大阪大学大学院理学研究科化学専攻
表面化学研究室
Osaka University,Graduate School of Science
Department of Chemistry,Surface Chemistry Laboratory

赤井研究室

研究業績

2024年度

論文
  1. Shuto Nojima, Natsumi Murase, DaeGwi Kim, Hiroyuki S. Kato, Megumi Akai-Kasaya, Takashi Yamada, Masahiro Shibuta, "Probing of Photocarrier Electrons and Excitons at an Organic Monolayer Film Studied by Two-Photon Photoemission Spectroscopy", J. Phys. Chem. C, 128, 5, 2043–2051, (2024)

2023年度

論文
  1. Natsumi Murase, Hiroyuki S. Kato, Megumi Akai-Kasaya, Takashi Yamada, "Real-space structural characterization of benzene monolayer on graphite (0001) surface investigated by low-temperature scanning tunneling microscopy", Chemical Physics Letters, vol. 830, 140815, (2023)
  2. Naruki Hagiwara, Tetsuya Asai, Kota Ando, Megumi Akai-Kasaya, "Fabrication and Training of 3D Conductive Polymer Networks for Neuromorphic Wetware", Advanced Functional Materials, vol. 33, (2023)
招待講演／セミナー
  1. 赤井恵,"物質科学と情報科学の融合による高分子ニューラルネットワーク", 第45回日本バイオマテリアル学会大会, 神戸国際会議場,(兵庫), 2023年11月6日〜11月7日
  2. Megumi Akai-Kasaya, Naruki Hagiwara, Ryosuke Nakajima, Seiya Watanabe, "Conductive polymer 3D networks and synaptic behavior training s for neuromorphic wetware", Neuromorphic Organic Devices, Hotel Elbresidenz, Bad Schandau, Germany (Sep. 18-20, 2023).
国際会議
  1. Mizuho Muroyama, Seiya Watanabe, Yusuke Kanematsu, Masanori Tachikawa, Megumi Akai-Kasaya, Hiroyuki S. Kato, "Study on hydrogen radical reactions in a functional self-assembled monolayer: Examination of potential of charge transfer", 36th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC 2023), Keio Plaza Hotel Sapporo, Hokkaido, Japan(Nov. 14-17, 2023).
  2. Ryosuke Nakajima, Seiya Watanabe, Hiroyuki S. Kato, Megumi Akai Kasaya, "Reservoir computing with conductive polymer wire", 36th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC 2023), Keio Plaza Hotel Sapporo, Hokkaido, Japan(Nov. 14-17, 2023).
  3. Seiya Watanabe, Naruki Hagiwara, Hiroaki Shibakita, Yang Zhou, Hiroyuki S. Kato, Megumi Akai-Kasaya, "Study of synaptic PEDOT:PSS wire in electrolyte solutions", 36th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC 2023), Keio Plaza Hotel Sapporo, Hokkaido, Japan(Nov. 14-17, 2023).
