飯田 健二 (イイダ ケンジ)

触媒科学研究所 触媒理論研究部門准教授

2009年4月 - 2012年3月 日本学術振興会特別研究員(DC1)
2012年4月 - 2013年3月 分子科学研究所 IMSフェロー
2013年4月 - 2013年11月 日本学術振興会特別研究員(PD)
2013年12月 - 2019年12月 分子科学研究所 助教
2020年1月 - 現在 北海道大学触媒科学研究所 准教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士(工学), 京都大学, 2012年03月
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
J-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 電子ダイナミクス
  • ナノ物質
  • 電極
  • 光学応答
  • 液体論
  • 触媒反応
  • 界面
  • 第一原理計算
研究分野
  • ナノテク・材料, 基礎物理化学
  • ナノテク・材料, ナノ構造化学
  • ナノテク・材料, エネルギー化学
  • 情報通信, 計算科学
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
学歴
  • 2009年04月 - 2012年03月, 京都大学大学院, 分子工学専攻 博士後期課程, 日本国
  • 2007年04月 - 2009年03月, 京都大学大学院, 分子工学専攻 修士課程, 日本国
委員歴
  • 2024年04月 - 現在
    プラズモニック化学研究会, 幹事
  • 2023年09月
    第132回触媒討論会・実行委員会, 委員, その他
  • 2020年09月 - 2022年08月
    分子科学会運営委員(広報委員会)
  • 2021年09月
    第15回分子科学討論会実行委員
  • 2021年09月
    電気化学会, 2021年電気化学秋季大会実行委員
  • 2018年05月
    第21回理論化学討論会実行委員

研究活動情報

■ 受賞
  • 2023年05月, 一般社団法人HPCIコンソーシアム, HPCIソフトウェア賞(奨励賞)
    SALMON (Scalable Ab-initio Light-Matter simulator for Optics and Nanoscience)
    山田俊介, 廣川祐太, 飯田健二, 岩田潤一, 野田真史, 乙部智仁, 佐藤駿丞, 篠原康, 竹内嵩, 谷水城, 植本光治, 矢花一浩, 山田篤志
  • 2022年11月, 日本化学会北海道支部, 日本化学会北海道支部奨励賞
    光や電圧に対するナノ界面の応答機構の解明
    飯田健二
  • 2019年09月, 分子科学会, 第12回分子科学会奨励賞
    ナノ界面系の光や電圧に対する応答機構の解明
    飯田健二
  • 2010年09月, 分子科学会, 第4回分子科学討論会ポスター賞
    積分方程式理論を用いた固液界面の理論的研究 ~2D Polymer RISM方程式の導出と応用~
    飯田健二
  • 2009年11月, 溶液化学研究会, 第32回溶液化学シンポジウムポスター賞
    単原子電解質水溶液の並進エントロピーの濃度依存性における水の役割
    飯田健二
  • 2008年11月, 溶液化学研究会, 第31回溶液化学シンポジウムポスター賞
    アミンによる二酸化炭素吸着についての 理論的研究
    飯田健二
■ 論文
■ その他活動・業績
■ 講演・口頭発表等
  • ナノ界面の外場応答が創出する触媒反応場の理論計算研究
    飯田健二
    分子研所長招聘研究会:電子状態理論で新しい分子科学を拓く 第1回, 2026年06月17日, 日本語
    2026年06月17日 - 2026年06月17日, [招待講演]
  • プラズモニックナノ粒子と分子や固体の界面における光励起電子ダイナミクス に関する理論計算研究
    飯田健二
    第30回プラズモニック化学シンポジウム, 2026年06月12日, 日本語
    2026年06月12日 - 2026年06月12日, [招待講演]
  • ナノ物質の光励起電子ダイナミクスの超並列第一原理計算による機構解明
    飯田健二
    フォトエキサイトニクス研究拠点第8回研究会, 2026年04月09日, 日本語
    2026年04月09日 - 2026年04月09日, [招待講演]
  • ナノ界面の外場応答を利用する触媒反応場に関する理論計算研究
    飯田健二
    北海道大学触媒科学研究所改組10周年記念講演会, 2025年12月03日, 日本語
    2025年12月03日 - 2025年12月03日, [招待講演]
  • ナノ物質の光や電圧に対する応答機構についての理論計算研究
    飯田健二
    ナノ学会第23回大会, 2025年05月16日, 日本語
    2025年05月14日 - 2025年05月16日, [招待講演]
  • 不均一な構造を有する系の光や電圧に対する応答についての理論計算研究
    飯田健二
    研究会 凝縮系の理論化学, 2025年03月11日, 日本語
    2025年03月10日 - 2025年03月11日, [招待講演]
  • Electronic and Optical Properties of Heterogeneous Nanomaterials Revealed by Theoretical and Computational Study
    Kenji Iida
    DST-JSPS joint workshop on Atomically Precise Materials for Sustainability, 2025年02月02日, 英語
    2025年02月01日 - 2025年02月03日, [招待講演]
  • Electrocatalysis of Metal Nanoclusters Revealed by Theoretical and Computational Study
    Kenji Iida
    The 12th Singapore International Chemistry Conference (SICC-12), 2024年12月11日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    2024年12月09日 - 2024年12月13日, [招待講演]
  • Theoretical and Computational Study on Heterogeneous Interfaces Under Light and Voltage Bias
    Kenji Iida
