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第3回自然科学研究機構若手研究者賞を受賞

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受賞日付：　2014年6月15日 　 成果： 「プラズマー物質相互作用現象の理論シミュレーション研究」 　 内容： 核融合炉内のプラズマと炉内壁の接触によるプラズマ-壁相互作用(PWI)現象を理論的に解明する為にシミュレーションによる炉材料研究を行った。PWI現象において重要な課題は、炉内壁のスパッタリング損耗と不純物発生、不純物の再堆積、将来の希少燃料資源であるトリチウムの材料内蓄積問題など多岐に渡る。これらの理論的解明には、原子スケールでの現象理解が必要不可欠である。そこで、国内では当時殆ど例のなかった、分子動力学(MD)シミュレーションを用いたPWI研究を立ち上げた。 発足当時は、炉内で最もプラズマに曝されるダイバータ板に使われる素材として、炭素材のプラズマ耐性の研究を行った。中でも炭素材の化学スパッタリング現象のメカニズムの解明を注力的に行った [1]。その後ITER等で使われるダイバータ板の素材がタングステンに変更されたことを受け、炭素に加えてタングステンを対象とした研究へ移行し、密度汎関数法[2,3]や動的モンテカルロ法などを導入し、マルチスケールシミュレーション解析へと拡張をした。これにより、ヘリウムプラズマ照射によるタングステン表面の繊維状ナノ構造形成現象のメカニズムを解明した[4]。 本研究活動はプラズマと物質の相互作用現象の解明のために、プラズマ・核融合分野の枠を超えて物質科学との連携を積極的に行ってきたことで成り立っている。単なる理論手法・計算技術の導入だけに留まらず、プラズマ・核融合分野で発見された数々の興味深い現象を物質科学分野へ紹介し、研究者の相互参入による協力体制の構築に取り組んできた。これまでに築いた他分野との研究協力体制を一層強化し、さらなる分野間連携を推進する。