  4. Mizuho Muroyama, Seiya Watanabe, Yusuke Kanematsu, Masanori Tachikawa, Megumi Kasaya-Akai, Kato S Hiroyuki, "Potential of charge transfer at the hydrogen radical addition to functional molecular films", Annual Meeting of the Japan Society of Vacuum and Surface Science 2023, Nagoya Congress Center, Aichi, Japan(Oct. 31-Nov. 2, 2023).
国内学会
  1. 小早川なの, 神林直哉, 岡村高明, 鬼塚清孝, 渡辺誠也, 赤井恵, 加藤浩之, “らせん状高分子による自己組織化単分子膜のキャラクタリゼーション： 電界に応じた形状変化”, 日本化学会　第104春季年会(2024), 日本大学理工学部船橋キャンパス, (千葉), 2024年3月18日-3月21日
  2. 室山瑞穂，小早川なの，渡部誠也，兼松佑典，立川仁典，赤井恵，加藤浩之, "機能性アルカンチオラート単分子膜における官能基の反応と電荷移動：分子軌道計算と仕事関数測定による解析", ISSPワークショップ「表面界面スペクトロスコピー2023」, 東京大学 物性研究所, (千葉), 2023年12月20日-12月21日
  3. Jin Canyu, 谷口 瞬生, 渡部 誠也, 加藤 浩之, 赤井 恵, "Constructing a Reservoir System with Carbon Nanotubes and Polyoxometalate Hybrid Materials", 2023年度 関西薄膜・表面物理セミナー, 神戸セミナーハウス,（兵庫）, 2023年12月1日-12月2日
  4. 北脇 一磨, 渡部 誠也, 加賀谷 勝史, 加藤 浩之, 赤井 恵, "ポリオキソメタレートを用いた素子における自己組織化臨界現象の発現", 2023年度 関西薄膜・表面物理セミナー, 神戸セミナーハウス,（兵庫）, 2023年12月1日-12月2日
  5. Seiya Watanabe, Naruki Hagiwara, Hiroaki Shibakita, Yang Zhou, Hiroyuki S. Kato, Megumi Akai-Kasaya, "Effect of electrolyte ions on PEDOT:PSS wire synaptic device", In-material Computing Workshop for Young Researchers/インマテリアルコンピューティング若手研究会, 北海道自治労会館, (北海道), 2023年11月4日
  6. Ryosuke Nakajima, Seiya Watanabe, Hiroyuki S. Kato. Megumi Akai-Kasaya, "Reservoir computing with conductive polymer wire", In-material Computing Workshop for Young Researchers/インマテリアルコンピューティング若手研究会, 北海道自治労会館, (北海道), 2023年11月4日
  7. Mizuiho Muroyama, Seiya Watanabe, Yusuke Kanematsu, Masanori Tachikawa, Megumi Akai-Kasaya, Hiroyuki S. Kato, "Potential of charge transfer at the hydrogen radical addition to functional molecular films", In-material Computing Workshop for Young Researchers/インマテリアルコンピューティング若手研究会, 北海道自治労会館, (北海道), 2023年11月4日
  8. 渡部 誠也, 萩原 成基, 柴北 洋明, 周 陽, 加藤 浩之, 赤井 恵, "PEDOT:PSS ワイヤーシナプス素子の導電挙動に電解質イオンが及ぼす影響," 第84回応用物理学会秋季学術講演会, 熊本城ホール, (熊本), 2023年9月19-23日.
  9. 北脇 一磨,渡部 誠也,加賀谷 勝史,加藤 浩之,赤井 恵,"神経細胞様スパイキング信号を発する分子素子における自己組織化臨界現象",第84回応用物理学界秋季学術講演会, 熊本城ホール, (熊本),2023年9月19日-9月23日
  10. 谷口 瞬生,渡部 誠也,加藤 浩之,赤井 恵,"電気化学反応によるイオン伝導を用いた物理リザバーコンピューティング",第84回応用物理学界秋季学術講演会, 熊本城ホール, (熊本),2023年9月19日-9月23日
  11. 中島 涼介,渡部 誠也,加藤 浩之,赤井 恵,"ワイヤー状の導電性高分子を用いたリザバーコンピューティング",第84回応用物理学界秋季学術講演会, 熊本城ホール, (熊本),2023年9月19日-9月23日

