国吉 ニルソン (クニヨシ ニルソン)

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所属

理工学術院 創造理工学部

職名

教授

兼担 【 表示 / 非表示

  • 理工学術院   大学院創造理工学研究科

  • 理工学術院   大学院基幹理工学研究科

学内研究所等 【 表示 / 非表示

  • 2020年
    -
    2022年

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

学歴 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1992年

    京都大学   工学研究科   工業化学  

  •  
    -
    1992年

    京都大学   工学研究科   工業化学  

  •  
    -
    1985年

    サンパウロ大学   工学部   化学工学  

学位 【 表示 / 非表示

  • 京都大学   博士(工学)

所属学協会 【 表示 / 非表示

  •  
     
     

    日本機械学会

  •  
     
     

    日本燃焼学会

  •  
     
     

    日本化学会

  •  
     
     

    日本工学教育協会

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 科学教育

  • 基礎物理化学

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 科学教育と言語、材料化学

論文 【 表示 / 非表示

  • Pressure dependence of rate coefficients of unimolecular and chemical activation reactions connected to the potential energy wells of chlorinated monosilanes by RRKM calculations

    Kaito Noda, Yoshihiro Jagawa, Akio Fuwa, Nilson Kunioshi

    INTERNATIONAL JOURNAL OF CHEMICAL KINETICS    2021年05月

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    Rate coefficients for elementary reactions connected to the potential energy wells of SiHCl3, SiH2Cl2, SiHCl2, and SiH3Cl, which are important Si-1 species in chemical vapor deposition (CVD) processes that use chlorosilanes as silicon source gases, were determined through Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus (RRKM) theory for various conditions of temperature and pressure. Many of the unimolecular decomposition channels and chemical activation reactions investigated in this work were found to be in the fall-off regime under subatmospheric to moderately high-pressure conditions, so that it is expected that accurate modeling of the gas phase in chlorosilane CVD reactors requires careful determination of the rate coefficients as functions of temperature and pressure for the conditions of interest, instead of using high-pressure limit rate coefficients. The rate coefficients determined here were tabulated using Chebyshev coefficients and can be used in simulations of systems under a wide range of temperature and pressure conditions.

    DOI

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

    Nilson Kunioshi, Yoshiki Fujimura, Akio Fuwa, Katsunori Yamaguchi

    Computational Materials Science   155 ( 12 ) 28 - 35  2018年12月  [査読有り]

    DOI

  • Novel pathways for elimination of chlorine atoms from growing Si(100) surfaces in CVD reactors

    Nílson Kunioshi, Sho Hagino, Akio Fuwa, Katsunori Yamaguchi

    Applied Surface Science   441   773 - 779  2018年05月  [査読有り]

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    Reactions leading to elimination of chlorine atoms from growing Si(100) surfaces were simulated using clusters of silicon atoms of different sizes and shapes, and at the UB3LYP/6–31 g(d,p) level of theory. The reactions of type SiCl2(s) + 2 H2(g), where (s) indicates an adsorbed species at the surface and (g) a gas-phase species, were found to proceed in two steps: SiCl2(s) + H2(g) → SiHCl(s) + HCl(g) and SiHCl(s) + H2(g) → SiH2(s) + HCl(g), each having activation energies around 55 kcal/mol, a value which is comparable to experimental values published in the literature. In addition, the results suggested that H-passivation of Si(100) surfaces support reactions leading to canonical epitaxial growth, providing a plausible explanation for the convenience of passivating the surfaces prior to silicon deposition. The reactions analyzed here can therefore be seen as important steps in the mechanism of epitaxial growth of Si(100) surfaces.

    DOI

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

    Nilson Kunioshi, Judy Noguchi, Kazuko Tojo

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

    DOI

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

    Nilson Kunioshi, Harushige Nakakoji

    English-Medium Instruction in Japanese Higher Education     250 - 262  2017年11月  [査読有り]

    DOI

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共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • Designing of novel bone-inducing molecules by an experimental-computational approach

    基盤研究(C)

    研究期間:

    2021年04月
    -
    2024年03月
     

    国吉 ニルソン

  • 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

    研究期間:

