氏名

クニヨシ ニルソン

国吉 ニルソン

職名

教授 (https://researchmap.jp/read0043932/)

所属

(創造理工学部)

連絡先

住所・電話番号・fax番号

住所
〒169-8555新宿区 大久保3-4-1
電話番号
03-5286-2595
fax番号
03-5286-2595

URL等

研究者番号
30254577

本属以外の学内所属

兼担

理工学術院(大学院基幹理工学研究科)

理工学術院(大学院創造理工学研究科)

学内研究所等

各務記念材料技術研究所

兼任研究員 2017年-2018年

理工学術院総合研究所(理工学研究所)

兼任研究員 2018年-

学歴・学位

学歴

-1985年 サンパウロ大学 工学部 化学工学
-1992年 京都大学 工学研究科 工業化学

学位

博士(工学) 課程 京都大学 物理化学

所属学協会

日本工学教育協会

ヨーロッパ科学教育研究協会 会員

日本化学会

日本燃焼学会

日本機械学会

専門日本語教育学会

研究分野

キーワード

科学教育と言語、材料化学

科研費分類

化学 / 基礎化学 / 物理化学

複合領域 / 科学教育・教育工学 / 科学教育

研究テーマ履歴

2014年-2016年植物性廃材の低温炭化による材料開発に向けた調査

研究テーマのキーワード:水溶性炭素

国内共同研究

2007年-シリコン CVD 反応のシミュレーション

研究テーマのキーワード:素反応解析,反応動力学,表面反応

機関内共同研究

2010年-2015年英語による科学教育を支援するシステムの開発

研究テーマのキーワード:コーパス,ディスコース解析

国内共同研究

2017年-二酸化炭素の還元材料の探索

研究テーマのキーワード:二酸化炭素還元,表面反応

論文

Dynamics of reactions inhibiting epitaxial growth of Si(100) surfaces via interaction with hydrogen chloride

Nílson Kunioshi, Yoshiki Fujimura, Akio Fuwa, Katsunori Yamaguchi

Computational Materials Science査読有り155(12)p.28 - 352018年12月-

DOIScopusWoS

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Novel pathways for elimination of chlorine atoms from growing Si(100) surfaces

Nílson Kunioshi, Sho Hagino, Akio Fuwa, Katsunori Yamaguchi

Applied Surface Science査読有り441p.773 - 7792018年05月-

DOIScopusWoS

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Evidence of cultural differences between American and Japanese mainstream science and engineering contexts from analysis of classroom discourse

Nílson Kunioshi, Judy Noguchi, Kazuko Tojo

European Journal of Engineering Education査読有り2018年01月-

DOIScopus

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Features, Challenges and Prospects of a Science and Engineering English-taught Program

Nílson Kunioshi, Harushige Nakakoji

English-Medium Instruction in Japanese Higher Education査読有りp.250 - 2622017年11月-

DOIScopus

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Pressure dependence of rate coefficients for formation and dissociation of pentachlorodisilane and related chemical activation reactions

Kaito Noda, Nílson Kunioshi, Akio Fuwa

International Journal of Chemical Kinetics査読有り49(8)p.584 - 5952017年08月-

DOIScopusWoS

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Analysis of the dynamics of reactions of SiCl2 at Si (100) surfaces

Keisuke Anzai, Nílson Kunioshi, Akio Fuwa

Applied Surface Science査読有り392p.410 - 4172017年01月-

DOIScopusWoS

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:0169-4332

Kinetics of the conversion of silicon tetrachloride into trichlorosilane obtained through the temperature control along a plug-flow reactor

Nílson Kunioshi, Yu Moriyama, and Akio Fuwa

International Journal of Chemical Kinetics査読有り48(1)p.45 - 572016年01月-

DOIScopusWoS

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Supporting English-medium pedagogy through an online corpus of science and engineering lectures

Nílson Kunioshi, Judy Noguchi, Kauzko Tojo, Hiroko Hayashi

European Journal of Engineering Education査読有り41(3)p.293 - 3032016年05月-

DOIScopusWoS

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:03043797

概要:© 2015 SEFI. As English-medium instruction (EMI) spreads around the world, university teachers and students who are non-native speakers of English (NNS) need to put much effort into the delivery or reception of content. Construction of scientific meaning in the process of learning is already complex when instruction is delivered in the first language of the teachers and students, and may become even more challenging in a second language, because science education depends greatly on language. In order to identify important pedagogical functions that teachers use to deliver content and to present different ways to realise each function, a corpus of lectures related to science and engineering courses was created and analysed. NNS teachers and students in science and engineering involved in EMI higher education can obtain insights for delivering and listening to lectures from the Online Corpus of Academic Lectures (OnCAL).