2022年度

論文
  1. Krukowski, P.,Hattori, T., Akai-Kasaya, M., Saito, A., Osuga, H., Kuwahara, Y., "Light Emission from M-Type Enantiomer of 2,13-bis(hydroxymethyl)[7]-thiaheterohelicene Molecules Adsorbed on Au(111) and C-60/Au(111) Surfaces Investigated by STM-LE",International Journal Molecular Science vol. 23, no.23, pp. 15399 (2022)
  2. Muneyasu R., Yamada T., Akai-Kasaya M., and Kato H. S.,"Self-assembly of heterogeneous bilayers stratified by Au-S and hydrogen bonds on Au(111)",Physical Chemistry Chemical Pjysics vol. 24 no.36 pp. 22222-22230 (2022)
  3. （解説記事）赤井 恵,"ニューロモルフィック技術応用における高分子材料",高分子, vol. 71, pp. 519-521 (2022)
書籍／チャプター
  1. 森初果,加藤浩之,"水素を使いこなすためのサイエンス ハイドロジェノミクス,共立出版,“第3.5節 プロトン－電子相関分子性結晶および二分子膜", p.92 – 101.,(2022)
招待講演／セミナー
  1. Akai-Kasaya M.,"学習する有機材料:ニューロモルフィック技術応用に向けて",第5回 MIRCフォーラム　〜ナノマテリアルの新展開〜, Online, Japan (Mar. 7, 2023)
  2. Akai-Kasaya M.,"Construction of a neural network using organic materials and ions,"Multiple Innovative Kenkyu-kai Association for wireless communications, 新潟市民プラザ, Niigata, Japan (Oct. 12-15, 2022)
  3. 赤井 恵, "イオニクス応答を利用した有機ニューロモルフィックデバイス",第83回応用物理学会秋季学術講演会, 東北大学, (ハイブリッド開催), (Sep. 20-23, 2022).
  4. Hagiwara N., Kan S., Asai T., and Akai-Kasaya M.,"Construction of a neural network using organic materials and ions",The 29th International Workshop on Active-Matrix Flatpanel Displays and Devices (AM-FPD), Ryukoku University Avanti Kyoto Hall, (On line), Japan (Jul. 5-8, 2022)
  5. Akai-Kasaya M., "Neuromorphic Devices and Systems Using　Carbon Nanotubes",241st ECS Meetin, Vancouver Convention Center,Vancouver, Canada (May 29-Jun. 2, 2022).
国際会議
  1. Akai-Kasaya M.,"A physical system that enables reservoir computing through electrochemical reactions,"UNCONVENTIONAL COMPUTING Workshop, Blackett-San Domenico Institute Dirac lecture holl, Erice, Italy (Oct. 20-26, 2022)
