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水谷　五郎 （MIZUTANI, Goro）教授
マテリアルサイエンス, ナノマテリアル・デバイス研究領域
◆学位
理学博士 東京大学大学院理学系研究科
◆職歴
: 日本学術振興会特別研究員 (1986)，東北大学電気通信研究所助手 (1986)，同助教授 (1992)
◆専門分野
磁性、超伝導、強相関系
◆研究キーワード
表面非線形顕微鏡法, 表面非線形分光法
◆研究課題
光第2高調波分光法による表面現象の解明
光の第2高調波分光法を開発し，重要な表面現象の進行中に表面電子準位がどのように変化するかをその場で観察する。また，光第２高調波顕微鏡法を用いて、光触媒界面、表面吸着系，半導体界面，超電導体表面の、電子状態，ボンド配向，分子配向の分布および秩序を探る。
ラマン散乱や和周波発生法を用いた振動分光法による固体表面吸着子の研究
表面の酸化あるいは触媒現象に代表されるような金属上の表面現象の微視的な起源をラマン散乱や和周波発生法による分子振動の分光法により探究する。そのために，よく規定された表面上の吸着子の弱いラマン散乱観測用の高感度ラマン分光システム／和周波発生システムを開発した。これを用いて，固体表面や触媒表面に吸着した分子の吸着状態や反応過程、生体材料周辺の水分子の秩序を解明する。
表面でのみ実現される新物性の探究
表面に吸着した原子，分子や膜は，自由な状態やバルクの状態の場合とその物性が著しく異なる。この違いの起源を探究するとともに，この性質を利用した新機能物質の開発をする。
光第二高調波／光和周波顕微鏡の開発と応用
光の倍音や和周波の顕微像を観察する装置を開発し、それを用いた興味ある系の観察をする。装置としては超高真空中の試料を時間空間分解能よく、しかも励起光波長を変化させて観察できるものをめざす。観察する系は、触媒表面、半導体表面、生きたままの生物体などであり、これらから興味深い物理現象を見い出すことをめざす。