Explanations of mathematical equations in science and engineering lectures

Nílson Kunioshi, Judy Noguchi, and Kazuko Tojo

Proceedings of the ICERI2015 Conference査読有りp.2835 - 28402015年11月-

Effects of cluster size on calculation of activation energies of silicon surface reactions with H2 and HCl

Nílson Kunioshi, Keisuke Anzai, Harunobu Ushijima, and AkioFuwa

Journal of Crystal Growth査読有り418p.115 - 1192015年05月-

DOIScopusWoS

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Analyzing pedagogical link-making devices in science classroom language using an online corpus of science and engineering lectures

Nílson Kunioshi, Judy Noguchi, Kazuko Tojo, and Hiroko Hayashi

Proceedings of the INTED2015 Conference査読有りp.3065 - 30712015年03月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Identifying English words and expressions used frequently in a corpus of science and engineering lectures

Nílson Kunioshi, Judy Noguchi, Kazuko Tojo, and Hiroko Hayashi

e-Learning教育研究査読有り7p.49 - 542012年12月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

An online support site for preparation of oral presentations in science and engineering

Nílson Kunioshi, Judy Noguchi, Hiroko Hayashi, and Kazuko Tojo

European Journal of Engineering Education査読有り37(6)p.600 - 6082012年12月-

DOIScopus

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

グローバルな社会に向けての理系日本語を用いたコミュニケーション

林洋子,国吉ニルソン,野口ジュディー,東條加寿子

工学教育査読有り60(6)p.162 - 1692012年11月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

化学系と機械系の口頭発表における基本語彙

林洋子,国吉ニルソン,野口ジュディー,東條加寿子

工学教育査読有り58(6)p.130 - 1362010年11月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

工学系修士論文口頭発表のムーブ解析

林洋子,国吉ニルソン,野口ジュディー

工学教育査読有り57(6)p.137 - 1432009年11月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Proposal for a Technical Writing Course Syllabus for Undergraduate Students of Science and Engineering

Nilson Kunioshi

JAESP (The Japan Association of English for Specific Purposes) Proceedings査読有り1p.3 - 92008年03月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

工学系英語教育のためのオンライン教材の開発と活用

東條加寿子,野口ジュディー,国吉ニルソン

e-Learning 教育研究査読有り2p.13 - 222007年12月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Numerical Analysis of the Effect of Acetylene and Benzene Addition to Low-Pressure Benzene-Rich Flat Flames on Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Formation

Nílson Kunioshi, Seisaku Komori, Seishiro Fukutani

Combustion and Flame査読有り147(1)p.1 - 102006年10月-

DOIScopus

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Kinetics of the Formation of Aromatic Hydrocarbons in Combustion Gases

Nílson Kunioshi

日本燃焼学会誌査読有り招待有り48(144)p.159 - 1652006年05月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

低圧場での芳香族炭化水素燃料燃焼過程におけるPAHおよびフラーレンの生成

武原 弘明,吉川 俊一,芝原 正彦,国吉ニルソン,香月 正司

日本機械学会論文集 B 編査読有り71(702)p.682 - 6892005年02月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Computational study on the formation of five-membered rings in PAH through reaction with O2

Nílson Kunioshi, Minoru Touda, Seishiro Fukutani

Combustion and Flame査読有り128(3)p.292 - 3002002年02月-

DOIScopus

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Hydrogen Abstraction Reactions from C2 Hydrocarbons

Nílson Kunioshi, Shigeru Mouri, Noriyuki Yamashita, Seishiro Fukutani

Bulletin of the Chemical Society of Japan査読有り73(10)p.2185 - 21922000年10月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Ab Initio Study on the Dynamics of the Oxidation Reaction of Acetylene