    2019年04月
    -
    2022年03月
     

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    英語で授業を実施する体制の構築は、グローバル30(国際化拠点整備事業)が目指す最重要課題の一つである。しかし、多文化・多言語を背景にする多様な学生が混在するクラスで英語を介して講義をすることは、日本語の講義を共通語としての英語に置き換えることに留まらない様々な要因を内包している。学習スタイルや教授スタイルは文化固有であり、教員・学生双方の講義の在り方に対する認識はそれぞれの母語文化に依存しているからである。本研究では、理工系講義について英語・日本語の講義コーパスを構築し、教授言語使用にみる教授スタイルの比較分析を行い、多様な教育文化が混在するクラスでの英語を介した理工系講義の問題点を解明する

  • 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

    研究期間:

    2016年04月
    -
    2019年03月
     

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    本研究では,日本語による講義のコーパスを構築して解析し,開発済みの英語による講義のコーパスと比較することによって文化的背景が大学の理工系講義に日本およびアメリカの文化的背景がどのように反映されているかを分析した.その結果,日本語による講義は教員中心的で,伝達される内容には科学的事実だけでなく,研究者個人についても記述する傾向があった.これに対して英語による講義は対話型で,伝達されるのは科学的事実は中心であることがわかった.これらは,文献で予測されている文化背景と教育システムとの関係を肯定する結果である.英語を介した高等教育が世界中で広がる中,課題は報告されている.日本においても,大学の国際化が進められ,英語によって教育を提供する大学が増えている.しかし,近年,共通の言語を用いても,学習者および教授者の文化的背景を考慮しなければ,効果的な学習が実現しないとの報告が多くなってきた.そこで,本研究では日本およびアメリカそれぞれの文化的背景を効果的な教授法の開発に活かす方法があるかを探るためにまず文化的背景がどのように講義に反映されているかを特定する

  • 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

    研究期間:

    2012年04月
    -
    2015年03月
     

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    英語による講義を行うまたは受講する英語非母語話者教員と学生を支援するためにMITおよびStanford大学が公開している理工系講義から430の講義書き起こしを収集し,Online Corpus of Academic Lectures (OnCAL, http://www.oncal.sci.waseda.ac.jp/) を構築した.OnCALユーザは,英語母語話者教員がどのように英語をとおして理工系講義を行うかを参考にし,講義ディスコース中にある説明の種類(pedagogical function)毎を分析できるようにした.これにより英語による教授法における特定ニーズ毎の支援を実現した

  • 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

    研究期間:

    2005年
    -
     
     

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講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • 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   (神戸)  日本化学会  

    発表年月: 2019年03月

  • 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   (神戸)  日本化学会  

    発表年月: 2019年03月

  • 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   (神戸)  日本化学会  

    発表年月: 2019年03月

  • 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   (神戸)  日本化学会  

    発表年月: 2019年03月

  • Pedagogic Discourse Differences in American and Japanese Lectures: Evidence from corpora

    N. Kunioshi, J. Noguchi

    54th RELC International Conference   (Singapore)  Southeast Asian Ministers of Education Organization  

    発表年月: 2019年03月

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特定課題研究 【 表示 / 非表示

  • Relationship between cultural background and scientific research practices

    2020年   Kazuko Tojo, Judy Noguchi

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    It is known that people born and grown in different cultures act differently. This is because culture is the result of the practices people used along time and at the same time culture influences the practices of people in the present. As an example of human activity, scientific research is expected to be conducted differently in countries that differ in cultural background. In this research, the related literature was first surveyed. Differences in how science education has been delivered in the classrooms, and how students having different backgrounds react to these different practices have been reported: even in a single country like the United States, children of different ethnicity and cultural background are raised differently. Differences between how Japanese and European American mothers talk to their children have also been reported. In order to verify how the cultural background is reflected in the classroom discourse in higher education, a corpus of lectures delivered in English at two leading American universities and a corpus of lectures delivered in Japanese at a leading Japanese university by various native speakers of their respective languages were built. The purpose is to compare the corpora to identify influences of the cultural background on pedagogical practices.

  • 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   井上岳紀, 山口勉功

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    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.

  • 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   山口勉功, 井上岳紀, 栗原令奈

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    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.

  • 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   藤村祥貴, 萩野翔, 豊嶋龍樹, 山口勉功

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    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.

  • シリコン結晶における表面成長反応のモデル化

    2016年  

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    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.

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現在担当している科目 【 表示 / 非表示

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