研究・教育の概要

研 究

 ナノ物質科学の新たなフェーズを切り拓くことを目標に、原子の数が正確に定まった 極微小な粒子「クラスター」に着目しています。数個〜数十個の原子で構成される クラスターの特質は、原子1個の増減で物性や反応性が不規則かつ劇的に変化すること であり、従来の常識を超えた新物質の発見が期待されています。そのため、希少な元素 を新たな材料で置き換える元素代替の視点で特に注目されます。例えば、触媒に代表 される化学反応では、活性点となるナノ構造を切り出したクラスターが反応の本質理解 と新規材料の設計につながり、白金など従来の触媒材料を一変させる可能性を秘めて います。また、宇宙空間で分子が合成される過程においてクラスターが反応の鍵を 握っているとの仮説があり、科学の広い分野で注目されています。
 我々は、クラスターが関与する物理・化学現象に広く着目し、物理化学の視点と研究 手段で探究しています。原子の数(サイズ)をパラメータとしてサイズ効果を捉え、 これら新たな物質群の科学を深化し体系化する研究を推進しています。具体的な研究 手段として、質量分析技術で原子1個の精度でサイズを制御するクラスター発生法、 反応生成物の時々刻々の変化を捉える化学反応追跡法、レーザーや放射光を利用した 分光法など、最先端の実験手段を駆使して、物性・反応性の究明とともに新たな物 質の創製に取り組んでいます。
 我々は一方で、ミクロ(原子・分子・クラスター)からマクロ(液相・固相)までを つなぐ科学の開拓を目指しています。これまでに解明を進めてきているミクロな物質の 特性がマクロな領域の現象に波及する過程を、物質科学の本質的な問題と捉えています。 具体的には、遷移金属の磁性の発達、金属中の電子の光応答における表面プラズモン 共鳴の発達、微小液滴の固液相転移ダイナミクスなどの研究に取り組んで、新たな問 題を掘り起こしています。

レーザー分光 化学反応

教 育

 原子や分子を記述する量子化学の考え方を軸に、物質の成り立ちとその性質をミクロ な視点から理解する力を身につけることを主眼としています。原子間の基本的な化学 結合の形成、より複雑な原子集合体の形成、さらにこれらの構造・物性・反応について 理解を深めます。加えて、振動・回転など分子のダイナミクス、電子が引き起こす物性 や化学現象に注目し、これらを探究する強力な手段である分光学について、光の性質や 光と物質との相互作用を扱います。これらを基礎に研究課題に取り組む中で、実践的な 経験を通して種々の実験技術を修得し、問題を解決しながら研究を遂行する実行力を 養成します。これら物理化学の専門家としての素養を武器に、また国際的な研究活動を 通して、広く世界で活躍する人材の育成を行っています。

年次報告書

2019年度 2018年度 2017年度 2016年度 2015年度 2014年度
2013年度 2012年度 2011年度 2010年度