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佐野・沖本研究室

研究分野・キーワード:2次元物質・蛍光顕微鏡・ゲル表面

研究テーマは大きく3つあります。

(1) 2次元物質の作製と評価

グラフェン(黒鉛の1層だけの部分)は原子1個分の厚さですが、幅は数ミクロン以上の平らな形状の炭化物で、通常の3次元物質には無い優れた電気・熱・力学特性を示します。このような2次元物質は炭化物以外にも多く存在します。我々は、化学的手法(有機合成や電気化学など)を用いて、これらの2次元物質を自分で作製したり、高分子と組み合わせたりして、エレクトロニクスや省エネ分野への応用を目指しています。生成物の評価手段としては、光吸収分光、ラマン分光、蛍光分光などの分光法と、電子顕微鏡や原子間力顕微鏡を多用します。

(2)新奇蛍光顕微鏡の開発

上述の2次元物質は原子1個分の厚みしかなく、光をよく透過するので、これまで液体中では観察できませんでした。最近、我々は、液体中に漂う原子1層膜を直接観察することに世界で初めて成功しました。これを可能にしたのは蛍光物質を利用する顕微鏡で、全く新しい原理に基づいています。観察対象は2次元物質に限らず、活発に動き回る微生物も見えます。今後は、顕微鏡メカニズムの解明や様々な分野への応用を展開していきます。

(3)ゲル表面

ジェリーに代表されるゲルの表面や他の物質との界面は、ほとんど理解されていません。でも、化粧品ゲルの「のり」や医薬ゲルの薬物投与は表面が重要です。実は、ゲルの中にある液体はなぜ漏れてこないのか、という事実もよくわかっていません。我々は、共焦点ラマン分光顕微鏡という、内部に隠れた箇所でも、どこにどのような化合物がどのくらいあるのか観察できる特殊な顕微鏡を用いて、ゲル界面を調べています。柔らかくて、一見どこも同じように見えるジェリーですが、表面は不均一。コーヒージェリーの表面は甘い、苦い?

研究室ポリシー

学生は、各々独立したテーマを研究していて、「先生の指導を参考にしながら、自分がやる」ことを期待されています。誰もしたことがないことを研究する新奇性を重要視しますから、結果はやってみないとわかりません。思い通りに行かないときも多々ありますが、それは先生の責任です。結果は気にせず、どんどんやっていきましょう。また、社会に出ると、人に自分のやっていることを説明する機会が必ず来ます。そのためにも、学会発表を積極的に行います。S先生には体育会系の趣味があり、学生にも研究以外の活動を奨励します。