本文へスキップ

日本大学文理学部化学科/日本大学大学院総合基礎科学研究科相関理化学専攻

研究概要CONCEPT

結晶,液体,それらの中間体である液晶,さらにはガラスなどのソフトマター,複雑な物性を示す物質について,その構造やダイナミクスを明らかにすることを目的として,熱測定や核磁気共鳴,誘電率などの科学実験を行っています。

液体・ガラスなどの複雑流体における構造およびダイナミクス >>

(長野県諏訪湖の「御神渡り」。水の特異な性質により現れる自然現象のひとつである。)

生命を維持する上で欠かすことの出来ない物質の一つが『水』である。地球表面はその3分の2が水で覆われており,人体の60%は水で出来ているといわれている。水分子自身は非常に単純な構造ではあるが,4℃で水の密度が最大になるなど,非常に奇妙な物性を示すことが古くから知られているが,水の物性は現在でも充分に理解されていない問題の一つである。水に限らず,複雑な物性を示す液体やガラスにおける,構造や分子ダイナミクスを明らかにするための研究を行っている。

液晶における分子ダイナミクス >>

(液晶OBBFの液晶相における偏光顕微鏡写真。)

液晶における分子ダイナミクスの研究には核磁気共鳴(NMR)は非常に有用な手段の一つである。特に磁場中で配向した液晶のNMRスペクトルは有力な情報を与えてくれるが,スペクトルの帰属に関してはその方法論も未だ確立されていない。そこで,リエントラント液晶を中心に,等方相での多量子相関,固相での局所場分離回転側帯波分光,液晶相での配向誘起シフト,交差分極効率などを行い等方相および液晶相における13C NMRスペクトルの完全帰属法の確立を目指し実験を積み重ねている。同時に,液晶分子における分子骨格部の構造と秩序および運動性に関する研究も行っている。

金属酸化物の合成と物性 >>



金属酸化物はその組成のわずかな変化により,超伝導体から絶縁体まで,様々な物性を変化させることができる。その科学的要因を探索すべく金属酸化物の合成および物性の研究に取り組んでいる。

土壌の熱分析 >>

(百周年記念館前でのボーリング風景)

自然エネルギーとして近年注目を集めている「ヒートポンプ」であるが,その開発が進むにつれて,地下の土壌への影響が危惧され始めた。そこでヒートポンプによる地下環境への影響を明らかにするために,日本大学文理学部百周年記念館前で採取した土壌ボーリング試料を用いて,研究に取り組んでいる。

高精度低温断熱型熱量計の開発 >>

(現在製作中の断熱型熱量計)

熱容量は物質の各凝集状態やその凝集状態の安定性について議論する上で非常に重要な物性量の一つであり,その絶対値の測定は断熱型熱量計によって可能となる。また,その測定時間スケールが100〜100000 sであることを利用すると,結晶化やガラス転移温度領域における緩和現象など,時間スケールの長い緩和現象を観測することができる。現在,長時間および広い温度域で安定した性能が得られる高精度の低温断熱型熱量計の開発を行っている。目標としている装置の温度測定精度は0.01 mK,熱容量測定不精度は±0.06 %以内,不正確度は±0.3 % 以内である。

博士・修士・学士論文 >>

2013年度

修士論文

  • 粘土鉱物および細孔を持つ堆積岩内の水の熱挙動
  • ラマン散乱測定およびラマン強度計算による10H-SiC積層構造解析
  • クエン酸ナトリウム(NanH3-nC6H5O7)の水和特性
  • 液晶物質MBBAの熱測定とNMR

学士論文

  • 超音波振動子を用いたクエン酸水溶液の霧化
  • ナノ細孔内における液晶物質5CBの熱挙動
  • 細孔内におけるベンゼンの融解挙動
  • 高圧下におけるシリカゲル細孔内の水の挙動
  • DSCによるタンパク質の熱力学的安定性の評価
  • クエン酸ナトリウム水溶液における水分子の水素結合状態の解明
  • 黄鉄鉱の酸化挙動の評価
  • Al2TiO5の焼結方法による物性変化

