Updated on 2026/04/28

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KOSHIHARA SHINYA
 
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Institute Professor
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News & Topics
  • 極短い電子線パルスの簡便で汎用的な評価手法を開発 テラヘルツ波の低周波成分を効果的に活用

    2022/12/15

    Languages: Japanese

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    概要極めて短い(ここでは1兆分の1秒以下の時間スケール)パルス幅を持つ電子線は、物質中の原子や分子の瞬間的な運動を観測するために用いられてきました。この計測技術は、5Gを上回る高速な情報通信の発展などに貢献すると期待されています。計測の時間分解能は電子線のパルス幅によって決まります。しかし、極めて短いパルス電子線のパルス幅を評価する手法は限られており、汎用的かつ簡便に評価する手法はありませんでした

  • 10兆分の1秒以下のコマ撮りが可能な電子線分子動画撮影装置の開発に成功 光が駆動する20兆分の1秒の結晶変化を観測

    2022/06/02

    Languages: Japanese

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    要点-新たなパルス電子線発生技術により、光励起で起きる10兆分の1秒(100フェムト秒)以下の変化を観測するテーブルトップサイズ装置を世界で初めて開発-典型的半導体材料である単結晶Siの20兆分の1秒(50フェムト秒)程度の原子の動きを初めて観測することに成功-小型で試料損傷がほとんどないため、光メ

  • グラフェンの厚さの違いと電子の動きの関係を世界で初めて観察

    2017/09/27

    Languages: Japanese

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    電子・光電材料として期待されるグラフェン内の電子移動を高時間・空間分解能(フェムト秒とナノメートル)で初めて観測これにより、電子の動きとナノ構造の関係を明らかに素子開発に役立つ欠陥情報の提供など、グラフェンの新規特性評価手法の開拓

  • Atomic moves revealed by ultrabright electron pulses

    2016/01/08

    Languages: English

  • 分子が変形する様子を2兆分の1秒刻みでコマ撮り撮影―光機能性物質の動作メカニズム解明に成功―

    2015/12/18

    Languages: Japanese

  • Imaging of electrons moving around at 80,000m per second in semiconductor

    2014/10/29

    Languages: English

  • Mechanism for Organic Crystal Melting Using Light Discovered

    2014/07/07

    Languages: English

  • 有機結晶が光で溶けるメカニズムを解明-結晶内分子の“整列”と“運動”の共存がポイント-

    2014/06/19

    Languages: Japanese

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    要点○光照射で融解する有機結晶の結晶構造を初めて解明○分子が整列している部分と熱運動している部分の共存を観察○分子の整列と運動の共存が、光融解現象の原因概要東京工業大学大学院理工学研究科の星野学研究員、腰原伸也教授らの研究グループは、有機結晶が光で融解するメカニズムを放射光X 線による結晶構造観察で突き止めた。まず長鎖アルキル基を有したアゾベンゼン誘導体には「アゾベンゼンが整列した領域」と「長鎖アルキル基が結晶内で激しく運動している領域」の2領域が共存した特異な結晶構造をしていることを明らかにし、さらに、この結晶に紫外光を照射するとアゾベンゼンが光異性化反応を起こして整列が壊れ、結晶中にもかかわらず液体のように激しく運動している長鎖アルキル基の領域と均一化されることで、融解が起こることを解明した。

  • Mechanism for Organic Crystal Melting Using Light Discovered

    2014/06/19

    Languages: English

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    A research group including Researcher Manabu Hoshino and Professor Shin-ya Koshihara, of the Department of Chemistry and Materials Science at Tokyo Institute of Technology, discovered a mechanism whereby organic crystals are melted by light irradiation through observation of crystal structure using synchrotron X-rays.First they proved that 2 areas coexist in azobenzene derivatives having long-chain alkyl groups: an “azobenzene-aligned” area and an “area of intense movement by long-chain alkyl groups within the crystal.