Nílson Kunioshi, Yumi Yatabe, Shigeru Mouri, Seishiro Fukutani

Japanese Society of Mechanical Engineers International Journal, Series B査読有り43(2)p.258 - 2632000年02月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

メタン−空気ブンゼン火炎の数値解析Ⅱ.火炎基部および内炎先端, 外炎先端の構造

国吉ニルソン, 福谷 征史郎

日本機械学会論文集 B 編査読有り62(593)p.374 - 3791996年01月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

メタン−空気ブンゼン火炎の数値解析Ⅰ.内炎および外炎の構造

国吉ニルソン, 福谷 征史郎

日本機械学会論文集 B 編査読有り61(592)p.4492 - 44971995年12月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Fuel Mixing Effects on Propagation of Premixed Flames: II. Hydrogen + Methane Flames

Nílson Kunioshi, Seishiro Fukutani

Bulletin of the Chemical Society of Japan査読有り65(10)p.2573 - 25771992年10月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Fuel Mixing Effects on Propagation of Premixed Flames: I. Hydrogen + Carbon Monoxide Flames

Seishiro Fukutani, Nílson Kunioshi

Bulletin of the Chemical Society of Japan査読有り65(10)p.2569 - 25721992年10月-

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Exothermic Reactions in C2 Hydrocarbon Flames

Seishiro Fukutani, Nílson Kunioshi, Keizo Sakaguchi, Hiroshi Jinno

Bulletin of the Chemical Society of Japan査読有り64(10)p.3097 - 31041991年10月-

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Combustion Reactions in Silane-Air Flames: II. Counterflow Diffusion Flame

Seishiro Fukutani, Nílson Kunioshi, Yasuhiro Uodome, Hiroshi Jinno

Bulletin of the Chemical Society of Japan査読有り64(8)p.2335 - 23401991年08月-

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Combustion Reactions in Silane-Air Flames: I. Flat Premixed Flames

Seishiro Fukutani, Yasuhiro Uodome, Nílson Kunioshi, Hiroshi Jinno

Bulletin of the Chemical Society of Japan査読有り64(8)p.2328 - 23341991年08月-

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Combustion Reactions in Methane−Air Premixed Flames

Seishiro Fukutani, Keizo Sakaguchi, Nílson Kunioshi, Hiroshi Jinno

Bulletin of the Chemical Society of Japan査読有り64(5)p.1623 - 16311991年05月-

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Mechanism of Combustion Reactions in Hydrogen-Air Premixed Flames

Seishiro Fukutani, Nilson Kunioshi, and Hiroshi Jinno

Bulletin of the Chemical Society of Japan査読有り63(8)p.2191 - 21981990年08月-

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Flame Structure of an Axisymmetric Hydrogen-Air Diffusion Flame

Seishiro Fukutani, Nílson Kunioshi, Hiroshi Jinno

Symposium (International) on Combustion査読有り23(1)p.567 - 5731991年-

DOI

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)

