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YAMAZAKI KENJI

Faculty of Engineering　Applied Physics　Complex Material PhysicsAssistant Professor

Researcher basic information

■ Degree
  • 博士（工学）, 横浜国立大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
J-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • グラフェン
  • プローブ顕微鏡
  • 電子顕微鏡
  • 表面科学
Research Field
  • Nanotechnology/Materials, Nanostructural physics, Graphene
  • Nanotechnology/Materials, Thin film/surface and interfacial physical properties
■ Educational Organization

Career

■ Career
Career
  • Apr. 2014 - Present
    Hokkaido University, 工学(系)研究科(研究院), 助教
  • Apr. 2012 - Mar. 2014
    日本学術振興会特別研究員（DC2）
Educational Background
  • Apr. 2011 - Mar. 2014, Yokohama National University, 工学府, 物理情報工学専攻
  • Apr. 2009 - Mar. 2011, Yokohama National University, 工学府, 物理情報工学専攻
  • Apr. 2005 - Mar. 2009, Yokohama National University, 工学部, 電子情報工学科
Committee Memberships
  • Oct. 2014 - Present
    日本顕微鏡学会 北海道支部, 支部役員, Society
  • Apr. 2023 - Mar. 2025
    日本顕微鏡学会 北海道支部, 会計幹事
  • Apr. 2022 - Mar. 2025
    応用物理学会 北海道支部, 庶務幹事
  • Apr. 2016 - Mar. 2018
    日本顕微鏡学会 北海道支部, 会計幹事

Research activity information

■ Papers
■ Other Activities and Achievements
■ Syllabus
  • 一般教育演習(ﾌﾚｯｼｭﾏﾝｾﾐﾅｰ), 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 応用物理学実験Ⅰ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 応用物理学実験Ⅱ, 2024年, 学士課程, 工学部
■ Affiliated academic society
  • THE JAPANESE SOCIETY OF MICROSCOPY
  • THE JAPAN SOCIETY OF APPLIED PHYSICS
■ Research Themes
  • 金属酸化物単分子の分散制御
    科学研究費助成事業
    01 Apr. 2025 - 31 Mar. 2028
    山崎 憲慈
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 25K08430
  • 金属酸化物単分子分散体の実現
    科学研究費助成事業
    01 Apr. 2022 - 31 Mar. 2025
    山崎 憲慈
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 22K04917
  • 単粒子X線レーザーイメージングの実現に向けたグラフェン溶液セル
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid
    Jun. 2022 - Mar. 2025
    鈴木明大; 山崎憲慈
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory), Hokkaido University, 22K18698
  • Characterization of atomic structure of single Pt atoms on N-doped graphene
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2019 - 31 Mar. 2021
    Yamazaki Kenji
    Single-atom catalysts are attracting attention due to their superior catalytic activity and cost. Nitrogen (N) enhances the stability of single platinum (Pt) atoms on graphene because Pt atoms dispersed by plasma sputtering in an N2 atmosphere are less likely to aggregate. However, the atomic structure of Pt and N on graphene has not been clarified. Here, we experimentally revealed the atomic arrangement of Pt, N, and carbon (C) by scanning transmission electron microscopy and electron energy loss spectroscopy. Pt and N atoms were adsorbed near the step edge of nanographene stacked on single-layer pristine graphene, rather than on the terrace. DFT calculation using the experimental structure confirmed that the single Pt atom has high stability because N strengthens the bond between Pt and C at the step edge. In addition to a large decrease in the population of Pt 5dxy-orbital, an increase in the population of 5dyz-orbital was observed.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Early-Career Scientists, Hokkaido University, 19K15439
  • Nano-Structure 3D Atomic Imaging using Electron Diffraction
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    10 Jul. 2014 - 31 Mar. 2019
    GOHARA Kazutoshi; SAKAGUCHI Norihito; UCHIDA Tsutomu; YAMAZAKI Kenji; MAEHARA Yosuke
    In order to clarify the active site with atomic resolution, we aimed at the development and application of atomic resolved nanostructure imaging method by electron microscope.
    In subject 1, we advanced the development of imaging using electron diffraction and construction of experimental method for application. Furthermore, we developed a new algorithm on the ensemble averaging method in real space and Fourier space. In subject 2, experimental verification of atomic resolved imaging using an aberration corrected electron microscope was carried out. Using X-ray diffraction together, several important results regarding structure and function were obtained for the several objects. In subject 3, we studied three-dimensional atomic resolved imaging of nanostructures on graphene. We succeeded in dispersing single atoms on graphene without agglomeration. Atomic arrangement and local electronic state of Pt atom were revealed. We found the active site of atoms, molecules and clusters.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area), Hokkaido University, 26105009
  • Nano-scale processing of graphene liquid cell
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2015 - 31 Mar. 2018
    Yamazaki Kenji
    First, I observed moire structures in transmission electron microscopy (TEM) observations; these are signature patterns in multilayer, although Raman spectra showed monolayer. We also performed a multi- slice TEM image simulation to compare the 3D atomic structures. We found that the experimental moire image was constructed with a 0.9-1.2 nm interlayer distance between graphene membranes. This structure was constructed by transferring CVD-grown graphene films that formed on both sides of the Cu substrate at once.
    Second, I synthesized the graphene liquid cells and dispersed single metal atoms on graphene surfaces.I confirmed the graphene liquid cells transformed during electron beam irradiation.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Young Scientists (B), Hokkaido University, 15K17462
  • 特異的分子認識による生体機能の固体表面への集積
    科学研究費助成事業
    2012 - 2013
    山崎 憲慈
    前年度に見出した支持表面の化学状態によるグラフェン表面への脂質膜展開領域制御について脂質膜の構造依存性について研究を行った。脂質膜の相転移温度がグラフェン―脂質膜間の相互作用に影響することがわかった。ゲル相の分子を用いた場合、脂質分子内の疎水基が伸張することでグラフェンとの相互作用が強くなりグラフェン表面全体に脂質単分子膜が展開した。グラフェン表面への脂質膜展開から、支持表面の親水性に応じた脂質単分子膜の選択的展開を実現し、支持表面が溶液中でグラフェンの物性に影響を与えていることを示した。前年度の研究と合わせた結果をJ. Phys. Chem. C誌に発表済みである。また一部の結果を筑波で開催された国際会議ACSIN-12にて発表を行い、Best Poster Awardを受賞した。グラフェン表面に生体機能を模擬した構造を構築するため、グラフェン表面への脂質二重膜の形成を行った。強い疎水性を示すグラフェン表面への脂質二重膜形成は困難であるが、脂質膜を支えるリンカー分子をグラフェンエッジに選択的に吸着させることで酸化膜付きシリコン基板上に形成したグラフェン表面に脂質二重膜を形成することに成功した。原子間力顕微鏡による測定結果からグラフェン表面に形成した脂質二重膜は基板表面に形成した場合に比べて強度が低いことがわかった。より相転移温度の高い脂質分子を用いることでグラフェン表面での脂質二重膜の崩壊を抑制することに成功した。リンカー分子の大きさによってグラフェンと脂質二重膜の距離を制御可能であることを示し、グラフェン表面上に形成した脂質二重膜がイオンチャネルなどの膜タンパク質を埋め込み可能な構造であることがわかった。
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 横浜国立大学, 12J00113