山崎 憲慈 (ヤマザキ ケンジ)

工学研究院 応用物理学部門 凝縮系物理工学分野助教

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士(工学), 横浜国立大学
■ 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
  • グラフェン
  • プローブ顕微鏡
  • 電子顕微鏡
  • 表面科学
研究分野
  • ナノテク・材料, ナノ構造物理, グラフェン
  • ナノテク・材料, 薄膜、表面界面物性
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2014年04月 - 現在
    北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教
  • 2012年04月 - 2014年03月
    日本学術振興会特別研究員(DC2)
学歴
  • 2011年04月 - 2014年03月, 横浜国立大学, 工学府, 物理情報工学専攻
  • 2009年04月 - 2011年03月, 横浜国立大学, 工学府, 物理情報工学専攻
  • 2005年04月 - 2009年03月, 横浜国立大学, 工学部, 電子情報工学科
委員歴
  • 2014年10月 - 現在
    日本顕微鏡学会 北海道支部, 支部役員, 学協会
  • 2023年04月 - 2025年03月
    日本顕微鏡学会 北海道支部, 会計幹事
  • 2022年04月 - 2025年03月
    応用物理学会 北海道支部, 庶務幹事
  • 2016年04月 - 2018年03月
    日本顕微鏡学会 北海道支部, 会計幹事

研究活動情報

■ 論文
■ その他活動・業績
■ 主な担当授業
  • 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
■ 所属学協会
  • 日本顕微鏡学会
  • 応用物理学会
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 金属酸化物単分子の分散制御
    科学研究費助成事業
    2025年04月01日 - 2028年03月31日
    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
    2022年04月01日 - 2025年03月31日
    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
    科学研究費助成事業
    2022年06月 - 2025年03月
    鈴木明大; 山崎憲慈
    日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 22K18698
  • 窒素ドープにより高密度に分散したPt単原子の3次元原子配置の特定
    科学研究費助成事業
    2019年04月01日 - 2021年03月31日
    山崎 憲慈
    グラフェン上に白金(Pt)単原子を形成する場合、グラフェンを窒素ドーピングすることによってPt原子が凝集することを抑制することをこれまでに示してきたが、グラフェン上でのPtとNの原子構造は明らかになっていないため、凝集を抑制するメカニズムはわかっていなかった。本研究では収差補正走査透過型顕微鏡(STEM)を用いた電子エネルギー損失分光(EELS)マッピングを行い、窒素ドープグラフェンのステップエッジ上Pt単原子の原子配置を明らかにした。さらに得られた原子配置をを基に第一原理計算を行い、結合の安定性等を評価した。
    日本学術振興会, 若手研究, 北海道大学, 19K15439
  • 電子回折によるナノ構造体3D原子イメージング
    科学研究費助成事業
    2014年07月10日 - 2019年03月31日
    郷原 一寿; 山崎 順; 塩谷 浩之; 坂口 紀史; 内田 努; 山崎 憲慈; 前原 洋祐
    本研究課題では、活性サイトを原子分解能で明らかにするために、ナノ構造体を電子顕微鏡によりイメージングするための方法論の開拓と応用を目的に研究を展開した。【課題1】では、電子回折を用いるイメージングの高度化と応用のための実験手法の構築を進めた。【課題2】では、複数のナノ構造体に対して構造と機能に関する重要な結果が得られた。【課題3】では、グラフェン上ナノ構造体の3次元原子分解能イメージングに関する研究を進め、白金単原子を凝集することなく分散させることに成功し、原子配置と電子状態を解明した。原子、分子、クラスタのグラフェン上活性サイトに関して新たな知見を得た。
    日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 北海道大学, 26105009
  • 水溶液を含んだグラフェンのナノスケール加工
    科学研究費助成事業
    2015年04月01日 - 2018年03月31日
    山崎 憲慈
    本申請課題では溶液中の試料を原子分解能でイメージング可能なグラフェン溶液セルの作製を行い、作製した溶液セルの加工を行った。要素技術として2層グラフェンの3次元構造解析手法の開発を行った。透過型電子顕微鏡(TEM)観察とTEM実像の理論計算(マルチスライス法)の組み合わせによって、CVD成長させたグラフェンの転写過程でグラファイトの層間距離の約3倍の2層グラフェンが形成され得ることがわかった。またグラフェン表面への金属単原子分散体の作製、グラフェン液体セルの作製と加工を行った。作製したグラフェン液体セルはTEM観察中の電子線照射で可能が可能であることがわかった。
    日本学術振興会, 若手研究(B), 北海道大学, 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年 - 2013年
    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