Graduate School of Science and Engineering（Engineering）
理工学専攻（電気電子工学）
日本語
Update date：2024/12/22
Professor
Ozaki Ryotaro

Research History

  1. 1999/04-1999/11三浦工業株式会社水処理事業部
  2. 2004/04-2005/03日本学術振興会 特別研究員（DC2）
  3. 2005/04-2012/03防衛大学校電気情報学群 電気電子工学科助教
  4. 2012/04-2022/09/30Ehime UniversityGraduate School of Science and Engineering准教授
  5. 2022/10/01-presentEhime UniversityGraduate School of Science and EngineeringProfessor

Education

  1. Ehime University1995/041999/03
  2. Ehime University2000/042002/03
  3. Osaka University2002/042005/03

Degree

  1. 博士（工学）大阪大学

Research Areas

Research Interests

  1. 液晶
  2. 光学
  3. 有機材料
  4. 電磁界解析
  5. シミュレーション
  6. 構造色
  7. 真珠
  8. 絶縁材料

Research Projects

  1. Pasmonic light emitting device using nanofibers基盤研究(C)Principal investigator
  2. ナノファイバーによる散乱構造の制御と発光デバイスへの展開基盤研究(C)Principal investigator
  3. Japan Society for the Promotion of ScienceGrants-in-Aid for Scientific ResearchMultiscale analysis of nanocomposite insulation materials and clarification of mechanism of insulation enhancementGrant-in-Aid for Scientific Research (B)2022/04-2026/03
  4. Japan Society for the Promotion of ScienceGrants-in-Aid for Scientific ResearchMultiscale analysis of nanocomposite insulation materials and clarification of mechanism of insulation enhancementGrant-in-Aid for Scientific Research (B)2022/04-2026/03本研究は、ナノコンポジット絶縁材料の特性を、近年発展が目覚ましい有機半導体の知見と技術を使って解析することが目的である。2022年度は、低密度ポリエチレン（LDPE）にフィラーを入れた場合のマクロスケールのシミュレーションを構築するために、酸化鉄(III)（Fe2O3）フィラーを添加したLDPEを用いて実験を行い、データを収集した。フィラー添加による物性値の変化を調べるために、無添加のLDPEを基準として、0.05%から0.25%のフィラー濃度を上げたサンプルを用意して、高電圧印加時の電流値と試料内部の空間電荷を測定した。Fe2O3フィラーの濃度が上昇すると空間電荷の蓄積が抑制され、電流値は上昇した。これらの変化をシミュレーションで再現するために、各条件でのパラメーターの移り変わりを調べた。しかしながら、電流を上昇させるパラメーターは複数あるため、複数の可能性が残る結果となっている。これらを解決するために、2023年度は別のフィラーでも実験を行い、どのパラメーターが最も効いているかを調査する。また更に、現象論的なマクロスケールなシミュレーションだけではなく、電子の輸送を考えたモンテカルロシミュレーションも行った。今年度は、Miller-Abraham型のホッピングレートに基づくモンテカルロシミュレーションを開発し、フィラーが入っていないLDPEの高電界下での絶縁材料の移動度を検討した。シミュレーションは、高電界領域において移動度が下がる傾向を示したが、実験結果の方がより移動度が小さくなるため、現在の仮定しているシミュレーション条件だけでは十分ではなく、絶縁材料により適したモデルを構築する必要がある。上記の空間電荷シミュレーションとは別に、圧力波を用いた空間電荷計測の精度向上のために、圧力波の伝搬シミュレーションも開発した。
  5. 日本学術振興会科学研究費助成事業機械学習を活用したデータ駆動型研究手法による電気絶縁材料劣化機構解明基盤研究(C)2021/04-2025/03本年度は，電気絶縁材料開発分野への機械学習導入のための準備をおこなった。電気絶縁材料の劣化特性は，多くのパラメータ(膜厚，ポリマーの種類，欠陥，不純物，電圧の種類，周囲条件など)が関係している。機械学習の手法であるベイズ最適化を用いて，各種パラメータを決定するためのプログラムを構築した。スピンコート成膜実験において，目標値(膜厚)を得るためのパラメータの組み合わせ(最適解)を，網羅的実験より少ない試行回数で求めることができた。ベイズ最適化を絶縁材料開発に活用する準備ができた。 各種パラメータと絶縁破壊電圧(直流電圧印加時)からなるデータベースを構築する際に，各々の試料を流れる微小電流および空間電荷蓄積状態を知ることは絶縁破壊の要因を探るために重要である。極性基ポリーマーを含有するコポリマーでは，極性基ポリマー含有量の増加に伴い，空間電荷蓄積状態が変化し，電流密度が増加した。無機フィラー添加ポリマーでは，フィラー添加に伴い，電流密度が変化した。また，機械的加圧が，電流密度および空間電荷蓄積に与える影響は，ポリマーの種類により異なることを確認した。 膜厚および極性基ポリマー含有量を変えたコポリマー試料の絶縁破壊実験をおこない，機械学習のためのデータの蓄積に努めた。無機フィラーである酸化マグネシウム(MgO)，酸化亜鉛(ZnO)，酸化第二鉄(Fe2O3)を添加したポリマーを作製した。フィラー添加が絶縁破壊現象に与える影響を理解するため，熱エネルギー・静電エネルギー・歪エネルギーなどの自由エネルギー時間発展に基づくフェーズフィールド法によるシミュレーションを開始した。
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Books and Other Publications

