ナノ界面のイオン流動に関する理論モデル

• 研究課題/領域番号: 21760131
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 土井 謙太郎 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 講師 (20378798)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: 原子・分子物理 / 燃料電池 / イオン流動 / モデル化 / 表面・界面物理

研究概要

表面・界面を介したイオン流動に着目し,原子スケールで起こる現象に基づいて,メソスケールの理論モデルを構築した.固体高分子形燃料電池の電流電圧測定から電解質膜中のプロトンの振舞いをモデル化し,プロトン流動と電圧降下に関する理論モデルの構築を行った.リチウムイオン電池における,リチウムイオンと溶媒分子との相互作用による流動性の変化について議論を行った.DNAの自己集合化ネットワーク構造の形成メカニズムについて理論モデルを構築し,観察像との比較からパターン形成と相互作用の関係について議論を行った.

研究成果

• [雑誌論文] Perturbation theory analysis for electronic response of DNA base pairs (2010)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Doi, Toru Yonebayashi, Satoyuki Kawano
  • 雑誌名: Journal of Molecular Structure : THEOCHEM Vol.939 ページ: 97-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of coarse-graining DNA models for single-nucleotide resolution analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Doi, Tomoaki Haga, Hirofumi Shintaku, Satoyuki Kawano
  • 雑誌名: Philosophical Transactions of Royal Society A Vol.368 ページ: 2615-2628
  • 査読あり
• [雑誌論文] Perturbation theory analysis for electronic response of DNA base pairs (2010)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Doi, Toru Yonebayashi, Satoyuki Kawano
  • 雑誌名: J.Mol.Struct.: THEOCHEM 巻: 939 ページ: 97-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of coarse-graining DNA models for single-nucleotide resolution analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Doi, Tomoaki Haga, Hirofumi Shintaku, Satoyuki Kawano
  • 雑誌名: Phil.Trans.R.Soc.A 巻: 368 ページ: 2615-2628
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical model of nanoparticle detection mechanism in microchannel with gating probe electrodes
  • 著者名/発表者名: Kentaro Doi, Masahiro Ueda, Satoyuki Kawano
  • 雑誌名: Journal of Computational Science and Technology (in press.)
  • NAID: 130000791941
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular dynamics study of solvation effect on diffusivity changes of DNA fragments
  • 著者名/発表者名: Kentaro Doi, Takamasa Uemura, Satoyuki Kawano
  • 雑誌名: Journal of Molecular Modeling (in press.)
  • 査読あり
• [学会発表] Theoretical Study on Sensitive Molecular Probe with Gating Nanoelectrodes (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Ueda, Kentaro Doi, Satoyuki Kawano
  • 学会等名: International Symposium : Advanced Science and Technology for Single Molecular Analysis of DNA and Related Molecules
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2011-01-24
• [学会発表] Theoretical Study on Electronic Responses of DNA Base Pairs (2011)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Doi, Satoyuki Kawano
  • 学会等名: International Symposium : Advanced Science and Technology for Single Molecular Analysis of DNA and Related Molecules
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2011-01-24
• [学会発表] Theoretical Study on Sensitive Molecular Probe with Gating Nanoelectrodes (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahiro UEDA, Kentaro Doi, Satoyuki KAWANO
  • 学会等名: International Symposium : Advanced Science and Technology for Single Molecular Analysis of DNA and Related Molecules
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-01-24
• [学会発表] Theoretical Study on Electronic Responses of DNA Base Pairs (2011)
  • 著者名/発表者名: Kentaro DOI, Satoyuki KAWANO
  • 学会等名: International Symposium : Advanced Science and Technology for Single Molecular Analysis of DNA and Related Molecules
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-01-24
• [学会発表] A Reaction-Diffusion Model for DNA Self-Assembled Networks on Solid Surfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukihiro Toyokita, Kentaro Doi, Satoyuki Kawano
