研究者業績
基本情報
研究分野
1学歴
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1999年4月 - 2002年3月
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1985年4月 - 1987年3月
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1981年4月 - 1985年3月
論文
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Journal of the American Ceramic Society 109(2) 2026年2月10日 査読有りABSTRACT The thermophysical properties and atomic structure of molten oxides are crucial data for advancing our understanding of the glass transition and for optimizing melt processes of advanced functional glasses. We report a variety of measurements on ten binary and ternary fragile liquid oxides selected from two compositional families, the CaO–Al 2 O 3 –SiO 2 and R 2 O 3 –Al 2 O 3 (R = Y, La, and/or Yb) systems, using imaging techniques on droplets levitated and laser beam heated in microgravity. The liquids’ densities, thermal expansion coefficients, viscosities, and surface tensions are measured up to 2800 K, spanning several hundred kelvins above and below the equilibrium melting points. For binary and ternary rare‐earth aluminate melts, the molar volumes follow approximately a linear trend with the mean cube of the cation radii, consistent with their unary oxide endmembers. Melt‐quenched glasses are further characterized with x‐ray tomography and diffraction to assess internal porosity and structure. Glasses prepared in microgravity have atomic structures that are indistinguishable from terrestrially prepared analogues. Internal bubbles are occasionally present, and in microgravity, the bubbles do not migrate to external surfaces as is common for terrestrial processing of such high‐temperature, inviscid liquids. These findings provide useful insights into the nature of fragile oxide liquids and glass formation, with implications for space‐based manufacturing.
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Journal of Materials Science: Materials in Engineering 21(1) 2026年1月10日Abstract Miscibility gap alloys (MGAs) are promising candidates for high‑temperature thermal energy storage owing to their high latent heat and intrinsic phase separation. In this study, the liquid–liquid phase separation and subsequent solidification of Fe–Cu alloys were experimentally investigated using an aerodynamic levitator in a reducing atmosphere to suppress oxidation. In situ observations using a high-speed camera revealed that Fe‑rich liquid domains separated first from the undercooled homogeneous liquid, followed by the formation of Cu‑rich liquid domains. These observations are consistent with the asymmetry of the Gibbs free energy of mixing in liquid Fe–Cu alloys. The energy densities of these alloys exceeded the upper range of IRENA’s 2050 target (50–85 kWh m⁻ 3 ) for high-temperature latent-heat storage at Cu concentrations above 40 at. % (Fe60Cu40 and higher), indicating the potential of Fe–Cu alloys as high‑temperature latent heat storage materials. Our results provide insights into the role of microstructural control and, together with favorable thermal properties, offer a promising strategy for the design of MGA‑based thermal energy storage materials produced by casting.
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International Journal of Microgravity Science and Applicaiton 43(1) 430101 2026年1月 査読有り
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Acta Materialia 301 121510-121510 2025年12月
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International Journal of Microgravity Science and Applicaiton 42(4) 420402 2025年10月 査読有り
MISC
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Hyperordered Structures in Materials 2023年 筆頭著者
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宇宙環境利用シンポジウム 第35回: 令和二年度 = Space Utilization Research, Vol. 35 2020: Proceedings of The Thirty-fifth Space Utilization Symposium (35) 2021年1月第35回宇宙環境利用シンポジウム(2021年1月19日-20日. オンライン開催)著者人数: 17名資料番号: SA6000156009レポート番号: G-01
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宇宙環境利用シンポジウム 第34回: 令和元年度 = Space Utilization Research, Vol. 34 2019: Proceedings of The Thirty-fourth Space Utilization Symposium (34) 2020年1月第34回宇宙環境利用シンポジウム (2020年1月21日-22日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県著者人数: 14名資料番号: SA6000145023
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宇宙環境利用シンポジウム 第33回: 平成30年度 = Space Utilization Research, Vol. 33 2018: Proceedings of The Thirty-third Space Utilization Symposium (33) 2019年1月第33回宇宙環境利用シンポジウム (2019年1月24日-25日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県著者人数: 13名資料番号: SA6000132019レポート番号: E-02
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宇宙環境利用シンポジウム 第33回: 平成30年度 = Space Utilization Research, Vol. 33 2018: Proceedings of The Thirty-third Space Utilization Symposium (33) 2019年1月第33回宇宙環境利用シンポジウム (2019年1月24日-25日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県資料番号: SA6000132020レポート番号: E-03
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宇宙環境利用シンポジウム 第32回: 平成29年度 = Space Utilization Research, Vol. 32 2017: Proceedings of The Thirty-second Space Utilization Symposium (32) 2018年1月第32回宇宙環境利用シンポジウム (2018年1月15日-16日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県資料番号: SA6000117003レポート番号: M-02
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レーザ加工学会誌 = Journal of Japan Laser Processing Society 23(2) 173-175 2016年6月