講演・口頭発表等

量子化学計算によるSi(100)面の二酸化炭素還元反応に対する触媒作用の評価

井上岳紀,国吉ニルソン,不破章雄,山口 勉功

日本化学会第99回春季大会(日本化学会)2019年03月18日

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国内会議口頭発表(一般)開催地:神戸

量子化学計算によるダイヤモンド(100)面上の二酸化炭素の吸着・還元反応の解析

栗原令奈,国吉ニルソン,不破章雄,山口 勉功

日本化学会第99回春季大会(日本化学会)2019年03月18日

詳細

国内会議口頭発表(一般)開催地:神戸

量子化学計算を用いたHClによるSi(100)面のエッチング反応機構の解析

藤村祥貴,国吉ニルソン,不破章雄,山口 勉功

日本化学会第99回春季大会(日本化学会)2019年03月17日

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国内会議口頭発表(一般)開催地:神戸

量子化学計算によるSi(100)面におけるエピタクシャル成長の解析

萩野翔,国吉ニルソン,不破章雄,山口 勉功

日本化学会第99回春季大会(日本化学会)2019年03月17日

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国内会議口頭発表(一般)開催地:神戸

日本と米国の理工系高等教育における文化的背景の特徴-講義ディスコースの分析による比較-

国吉ニルソン,野口ジュディー,東條加寿子

日本比較教育学会第54回大会(日本比較教育学会)2018年06月24日

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国内会議口頭発表(一般)開催地:広島

日本と米国の科学教授法の相違についてー文化的背景による影響を分析ー

国吉ニルソン,野口ジュディー,東條加寿子

日本工学教育協会第65回年次大会(日本工学教育協会)2017年08月30日

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国内会議口頭発表(一般)開催地:東京

Si(100)面とSiHCl3、SiCl2の表面反応機構の解析

安西慶祐,国吉ニルソン,不破章雄

日本化学会第96春季年会(日本化学会)2016年03月25日

シリコン表面とH2、HClの表面反応の活性化エネルギーの計算におけるクラスターサイズの影響

日本化学会第95春季年会2015年03月26日

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口頭発表(一般)

四塩化シリコンのClean Conversionにおける反応シュミレーション

第55回レアメタル研究会2013年03月22日

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口頭発表(一般)

OnCAL, the Online Corpus of Academic Lectures: 理工系教員のための英語支援システム

日本工学教育協会第60回年次大会国際セッション2012年08月23日

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口頭発表(一般)

Siエピタキシャル成長における速度論的基礎研究

日本コンピュータ化学会2012年春季年会2012年05月17日

詳細

口頭発表(一般)

日英語による口頭発表へのオンライン言語支援システムの開発

日本化学会第92春季年会2012年03月28日

詳細

口頭発表(一般)

日英の理工系口頭発表コーパスの構築と検索サイトJECPRESE

第1回 コーパス日本語学ワークショップ2012年03月06日

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ポスター発表

理工系研究における日英語口頭発表コーパスの構築:目的,課題と手続きについて

第16回応用言語学世界大会2011年09月27日

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口頭発表(一般)

Diacetyleneを経由した PAH 生成に関する反応解析

第47回燃焼シンポジウム2009年12月04日

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口頭発表(一般)

口頭発表のためのバイリンガル・コーパスの利用

英語コーパス学会第32回大会2008年10月04日

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口頭発表(一般)

若い研究者の言語獲得

電子情報通信学会 言語理解とコミュニケーション研究会2008年05月

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口頭発表(一般)

化学系修論口頭発表のムーヴ解析−日英口頭発表の検索サイト開発に向けて−

専門日本語教育学会第10回研究討論会2008年03月

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口頭発表(一般)

理工系日本語・英語口頭発表におけるmove・表現が検索可能なオンラインコーパスの開発

言語処理学会第14回年次大会2008年03月

詳細

口頭発表(一般)

日本語と英語による工学系口頭発表コーパスの構築と解析−オンライン検索サイトの開発に向けて−

電子情報通信学会 言語理解とコミュニケーション研究会2007年10月

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口頭発表(一般)

工学研究科における専門日本語プレゼンテーションコーパスの構築と解析

専門日本語教育学会第9回研究討論会2007年03月

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口頭発表(一般)

大阪大学大学院工学研究科を対象とした工学英語について

e-Learning 教育学会第3回大会2006年10月

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口頭発表(一般)

外部研究資金

科学研究費採択状況

研究種別:

英語を介した理工系高等教育の向上を支援するシステムの開発

2012年-0月-2015年-0月

配分額:¥13910000

研究種別:

理工系口頭発表コーパスに基づいた専門日本語・英語の教育法の開発

配分額:¥4420000

研究種別:

火炎中のフラーレン生成機構の分子軌道法による解析

配分額:¥900000

研究種別:

火災中におけるすす生成とフラーレン生成との岐路の解析

配分額:¥1800000

研究種別:

希釈された予熱予混合気の燃焼特性の理論的解析

配分額:¥4300000

研究種別:

英語と日本語を介した科学教育における言語の役割の解明

2016年-0月-2019年-0月

配分額:¥12480000

研究種別:

