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堀尾 琢哉(ほりお たくや) データ更新日:2021.06.11

准教授 /  理学研究院 化学部門 物理化学


主な研究テーマ
孤立分子および金属クラスターの反応動力学
キーワード:物理化学、反応動力学、レーザー分光、電子分光、イメージング
2018.06.
従事しているプロジェクト研究
金属サブナノ粒子による光誘起解離性電子付着の実証実験
2020.01~2021.12, 代表者:堀尾 琢哉, 九州大学.
サブナノ銀粒子を利用したプラズモン誘起化学の微視的動作機構の解明
2020.06, 代表者:堀尾 琢哉, 九州大学.
微小液滴と超短パルスレーザー による新規質量分析法および金属クラスター合成法の開発
2020.11~2022.03, 代表者:堀尾 琢哉, 九州大学.
サブナノ金属粒子の光触媒能の探求
2020.01~2021.12, 代表者:堀尾 琢哉, 九州大学, 日本.
局在性と非局在性の拮抗を解き明かす金属クラスターの電子論開拓
2018.04~2021.03, 代表者:寺嵜亨, 九州大学.
研究業績
主要著書
主要原著論文
1. Shutaro Karashima, Alexander Humeniuk, Ryuta Uenishi, Takuya Horio, Manabu Kanno, Tetsuro Ohta, Junichi Nishitani, Roland Mitrić, Toshinori Suzuki, Ultrafast Ring-Opening Reaction of 1,3-Cyclohexadiene: Identification of Nonadiabatic Pathway via Doubly Excited State, Journal of the American Chemical Society, 10.1021/jacs.1c01896, 143, 21, 8034-8045, 2021.06.
2. Takefumi Handa, Takuya Horio, Masashi Arakawa, Akira Terasaki, Improvement of reflectron time-of-flight mass spectrometer for better convergence of ion beam, International Journal of Mass Spectrometry, 10.1016/j.ijms.2020.116311, 451, 116311-116311, 2020.05.
3. Takuya Horio, Roman Spesyvtsev, Kazuki Nagashima, Rebecca A. Ingle, Yoshi-ichi Suzuki, Toshinori Suzuki, Full observation of ultrafast cascaded radiationless transitions from S2(ππ∗) state of pyrazine using vacuum ultraviolet photoelectron imaging, The Journal of Chemical Physics, 10.1063/1.4955296, 145, 4, 044306-044306, 2016.07.
4. Takufumi Kobayashi, Takuya Horio, Toshinori Suzuki, Ultrafast Deactivation of the ππ*(V) State of Ethylene Studied Using Sub-20 fs Time-Resolved Photoelectron Imaging, The Journal of Physical Chemistry A, 10.1021/acs.jpca.5b06094, 119, 36, 9518-9523, 2015.09.
5. Takuya Horio, Roman Spesyvtsev, Toshinori Suzuki, Generation of sub-17  fs vacuum ultraviolet pulses at 133  nm using cascaded four-wave mixing through filamentation in Ne, Optics Letters, 10.1364/ol.39.006021, 39, 20, 6021-6021, 2014.10.
6. Takuya Horio, Roman Spesyvtsev, Toshinori Suzuki, Simultaneous generation of sub-20 fs deep and vacuum ultraviolet pulses in a single filamentation cell and application to time-resolved photoelectron imaging, Optics Express, 10.1364/oe.21.022423, 21, 19, 22423-22423, 2013.09.
7. Takuya Horio, Huan Shen, Shunsuke Adachi, Toshinori Suzuki, Photoelectron spectra of solvated electrons in bulk water, methanol, and ethanol, Chemical Physics Letters, 10.1016/j.cplett.2012.03.051, 535, 12-16, 2012.05.
8. Takuya Horio, Takao Fuji, Yoshi-Ichi Suzuki, Toshinori Suzuki, Probing Ultrafast Internal Conversion through Conical Intersection via Time-Energy Map of Photoelectron Angular Anisotropy, Journal of the American Chemical Society, 10.1021/ja904780b, 131, 30, 10392-10393, 2009.08.
9. Takuya Horio, Toshinori Suzuki, Multihit two-dimensional charged-particle imaging system with real-time image processing at 1000 frames/s, Review of Scientific Instruments, 10.1063/1.3062945, 80, 1, 013706-013706, 2009.01.
10. Takao Fuji, Takuya Horio, Toshinori Suzuki, Generation of 12 fs deep-ultraviolet pulses by four-wave mixing through filamentation in neon gas, Optics Letters, 10.1364/ol.32.002481, 32, 17, 2481-2481, 2007.09.
11. Takuya Horio, Masakazu Yamazaki, Satoshi Maeda, Takuro Hatamoto, Naoki Kishimoto, Koichi Ohno, Development of a cooled He*(2S3) beam source for measurements of state-resolved collision energy dependence of Penning ionization cross sections: Evidence for a stereospecific attractive well around methyl group in CH3CN, The Journal of Chemical Physics, 10.1063/1.2114808, 123, 19, 194308-194308, 2005.11.