2012年度

修士論文

  • チタン酸アルミニウム−ガラス複合材料の合成と物性
  • 超音波振動子を用いた水の霧化現象

学士論文

  • シリカゲル細孔内におけるチオフェン二置換体の熱力学的性質
  • トレハロース水溶液のDSC測定
  • 高圧下におけるシリカゲル細孔内の水の脱着過程
  • シリカゲル細孔内における液晶物質6CBの熱挙動
  • 高圧下における液晶物質8CBの熱挙動
  • チタン酸アルミニウム−鉄固溶体の合成と高温物性
  • 黄鉄鉱の酸化挙動の評価
  • 世田谷区桜上水で採取した土壌の熱容量測定
  • 超音波発振子による水溶液の霧化

2011年度

博士論文

  • 液晶相の出現機構に関与する分子間相互作用の解明

修士論文

  • Al2O3-TiO2-X2O3(X=Ga, In)化合物の合成と高温における物性研究
  • シリカゲル細孔内におけるスクロース-水二成分系の熱挙動
  • チオフェン二置換体の二成分混合系における熱的物性
  • 高圧条件下において大腸菌を塩濃度が異なる培地で培養したときの影響

学士論文

  • 土壌試料における物性研究
  • クエン酸二水素ナトリウム水溶液の熱物性
  • シリカゲル細孔内における液晶MBBAの熱挙動
  • ソルビトール水溶液のDSC測定
  • シリカゲル細孔内におけるチオフェン二置換体の熱力学的性質
  • 粘土鉱物における吸着水の熱的挙動の研究
  • Al2O3-TiO2-Mn2O3系化合物の合成と物性研究
  • ラマン散乱によるSiCの電気的特性及び構造評価に関する研究
  • 次世代透明半導体・高密度窒化ホウ素の構造分析
  • 鉛および砒素の土壌吸着平衡の測定・解析

2010年度

修士論文

  • シリカゲル細孔内における水の物性研究

学士論文

  • コール酸−メタノール包接化合物の物理化学的挙動的挙動
  • 化学修飾シリカゲルに充填した電解質水溶液の熱挙動
  • 粉末胆汁酸の力学的ガラス化過程
  • ZrO2が及ぼすAl2TiO5への影響
  • 2,5-dichlorothiopheneと2,5-dibromothiopheneの細孔内固溶体の熱的挙動
  • シリカゲル細孔内における液晶MBBAの物性研究
  • 超音波発振子による水道水の霧化効率

2009年度

修士論文

  • 複数の準安定結晶相をもつ 2,5-dichlorothiophene の安定化過程と凝集状態の研究
  • チタン酸アルミニウムの熱膨張異方性および結晶構造に関する鉄置換効果の研究

学士論文

  • Al2TiO5−CeO2固溶体の合成
  • Al2O3-TiO2-In2O3系化合物の合成と物性研究
  • 細孔内における液晶MBBAの熱挙動
  • シリカゲル細孔内におけるKOH水溶液の挙動
  • 2-chlorothiopheneと2-bromothiopheneの細孔内固溶体の熱的挙動

2008年度

修士論文

  • NMRによる液晶相形成機構の解明

学士論文

  • チタン酸アルミニウム−鉄固溶体の合成と物性研究
  • phosphatidylcolineの熱測定による物性研究
  • 細孔内におけるALPの熱測定
  • 細孔内における水の挙動
  • シリカゲル細孔内におけるCaCl2水溶液の挙動
  • スクロース水溶液のDSC測定
  • 2-chlorothiophene‐2-bromothiopheneのDSCによる細孔内の二成分系相図の作成
  • チオフェン二置換体の熱挙動

2007年度

修士論文

  • ナノ細孔中における水および電解質水溶液の物性研究

学士論文

  • 電解質水溶液の熱物性
  • 細孔中におけるスクロース水溶液の挙動
  • グリセロリン脂質phosphatidylcolineのNMR
  • Al2TiO5の合成および高温における物性研究
  • ガラス性結晶2,5-dichlorothiopheneのDSC測定

2006年度

学士論文

  • ガラス性結晶2,5-dichlorothiophen の35Cl NQR測定
  • m-chlorodibenzoylmethane における35Cl NQR信号の探索
  • 液晶HBABにおける13C NMR測定