グローバル化する理工系高等教育における英語を介した講義と教授文化の関連性の解明

2019年-0月-2022年-0月

配分額:¥11570000

研究資金の受入れ状況

実施形態:受託教育

低圧場浸炭プロセスにおける芳香族炭化水素の生成反応の解析2005年-

学内研究制度

特定課題研究

理工系分野に関する論文・口頭発表・講義における言語特徴の分析

2013年度

研究成果概要:目的 理工系の分野において,「論文」および「口頭発表」の形で研究者が情報発信を,英語によって行う必要がある.研究者はこの事実を強く意識しており,経験によってこれらのジャンルの言語特徴を把握し,適切に論文や口頭発表を行っている.近年...目的 理工系の分野において,「論文」および「口頭発表」の形で研究者が情報発信を,英語によって行う必要がある.研究者はこの事実を強く意識しており,経験によってこれらのジャンルの言語特徴を把握し,適切に論文や口頭発表を行っている.近年,早稲田大学理工学術院においても,講義も英語によって行われることになった.ヨーロッパと異なり,日本においてはこの動きはまだ新しく,日本の大学教員は「英語による講義」の言語特徴を十分に把握できていない可能性は高い.そこで,本研究は「英語による講義」,「英語による論文」および「英語による口頭発表」の言語特徴にどのように異なるかを明らかにすることを目的とする.方法 「英語による論文」における言語特徴を特定するために Elsevier 社 やTaylor and Francis社,Institute of Physics, American Chemical Societyなどにある理工系の多分野にわたる多くのjournalに2013年に掲載された論文をダウンロードし,論文のコーパスを構築した.AntConcソフトウェアを用いて論文コーパスを解析した. 「英語による口頭発表」における言語特徴を特定するために以前に研究代表者が開発・公開したJECPRESE (The Japanese―English Corpus of Presentations in Science and Engineering)を用いた. 「英語による講義」の言語特徴を特定するために以前に研究代表者が開発・公開したOnCAL (The Online Corpus of Academic Lectures)を使用した.結果 論文,口頭発表および講義は,それぞれで取り上げられる内容は大きく異なるため,それぞれの言語特徴もそれによって異なるが,できるだけ似た内容を比較する必要がある.そこで,論文と口頭発表のIntroductionの部分は講義に出現する内容と最も近いと判断した.これは,Introductionではすでに知られていることを紹介する部分があるからである.その中ではknowという動詞に注目した.論文では,「It is well known that…」のような受け身形の動詞が含まれる表現は多く見られる.これに対して,knowという動詞を口頭発表で検索すると,「we all know that」に表現は変化し,「we」などの代名詞は主語になる表現は多く見られる.講義も話し言葉を用いるジャンルであるため,口頭発表と似た言語特徴を有する.しかし,講義では「don’t know」,「doesn’t know」および「didn’t know」の否定形はknowの全活用中に17%以上を占めていた.これは大変興味深い結果であり,ジャンル間に言語特徴が異なることを示している.結論研究者が研究成果を発信するためや講義にて教育効果を上げるためにそれぞれのジャンルにて言語を適切に用いることは重要であり,本研究で得られた結果がその事実を示している.

結晶シリコンのエピタキシャル成長における反応解析

2017年度共同研究者:藤村祥貴, 萩野翔, 豊嶋龍樹, 山口勉功

研究成果概要:シリコン結晶の表面成長の機構を解明するために以前から研究を行っており,結晶表面をモデル化するために原子クラスターを用いてきた.2017年度では,クラスターが H 原子に被覆 (H-passivation) され...シリコン結晶の表面成長の機構を解明するために以前から研究を行っており,結晶表面をモデル化するために原子クラスターを用いてきた.2017年度では,クラスターが H 原子に被覆 (H-passivation) されている場合の吸着反応の機構を調べた.並行に並んだ3個の表面ダイマーを含み,H 原子に被覆された P3H6 クラスターに SiCl2 分子が吸着されるが,H 原子に被覆されていないクラスターの場合と比べて活性化エネルギーが大きかった.この活性化エネルギー増加によって SiCl2 が H 原子に被覆されたクラスターから脱着しにくくなり,H-passivation が結晶成長を後押しすることがわかった.

