノベーション基金事業/次世代型太陽電池の開発 採択審査会

    2021 - 2022.3  審査委員

     More details

    Committee type:Government 

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Social Contribution(Extension lecture) 【 display / non-display

  • 矢野経済研究所「Yano E Plus」寄稿

    Role(s): Filming support, Edit, Consultant, Report author

    矢野経済研究所  2019.7

     More details

    Audience: Researchers, General public, Scientific organization, Company, Government agency, Media

    Type:Promotional material

  • 日本工業出版「光アライアンス」寄稿

    Role(s): Filming support, Consultant, Official expert, Report author

    2019.7

     More details

    Audience: University students, Graduate students, Researchers, General public, Scientific organization, Company, Government agency

    Type:Promotional material

  • 技術情報協会講演会

    Role(s): Guest

    技術情報協会  2019.1

     More details

    Audience: Researchers, General public

    Type:Lecture

  • 「みなとみらい産官学ラウンドテーブル」第35回公開セミナー

    Role(s): Guest, Host, Lecturer, Consultant, Planner, Logistic support

    2018.2

     More details

    Audience: University students, Graduate students, Researchers, General public, Scientific organization, Company, Government agency

    Type:Lecture

  • 電子情報通信学会 知識ベース「知識の森」寄稿

    Role(s): Consultant, Official expert, Planner, Logistic support, Report author

    2017.11

     More details

    Audience: University students, Graduate students, Teachers, Researchers, General public, Scientific organization, Company, Government agency

    Type:Internet

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Media Coverage 【 display / non-display

  • 矢野経済研究所「Yano E Plus」寄稿

    矢野経済研究所  2021.11