SUGIMOTO GROUP

研究室見学/研究体験

分子科学研究所
表面界面科学・先端分光研究室


先端的なレーザー分光・量子計測で切り拓く

物質表面界面における次世代分子科学

前人未到の表面界面分子科学の開拓
先端的なレーザー分子分光による挑戦

『非線形光学現象』を巧みに操ることができる最先端のレーザー光源や光学分光装置に実際に触れながら、物質の表面・界面に潜む分子のナノサイエンス研究の最前線を体感することができます。

また、研究体験だけでなく、「大学で普段学んでいる物理学や化学などの基礎的な科目が先端研究の現場で如何に重要になるのか?」について様々に実感してもらい、学部生としての日々の勉強をより高いモチベーションとレベルで取り組んでいくための姿勢・境地を体得してもらうことにも重きを置いていますので、是非分子研に来てみて下さい。

あなたの視野を大きく広げ飛躍するチャンス!

参加費|無料です(交通費・宿泊費もフリー)

研究所内ロッジ宿泊先としてご案内します。

参加条件|大学生・高専生 (大学院生もOK!)

興味や熱意があれば気軽に参加 OK!現時点での専門的な知識の有無は問いません。「友達と一緒に応募」も歓迎しています。

滞在期間|日帰り~最大3泊4日程度

参加申し込みの方の希望をもとに相談しながら決定します。
ステップアップして様々学べる利点・無料参加制度を活かしてして、2・3回リピート参加する学生さんも比較的多いです。

✔   興味や熱意があれば気軽に参加OK
✔「友達と一緒に応募」も歓迎します
✔   現時点での専門的な知識の有無は問いません

1. こんな方におすすめ!

2. 体験内容、滞在中のタイムスケジュール例

研究取り組み例

物理系研究例

化学系研究例

タイムスケジュール例(日帰り・3日間滞在)

体験内容について、申し込み後の個別ヒアリングをもとに参加者別にプログラム内容を組み立てています
以下は、参考例としてご覧ください。

3. 申し込みからの流れ

申込フォーム🔗に入力
滞在希望日や、参加希望動機等をご記載ください。
  
入力内容の審査後、杉本准教授による個別面談(Zoom, メール)
申し込み者の興味のあるトピック・これまでの取り組み・現在の悩みなどを様々ヒアリングしつつ、滞在期間(日程)及びプログラム内容を、個別に調整・決定します。
研究室見学/体験実験自体に関する疑問や事前に準備したら良いことなどについても、気軽に質問してください。
  
研究所に滞在するための諸手続き案内

4. これまでの参加者の声、体験の様子(写真あり)

体験を終えた参加者に、インタビューをし、率直な意見をもらいました。

学年、専門分野、興味の範囲、学習状況など様々な背景を持つ学生さんのコメントを参考に、申し込みを検討いただければ幸いです。

北海道大学 工学部応用理工系学科応用化学コース 3年
【内容】光学・物理化学レクチャー、レーザーを用いた非線形光学現象、分光の実験

広島大学 大学院先進理工系科学研究科 M1
【内容】赤外分光実験の体験、レーザー分光計測装置群の見学

筑波大学 理工学群 工学システム学類 3年
【内容】ナノ物質の合成や分析、非線形光学・非線形分光の体験プログラム

京都大学 理学部 物理学科 3回生
【内容】光学・物理化学レクチャー、物質の合成・観察、レーザーを用いた非線形光学現象、分光の実験

5. 研究室紹介

先端的な量子計測・レーザー分子分光計測で切り拓く物質表面界面における水の分子科学

当研究室では、対称性が破れた物質の表面界面で発現する分子の特異な機能/物性の根源に迫る研究に挑戦しています。特に、物質の表面界面における『水分子』が織りなす多様な水素結合の微視的観測とデザインにより、物理学・化学・工学・生命科学的に付加価値が高い水の分子機能・物性・量子ダイナミクスを自在に制御するための基礎学理の構築と新たな研究潮流の創成に挑んでいます。

また、既存の研究アプローチの限界を超えて水の分子科学を開拓するために、非線形光学や極微フォトニクスを高度に応用した革新的分子計測法や分光装置群の開発に加え、超高出力テラヘルツレーザーの開発にも精力的に取り組んでいます。

水分子の研究の意義と私たちの実績

水分子は自然界に豊富に存在する最も身近な分子の一つであり、様々な物質の表面や界面に凝集(吸着)して『触媒・腐食・接着などの化学反応』や『光触媒・燃料電池・太陽電池などの物質・エネルギー変換』、更には『DNAやタンパク・細胞が織りなす生命現象』において本質的に重要な役割を果たしています。

表面・界面のような対称性が著しく低下している環境においては、極性分子である水分子の向き(電気双極子の向き)が水素結合系の重要な物性や化学的機能,生命機能を決定づけていると考えられます。しかし、水素は最も軽く周囲の電子数が最も少ない元素であるため、既存の実験手法では、水分子の向き(水素の位置)に関する知見を得ることは極めて困難でした。

私たちは、非線形レーザー分子分光法を駆使し、様々な物質の表面界面に形成される特異な水素結合ネットワークにおける水分子の配向を決定・解明する革新的な物理化学研究で世界をリードしてきました。

基礎科学をリードする当研究室の最新鋭の研究環境

当研究室のレーザー光源(フェムト秒Tiサファイア(KHz)レーザー&Yb-KGW(MHz)レーザー)は世界最高峰のスペックを有しています。

下記の世界屈指のレーザー光源群を武器として、『様々な次数の非線形光学現象』を巧みに操りながら独自の光学分光システムを構築し、真に世界をリードする、すなわち新しい基礎研究のプラットフォームを構築する前人未到の分子分光研究に挑んでいます。その他にも、ナノフォトニクスの先を行く『オングストロームスケールのフォトニクス』を応用し、『非線形光学』と高度に融合させた当研究室独自の極微小分子分光計測法の開発にも挑んでいます。 

フェムト秒チタンサファイアレーザー

(800nm, 35fs, 5kHz, 16W出力,SPFIRE ACE PA, Spectra Physics社製) 

同型チタンサファイアKHzレーザー光源の中で世界最高レベルの16Wの出力強度を有し(国内の標準的な同型レーザーの出力は1~3W程度)、卓越した出力安定性が特徴的な、先進的なレーザー光源です。

フェムト秒Yb-KGWレーザー 

(1030nm, 200fs, 2MHz, 60 W出力,CARBIDE, Light Conversion社製)

本レーザーは、最大で2MHz程度の高繰り返しで60Wという高い出力を誇る世界最高峰のイットリビウムレーザー光源です(国内の標準的な同型レーザーの出力は1~6W程度)。

6. ここがスゴい!抜群の実験環境修士から雇用率100%のRA制度

(杉本グループの紹介は 5:18~6:13 です。)

国内最高峰の充実した経済支援制度

国内では非常に稀有な『修士課程』からの経済支援制度(RA/SRA制度)が充実しています。

なぜ杉本准教授は、研究室立ち上げに分子研を選んだのか?

分子研の個別インタビューで、研究者の道に進む背景から今後の展望まで語っています。

7. 愛知県岡崎市のいいところ

8. 分子研へのアクセス

東岡崎駅(最寄り駅)まで

東岡崎駅から杉本研究室へ

明大寺キャンパス正門まで東岡崎駅中央改札口を出て南口より徒歩約7分。※駅構内にエレベーターがありますが、東口に出ますのでご注意ください。

研究棟306号室まで

正門から入って正面の建物(研究棟)3階までお越しください。

*キャンパスマップ