英語による講義におけるpedagogical functionsとその表現の特定

2014年度共同研究者:Judy Noguchi, 東條 加寿子, 林 洋子

研究成果概要:本研究では,OnCAL (Online Corpus of Academic Lectures, http://www.oncal.sci.waseda.ac.jp) を開発している.2014 年度中には English Medi...本研究では,OnCAL (Online Corpus of Academic Lectures, http://www.oncal.sci.waseda.ac.jp) を開発している.2014 年度中には English Medium Instruction, Integration of Content and Language in Higher Education, English for Specific Purposes, Classroom language, Science Education など,幅広い分野における文献を調査し,その見知から構築したコーパスを分析した結果,11 種類の pedagogical functions を特定し,各 function によく使われる表現を特定した.Function 毎に高い頻度で出現した表現を OnCAL システムに登録し,ユーザが function を指定するだけでその function と関係する例文を簡単に参照することを可能とした.

Academic Spoken English と Academic Written Englishにおける言語的特徴の解析

2015年度

研究成果概要:本研究では以前から開発し,公開した OnCAL (The Online Corpus of Academic Lectures, http://www.oncal.sci.waseda.ac.jp/) を活用して,MIT やSta...本研究では以前から開発し,公開した OnCAL (The Online Corpus of Academic Lectures, http://www.oncal.sci.waseda.ac.jp/) を活用して,MIT やStanford 大学の講義書き起こしを詳細に解析し,英語による講義における academic spoken English の言語特徴を解析した.また,英語による論文のコーパスを構築し,論文における academic written English の言語特徴を特定し,具体的に academic spoken English とどのように異なるかを解析した.OnCAL に約 350 万語,論文のコーパスには約 230 万語が含まれる.解析の結果,academic spoken English と academic written English との間に下記のような興味深い差異を特定した.1.教科書に頻度が高い academic words のリストとして知られる Academic Word List に含まれる単語を,OnCAL および論文のコーパス内の頻度は,大きく異なった.例えば,academic word である obtain は同義語の get との差を調べた結果,obtain は論文では 1,877 回出現するのに対して,OnCAL には 156 回しか出現しない.Get については,論文コーパスに 260 回,OnCAL には 15,919 回出現する.論文コーパスと講義コーパスの大きさは異なっていることを考慮しても,academic spoken English と academic written English との差ははっきり現れていると言える.2.単語(動詞,形容詞,名詞,副詞)レベルだけではなく,テキスト構造についても大きな差があることが明らかになった.論文は複数の section (Introduction, Methods, Results, Discussion, Conclusions) に分かれており,各 section は論理的に展開される.これに対して講義は,一番最初と最後の部分を除いて決まった section には分かれず,教員の教える意図は講義全体にわたる.3.論文作成の作業に研究者が時間をかけて表現を注意深く選ぶことがることができるのに対して講義の場合準備はできるが多くの不確定要素が多く入ってくる.英語非母語話者教員は講義を英語で行う場合,講義における academic spoken English の特徴を事前に把握できるように講義中の pedagogical functions を特定して,各 function 毎に典型的な表現を特定した.

シリコン結晶における表面成長反応のモデル化

2016年度

研究成果概要:シリコン結晶の成長反応機構を解明するために,気相中で生じる素反応および結晶表面で生じる反応を解析した.従来の研究に対象とされてこなかった,気相反応の圧力依存性を取り上げ,その速度定数を温度・圧力の関数として求めた.まず,SiCl2...シリコン結晶の成長反応機構を解明するために,気相中で生じる素反応および結晶表面で生じる反応を解析した.従来の研究に対象とされてこなかった,気相反応の圧力依存性を取り上げ,その速度定数を温度・圧力の関数として求めた.まず,SiCl2 + SiHCl3からの化学活性化反応を詳細に解析した.この反応が進行すると,Si2HCl5が中間体として生成し,圧力・温度の条件によっては複数の生成物に分解することがわかった.また,シリコン原子からなるクラスターを用いて結晶を近似して,以前から解析をしてきたHClやSiCl2の吸着反応の速度定数を求めた.