  2. Kato H.S., Fujino T,Ueda A., Kanematsu Y., Tachikawa M., Yoshinobu Y., Mori H.,"Field-Induced Response in a Self-Assembled Proton-Donor/Acceptor Bilayer on Au(111)",THE 22ND INTERNATIONAL VACUUM CONGRESS IVC-22,Sapporo Convention Center, Sapporo,Japan(Sep.11-16,2022)
国内学会
  1. 室山瑞穂，渡部誠也，兼松佑典，立川仁典，赤井恵，加藤浩之,"吸着分子膜における水素ラジカル付加反応と電荷移動に関する分子軌道計算を用いた考察",日本化学会春季年会2023,東京理科大学 野田キャンパス,2023年3月22日-3月25日
  2. 赤井恵,"イオニクス応答を利用した有機ニューロモルフィックデバイス",JSPS研究拠点形成事業「マテリアル知能による革新的知覚演算システム」国内全体会議,京都コンベンションセンター,2023年1月28日-1月29日
  3. 加藤浩之,"電界誘起化学反応による吸着分子膜への情報記憶",JSPS研究拠点形成事業「マテリアル知能による革新的知覚演算システム」国内全体会議,京都コンベンションセンター,2023年1月28日-1月29日
  4. 渡部誠也,"PEDOT:PSSワイヤーによる可塑的コンダクタンス変化の挙動制御",JSPS研究拠点形成事業「マテリアル知能による革新的知覚演算システム」国内全体会議,京都コンベンションセンター,2023年1月28日-1月29日
  5. 室山瑞穂，渡部誠也，兼松佑典，立川仁典，赤井恵，加藤浩之,"機能性分子膜における官能基の反応と電子移動：分子軌道計算を用いた検討",表面・界面スペクトロスコピー2022,分子科学研究所,2022年12月9日-12月10日
  6. 村瀬菜摘，野島周人，林田紘輝，加藤浩之，岡田美智雄，赤井恵，金大貴，渋田昌弘，山田剛司,"グラファイト表面上の芳香族炭化水素超薄膜のナノスケール構造・電子状態・発光特性",表面・界面スペクトロスコピー2022,分子科学研究所,2022年12月9日-12月10日
  7. 加藤浩之, 棟安 陸, 藤野智子, 上田 顕, 兼松佑典, 立川仁典, 吉信 淳, 森 初果,"自己組織化異種二分子膜で創る水素カチオン分子メモリ",第16回物性科学領域横断研究会,オンライン,2022年11月25日-11月26日
  8. 加藤浩之,"二分子膜で創る分子メモリ",神経ネットワーク型分子・ナノ材料システム研究会議,大阪大学　豊中キャンパス,2022年11月5日-11月6日
  9. 加藤浩之,"自発的に並ぶ分子膜に機能をくわえる： 分子で創る小さなメモリ",第７回 大阪大学豊中地区研究交流会,大阪大学　豊中キャンパス,2022年11月4日
  10. 渡部 誠也,萩原 成基,柴北 洋明,赤井 恵,"高分子シナプス素子の生理食塩水中における導電性評価",第83回応用物理学会秋季学術講演会,東北大学　川内北キャンパス＋オンライン,2022年9月20日-9月23日
  11. 村瀬 菜摘, 野島 周人, 林田 紘輝, 加藤 浩之, 岡田 美智雄, 赤井 恵,金　大貴, 渋田 昌弘, 山田 剛司,"グラファイト表面上の芳香族炭化水素超薄膜のナノスケール構造と電子特性",第16回分子科学討論会2022横浜,慶應義塾大学 矢上キャンパス,2022年9月19日-9月22日
  12. 棟安 陸，室山 瑞穂，小早川 なの，津田 泰孝，坂本 徹哉，渡部 誠也，山田 剛司，赤井 恵，岡田 美智雄，吉越 章隆，加藤 浩之,"機能性アルカンチオール自己組織化単分子膜における官能基の反応とイオン化",第16回分子科学討論会2022横浜,慶應義塾大学 矢上キャンパス,2022年9月19日-9月22日

