研究室のメンバー

photo山内 薫(やまのうち かおる)
所 属:東京大学大学院理学系研究科化学専攻
執務室:〒113-0033 東京都文京区本郷7-3-1
電 話:03-5841-4334
F A X:03-5689-7347
電子メール:kaoru@chem.s.u-tokyo.ac.jp

1997年4月より東京大学大学院理学系研究科化学専攻教授。物理化学、特に、強光子場科学、レーザー分光学、化学反応動力学を専門分野としている。

研究助成歴、受賞:1987年に分子科学奨励森野基金受給。日本分光学論文賞(1989年)、日本化学会進歩賞(1991年)、日本IBM科学賞(2000年)、英国物理学会フェロー(2004年)。レーザー学会論文賞(解説部門)(2008年)、第67回日本化学会賞(2015年)。第7回分子科学会賞(2016)。

略歴:1957年4月27日東京生まれ。1981年東京大学理学部化学科卒業。1983年に同大学大学院にて修士号を取得したのち、1986年に「Structural Chemical Studies on Rotational Isomerism, Nuclear Quadrupole Coupling, and van der Waals Interaction」により論文博士。

職歴:理学博士取得の前年に東京大学教養学部基礎科学第一に助手として就任。1990年に同助教授に昇任したのち、7年間同職を務める。1997年、同大学大学院理学系研究科化学専攻教授に着任。

所属学会:現在、日本学術会議第22期会員、日本化学会会員、米国物理学会会員。IUPAC(国際純正応用化学連合)第1分科会会長、環太平洋国際化学会議組織委員会委員、強光子場科学国際委員会委員長、強光子場科学研究懇談会幹事。物理学会誌Journal of Physics B:Atomic, Molecular and Optical Physics国際諮問委員会委員、Springer' Series in Chemical Phyiscs シリーズ編集者、Springer's Sub-series "Progress in Ultrafast Intense Laser Science"編集委員長、EPL (Europhysics Letters)Co-editor、Elsevier Chemical Physics 編集委員会委員。

研究活動:山内教授は、20年以上にわたり分子科学の分野の研究に従事してきた。10年前までの主な研究は、高励起分子およびクラスターにおける分子内動力学に関連するもであった。レーザー分光法における新たな手法の開発をもとに、高い分解能で観測した周波数領域のスペクトルにおいて、超高速核運動ダイナミクスの情報がどのようにして書き込まれていて、そして、それをどのようにして抽出するかを解明した。その一例として、二酸化イオウSO_2およびアセチレンの分散蛍光スペクトルと誘導放出スペクトルを組み合わせることによって、振動エネルギーが段階的に再分配する過程の存在を明らかにした。さらに、波長可変真空紫外レーザー光源を開発し、それを用いて、VUV領域における反発型の多次元ポテンシャルエネルギー曲面における OCS分子の超高速解離過程を解明した。この一連の研究は、周波数領域のスペクトルから、時間領域における分子の超高速ダイナミクスを抽出するための方法論を具体的に示し、その基礎を与えるものとなった。

1996年には、原子や分子、そしてそのクラスターが、原子や分子の内部にあるクーロン電場に匹敵するほど高い強度をもつ強レーザー場において、どのような振る舞いをするのかを究明する、新しい強光子場科学の研究プロジェクトを立ち上げた。質量分析運動量画像法、パルス電子回折法、コインシデンス運動量画像法などの新しい手法を開発し、分子が超短パルス強高度レーザー場において超高速で構造変形を起こすことを明らかにした。慶応大学の神成文彦教授との共同研究において、短パルス高強度レーザー場のパルス形状を系統的に変化させることによってエタノール分子の化学結合を選択的に切断できることを示した。また、最近は、強光子場中での炭化水素系分子の解離性イオン化の観測から、分子内を水素原子(あるいはプロトン)が極めて大きな速度でマイグレーションをすること、そして、水素原子の3量体イオンH_3^+ が高効率で生成することを発見した。

このような実験による研究のほか、多原子分子の高励起振動を扱う代数的振動力場展開法と呼ばれる新しい理論的アプローチを展開した。また、強レーザー場におけるH_2の解離性イオン化を扱う準定常フロケ法を開発し、H^+の運動エネルギースペクトルに光のドレスト状態の情報が如何に示されているか理論的に示した。

科学分野の振興:山内教授は、超高速強光子場科学という新しい学際的分野で国際的にリーダーシップを発揮している。2002年度より4年間、文部科学省科学研究費補助金による特定領域研究「強レーザー光子場における分子制御」の研究代表者をつとめた他、日本学術振興会の先端研究拠点事業「超高速強光子場科学」コーディネーターを務めている。特定領域研究では国内の研究者総勢42人が参加し、研究期間終了時には、それぞれの研究グループの間で少なくとも20件の共同研究が進められている状況となった。後者の先端拠点事業では、カナダ、フランス、ドイツ、イタリア、イギリス、アメリカの先進6カ国56の研究グループの協力の下、国際的な超高速強光子場科学研究の分野の振興を進めている。山内教授は、数多くの国際会議や国際研究集会において組織委員長あるいは共同組織委員長を務めている。その中でも、2002年より山内教授のリーダーシップの下で始められた「超高速強光子場科学に関する国際シンポジウム」International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science (ISUILS) は、この新しい研究分野において最も成功した学会のうちの一つとして、世界的に知られている。また、2004年にシンポジウムAsian Symposium on Intense Laser Science Iを東京で開催し、アジア諸国での光科学分野の振興に努めている。

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