二酸化炭素を炭素源として再利用するための材料探索に関するシミュレーション研究

2018年度共同研究者:山口勉功, 井上岳紀, 栗原令奈

研究成果概要:シリコン結晶(100)面上で二酸化炭素分子が起こす反応をシミュレーションした.まず,吸着反応の活性化エネルギーは約 3 kcal/mol と小さく,二酸化炭素は簡単に Si(100) 上で吸着されることがわかった.吸着された CO...シリコン結晶(100)面上で二酸化炭素分子が起こす反応をシミュレーションした.まず,吸着反応の活性化エネルギーは約 3 kcal/mol と小さく,二酸化炭素は簡単に Si(100) 上で吸着されることがわかった.吸着された CO2 の構造として,C-O結合の一つが Si-Si ダイマーの上に載った形となる.吸着後の CO2 は,気相から近づく H2 分子と反応して,HCOOH (ギ酸)となって脱着する可能性はあることを明らかにした.この反応の活性化エネルギーは約 20 kcal/mol であり,気相中で CO2 + H2 から HCOOH を生成させる場合の活性化エネルギー (74 kcal/mol) よりも小さい.つまり,シリコン結晶には,CO2 の還元反応を促進させる触媒作用があることを示唆した結果を得た.

固体表面上の二酸化炭素の吸着および還元反応のシミュレーション研究

2019年度共同研究者:井上岳紀, 山口勉功

研究成果概要:排出 CO2 の再利用技術 (CO2 Capture and Utilization, CCU) 開発へ貢献するために,本研究ではCO2分子が固体材料の表面に吸着し,吸着後に気相か...排出 CO2 の再利用技術 (CO2 Capture and Utilization, CCU) 開発へ貢献するために,本研究ではCO2分子が固体材料の表面に吸着し,吸着後に気相から表面に接近した分子と反応する過程を想定して,その化学反応動力学を解析した.先行研究に基づき,まずはシリコンを固体材料として想定し,CO2分子の吸着反応およびその後のH2との反応をシミュレーションした.シリコン結晶をモデル化するためにシリコン原子からなるクラスターを用い,Gaussian16分子軌道ソフトウェアを使用してSi(100)面上の反応動力学を解析した.Si(100)面,Si(110) 面,Si(111)面上でCO2吸着が吸着したが,Si(100) 面上ではH2との還元反応が最も効率よく進行する傾向があることがわかった.

熱分解および燃焼場における多環芳香族炭化水素の生成機構を表す反応モデルの確立

2008年度

研究成果概要: 金属表面を固める方法として真空浸炭が用いられており、炭素源となるのは acetylene (C2H2) や propane (C3H8)、ethylene (C2H4)、cyclohexane (C6H12) などの炭化水素分子... 金属表面を固める方法として真空浸炭が用いられており、炭素源となるのは acetylene (C2H2) や propane (C3H8)、ethylene (C2H4)、cyclohexane (C6H12) などの炭化水素分子である。真空浸炭は高効率であるため環境に優しい方法であるがすすを生成するという問題も生じる。本研究ではすすの前駆体である多環芳香族炭化水素(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons、以降 PAH と呼ぶ)の挙動を解明するために実験および計算によって methane (CH4)、acetylene、propane および cyclohexane の熱分解過程を解析し、それぞれの条件で生成する PAH の濃度を求め、比較した。実験に小型の炉を用い、計算には文献に提唱されている化学反応モデルを組み合わせて使用した。得られた結果は以下のようである。 1.熱を加えても methane がほとんど分解されないまま高濃度で残る。Acetylene もかなり安定であるが benzene (C6H6) などの炭素原子が多い分子が生成する。 2.Propane および cyclohexane はほぼ完全に分解され、主な生成物は acetylene、hydrogen (H2)、benzene および methane である。 3.熱分解による主な生成物以外に加えて、diacetylene (C4H2), vinylacetylene (C4H4), butadiene (C4H6), toluene (C7H8), phenylacetylene (C8H6), styrene (C8H8), indene (C9H8), naphthalene (C10H8), acenaphthylene (C12H8), acenaphthene (C12H10) および phenalene (C13H10) の生成は実験的に確認され、実験的に求めたこれらの炭化水素濃度は計算の結果と定性的に一致した。 4.実験結果と計算結果との間に定性的な一致がみられたことによって採用した化学反応モデルは基本的には妥当であることがわかったが、diacetylene や styrene の濃度については差が大きかったことも明らかになった。すすの発生を抑える方法を探るためにPAH の挙動を解明する必要があるため、化学反応モデルを改良しなければならないことが判明し、今後の課題が明確になった。

