本文へスキップ

東北大学 大学院理学研究科 物理学専攻 電子物理学講座

超広帯域電磁波による物性研究


超広帯域な電磁波計測(直流 ~ ラジオ波 ~ マイクロ波 ~ テラ波 ~ 遠赤外光 ~ 赤外光)を駆使して、各種ナノ空間に閉ざされた水分子、イオン、プロトン、そして、プロトンと電子が相関する新奇な系の物性を調べています!

21世紀を担う
プロトニクス、及びバイオプロトニクス・デバイスの創造と、新しい燃料電池電解質の開発を目指します!


トピックス

  • 低次元シリケート化合物においてプロトントンネルの観測に成功!
  • 固体燃料電池電解質におけるプロトンダイナミックスと伝導機構の研究
  • DNA、タンパク質のプロトン伝導性と、生体燃料電池電解質への応用
  • プロトンー電子相関が期待される分子錯体系における超広帯域電磁波応答
  • ナノ空間に閉ざされた水分子ケージを利用したガス吸蔵の研究
  • ナノ多孔質結晶中のナノチャンネルに閉ざされた水ナノチューブにおいて、
    水ナノチューブを媒介した準1次元高プロトン伝導の観測に成功!






オープンキャンパスに出展!

日時:7月25, 26日 9~16時
場所:東北大学・大学院理学研究科・物理学専攻、
物理系研究棟137号室
タイトル:水と燃料電池

大学院生による実演があります。どうぞお越しください!



書 籍

"DNA Engineering - Properties and Applications"
editated by Kenji Mizoguchi and Hirokazu Sakamoto
Pan Stanford Publishing
, 2017 年.


執筆を担当した章
第3章 "Infrared Spectral Studies on Structure and Hydration State of Dry DNA",
pp. 43-58.
第8章 "IR Spectral Studies on M-DNA", pp. 213-220
.




日本物理学会での口頭発表

2017年秋季大会
開催日:2017年9月21~24日
開催場所:岩手大学


当研究室からは、以下5件の口頭発表を行います。
講演日時:9月21日 午後のセッション
領域5、A28会場

「超プロトン伝導体Cs3H(SeO4)2の吸光度スペクトル II」
松井広志、島谷和紀、三膳真也、
池本夕佳、松尾康光

「超プロトン伝導体K3H(SeO4)2の広帯域吸光度スペクトル」
須藤駿, 三膳真也, 島谷和紀, 富田京志, 池本夕佳,
松尾康光, 松井広志

「ナノ細孔中水分子ケージにおけるプロトン伝導I」
佐々木智崇, 田所誠, 松井広志

「赤外分光法によるI型コラーゲンの水和状態の研究」
西山伊吹, 松尾康光, 松井広志


「Tl3H(SO4)2の広帯域吸光度スペクトル」
島谷和紀, 須藤駿, 三膳真也, 池本夕佳,
松尾康光, 松井広志




SPring8を利用した顕微遠赤外分光実験

兵庫県にある大型放射光施設SPring8のビームラインBL43IRに設置された
顕微遠赤外分光器を用いて、分子性ナノ多孔質結晶試料、プロトン―電子相関系、新たな燃料電池電解質が期待される物質の遠赤外スペクトル測定を行っています。実験室レベルの装置では実験できないデータを得ることができます。

平成28年度の申請に採択され、5、11月に実験を行ないました。
こうした実験には、当グループに所属する4年生と、大学院生が参加します。



密度汎関数法による振動計算

超広帯域吸収スペクトルから、振動モードを帰属するために密度汎関数法(DFT計算)を進めています。分子振動、フォノンの特性を知り、プロトン伝導、或いは電子状態の解明を目指します!