主要総説, 論評, 解説, 書評, 報告書等
1. 堀尾琢哉, 真空紫外極短パルスによる時間分解光電子イメージング, Molecular Science 12(1) A0097, 2018.08, A photoexcited molecule undergoes a variety of photophysical and photochemical processes simultaneously or sequentially, and the molecule ultimately relaxes to the ground electronic state (S0) or further undergoes chemical reactions in S0. Time-resolved photoelectron imaging (TRPEI) enables full observation of these photoinduced dynamics, because photoionization can be induced from any part of the potential energy surfaces. However, photoionization from low-lying electronic excited states and S0 requires high probe photon energy in the vacuum ultraviolet (VUV) wavelength region, and it has been difficult to generate intense femtosecond (fs) VUV laser pulses so far. In this account, we review our effort to obtain a “global reaction map” of photoinduced dynamics of an isolated molecule by TRPEI using fs-VUV pulses. As an example, we present a full observation of cascaded radiationless transitions from the S2(pipi*) state of pyrazine (C4H4N2). Furthermore, we demonstrate that ultrafast photoionization using fs-VUV pulses is a powerful technique to explore configuration interaction of electronic wave functions of an excited electronic state of a molecule. Ultrafast photodynamics of pyrazine in the VUV region is also presented..
主要学会発表等
1. Takuya Horio, Real-time observation of photoinduced dynamics of an isolated molecule using ultrafast photoelectron spectroscopy, 第24回日本化学会九州支部・韓国化学会釜山支部合同セミナー, 2019.06.
2. Takuya Horio, Time-resolved photoelectron imaging using ultrashort VUV pulses, 第12回分子科学討論会, 2018.09.
学会活動
所属学会名
分子科学会
日本化学会
学会大会・会議・シンポジウム等における役割
2020.09.14~2021.09.17, 分子科学会 オンライン討論会, 実行委員.
2021.03.19~2021.03.22, 日本化学会第101春季年会(2021), 座長.
2021.06.02~2021.06.04, 第36回化学反応討論会, 世話人.
2019.09.17~2019.09.20, 第13回分子科学討論会, 座長.
2019.06.05~2019.06.07, 第35回化学反応討論会, 座長.
2018.09.10~2018.09.13, 第12回分子科学討論会, 座長.
2018.09.10~2018.09.13, 第12回分子科学討論会, 実行委員.
2019.06.05~2019.06.07, 第35回化学反応討論会, 世話人.
2017.12.18~2017.12.21, The 21st East Asian Workshop on Chemical Dynamics, 実行委員長.
2017.08.27~2017.09.01, The 34th International Symposium on Free Radicals, 実行委員.
2013.09.24~2013.09.27, 第7回分子科学討論会, 実行委員.
2009.06.01~2009.06.03, 第25回化学反応討論会, 実行委員.
その他の研究活動
海外渡航状況, 海外での教育研究歴
National Tsing Hua University, Taiwan, 2013.01~2013.02.
受賞
第10回分子科学会奨励賞, 分子科学会, 2017.09.
研究資金
科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会)
2018年度~2020年度, 基盤研究(A), 分担, 局在性と非局在性の拮抗を解き明かす金属クラスターの電子論開拓.
2015年度~2017年度, 基盤研究(C), 代表, 光異性化反応の超高速光電子イメージング.
2013年度~2015年度, 挑戦的萌芽研究, 代表, 深紫外・真空紫外極短光パルスを用いた極限的時間分解光電子分光法の開発.
2011年度~2012年度, 若手研究(B), 代表, 波長可変深紫外極短パルスを用いた高速光化学反応の時間分解光電子イメージング.
2004年度~2005年度, 特別研究員奨励費, 代表, 超音速分子線による中性分子配向効果と衝突イオン化反応過程の立体異方性の研究.
競争的資金(受託研究を含む)の採択状況
2021年度~2021年度, 公益財団法人住友財団基礎科学研究助成, 代表, 金属サブナノ粒子による光誘起解離性電子付着の実証実験.
2020年度~2021年度, 公益財団法人村田学術振興財団研究助成, 代表, サブナノ銀粒子を利用したプラズモン誘起化学の微視的動作機構の解明.
2020年度~2021年度, 光科学技術研究振興財団 助成金, 代表, サブナノ金属粒子の光触媒能の探求.
2017年度~2017年度, 公益財団法人 京都大学教育研究振興財団 国際会議開催助成, 代表, 第21回化学動力学に関する東アジアワークショップ.
2017年度~2017年度, 公益財団法人 村田学術振興財団 研究会開催助成, 代表, 第21回化学動力学に関する東アジアワークショップ.
2013年度~2013年度, 公益財団法人 村田学術振興財団 研究者海外派遣援助, 代表, 深紫外および真空紫外光パルスによる超高速ポンプ-プローブ光電子画像観測.
学内資金・基金等への採択状況
2020年度~2020年度, QRプログラム わかばチャレンジ, 代表, 微小液滴とフェムト秒パルスレーザーを融合させた新規質量分析法の開発.

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