低次元量子物理

About关于研究室

超広帯域電磁波による物性研究

低次元量子物理研究室は、ナノ空間に閉ざされた水分子やイオン、プロトンなどの性質を、超広帯域な電磁波で調べています。
直流から赤外光までの幅広い電磁波を使い、結晶やDNAなどの試料を測ります。
兵庫県にある大型放射光施設SPring-8での遠赤外分光実験や、密度汎関数法による計算も行っています。
こうした実験には、研究室に所属する大学院生と4年生が参加します。

Research研究课题

ナノ空間に閉ざされた水分子やイオン、プロトン、プロトンと電子が相関する系の物性を、直流から赤外光までの超広帯域な電磁波で調べています。プロトニクスとバイオプロトニクス・デバイスの創造や、新しい燃料電池電解質の開発に向けた基礎研究を行っています。

※示意图

ナノチャンネル中の水ナノチューブ↗

直径およそ1.5 nm、長さ数mmのナノチャネルが並ぶ結晶の中に、水分子がチューブ状に並んでいます。マイクロ波で高い準1次元プロトン伝導を見出し、水素やメタンの吸蔵、水分子を選択的に通す分子フィルターなどに向けた基礎研究も進めています。

※示意图

金属イオンを入れた乾燥DNA↗

鮭の精巣由来のDNAに金属イオンを導入した乾燥DNAの試料を用い、温度と相対湿度を変えて赤外スペクトルを調べています。金属イオンの配置場所を特定し、赤外域で電子遷移が起こるかどうかも調べています。

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