  • 半導体中を秒速8万mで動きまわる電子を撮影 -“見える化”により多様な半導体材料の評価に威力-

    2014/02/27

    Languages: Japanese

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    半導体材料中の20nmスケールの領域に流れる電子を200フェムト秒間隔で測定電子が半導体中を秒速約8万mで動きまわる様子の動画撮影に成功半導体の新しいナノ構造の開拓や未来の新材料開発に貢献

  • ピコ秒レベルで変化する有機結晶の構造の撮影に成功 ―超短レーザーを使った小型電子線回折装置の開発で―

    2013/04/18

    Languages: Japanese

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    生命体などの有機分子がピコ秒(1兆分の1)で起こす構造変化を直接観測する手段がなかった。「超短パルスレーザー」と「高輝度超短パルス電子線」を組み合わせた分子動画技術で有機光電子材料の超高速な結晶構造変化を直接観測した。人工光合成反応の観察や、有機太陽電池の設計などの新材料作り、たんぱく質の機能解析にも新たな道を開く。JST 課題達成型基礎研究の一環として、東京工業大学 大学院理工学研究科の恩田健 流動研究員と同研究科の腰原 伸也 教授は、有機光エレクトロニクス材料の中で起きる分子の移動や変形を、2兆分の1秒の時間分解能(撮影間隔は10兆分の1秒)を持つ電子線を用いた直接的な結晶構造解析法(分子動画)により明らかにしました。

  • 100億分の1秒で光増感分子の動きを観測 ~太陽電池や光触媒の機能をつかさどる光励起(※1)構造を解明~

    2012/06/29

    Languages: Japanese

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    本研究成果のポイント○光増感分子の電子移動とその構造変化を100億分の1秒の時間分解能で観測。○高効率な色素増感太陽電池 (※2)や光触媒などの材料開発に貢献。

  • Seeing the spin

    2010/01/31

    Languages: English

  • 光が一瞬の磁石を作り出す (100億分の1秒のX線パルスによる分子磁性と分子構造変化の検出に成功)

    2009/12/16

    Languages: Japanese

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    JST目的基礎研究事業の一環として、東京工業大学 大学院理工学研究科の腰原 伸也 教授らは、光によって分子内に100億分の1秒の間だけ出現する分子磁性と分子構造の変化を時間分解X線吸収微細構造(XAFS)法注1)により直接観測することに成功しました。 光を用いた物質の状態制御は、太陽光エネルギーの有効利用や次世代の光情報処理素子の開発のためのキーテクノロジーとして期待されており、特に光により磁性が変化する物質は、超高速光通信に必要不可欠な光スイッチングデバイスへの応用の観点から注目を集めています。今回の測定手法は、溶液中でランダムに配向した分子内で、たった100億分の1秒だけ出現する分子磁性と分子構造の変化を鋭敏に検出することを実現するものであり、新たな超高速光磁気デバイスの開発のための基盤的な測定法として寄与することが期待されます。

  • 100億分の1秒の短パルスX線で単結晶の圧縮・破壊過程のリアルタイム観測に成功

    2008/02/21

    Languages: Japanese

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    本学フロンティア研究センターの腰原伸也教授,中村一隆准教授らのグループは,大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構(KEK)の一柳光平博士研究員,足立伸一准教授らのグループと共同で,単発のパルスレーザー照射により半導体(硫化カドミウム:CdS)単結晶が圧縮・破壊される過程(衝撃圧縮過程)の構造変化を,短パルスX線を用い100億分の1秒(100ピコ秒)の時間分解能で撮影することに世界で初めて成功した. CdS単結晶試料に金属膜を蒸着し,ナノ秒高強度レーザーをパルス照射して,金属膜が蒸発する際に発生する圧力によって試料が圧縮・破壊されるプロセスを,ほぼ同時にX線パルスを照射して観測したもので,結果は結晶を構成する原子のX線回折像として得られる.