他学部の研究者、および客員研究者との共同研究も進めています。







秋のトレッキング(奥新川)






オープンキャンパスの様子








ニュース

2017年7月10日
宮城県白石高等学校にて、出前授業を行いました。タイトル「生体物質で燃料電池が作れるか?」
2017年7月1~2日
第20回超イオン導電体物性研究会(熊本)にて、口頭発表を行いました。
2017年6月18~23日
21st International Conference on Solid State Ionics (パドバ、イタリア)にて講演を行いました。
2017年4月4日
新4年生2名が配属され、ガイダンスを行いました。
2017年3月24日
三膳君が修士過程を修了。修士論文タイトル:超プロトン伝導体 Cs3H(SeO4)2の誘電転移とフォノン異常の研究
2017年3月22日
第1回有機・バイオニクス研究会にて特別講演(大阪・摂南大学) 「ナノ細孔中水素結合系のプロトン伝導とプロトントンネル」
2017年3月17~20日
日本物理学会第72回年次大会(阪大)にて口頭発表。
2017年2月
"DNA Engineering", (Pan Stanford Publishing)が出版されました。
2017年1月28日
東京理科大学、ウォーターフロンティアサイエンス&テクノロジー研究センター研究成果報告会、招待講演。
2016年7月27~28日
オープンキャンパスに出展。研究室企画「電波にゆすられる水」、キャンパスツアー展示「水素と酸素で電気をつくる -燃料電池のしくみー」
2016年5月12~13日
SPring-8において、顕微遠赤外分光実験を行う。
2016年4月1日
新4年生との顔合わせ会と、オリエンテーション
2016年3月19~22日
日本物理学会第71回年次大会において4件の口頭発表を行います。(東北学院大学泉キャンパス)
2016年3月7日
電子物理学講座・4年生発表会において、2名の学生がポスター発表を行いました。
2016年2月18日
研究室恒例の追い出しコンパを、本年度は松島にて開催しました。
2016年2月1~4日
大学院理学研究科・物理学専攻の修士論文発表会で、当グループから2名の院生が発表を行い、修士課程を修了しました。
2015年12月5日
東京理科大学・ウォーターフロンティアサイエンスシンポジウムにて招待講演、 "ナノ空間内水素結合系のプロトン伝導とプロトントンネル"、東理大・森戸記念館
2015年11月25~27日
第41回固体イオニクス討論会にて講演、”水素結合型シリケート化合物のプロトントンネル”、北大
2015年11月5日
青森県立青森高等学校にて出前授業、”燃料電池と水” 
2015年9月19日
日本物理学会秋季大会にて口頭発表(関西大学)
2015年7月29,30日
オープンキャンパスに出展 「電波に揺すられる水」
2015年7月10,11日
第18回超イオン導電体物性研究会(徳島大学工業会館)にて講演。「水素結合型シリケート化合物におけるプロトントンネルの観測」
2015年4月12~15日
SPring8にて顕微遠赤外分光実験を行いました。学生3名も同行。
2015年4月1日
新たに修士課程の院生2名が配属。
2015年3月12日
当グループを離れる人達3名(教育研究支援者、M2、B4)のお別れ会を秋保温泉にて開催。
2014年12月13日
SPring8のビームラインBL43IRにて、顕微遠赤外分光実験。
2014年11月16~18日
第40回固体イオニクス討論会(東工大)にて講演。「アルカリ金属イオンを導入したナノチャンネル水のプロトン伝導」
2014年10月24日
岩手県立一関第一高等学校にて、出前講義(約2時間)を行いました。
2014年10月18日
会津大学講座(会津若松)にて、福島県立会津高等学校の生徒に出前授業(1時間30分の講義を2回)を行いました。
2014年9月14~19日
39th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-TH, Tucson, Arizona, USA)にて講演しました。"Proton Dynamics of the Water Lattice in Nanochannel" H. Matsui et al.
2014年9月7~10日
日本物理学会秋季大会、中部大学春日井キャンパス。当グループでは、4件の口頭発表を行いました。
2014年7月30~31日
オープンキャンパスに出展。「水の不思議を考えよう」。物理系研究棟137号室にて開催。
2014年7月18~19日
第17回超イオン導電体物性研究会(千葉)にて講演しました。「ナノ細孔中一次元水分子鎖を伝搬するプロトンと配向欠陥」

バナースペース

東北大学 大学院理学研究科
物理学専攻 電子物理学講座
低次元量子物理グループ

〒980-8578
仙台市青葉区荒巻字青葉 6-3

TEL 022-795-6604
FAX 022-795-6786