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宇宙環境利用シンポジウム 第30回: 平成27年度 = Space Utilization Research, Vol. 30 2015: Proceedings of The Thirtieth Space Utilization Symposium (30) 2016年1月第30回宇宙環境利用シンポジウム (2016年1月19日-20日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県著者人数: 14名資料番号: SA6000048025
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宇宙環境利用シンポジウム 第29回: 平成26年度 = Space Utilization Research, Vol. 29 2014: Proceedings of The Twenty-ninth Space Utilization Symposium 29 12-15 2015年1月第29回宇宙環境利用シンポジウム (2015年1月24日-25日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県 Space Utilization Research (January 24-25, 2015. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency(JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan 著者人数: 13名 資料番号: SA6000035006 レポート番号: ISAS-SUR29-S01
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International Journal of Microgravity Science and Application (Web) 32(2) 2015年
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宇宙環境利用シンポジウム 第29回: 平成26年度 = Space Utilization Research, Vol. 29 2014: Proceedings of The Twenty-ninth Space Utilization Symposium (29) 44-47 2015年1月第29回宇宙環境利用シンポジウム (2015年1月24日-25日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県著者人数: 13名資料番号: SA6000035021レポート番号: ISAS-SUR29-S16
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宇宙環境利用シンポジウム 第29回: 平成26年度 = Space Utilization Research, Vol. 29 2014: Proceedings of The Twenty-ninth Space Utilization Symposium (29) 129-132 2015年1月第29回宇宙環境利用シンポジウム (2015年1月24日-25日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県資料番号: SA6000035051
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熱工学コンファレンス講演論文集 2014 "F115-1"-"F115-2" 2014年11月8日Emissivity data is important for the temperature measurement using pyrometer when the sample is processed without container. A spectral emissivity measurement system combined with an electrostatic levitator was developed for high temperature melts. The radiation intensity from a high temperature sample was measured with a multichannel photo spectrometer (MCPD) over the 700 nm to 1000 nm spectral range while a Fourier Transform Infrared Spectrometer (FTIR) measured the radiation over the 1.1μm to 6μm intervals. These spectrometers were calibrated with a black body radiation furnace so that the spectral hemispherical emissivity can be calculated. The experimental results of molten zirconium and niobium are presented.
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熱工学コンファレンス講演論文集 2014 "F116-1"-"F116-2" 2014年11月8日In the gravity field on the earth, the phase separation with different density phases is affected by the gravitational force. Especially phase separation from fluids, for example, nucleation, solidification, and liquid-liquid or liquid-gas phase separation with critical phenomena, are disturbed by the convection flow caused by the gravity. In previous microgravity experiments using a soumding rocket, abnormal behavior of the electrical resistance near the critical point of the Bi-Ga liquid alloy has been found. On the other hand, in order to grasp an atomic scale phase separation from the liquid phase, structural analysis experiments using neutron rays and X-rays is indispensable. In this study, we tried to observe the structure of the liquid Bi-Ga alloy by using an X-ray diffraction with the laser heating and gas floating. Measuring the scattering intensity X-ray irradiation to the liquid Bi-Ga alloy, it was determined the structure factor as a first step for the understanding of the characteristic behavior of the electrical resistance from the scattering intensity.
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大気球シンポジウム: 平成26年度 = Balloon Symposium: 2014 2014年11月大気球シンポジウム 平成26年度(2014年11月6-7日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所 (JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県著者人数: 18名資料番号: SA6000021014
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日本物理学会講演概要集 69(2) 570-570 2014年8月22日
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日本物理学会講演概要集 69(1) 786-786 2014年3月5日
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Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan (Web) 12(ists29) 2014年
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日本物理学会講演概要集 68(2) 721-721 2013年8月26日
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JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application 28(4) 119-123 2011年10月31日
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JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application 28(2) S51-S56 2011年9月1日
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日本物理学会講演概要集 66(1) 806-806 2011年3月3日
講演・口頭発表等
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13th Asian Microgravity Symposium AMS2022 2022年10月
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13th Asian Microgravity Symposium AMS2022 2022年10月
所属学協会
5共同研究・競争的資金等の研究課題
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A) 2020年11月 - 2025年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A) 2020年11月 - 2025年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 2018年4月 - 2021年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 2012年4月 - 2015年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費 2012年 - 2013年
● 専任大学名
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専任大学名総合研究大学院大学(SOKENDAI)
● 所属する所内委員会
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所内委員会名安全委員会
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所内委員会名ISASニュース編集委員会
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所内委員会名宇宙環境利用専門委員会
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所内委員会名大気球専門委員会