Kim表面界面科学研究室

エネルギーの移動や変換の過程を個々の分子や原子に対して詳細に記述することは、微小デバイスにおけるエネルギー利用の高効率化・高機能化、あるいは触媒表面における物質変換の効率向上を図る上で最も重要な要素の一つであります。当研究室では、表面及び界面におけるエネルギー移動・変換過程の学理を探求することを目指し、主に走査プローブ顕微鏡法による実験と密度汎関数法による理論の両面で、分子・原子レベル研究を行っています。具体的には、金属単結晶表面や金属酸化物薄膜表面における単一分子の振動状態及び電子状態の励起とそれに伴う反応、自己組織化有機薄膜や孤立吸着分子の電子物性に関する研究を行っています。さらに、光機能性をもった微小デバイスの開発に必要な基礎情報を提供することも視野に入れ、フォノンのエネルギー緩和過程の解明に向けた単一分子からのテラヘルツ波検出、低次元ナノ材料における“光-電子”エネルギー変換機構の解明などの研究に着手しました。

研究テーマ

• 金属単結晶表面や金属酸化物薄膜表面における単一分子の化学
• 自己組織化有機薄膜の構造及び電子物性
• ナノスケール表面・界面におけるエネルギー変換機構の解明

主要論文

1. Tomoko K. Shimizu (§), Jaehoon Jung (§), Tetsuya Otani, Young-Kyu Han, Maki Kawai, and Yousoo Kim:
   "Two dimensional superstructure formation of fluorinated fullerene on Au(111): A scanning tunneling microscopy study"
   ACS Nano 6 (2012) 2679
2. Emi Minamitani, Noriyuki Tsukahara, Daisuke Matsunaka, Yousoo Kim, Noriaki Takagi, and Maki Kawai:
   "Ligand field effect at oxide-metal interface on the chemical reactivity of ultrathin oxide film surface"
   Phys. Rev. Lett. 109 (2012) 86602
3. Emi Minamitani, Daisuke Matsunaka, Noriyuki Tsukahara, Noriaki Takagi, Maki Kawai, and Yousoo Kim:
   "Density functional theory calculation for magnetism of Fe-phthalocyanine molecules on Au(111)"
   e-J. Surf. Sci. Nanotech. 10 (2012) 38
4. Tomonari Okada, Yousoo Kim, Yasuyuki Sainoo, Tadahiro Komeda, Michael Trenary, and Maki Kawai:
   "Ordering of molecules with π-conjugated triangular core by switching hydrogen bonding and van der Waals interactions"
   J. Phys. Chem. C 116 (2012) 17082
5. Ryuichi Arafune, Hyung-Joon Shin, Jaehoon Jung, Emi Minamitani, Noriaki Takagi, Yousoo Kim, and Maki Kawai:
   "Combined scanning tunneling microscopy and high-resolution electron energy loss spectroscopy study on the adsorption state of CO on Ag(001)"
   Langmuir 28 (2012) 13249
6. Hyo Won Kim, Mina Han, Hyung-Joon Shin, Seongjoon Lim, Youngtek Oh, Kaoru Tamada, Masahiko Hara, Yousoo Kim, Maki Kawai, and Young Kuk:
   "Control of molecular rotors by selection of anchoring sites"
   Phys. Rev. Lett. 106 (2011) 146101
7. Hyo Won Kim, Jaehoon Jung, Mina Han, Seongjoon Lim, Kaoru Tamada, Masahiko Hara, Maki Kawai, Yousoo Kim, and Young Kuk:
   "One-dimensional molecular zippers"
   J. Am. Chem. Soc. 133 (2011) 9236
8. Jaehoon Jung, Hyung-Joon Shin, Yousoo Kim, and Maki Kawai:
   "Activation of ultrathin oxide films for chemical reaction by interface defects"
   J. Am. Chem. Soc. 133 (2011) 6142
9. Kenta Motobayashi, Yousoo Kim, Hiromu Ueba, and Maki Kawai:
   "Insights into action spectroscopy for single molecule motion and reactions through inelastic electron tunneling"
   Phys. Rev. Lett. 105 (2010) 076101
10. Hyung-Joon Shin, Jaehoon Jung, Kenta Motobayashi, Susumu Yanagisawa, Yoshitada Morikawa, Yousoo Kim, and Maki Kawai:
    "State-selective dissociation of a single water molecule on an ultrathin MgO film"
    Nature Materials 9 (2010) 442