現在担当している科目

科目名開講学部・研究科開講年度学期
Special Topics in Functional English 月2国吉基幹理工学部2020春学期
Special Topics in Functional English 月2国吉創造理工学部2020春学期
Special Topics in Functional English 月2国吉先進理工学部2020春学期
Special Topics in Functional English 火5国吉基幹理工学部2020秋学期
Special Topics in Functional English 火5国吉創造理工学部2020秋学期
Special Topics in Functional English 火5国吉先進理工学部2020秋学期
Academic Fundamentals D基幹理工学部2020夏クォーター
Academic Fundamentals D創造理工学部2020夏クォーター
Academic Fundamentals D先進理工学部2020夏クォーター
素材物理化学B創造理工学部2020春学期
Advanced Technical Reading and Writing 1 水2国吉大学院基幹理工学研究科2020春学期
Advanced Technical Reading and Writing 1 水2国吉大学院創造理工学研究科2020春学期
Advanced Technical Reading and Writing 1 水2国吉大学院先進理工学研究科2020春学期
Advanced Technical Reading and Writing 2 木5国吉大学院基幹理工学研究科2020秋学期
Advanced Technical Reading and Writing 2 木5国吉大学院創造理工学研究科2020秋学期
Advanced Technical Reading and Writing 2 木5国吉大学院先進理工学研究科2020秋学期
Advanced Technical Reading and Writing 2 水2国吉大学院基幹理工学研究科2020秋学期
Advanced Technical Reading and Writing 2 水2国吉大学院創造理工学研究科2020秋学期
Advanced Technical Reading and Writing 2 水2国吉大学院先進理工学研究科2020秋学期
修士論文(材料)大学院基幹理工学研究科2020通年
材料反応動力学研究大学院基幹理工学研究科2020通年
材料の数理モデリング特論A大学院基幹理工学研究科2020秋クォーター
材料の数理モデリング特論B大学院基幹理工学研究科2020冬クォーター
反応動力学と反応速度論大学院基幹理工学研究科2020秋学期
材料反応動力学演習A大学院基幹理工学研究科2020春学期
材料反応動力学演習B大学院基幹理工学研究科2020秋学期
材料反応動力学演習C大学院基幹理工学研究科2020春学期
材料反応動力学演習D大学院基幹理工学研究科2020秋学期
Doctoral Student Technical Writing 水6国吉大学院基幹理工学研究科2020春学期
Doctoral Student Technical Writing 水6国吉大学院創造理工学研究科2020春学期
Doctoral Student Technical Writing 水6国吉大学院先進理工学研究科2020春学期
Doctoral Student Technical Writing 水6国吉大学院基幹理工学研究科2020秋学期
Doctoral Student Technical Writing 水6国吉大学院創造理工学研究科2020秋学期
Doctoral Student Technical Writing 水6国吉大学院先進理工学研究科2020秋学期
材料反応動力学研究大学院基幹理工学研究科2020通年
修士論文(地球資源)大学院創造理工学研究科2020通年
Research on Extractive Metallurgy and Materials Process Engineering大学院創造理工学研究科2020通年
素材プロセス工学研究大学院創造理工学研究科2020通年
Seminar on Extractive Metallurgy and Materials Processing Engineering A大学院創造理工学研究科2020春学期
素材プロセス工学演習A大学院創造理工学研究科2020春学期
Seminar on Extractive Metallurgy and Materials Processing Engineering B大学院創造理工学研究科2020秋学期
素材プロセス工学演習B大学院創造理工学研究科2020秋学期
Seminar on Extractive Metallurgy and Materials Processing Engineering C大学院創造理工学研究科2020春学期
素材プロセス工学演習C大学院創造理工学研究科2020春学期
Seminar on Extractive Metallurgy and Materials Processing Engineering D大学院創造理工学研究科2020秋学期
素材プロセス工学演習D大学院創造理工学研究科2020秋学期
Master's Thesis (Department of Earth Sciences,Resources and Environmental Engineering)大学院創造理工学研究科2020通年
Physical Chemistry of Separation Technology大学院創造理工学研究科2020秋学期
素材プロセス工学研究大学院創造理工学研究科2020通年
素材プロセス工学特別演習大学院創造理工学研究科2020通年