    The 27th International Annual Symposium on Computational Science and Engineering (ANSCSE-27), 2024年07月31日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    2024年07月30日 - 2024年08月03日, [招待講演]
  • The Effect of Bias Voltage on the Interface between an Electrode Catalyst and an Electrolyte Solution Revealed by Theoretical and Computational Approach
    K. Iida
    ICAT-FHI Symposium: Approaching to the Catalysis Reality, Institute for Catalysis, 2023年09月11日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    2023年09月11日 - 2023年09月11日, [招待講演]
  • 光や電圧に対するナノ界面の応答機構の解明
    飯田健二
    日本化学会北海道支部奨励賞(若手)受賞講演会, 2023年02月20日, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
    2023年02月20日 - 2023年02月20日, [招待講演]
  • Theoretical Study on Heterogeneous Interface under Light and Voltage Bias
    Kenji Iida
    IMS-ICAT Joint Symposium of Surface Science for Catalysis, 2022年10月11日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演]
  • Theoretical and Computational Study on Nanostructures under Light and Voltage Bias
    Kenji Iida
    ICAT-FHI Symposium: New Dimension of Catalytic Surface Study, 2022年09月16日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演]
  • 不均一触媒の光や電圧に対する応答の理論計算研究
    飯田健二
    触媒・電池戦略研究拠点第18回公開シンポジウム, 2021年11月15日, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演]
  • ナノ界面系の光や電圧に対する応答の理論的研究
    飯田健二
    第15回分子科学討論会, 2021年09月, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演]
  • ナノ物質系の界面の光や電圧に対する応答の理論計算研究
    飯田健二
    京都大学福井謙一記念研究センターオンラインシンポジウム, 2021年01月25日, 日本語
    [招待講演]
  • ナノ界面系の光や電圧に対する応答機構の理論的研究
    飯田健二
    第433回触媒科学研究所コロキウム, 2020年03月
    [招待講演]
  • First-Principles Study of Heterostructures Consisting of Two-Dimensional Layered Materials under Light and Voltage Bias
    Kenji Iida
    17th Japan-Korea Symposium on Molecular Science 「Advances in Materials and Molecular Sciences」, 2019年07月
    [招待講演]
  • Massively Parallel Calculations for Photoexcited Electron Dynamics in Nanostructures
    Kenji Iida
    二国間共同研究 オープンセミナー 「Theoretical and Computational Chemistry of Complex Systems」, 2019年07月
    [招待講演]
  • Photoinduced Electron Dynamics of Heterointerface Systems Simulated by Massively Parallel Calculations
    Kenji Iida
    International Symposium on Ab Initio Electron Dynamics Simulations 2018, 2018年10月, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演]
  • Control of Photoinduced Electron Transfer in MoS2-Graphene Heterostructure by Applied Bias Voltage
    Kenji Iida
    International Workshop on Nanoscale electron-phonon interactions via energy dissipation and fluctuation 2018, 2018年07月, 英語
    [招待講演], [国際会議]
  • 光や電圧の印加で発現する界面電子的機能の理論
    飯田 健二
    7回真空・表面科学若手研究会, 2016年12月, 日本語
    [招待講演], [国内会議]
  • Optical Response of Supported Nanoclusters at a Dielectric Interface
    飯田 健二
    日本化学会第95春季年会, 2015年03月, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国内会議]
  • 電極電位や光によって誘起される溶液内化学過程の理論的研究
    飯田 健二
    研究会「化学反応のポテンシャル曲面とダイナミックス」, 2014年03月, 日本語
    [招待講演], [国内会議]
■ 主な担当授業
  • 分子化学A(分子理論化学), 2024年, 修士課程, 総合化学院
  • 分子化学(触媒理論), 2024年, 修士課程, 総合化学院
  • 化学Ⅰ, 2024年, 学士課程, 全学教育
■ 所属学協会
  • 電気化学会
  • 分子科学会
  • 応用物理学会
  • 日本化学会
  • 触媒学会
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 貨幣金属クラスターにおける基底電子構造の自在変調