2021年度

論文
  1. Akai-Kasaya M., Takeshima Y., Kan S., Nakajima K., Oya T., and Asai T., "Performance of reservoir computing in a random network of single-walled carbon nanotubes complexed with polyoxometalate,"Neuromorphic Computing and Engineering, vol. 2, pp. 014003(1)-014003(10) (2022)
  2. Kan S., Asai T., Nakajima K., and Akai-Kasaya M., "Physical implementation of reservoir computing through electrochemical reaction," Advanced Science, vol. 9, pp. 2104076(1)-2104076(8) (2021)
  3. Kan S., Sasaki Y., Asai T., and Akai-Kasaya M., "Applying a molecular device to stochastic computing operation for a hardware AI system design,"Journal of Signal Processing, vol. 25, no. 6, pp. 221-225 (2021)
  4. （研究紹介）赤井 恵, 浅井 哲也, 中嶋 浩平, "学習する有機材料：リザバー計算に向けたニューラルネットワーク形成," 応用物理, vol. 90, no. 8, pp. 504-508 (2021)
  5. Krukowski P., Chaunchaiyakul S., Akai-Kasaya M., Saito A., Osuga H., and Kuwahara Y., "Adsorption and Light Emission of a Racemic Mixture of [7]thiaheterohelicene-2,13-carboxaldehyde on Au(111), Cu(001), and NiAl(110) Surfaces Investigated Using a Scanning Tunneling Microscope," The Journal of Physical Chemistry C, vol. 125, no. 17, pp. 9419-9427 (2021)
  6. K. Hayashida, Y. Tsuda,T. Yamada, A. Yoshigoe, and M. Okada,"Revisit of XPS Studies of Supersonic O2 Molecular Adsorption on Cu(111): Copper Oxides", ACS Omega, 6, 26814-26820 (2021).
  7. Jinpeng Yang, Haruki Sato, Hibiki Orio, Xianjie Liu, Mats Fahlman, Nobuo Ueno, Hiroyuki Yoshida, Takashi Yamada, and Satoshi Kera, "Accessing the Conduction Band Dispersion in CH3NH3PbI3 Single Crystals",The Journal of Physical Chemistry Letters 12, 3773-3778 (2021).
  8. D. Okaue, R. Hayashi, K. Wakayama, N. Ito, T. Munakata, T. Yamada, "Lateral Distribution of Optical Excitation at Boundaries around Rubrene Islands Visualized by Microspot Two-Photon Photoemission Spectroscopy", Surface Science,709, 121847 (2021).
書籍／チャプター
  1. Akai-Kasaya M. and Asai T., "Evolving Conductive Polymer Neural Networks on Wetware," Alternative Computing, Adamatzky A. Ed., World Scientific (2021).
特許
  1. 斉藤 友貴哉, 筒井 拓郎, 凌 元傑, 大和田 伸, 浅井 哲也, 赤井 恵, "プロセス状態予測システム," 特願2021-100983 (2021年6月17日).
招待講演／セミナー
  1. Akai-Kasaya M., "Towards physical neuromorphic device consisting of nanomaterials," International Conference on Memristive Materials, Device & Systems (MEMRISYS 2021), Epochal Tsukuba, Tsukuba, Japan (Nov. 1-4, 2021).
  2. 赤井 恵, "有機材料を利用した神経細胞機能模倣デバイスとそのAI応用に向けて," 第8回電子デバイスフォーラム, 京都リサーチパーク, Kyoto, Japan (Oct. 28-29, 2021).
  3. 赤井 恵, "有機マテリアルが拓くニューロモルフィック科学," 応用物理学会関西支部 2021年度第第2回講演会 「昭和から令和までを橋架けた応用物理学における金字塔とその今 ~ノーベル賞から広がる最先端の研究~」, オンライン開催, Japan (Oct. 15, 2021).
  4. Akai-Kasaya M., "Organic material that learns: Construction of physical neural network," The 17th International Conference on Multimedia Information Technology and Applications (MITA 2021), Online (Jul. 5-7, 2021).
  5. Kan S., Nakajima K., Asai T., and Akai-Kasaya M., "Simple reservoir computing capitalizing on the nonlinear response of materials: theory and physical implementations," Joint Symposium of JSPS-DST Bilateral Research on Charge- and Spin-Blockade in Ultrathin-Layers of Single Molecule Magnets, online, Japan (Feb. 24, 2021).
  6. Hagiwara N., Sekizaki S., Asai T., and Akai-Kasaya M., "Long- and Short-term Conductance Control of Conductive Polymer Wire Synapses," Joint Symposium of JSPS-DST Bilateral Research on Charge- and Spin-Blockade in Ultrathin-Layers of Single Molecule Magnets, Online, Japan (Feb. 24, 2021).