  • 学会等名: Seventh International Conference on Flow Dynamics
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] Fourier Analysis on Self-Assembled Structures of Poly (dA)・poly (dT) DNA on Gold Surfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshiya Kakizaki, Kentaro Doi, Satoyuki Kawano
  • 学会等名: Seventh International Conference on Flow Dynamics
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] A Reaction-Diffusion Model for DNA Self-Assembled Networks on Solid Surfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukihiro TOYOKITA, Kentaro DOI, Satoyuki KAWANO
  • 学会等名: Seventh International Conference on Flow Dynamics
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] Fourier Analysis on Self-Assembled Structures of Poly(dA)・poly(dT)DNA on Gold Surfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshiya KAKIZAKI, Kentaro DOI, Satoyuki KAWANO
  • 学会等名: Seventh International Conference on Flow Dynamics
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] 電場が作用するHOPG基板におけるDNAの自己集合化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 赤松慎吾, 柿崎俊也, 川野聡恭, 土井謙太郎
  • 学会等名: 日本機械学会流体工学部門講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2010-10-31
• [学会発表] 電場が作用するHOPG基板におけるDNAの自己集合化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 赤松慎吾, 柿崎俊也, 川野聡恭, 土井謙太郎
  • 学会等名: 日本機械学会流体工学部門講演会
  • 発表場所: 米沢
  • 年月日: 2010-10-31
• [学会発表] Dynamic Behavior of a Nanoparticle Passing through Nano-electrodes (2010)
  • 著者名/発表者名: 上田真弘, 土井謙太郎, 川野聡恭
  • 学会等名: 日本機械学会第23回計算力学講演会
  • 発表場所: 北見工業大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Molecular fluid dynamics of Li^<+> ions forming solvation structures (2010)
  • 著者名/発表者名: 近迫弦, 土井謙太郎, 川野聡恭
  • 学会等名: 日本機械学会第23回計算力学講演会
  • 発表場所: 北見工業大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Dynamic Behavior of a Nanoparticle Passing through Nano-electrodes (2010)
  • 著者名/発表者名: 上田真弘, 土井謙太郎, 川野聡恭
  • 学会等名: 日本機械学会第23回計算力学講演会
  • 発表場所: 北見
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Molecular fluid dynamics of Li^+ ions forming solvation structures (2010)
  • 著者名/発表者名: 近迫弦, 土井謙太郎, 川野聡恭
  • 学会等名: 日本機械学会第23回計算力学講演会
  • 発表場所: 北見
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] PEFCの過電圧に対する膜電極接合体界面の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 土井謙太郎, 橋爪裕基, 川野聡恭
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] PEFCの過電圧に対する膜電極接合体界面の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 土井謙太郎, 橋爪裕基, 川野聡恭
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] リチウムイオンの流動性に対する溶媒和構造の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 近迫弦, 河本正太, 土井謙太郎, 川野聡恭
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] poly (dA). Poly (dT) DNAの自己集合化構造に対する外部電場の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柿崎敬也, 赤松慎吾, 土井謙太郎, 新宅博文, 加賀谷洋一, 川野聡恭
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] リチウムイオンの流動性に対する溶媒和構造の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 近迫弦, 河本正太, 土井謙太郎, 川野聡恭
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] poly(dA)-poly(dT)DNAの自己集合化構造に対する外部電場の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柿崎敬也, 赤松慎吾, 土井謙太郎, 新宅博文, 加賀谷洋一, 川野聡恭
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] プロトン流動に起因するPEFC過電圧の分子論的アプローチ (2010)
  • 著者名/発表者名: 土井謙太郎, 川野聡恭
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 固体高分子形燃料電池の積層界面におけるプロトン移動の理論モデル (2009)
  • 著者名/発表者名: 土井謙太郎, 川野聡恭
  • 学会等名: 日本機械学会2009年度年次大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] 固体高分子形燃料電池の積層界面におけるプロトン移動の理論モデル (2009)
  • 著者名/発表者名: 土井謙太郎
  • 学会等名: 日本機械学会 2009年度年次大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2009-09-15
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://bnf.me.es.osaka-u.ac.jp
• [備考]
  • URL: http://bnf.me.es.osaka-u.ac.jp/