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研究者紹介

物質の表面や界面に特有な構造と物性に着目し、金属、半導体、酸化物、有機薄膜、吸着分子など様々な材料の評価に取り組んでいます。走査型プローブ顕微鏡を用いた単原子・単分子スケールの解析により、触媒反応機構の解明や次世代デバイスの開発の鍵となる知見を得ることを目指します。

研究業績紹介

■触媒表面におけるガス吸着と反応
研究目的: 磁鉄鉱表面の触媒機能の解明
-タイトル: Classification of adsorbates in scanning tunneling microscopy images of Fe3O4(111) surfaces exposed to water and carbon monoxide, Asa Kiuchi, Yaoto Eda, Yousoo Kim, Tomoko K. Shimizu, Surface Science 750, 122582, 2024年12月
■表面特性評価技術
研究目的: 商業用カーボンブラックの走査型プローブ顕微鏡と表面分光よる構造と化学状態特性評価
-タイトル: Unveiling the surface of carbon black via scanning probe microscopy and chemical state analysis, Mari Isagoda, Yuto Ariyoshi, Yuto Fujita, Sae Endo, Takayuki Aoki, Rui Tang, Hirotomo Nishihara, Tomoko K. Shimizu, Carbon Trends 16, 100378, 2024年9月
研究目的: 近接場光によるカーボンナノチューブにおける電子遷移経路の変化の検証
-タイトル: Modification of transition pathways in polarized resonance Raman spectroscopy for carbon nanotubes by highly confined near-field light, Yuto Fujita, Norihiko Hayazawa, Maria Vanessa Balois-Oguchi, Takuo Tanaka, Tomoko K. Shimizu, Journal of Applied Physics 135, 193101, 2024年5月
■分子間相互作用と膜形成
研究目的: 気液界面で作製された水素結合多孔性有機薄膜に対する原子間力顕微鏡による孔構造と積層の調査
-タイトル: Evidence of one-dimensional channels in hydrogen-bonded organic porous thin films fabricated at the air/liquid interface, Kanae Yamanami, Yuto Fujita, Kazuma Matsui, Ryu Asari, Tomoko Kusawake, and Tomoko K. Shimizu, Langmuir 38, 1910, 2022年1月
研究目的: 分子動力学シミュレーションを用いた水素結合多孔性有機薄膜の安定性と形成メカニズムの解明
-タイトル: Stability and formation process of hydrogen-bonded organic porous thin films: A molecular dynamics study, Kazuma Matsui, Hiroshi Watanabe, and Tomoko K. Shimizu, AIP Advances 12, 105109, 2022年10月

研究の応用領域

・薄膜、表面界面物性
・機能物性化学
・ナノ構造物理
・ナノ構造化学

社会的意義

・環境への影響を軽減: 触媒の効率を高めることで、環境汚染物質の除去やCO2の排出削減につながり、産業による環境負荷の低減に貢献します。
・持続可能なエネルギー生産の実現に貢献: 触媒反応のしくみに対する理解を深めることで、よりクリーンで持続可能なエネルギー生産方法の開発を支援します。
・ナノテクノロジーと材料科学の発展に寄与: ナノ材料や物質の界面で起こる現象を原子・分子レベルで解明することで、次世代のオプトエレクトロニクスや分子エレクトロニクス技術の革新を後押しします。
動画

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