研究室での取り組み内容

研究キーワード

機能表面化学、界面電気化学、ナノファブリケーションプロセス、センシングデバイス、マイクロリアクターシステム

研究内容

ナノエレクトロケミストリーで新しいデバイス・システムを創る

固体表面はその内部(バルク)とは異なる構造･性質をもつため，これを利用すれば全く新しい機能の発現が可能となる．このような表面特有の性質は，エレクトロニクス・環境エネルギー・MEMS・バイオ分野を始めとした様々な先端ナノテクノロジー領域に応用されている．この中で特に固液界面(電気化学系)における反応に着目し，その理論的・実験的解析から反応メカニズムを解明するとともに，その制御手法を確立して多様な機能を発現するナノ構造･薄膜形成のためのプロセスを設計，さらにこれを利用した新規なデバイス・システムの構築へと展開している．具体的には以下のような研究を進めている．

 

1.新規な電子的／磁気的機能を有するナノ構造薄膜・表面の創製

電解・無電解析出法、電解エッチング、自己組織化有機単分子薄膜形成などの手法を用い、新規なナノ構造形成プロセスに関する研究を進めている。ナノ構造形成には電子線リソグラフィーやナノインプリントなどの手法を用い、ナノドットアレイやナノ微細孔アレイの高精度形成を実現している。

2.固液界面におけるナノ構造体形成反応素過程の解析とモデル化

電気化学的プロセスによる機能ナノ構造体形成について，その成長過程および析出反応機構の解析・モデル化から，ナノ構造体形成機構の解明および新規機能発現のための微細構造設計を試みている．特に走査プローブ顕微鏡を用いた表面ナノ領域の形態(TMAFM)，ポテンシャル(SPoM)，電気的特性(TAFM)，磁気的特性(MFM),機械的特性(LFM)のナノスケールからの実験的解析，さらに分子軌道法や密度汎関数法による反応素過程解析などのアプローチから多角的に検討を進めている．

3.新規機能ナノ構造体の構築およびデバイスシステムへの展開

上記の検討から得られたナノファブリケーションプロセスを用いて，超高感度X線画像センサー，免疫センサー，マイクロリアクターシステム，さらに超高密度データストレージのための磁性ナノドットアレイの形成，３次元配線およびマイクロチャネル形成のための微細孔アレイの形成，シリコン薄膜の形成とエネルギーデバイスへの応用など，種々の機能ナノ構造形成およびデバイス・システム構築に関する検討を進めている．

研究室のHPへのリンク
http://www.sc.appchem.waseda.ac.jp/

先生への突撃インタビュー（早稲田応用化学会）

http://waseda-oukakai.gr.jp/newhome/2017/02/16/14-interview/

略歴

• 1987年 早稲田大学 理工学部 卒業、1992年 同大学院 博士後期課程修了・工学博士．
• 1991年 早稲田大学助手、同専任講師、助教授を経て、2005年より同 教授。1997-1998年 スタンフォード大学客員准教授、1998年より米国国立科学財団シリコンウェハ工学研究センター兼任研究員(1998-)を兼任。
• 米国電気化学会Journal of Electrochemical Society 誌アソシエートエディター(2003-)，国際電気化学会第5部門・部門長(2011-)，米国化学会ACS Applied Materials & Interfaces誌アドバイザリーボードメンバー(2013-)，電気化学会理事(2013-)．電気化学会進歩賞(1999)，INTERFINISH 最優秀論文発表賞(2000)，米国電気化学会研究業績賞(2010)，電気化学会論文賞(2013)．