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Research Interests

  • Ultrafast phenomena

  • Structural Dynamics

  • Photoinduced phase transition

Research Areas

  • Natural Science / Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics  / 光物性

Education

  • The University of Tokyo   Graduate School of Science   Department of Physics

    1985.4 - 1986.9

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  • The University of Tokyo   Graduate School of Science   Department of Physics

    1983.4 - 1985.3

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  • The University of Tokyo   Faculty of Science   物理学科

    - 1983

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Research History

  • Tokyo Institute of Technology   School of Science   Professor

    2016.4

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  • JST   CREST   Research Project Leader

    2009.11 - 2015.3

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  • JST   ERATO   Director

    2003.11 - 2009.3

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  • KEK   Professor

    2003.5 - 2004.3

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  • Tokyo Institute of Technology   Graduate School of Science and Technology   Professor

    2000.4 - 2016.3

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  • 神奈川科学技術アカデミー   室長(兼務)

    1998.4 - 2003.3

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  • Tokyo Institute of Technology   Faculty of Science   Associate Professor

    1993.9 - 2000.3

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  • RIKEN   Photodynamics Research Center   Researcher

    1991.9 - 1993.8

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  • The University of Tokyo   Department of Physics   Research Associate

    1986.10 - 1991.8

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Professional Memberships

Committee Memberships

  • 日本物理学会   領域代表  

    2013.4 - 2014.3   

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    Committee type:Academic society

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  • 日本物理学会   領域副代表  

    2012.4 - 2013.3   

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  • 日本学術会議   連携会員  

    2011.10   

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    Committee type:Government

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  • 文部科学省   X線自由電子レーザー利用推進戦略会議  

    2011.3   

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    Committee type:Government

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  • 文部科学省   X線自由電子レーザー利用推進協議会  

    2011.1 - 2011.3   

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    Committee type:Government

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  • 東京大学   物性研究所運営協議会  

    2010.9 - 2012.8   

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    Committee type:Other

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  • 文部科学省   X線自由電子レーザー利用推進協議会  

    2007.4 - 2010.3   

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    Committee type:Government

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  • 日本物理学会   世話人  

    1997   

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    Committee type:Academic society

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Papers

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Awards

  • 文部科学大臣表彰 科学技術賞

    2014.4   文部科学省  

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    Award type:International academic award (Japan or overseas)  Country:Japan

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  • Humboldt research award

    2013   Humboldt Fundatiin   Germany

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    Award type:International academic award (Japan or overseas)  Country:Germany

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Research Projects

  • 超高速電子線回折法を利用した非平衡物質科学の開拓

    2015.4 - 2020.3

    日本学術振興会  科研費基盤(A) 

    腰原 伸也

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    Authorship:Principal investigator  Grant type:Competitive

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  • 光技術が先導する臨界的非平衡物質科学

    2009.10 - 2015.3

    科学技術振興機構  CREST 

    腰原 伸也

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Competitive

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  • 強電子-格子結合系における光誘起力学特性変化の探索

    2006.4 - 2009.3

    日本学術振興会  科研費 萌芽研究 

    腰原 伸也

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Competitive

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  • 非平衡ダイナミクスプロジェクト

    2003.10 - 2009.3

    科学技術振興機構  ERATO 

    腰原 伸也

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    Authorship:Principal investigator  Grant type:Competitive

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  • 光誘起協力現象

    1998.4 - 2003.3

    神奈川科学技術アカデミー(KAST)  研究室長 

    腰原 伸也

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    Authorship:Principal investigator  Grant type:Competitive

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  • 多成分流体における非平衡ゆらぎ

    1998.4 - 2001.3

    日本学術振興会  科研費 基盤(B) 

    腰原 伸也

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    Authorship:Principal investigator  Grant type:Competitive

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  • 低次元有機結晶における光誘起相転移の高速ダイナミクス

    1996.4 - 1998.3

    日本学術振興会  科研費 基盤(B) 

    腰原 伸也

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    Authorship:Principal investigator  Grant type:Competitive

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Social Activities

  • 大田区民大学

    Role(s): Advisor

    1998.6

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    Type:Lecture

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