■研究業績

◆発表論文
Desorption activation energy of hydrogen from the Si (111)1x1: H surface studied by optical sum frequency generation and second harmonic generation
Md. Abdus Sattar, Hien Thi Thu Khuat, Yoshihiro Miyauchi, Goro Mizutani, Harvey N. Rutt
Surface Science, 728, 122194-122194, 2023
Sum-Frequency Generation and Scanning Electron Microscope Studies on Second-Harmonic Generation Active Structures of Sacran Aggregates
Thang Dinh Phan, Goro Mizutani, Yanrong Li, Kulisara Budpud, Kosuke Okeyoshi, Maiko Okajima, Tatsuo Kaneko
e-Journal of Surface Science and Nanotechnology, 20, 2, 98-106, 2022
Sum frequency generation spectroscopy of the attachment disc of a spider
Yue Zhao, Lin Liang, Yanrong Li, Khuat Thi Thu Hien, Goro Mizutani, Harvey N. Rutt
Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 263, 120161-120161, 2021
Structure of Amylopectin and the Internal Structure of Starch Granules in Endosperm and Culm of Japonica-Type Rice
Yasunori Nakamura, Masami Ono, Tamao Hatta, Keiji Kainuma, Kazuki Yashiro, Go, Matsuba, Akira Matsubara, Akio Miyazato, Goro Mizutan
Frontiers in Plant Science, 11, 571346-, 2020
Desorption of Hydrogen from the Steps on the Miscut Si(111) Surface Studied by SFG Spectroscopy
Goro Mizutani, Zhipeng Yong, Khuat Thi Thu Hien, Harvey N. Rutt
e-Journal of Surface Science and Nanotechnology, 18, 180-184, 2020
◆Misc
時間分解光第二高調波分光法による酸化チタン表面の長寿命キャリアーの観察
水谷五郎, 高橋寛明, 宮内良広
日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 72, 1, ROMBUNNO.20pD41‐7-2624, 2017
共焦点光和周波顕微鏡によるコメ種子断面の観察
水谷 五郎, Khuat Thi Thu Hien
光アライアンス, 28, 11, 19-24, 2016
SiO2/Si(001)基板上の単層化合物半導体からの光第二高調波発生(SHG)信号の酸化膜厚みによる影響
宮内良広, 森下亮, 田中正俊, 大野真也, 水谷五郎, 鈴木隆則, 鈴木隆則
Optics & Photonics Japan講演予稿集(CD-ROM), 2016, ROMBUNNO.1pP1-, 2016
2次元配列した金ナノ微粒子からの光第二高調波の偏光角依存性
宮内良広, 佐藤庄, 相馬翔太, 梅村泰史, 澤井真也, 田中弘和, 島田透, 北島正弘, 北島正弘, 北島正弘, HIEN K. T. T, 水谷五郎, 田中正俊, 鈴木隆則, 鈴木隆則
日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 71, 1, ROMBUNNO.21PPSA‐22-, 2016
SHG顕微分光システムの構築と数原子層MoSe2の分光測定
宮内良広, 鈴木隆則, 森下亮, 田中正俊, 大野真也, 水谷五郎
日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 70, 1, ROMBUNNO.21PPSB-15-, 2015
◆書籍
モチベーションは如何にすれば伝わるか？
研究の道の向こう-続研究哲学,由井コロキウム編著(JAIST PRESS,石川,2008/03/24)p.250-299., 2008
Selection -rule breaking of Raman scattering in InSb thin films grown on GaAs(001) in "Proceedings of the 12th International Conference on Narrow Gap Semiconductors (NGS12)"
Taylor & Francis, 2006
研究哲学の教育におけるケーススタディー
研究哲学（由井コロキウム、由井伸彦編、JAIST PRESS、平成１７年）, 2005
研究哲学の教育
研究哲学（由井コロキウム、由井伸彦編、JAIST PRESS、平成１７年）, 2005
光第二高調波発生分光法による固体表面界面の電子状態の観察
[水谷五郎], 2003
◆講演・口頭発表
Investigation of unrubbed surfaces of polyimide containing steroidal structure side chains using optical second harmonic generation
日本物理学会第７５回年次大会, 2020
Analysis of the Electronic States for model Photocatalyst Au/TiO2(320)’s step structure by Optical Second Harmonic Generation (SHG) Spectroscopy
日本物理学会第７５回年次大会, 2020
光第二高調波顕微鏡を用いたサクラン水溶液の動的観察
第６７回応用物理学会春季学術講演会, 2020
SHG分光法を用いたステロイド構造をもつポリイミド液晶配向膜の解析
令和元年度(2019年)応用物理学北陸・信越支部学術講演会, 2019
光第二高調波を用いたサクラン水溶液の動的観察
令和元年度(2019年)応用物理学北陸・信越支部学術講演会, 2019

■担当講義

Electronic Structures of Solids and Surfaces(E), Optical Properties of Solids (E), Introduction to Physics B, 固体・表面電子構造特論(E), 光物性特論(E), 材料物理概論Ｂ

■学外活動

◆所属学会
日本真空協会, 日本物理学会, Society of Nano Science and Technology, The Vacuum Society of Japan, Physical Society of Japan, Optical Society of America
◆学術貢献活動
9th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '13 , I served as the Steering Committee Chair , 2013 - 2013 , Kona, Hawaii, USA
◆社会貢献活動
・ 運営委員 , 日本学術振興会 , 産学協力委員会「R026先端計測技術の将来設計委員会」 2020
・ 幹事 , 日本表面真空学会マイクロビームアナリシス技術部会 2020
・ 国際会議の組織委員 , 日本表面真空学会マイクロビームアナリシス技術部会 , 13th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '21 2020 - 2021

■賞等

・ Top Downloaded paper 2018-1019/ Surface & Interface Analysis , Yue Zhao, Yanrong Li, Khuat Thi Thu Hien, Goro Mizutani, Harvey N. Rutt , John Wiley & Sons Pre Ltd , 2020
・ 平成２０年度北陸先端科学技術大学院大学教育研究報奨 , 北陸先端科学技術大学院大学 , 2009