2026/04/13 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
Hiroaki Ooe, Toyoko Arai
Langmuir 2026年4月
Bromination-Enhanced Chiral Interactions for Triphenylamine on Au and Ag(111) 査読
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
固液界面で進行する有機結晶成長プロセスのAFM解析
研究課題/領域番号：26K08199 2026年4月 - 2029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
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
担当区分：研究代表者
配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）
2024年度には、音叉型水晶振動子を素材とした力センサーを用いてKBr(001)面の加湿大気中におけるFM-AFM観察、およびスピンコーターでシリコーンコートしたマイカとグラファイトの無制御大気中におけるFM-AFM観察を実施した。
KBrのFM-AFM観察について、乾燥雰囲気(43%RH)からKBrの潮解がギリギリ生じない湿度(74%RH)まで加湿していくと、大気からの汚染物が吸着した表面、吸着物の減少と消失、水の吸着と溶解による不安定化とAFM像が変化していく様子を得た。また、不鮮明ではあるが全振幅100pm以下の超小振幅でKBr原子コラゲーションを得ることもできた。
スピンコーターでシリコーンコートしたマイカとグラフェンの観察では、スピンコート直後から１時間程度は、固体/コーティング溶液界面が密な固体シリコーンレイヤーが形成されて入る可能性があることが分かった。固体シリコーン層のみかけ高さは約1.4nmで、単分子または２分子厚と予想される。さらに、時間経過で固体シリコーン相は観察できなくなったことから、展開単分子膜のように表面コート時の特殊な状況で形成された準安定構造が残っており、徐々に溶液中に溶解して消失した可能性がある。
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
大江 弘晃
担当区分：研究代表者
配分額：3770000円 （ 直接経費：2900000円 、 間接経費：870000円 ）
固体表面の原子／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）の計測を目標に、「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の開発に取り組んだ。
従来、ＡＦＭカンチレバーの熱振動振幅は数ピコメートルと超微小であるため、力計測への応用は難しかった。そこで本研究では、カンチレバー振動信号をフーリエ変換して積算することで信号雑音比を向上させ、引力から斥力までの広いダイナミックレンジで力計測に利用可能なことを実証した。
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
担当区分：研究代表者
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
研究課題/領域番号：17K14115 2017年4月 - 2019年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(B)
大江 弘晃
担当区分：研究代表者
配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）
本研究では、低湿度(RH20%)から高湿度(RH90%)までの広い湿度範囲で動作する大気型周波数変調原子間力顕微鏡を開発した。開発装置を用いて湿度制御した大気中でKBr単結晶の(001)劈開面を観察し、微量の水が吸着した際の固体-水界面特性を解析した。
RH30%-45%の低湿度では、原子フラットなKBrテラス上は1分子厚さの水膜で一様に覆われ、KBrの溶解析出はほとんど生じなかった。RH50%-60%の加湿環境では、KBr上に厚さ約3nmの水膜が形成された。3nmの水膜で覆われたKBr結晶表面に、AFM探針を用いて精密制御した力を印加すると、原子単位の結晶溶解を誘起できることを明らかにした。
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。
