2025/11/10 更新
博士（理学） （ 金沢大学 ）
表面物理
ナノ物理
プローブ顕微鏡
ナノテク・材料 / 薄膜、表面界面物性
金沢大学 自然科学研究科 博士後期課程
2013年4月 - 2016年3月
金沢大学 自然科学研究科 博士前期課程
2011年4月 - 2013年3月
金沢大学 理学部 物理学科
2007年4月 - 2011年3月
横浜市立大学 理学部 理学科 助教
2019年10月 - 現在
金沢大学 理工研究域 博士研究員
2016年4月 - 2019年9月
レーゲンスブルク大学（ドイツ） 派遣研究員
2015年2月 - 2015年12月
応用物理学会
日本物理学会
Bromination-Enhanced Chiral Interactions for Triphenylamine on Au and Ag(111)
Hiroaki Ooe, Kazushiro Takasugi, Takashi Yokoyama
The Journal of Physical Chemistry C 2025年3月
Hiroaki Ooe, Takashi Yokoyama
Physical Chemistry Chemical Physics 26 ( 17 ) 12939 - 12946 2024年
Two-Step On-Surface Synthesis of One-Dimensional Nanographene Chains 査読
Hiroaki Ooe, Kaede Ikeda, Takashi Yokoyama
The Journal of Physical Chemistry C 127 ( 16 ) 7659 - 7665 2023年4月
Layer-by-layer dissolution and recovery of KBr(001) surfaces covered with a nanometer-thick water film caused by a pressing tip controlled by frequency modulation atomic force microscopy 査読
Hiroaki Ooe, Toyoko Arai
Applied Physics Express 12 115002 2019年10月
Amplitude dependence of image quality in atomically-resolved bimodal atomic force microscopy 査読
Hiroaki Ooe, Dominik Kirpal, Daniel S. Wastl, Alfred J. Weymouth, Toyoko Arai, Franz J. Giessibl
APPLIED PHYSICS LETTERS 109 ( 14 ) 141603 2016年10月
Evaluation and optimization of quartz resonant-frequency retuned fork force sensors with high Q factors, and the associated electric circuits, for non-contact atomic force microscopy 査読
Hiroaki Ooe, Mikihiro Fujii, Masahiko Tomitori, Toyoko Arai
REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS 87 ( 2 ) 023702 2016年2月
Resonance frequency-retuned quartz tuning fork as a force sensor for noncontact atomic force microscopy 査読
Hiroaki Ooe, Tatsuya Sakuishi, Makoto Nogami, Masahiko Tomitori, Toyoko Arai
APPLIED PHYSICS LETTERS 105 ( 4 ) 043107 2014年7月
Comparative FM-AFM Observations of PDMS on HOPG in Liquid and Air
Hiroaki OOE, Toyoko ARAI
International Conference in Non Contact Atomic Force Microscopy 2025年8月
HOPG 基板上に形成した極薄 PDMS 膜の FM-AFM 観察
大江 弘晃, 新井 豊子
応用物理学会第86回秋季学術講演会 2025年9月
表面重合したヘキサフェニルベンゼン一次元鎖の ヘテロキラルな自己組織化
大江 弘晃, 横山 崇
日本物理学会 2023年春季大会 2023年3月
臭素化トリフェニルアミンのAuおよびAg(111)表面上における キラル選択的な自己組織化
大江 弘晃, 高杉 一城, 横山 崇
物理学会第79年次大会 2024年9月
Lattice-conserved polymerization of self-assembled Br2-HPB molecules on Au(111)
Hiroaki OOE, Takashi YOKOYAMA
NanospecFY2023 2024年3月
自己組織化構造内で進行する Br2-HPB 分子の表面反応過程の STM 観察
大江弘晃, 横山崇
ISSP ワークショップ 「表面界面スペクトロスコピー2023」 2023年12月
配列秩序を失わずにポリマー化が進行する Br2-HPB の STM 観察
大江 弘晃, 横山 崇
日本物理学会第78回年次大会 2023年9月
二段階表面反応によるナノグラフェン一次元鎖形成過程のSTM観察
大江弘晃, 池田楓, 横山崇
日本物理学会2022年秋季大会 2022年
STM に組みこんだ qPlus センサーの熱振動を利用した力計測の検討
大江弘晃