  7. 赤井 恵, 浅井 哲也, "ナノ材料を用いた生体及び神経細胞機能模倣素子," 第30回日本神経回路学会 全国大会 (JNNS2020), オンライン開催, Japan (Dec. 2-5, 2020).
国際会議
  1. Hagiwara N., Amemiya Y., Ali E.J., Asai T.,Akai-Kasaya M., "Feasibility of neuromorphic wetware using configurable polymer networks," The 10th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer, Online, (Feb. 18-19, 2022).
  2. Kato H. S., Ueda A., Fujino T., Kanematsu Y., Yamada T., Tachikawa M., Yoshinobu J., Mori H.,"Self-Induced Radicals in the Electron-Proton-Coupled Molecular Bilayer on Au(111) Surfaces",Materials Research Meeting (MRM2021),Pacifico Yokohama,Yokohama Japan(Dec.13-16,2021)
  3. Kato H.S., Ueda A., Fujino T.,Kanematsu Y., Yamada., Tachikawa M., YoshinobuJ., Mori H.,"Self-Assembly of Radicals in a Self-Assembled Proton-Donor/Acceptor Bilayer on Au(111)",The 9th International Symposium on Surface Science (ISSS9),Online,Japan(Nov.28-Dec.1,2021)
  4. Muneyasu R., Yamada T., Kato H. S.,"Study on Self-Assembly for Functional Heterogeneous Bilayer on Au(111)",The 9th International Symposium on Surface Science (ISSS9),Online,Japan(Nov.28-Dec.1,2021)
  5. Hagiwara N., Asai T.,Akai-Kasaya M., "Conductance control of free-wiring conductive polymer synapses," The 4th International Conference on Memristive Materials, Devices & Systems (MEMRISYS 2021), Online, Japan (Nov. 1-4, 2021).
  6. Ali E.J., Asai T.,Akai-Kasaya M., "Trainer system for the study of hardware artificial neural networks," RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing 2021, Online (Mar. 1-3, 2021).
  7. Kan S., Sasaki Y., Asai T., and Akai-Kasaya M., "Applying a molecular device to stochastic computing operation for a hardware AI system design," RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing 2021, Online (Mar. 1-3, 2021).
  8. Muneyasu R., Yamada T., Kato H. S., "Self-Assembled Hetero-Bilayer Stratified by Covalent and Hydrogen bonds on Au(111) surfaces," Joint Symposium of JSPS-DST Bilateral Research on Charge- and Spin-Blockade in Ultrathin-Layers of Single Molecule Magnets, online, Japan (Feb. 24, 2021).
  9. Yamada T., Kato H. S., "Photoluminescence Properties and Excited-State Dynamics of Ultrathin Molecular Films on Graphite,"Joint Symposium of JSPS-DST Bilateral Research on Charge- and Spin-Blockade in Ultrathin-Layers of Single Molecule Magnets, online, Japan (Feb. 24, 2021).
  10. Akai-Kasaya M., "Study on nonlinear and dynamic response of electrical conductance through molecules," Joint Symposium of JSPS-DST Bilateral Research on Charge- and Spin-Blockade in Ultrathin-Layers of Single Molecule Magnets, online, Japan (Feb. 24, 2021).
国内学会
  1. 萩原 成基, 雨宮 佳希, アリ ホセ エミリアーノ, 浅井 哲也, 赤井 恵, "立体配線型メモリ素子で構成される新規脳型回路アーキテクチャの検討," 電子情報通信学会複雑コミュニケーションサイエンス研究会, 北海道 ルスツリゾートホテル&コンベンション, (ハイブリッド開催), 2022年3月27日.
  2. 五十嵐 健人, 浅井 哲也, 赤井 恵, "CNT/分子ネットワークによる物理リザーバの構築とその評価," 電子情報通信学会複雑コミュニケーションサイエンス研究会, 北海道 ルスツリゾートホテル&コンベンション, (ハイブリッド開催), 2022年3月27日.
  3. 加藤浩之, 棟安陸，津田泰孝, 坂本徹哉，福田義博, 山田剛司，赤井恵, 岡田美智雄，吉越章隆,"機能性自己組織化単分子膜の化学反応とイオン生成：表面における無溶媒イオンの安定化",表面・界面スペクトロスコピー2021,オンライン,2021年12月10日-11日.
  4. 加藤浩之，上田顕，藤野智子，兼松佑典，山田剛司，立川仁典， 吉信淳，森初果,"プロトン・ドナー/アクセプター二分子膜におけるラジカル自己誘導",第15回分子科学討論会2021,北海道大学（オンライン開催）,2021年9月18日-21日.
  5. 村瀬菜摘, 林田紘輝, 山田剛司, 加藤浩之, 岡田美智雄, 赤井恵,"グラファイト表面上の芳香族炭化水素のナノスケール構造",第15回分子科学討論会2021,北海道大学（オンライン開催）,2021年9月18日-21日.
  6. 萩原 成基, 浅井 哲也, 赤井 恵, "導電性ポリマーワイヤーシナプスの抵抗変化特性評価," 第82回応用物理学会秋季学術講演会, 名城大学＆オンライン, (ハイブリッド開催), 2021年9月10-13日.
  7. 棟安陸, 山田剛司, 赤井恵, 加藤浩之,"異種二分子膜上での電子-プロトン相関物性創出に向けた研究",ハイドロジェノミクス 第8回若手育成スクール,オンライン開催,2021年8月31日.

2020年度以前（旧宗像研）

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