  1. 液晶科学実験講座 -基礎と計測-尾崎 良太郎特別章３国際文献社2017/09
  2. アジア諸国との学術・研究交流と次世代有機エレクトロニクス材料技術 （電気学会技術報告第1400号）尾崎 良太郎第II編 4章 4.1節 4.3節電気学会2017/08
  3. Optical Properties of Tunable Photonic Crystals Using Liquid CrystalsRyotaro Ozaki Masanori Ozaki Katsumi YoshinoChapter 5Royal Society of Chemistry2013
  4. Optical Properties of Photonic StructuresOZAKI RyotaroSection 4.9 (21 pages)Taylor & Francis2012
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Papers

  1. Investigation of orientation behavior of nematic liquid crystals on UV-irradiated polyimide films2024/12/06Yuji Tsukamoto Hiroto Maeda Takashi Saitou Ryotaro Ozaki Masanori OZAKIJapanese Journal of Applied Physics63/ 11, 11SP14Research paper (scientific journal)10.35848/1347-4065/ad89c9URLURL_2IOP PublishingAbstract The orientation mechanism of liquid crystals (LCs) on surfaces remains unclear, despite several methods for controlling pretilt angles. This study investigates the relationship between the surface condition of polyimide films, whose pretilt angles can be controlled by UV dose, and LC orientation behavior. Absorbance at wavelength of 200 nm and 260 nm significantly decrease, while thickness reduces approximately 4 nm. A rubbing treatment further decreases the thickness by approximately 2 nm. Atomic force microscopy confirmed the change in molecular conformation by UV-irradiation and rubbing treatment. The dispersive and polar components of the surface free energy of UV-irradiated polyimide films are evaluated, it’s found that only the polar component changes with UV dose. Additionally, we confirm that the alignment of LCs transitions from homeotropic to planar with increased UV irradiation, demonstrating that pretilt angle distribution can be spatially controlled. These results contribute to establishing a photoalignment method for pretilt angle control.
  2. Direct Observation of Space Charge and Leakage Current in 6.6 kV CV Cable Using Very Long Pulse Voltage Without Deconvolution2024/10/20Kazunori Kadowaki Mayu Maehata Shinji Yudate Ryotaro Ozaki2024 10th International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis (CMD)69-72Research paper (international conference proceedings)10.23919/cmd62064.2024.10766316URLIEEE
  3. Phase Field Simulation of Electric Tree Propagation in Material Consisting of Two Layers with Different Elastic Moduli2024/10/20Shinji Yudate Tomoya Tachibana Ryotaro Ozaki Haruo Ihori Kazunori Kadowaki2024 10th International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis (CMD)789-792Research paper (international conference proceedings)10.23919/cmd62064.2024.10766275URLIEEE
  4. A Study of Negative Differential Mobility in Low-Density Polyethylene Based on Kinetic Monte Carlo Analysis with Percolation2024/06/30Ryotaro Ozaki Taiki Kanamitsu Akira Ohno Hiroaki Iino Kazunori KadowakiProceedings of 2024 IEEE 5th International Conference on Dielectrics (ICD)Research paper (international conference proceedings)10.1109/icd59037.2024.10613174URLIEEE
  5. Application of SEA Method to Power Cables for Space Charge Measurement without Deconvolution2024/05Kazunori Kadowaki Mayu Maehata Shinji Yudate Ryotaro OzakiIEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation31/ 4, 2252-2254Research paper (scientific journal)10.1109/tdei.2024.3399179URLInstitute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
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Presentations

  1. 真珠とイミテーションパールの外観の類似性の光学的要因2024年第22回構造色シンポジウム2024/12/14Oral presentation(general)
  2. RC-FDTD法を用いたケーブル絶縁体中の圧力波伝搬シミュレーション第55回 電気電子絶縁材料システムシンポジウム2024/09/27Oral presentation(general)
  3. CVケーブルへのステップ電圧印加時の過渡電流積分値と内部蓄積電荷量との比較第55回 電気電子絶縁材料システムシンポジウム2024/09/27Oral presentation(general)
  4. ホッピングサイトを制限したディスオーダーモデルの移動度の電界依存性令和6年度電気・電子・情報関係学会四国支部連合大会2024/09/21Oral presentation(general)
  5. 実験データを基にしたニューラルネットワークによる空間電荷挙動の予測の検討令和6年度電気・電子・情報関係学会四国支部連合大会2024/09/21Oral presentation(general)
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Industrial Property Rights

  1. Patent炭素繊維強化プラスチックの加工方法および炭素繊維強化プラスチックの加工装置特願2014-0270632014/02/15特開2015-1506542015/08/24
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Awards

  1. 2024/09日本液晶学会論文賞（B部門）
  2. 2023/03第30回源内大賞
  3. 2021/08Best papers award (InECCE2021)
  4. 2021/03パワーアカデミー萌芽研究優秀賞
  5. 2020/12工学部長賞（愛媛大学）
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Allotted Class

  1. 2024Advanced High Voltage Engineering
  2. 2024Engineering Literacy Ⅳ
  3. 2024Engineering Literacy Ⅳ
  4. 2024Engineering Literacy Ⅳ
  5. 2024Engineering Literacy Ⅳ
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Professional Memberships

  1. 応用物理学会
  2. THE JAPANESE LIQUID CRYSTAL SOCIETY
  3. 電気学会
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Committee Memberships

  1. 2024/04-presentSSH運営指導委員会委員（岡山県立倉敷天城高等学校）
  2. 2024令和6年度電気・電子・情報関係学会四国 支部連合大会 実行委員
  3. 20242024年日本液晶学会討論会・液晶交流会 実行委員
  4. 2023/10-present電気学会ポストコロナ時代に貢献する先端ナノ材料とデバイス開発に関する最新技術調査専門委員
  5. 2023令和5年度電気・電子・情報関係学会四国 支部連合大会 実行委員
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