第82回応用物理学会秋季学術講演会 2021年9月
qPlus センサーの熱振動を利用した力計測
大江弘晃
第68回春季応用物理学会学術講演会 2022年
Chiral-selective self-assembly of brominated triphenylamine on Au(111) and Ag(111) surface identified by STM
Hiroaki OOE, Kazushiro TAKASUGI, Takashi YOKOYAMA
The 10th International Symposium on Surface Science 2024年10月
自然科学研究科長賞
2016年3月 金沢大学
大江弘晃
超微小振幅FM-AFMを用いた潮解性結晶の単原子レベル溶解析出反応の力学的制御
研究課題/領域番号：23K04585 2023年4月 - 2026年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
大江 弘晃
配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）
２０２３年度には、周波数変調原子間力顕微鏡（ＦＭ－ＡＦＭ）にＺ方向（試料表面に対する面直方向）の自動位置取り機構、および試料表面調製方法の変更に取り組んだ。
まず、Ｚ方向の自動位置取りについて、これまでは目視で数百マイクロメートルレベルの距離までＡＦＭ探針と試料表面を近接させた後、ピエゾステージのマニュアル操作で数十ナノメートル／ステップで相互作用力が生じる距離まで探針を近づけていた。この方法は、微小振幅で動作するＦＭ－ＡＦＭでは表面構造観察前に探針先端と試料表面の衝突が避けられなかった。そこで現在使用している粗動ステージに調整および配線追加を施し、近接状況まで自動で駆動するようにして、探針と試料の激突を避ける動作を導入した。
次に、試料表面調製方法について、現在使用しているプローブ顕微鏡用コントローラは旧型であるため信号処理速度に難があり、湿度制御による試料表面吸着構造の変化の検出および試料表面近傍での探針試料間相互作用力の距離依存性解析が実施できない可能性があると分かった。そこで、固体表面に液体薄膜を形成する手法として、時間的制限が大きい湿度制御法ではなく、スピンコーターを用いた薄膜コーティング形成法を導入することにした。スピンコーターはすでに納品され、ＡＦＭ試料であるマイカ表面にコーティング形成するノウハウの確立に努めた。今後は、液体コーティング薄膜で覆われた固体表面のXY方向（試料表面の面内方向）の走査に重点を置いた構造解析を実施する予定である。
単分子の電気伝導率と剛性の同時計測に向けたＳＴＭ／熱振動ＡＦＭ複合機の開発
研究課題/領域番号：20K15175 2020年4月 - 2023年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究 若手研究
大江 弘晃
配分額：3770000円 （ 直接経費：2900000円 、 間接経費：870000円 ）
本研究では、固体表面の単原子／単分子の複合的な特性（例えば、金属表面に吸着した分子ワイヤーの電気伝導率、剛性、伸縮性の相関特性）の解明を目的に、「走査トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）」と「熱振動で力を計測する原子間力顕微鏡（熱振動ＡＦＭ）」を組み合わせた複合型走査プローブ顕微鏡を開発する。
2021年度は、大気環境で動作する走査プローブ顕微鏡を構築し、位相同期機能を実装したロックインアンプと走査トンネル顕微鏡用コントローラを組み合わせた原子間力顕微鏡／走査トンネルトンネル顕微鏡の複合計測を開始した。ＡＦＭ力センサーには、大気環境での表面酸化に強い白金イリジウム探針を取り付けたｑＰｌｕｓセンサー（音叉型水晶振動子を応用したＡＦＭ力センサー）を使用して、観察試料には、二次元積層グラフェン（ＨＯＰＧ）、金蒸着マイカ、イオン性結晶ＫＢｒの固体気体界面を観察し、０．３ｎｍ程度の原子高さステップテラス構造を無制御大気環境でも安定に観察できる状況まで装置開発を進めた。
従来の原子間力顕微鏡計測を行うだけでなく、熱振動を利用した力（特に引力相互作用）検出の可否について研究を進めた。具体的には、導電性探針と導電性試料を用いて、探針試料間距離をトンネル電流値で制御し、探針試料間力学的相互作用として静電気力を変化させ、力とＡＦＭ力センサーの熱振動応答の関係を解析した。さらに、熱振動を利用して検出した信号と探針試料間力学的相互作用の関係を明らかにするために、近い条件で周波数変調法を用いて取得したデータとの比較を行った。
原子間力顕微鏡用の熱振動を応用した力検出法の確立
2020年4月 - 2021年3月
公益財団法人 横浜学術教育振興財団 2020年度研究助成
大気環境における潮解性物質表面の原子単位局所溶解制御
2017年4月 - 2019年3月
日本学術振興会 学術研究助成基金助成金（若手B）
大江弘晃
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
固体表面と極薄水膜界面の原子レベル解析と反応過程の制御
研究課題/領域番号：16H02076 2016年4月 - 2019年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A)
新井 豊子, 佐々木 成朗, 大江 弘晃
配分額：42120000円 （ 直接経費：32400000円 、 間接経費：9720000円 ）
大気中の水蒸気から固体表面上に吸着した数ナノメータ厚の水膜(ナノ水膜)は、強い水和水分子のネットワークを形成し、界面水和層には固体の欠陥を反映した欠陥が存在することを発見した。ナノ水膜は、厚水膜とは異なり、固体的な性質と、液体的性質を併せ持つ「準液体性」でであることを初めて明らかにした。また、本研究で開発した周波数変調原子間力顕微鏡(FM-AFM)を用いて、ナノ水膜/固体界面構造を原子・分子分解能で観察に成功した。