    科学研究費助成事業
    2024年04月01日 - 2028年03月31日
    川脇 徳久; 飯田 健二; 佐藤 良太
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 東京理科大学, 24K01459
  • 電極表面の帯電による化学吸着機構の変化で発現する電極反応の解明
    科学研究費助成事業
    2024年04月01日 - 2027年03月31日
    飯田 健二
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 24K08346
  • プラズモニック規則合金の学理構築
    科学研究費助成事業
    2023年04月01日 - 2027年03月31日
    佐藤 良太; 飯田 健二; 川脇 徳久; 治田 充貴
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 京都大学, 23K26627
  • プラズモニック規則合金の学理構築
    科学研究費助成事業
    2023年04月01日 - 2027年03月31日
    佐藤 良太; 飯田 健二; 川脇 徳久; 治田 充貴
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 京都大学, 23H01934
  • 原子精度で制御された高濃度異元素ドープ金属クラスターの創製
    科学研究費助成事業
    2020年04月01日 - 2024年03月31日
    川脇 徳久; 飯田 健二; 佐藤 良太
    金や銀において、超原子として扱える、金属ナノクラスター(NC)がこれまでに多数報告されている。なかでも、正20面体貴金属13原子ナノクラスターは、頂点の共有によって超原子分子と見なせる連結構造を形成することができる。しかし、銀(Ag)を基本元素として形成された超原子分子の報告はほとんどない。そこで、どのような超原子分子を合成できるかを明らかにするために、金属13原子からなる20面体のNCが2つつながった[Ag23Pd2(PPh3)10Cl7]0(Pd=パラジウム、PPh3=トリフェニルホスフィン、Cl=塩素)を合成し、幾何構造と電子構造を明らかにした。その結果、[Ag23Pd2(PPh3)10Cl7]0が合成可能な超原子分子であることを明らかにした。単結晶X線回折分析により、[Ag23Pd2(PPh3)10Cl7]0の正20面体構造内及び構造間の金属間距離は、既報の[Ag23Pt2(PPh3)10Cl7]0よりわずかに短く、金属-PPh3距離はわずかに長くなっていることが示された。いくつかの実験と密度汎関数計算に基づいて、[Ag23Pd2(PPh3)10Cl7]0と既報の[Ag23Pt2(PPh3)10Cl7]0は超原子の骨格(金属コア)が強いため[Ag25(PPh3)10Cl7]2+より安定していると結論づけた。これらの知見は、新しい超原子分子の創製に向けた明確な設計指針につながると期待される。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 東京理科大学, 20H02552
  • ナノフォトニック集光体による近赤外光異性化の実証と応用
    科学研究費助成事業
    2020年07月30日 - 2023年03月31日
    八井 崇; 飯田 健二; 田村 宏之
    光異性化は古くから知られている。分子の異性体が変化することで、特性が劇的に変化するため、このような性質を利用して、近年では、光薬理学などの応用が世界的に広く行われている。しかしながら、光異性化は可視光あるいは紫外光によってしか生じない。そこで、本研究では近接場光エネルギーアップコンバージョンによって近赤外光を紫外光に変換するナノフォトニック集光体を作製し、近赤外光での異性化反応を誘起する。
    エネルギーアップコンバージョンを行うために、ナノフォトニック集光体に関する基礎研究を行った。ナノフォトニック集光体では、近赤外光を照射した際に、近接場光誘起の二次高調波発生(Second Harmonic Generation: SHG)を誘起し、高効率に長波長光から紫外光を発生させるものである。ナノフォトニック集光体は大小二種類の量子ドット(Quantum dot: QD)から構成される。その際、小さいQDの基底エネルギーと大きいQDの励起エネルギーが共鳴しているものを利用する。これを隣接して合成すると、小さいQDで発生したSH光が大きいQDにエネルギー移動を起こして集光されるので、高効率に近赤外光から紫外光へのエネルギーアップコンバージョン(短波長化)が実現する。
    具体的には、まずナノフォトニック集光体の有効性を示すため、大小2種類のQDを混合して、ナノフォトニック集光体の有用性を検証した。
    次に、光異性体としてジアリールエテンを用いて、長波長光を用いた異性化の検証を行った。
    日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 豊橋技術科学大学, 20K21118
  • 光と印加電圧の相乗効果によって発現する薄膜とナノ粒子間の電子移動の機構解明
    科学研究費助成事業
    2019年04月01日 - 2022年03月31日
    飯田 健二
    不均一な構造を有する物質の光や印加電圧に対する応答の機構について理論計算研究を行った。そして、光誘起電子移動の効率や電圧の印加で生じるキャリア分布が界面での相互作用によって大きく変化することを明らかにした。さらに、量子力学と統計力学の方法論を融合して、固液界面の光と電圧に対する応答を計算できる手法を開発した。開発した手法を用いて、貴金属ナノ粒子と水の間の光誘起電子移動や不均一な電気二重層の特性を明らかにした。
    日本学術振興会, 若手研究, 北海道大学, 19K15513
  • 可視プラズモニクスの新展開:第2世代材料の学理構築
    科学研究費助成事業
    2018年04月01日 - 2022年03月31日
    佐藤 良太; 飯田 健二; 川脇 徳久; 治田 充貴
    ナノサイズの貨幣金属(金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu))が特異的に有する光学特性に可視域での局在表面プラズモン共鳴(SLPR)がある。先行研究では、パラジウム(Pd)とインジウム(In)が規則的に配列した規則合金(B2-PdIn)の球状ナノ粒子が貨幣金属ナノ粒子に類似したLSPR特性を有すことを見出していた。本課題では、B2-PdInナノ粒子をモデル材料として詳細に解析し、得られた材料設計指針に基づいて他の規則合金(例えば白金(Pt)とInから成るC1-PtIn2)ナノ粒子を合成することで、貨幣金属を含まない規則合金群が可視域に明瞭なLSPR吸収を示すことを実験と理論の両面から実証した。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 京都大学, 18H01953