古石 貴裕

所属部署名物理工学講座
教員組織物理工学講座
教育研究組織工学部・工学研究科
職名准教授
更新日: 19/07/23 19:05

研究者基本情報

氏名

    古石 貴裕
    コイシ タカヒロ
    KOISHI Takahiro

所属

  •  物理工学講座 准教授

学歴

  • 1996年04月- 1999年03月新潟大学
  • 1994年04月- 1996年03月新潟大学
  • 1990年04月- 1994年03月新潟大学 理学部 物理学科

学位

  • 博士(理学)

経歴

  • 2007年04月福井大学 准教授
  • 2004年04月- 2004年01月東洋大学 非常勤講師
  • 2004年01月- 2007年04月理化学研究所 研究員
  • 2001年01月- 2004年01月理化学研究所 基礎科学特別研究員
  • 1999年01月- 2001年01月理化学研究所 協力研究員

所属学協会

    分子シミュレーション研究会 一般会員,日本物理学会 一般会員,

研究活動情報

論文

  • Understanding Molecular Motor Walking along a Microtubule: A Themosensitive Asymmetric Brownian Motor Driven by Bubble Formation
    Noriyoshi Arai, Kenji Yasuoka, Takahiro Koishi, Tosikazu Ebisuzaki, Xiao Cheng Zeng
    J. Am. Chem. Soc. 135 8616-8624 2013年05月 査読有り
  • Molecular Insight into Different Denaturing Efficiency of Urea, Guanidinium, and Methanol: A Comparative Simulation Study
    Takahiro Koishi, Kenji Yasuoka, Soohaeng Yoo Wilow, Shignori Fujikawa, Xiao Cheng Zeng
    J. Chem. Theory Comput. 9 2540-2551 2013年04月 査読有り
  • GPGPU登場の背景とプログラム環境構築について
    古石 貴裕
    アンサンブル(分子シミュレーション研究会会誌) 14(2) 94-97 2012年04月 査読無し
  • A theoretical extension for the electrical conductivity of molten salts
    Masanobu Kusakabe, Shigeharu Takeno, Takahiro Koishi, Shigeki Matsunaga, Shigeru Tamaki
    Mol. Sim. 38 45-56 2011年12月 査読有り
  • Measurement of Contact-Angle Hysteresis for Droplets on Nanopillared Surface and in the Cassie and Wenzel States: A Molecular Dynamics Simulation Study
    Takahiro Koishi, Kenji Yasuoka, Shignori Fujikawa, X. C. Zeng
    ACS Nano 5 6834-6842 2011年09月 査読有り
  • ナノスケールの疎水表面でのバブル生成と凹凸面での水滴の挙動
    古石 貴裕
    アンサンブル(分子シミュレーション研究会会誌) 13(1) 42355 2011年01月 査読無し
  • Static and Dynamic Properties of Ionic Liquids
    T. Koishi, S. Fujikawa
    Mol. Sim. 36 1237-1242 2010年12月 査読有り
  • 固液界面現象の分子シミュレーション
    泰岡顕治, 古石 貴裕, 美馬俊喜, 荒井規允
    トライボロジスト 55(4) 236-241 2010年04月 査読無し
  • Molecular dynamics simulations of urea-water binary droplets on flat and pillared hydrophobic surfaces
    T. Koishi, K. Yasuoka, X. C. Xiao, S. Fujikawa
    Faraday Discuss 146 185-193 2010年02月 査読有り
  • Asymmetric Brownian Motor Driven by Bubble Formation in a Hydrophobic Channel
    Noriyoshi Arai, Kenji Yasuoka, Takahiro Koishi, Toshikazu Ebisuzaki
    ACS Nano 4 5905-5913 2010年01月 査読有り
  • Coexistence and transition between Cassie and Wenzel state on pillared hydrophobic surface
    T. Koishi, K. Yasuoka, S. Fujikawa, T. Ebisuzaki, X. C. Zeng
    Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106 8435-8440 2009年05月 査読有り
  • Dielectric screening properties in molten noble-metal halides
    S. Matsunaga, M. Saito, T. Koishi, S. Tamaki
    J. Alloy. Compd. 452 182-187 2008年05月 査読有り
  • Molecular Dynamics Simulation of Water Droplet on a Rough Surface
    T. Koishi, K. Yasuoka, X.. C. Zeng, S. Fujikawa
    Proceedings of the 15th International Conference on the Properties of Water and Steam 2008年 査読有り
  • Extended study of molecular dynamics simulation of homogeneous vapor-liquid nucleation of water
    H. Matsubara, T. Koishi, T. Ebisuzaki, K. Yasuoka
    J. Chem. Phys. 127 214507 1-11 2007年12月 査読有り
  • A 281 Tflops Calculation for X-ray Protein Structure Analysis with the Special-Purpose Computer MDGRAPE-3
    Yousuke Ohno, Eiji Nishibori, Tetsu Narumi, T. Koishi, Tahir H. Tahirov, Hideo Ago, Masashi Miyano, Ryutaro Himeno, Toshikazu Ebisuzaki, Makoto Sakata, Makoto Taiji
    Proceedings of Super Computing 2007 (SC2007)"" 2007年11月 査読有り
  • A theory of electrical conductivity of non-equivalent molten salts
    S. Matsunaga, T. Koishi, S. Tamaki
    Mol. Sim. 33 613-621 2007年07月 査読有り
  • Dielectric screening properties in molten salts
    古石 貴裕
    Phys. Chem. Liq. 45 181-196 2007年04月 査読有り
  • Large-scale molecular-dynamics simulation of nanoscale hydrophobic interaction and nanobubble formation
    古石 貴裕
    J. Chem. Phys 123 204707 1-7 2005年11月 査読有り
  • A theory of transport properties in molten salts
    古石 貴裕
    J. Chem. Phys 123 194501 1-11 2005年11月 査読有り
  • A theory of electrical conductivity of molten salt. II
    古石 貴裕
    J. Chem. Phys 121 333-340 2004年07月 査読有り
  • Nanoscale hydrophobic interaction and nanobubble nucleation
    古石 貴裕
    Phys. Rev. Lett. 93 185701 1-4 2004年01月 査読有り
  • Molecular Dynamics Simulation of Water Nanodroplet Bounce Back from Flat and Nanopillared Surface.
    Koishi Takahiro;Yasuoka Kenji;Zeng Xiao Cheng
    Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids 33(39) 2017年 査読有り
    :Molecular dynamics simulations of impinging nanodroplets were performed to study the bounce-back condition for flat and nanopillared surfaces. We found that the bounce-back condition can be closely related to the degree of droplet deformation upon collision with the solid surface. When the droplets have little or small deformation, the bounce-back condition solely depends on the hydrophobicity of the surface. On the other hand, when the droplet deformation is large, the impinging velocity dependence of the bounce-back condition becomes stronger due to the increase of the liquid-vapor interfacial area of colliding droplet, which is proportional to the liquid-vapor surface energy. The impinging droplet simulations with nanopillared hydrophobic surfaces were also performed. The contribution of droplet deformation in this case is relatively small because the surface hydrophobicity is enhanced due to the existence of pillars. Finally, we find that the maximum spreading diameter of the impinging droplets exhibits a consistent trend, in terms of the Weber number dependence, as the experimental measurements with macrodroplets.
  • Theory of nanobubble formation and induced force in nanochannels.
    Arai Noriyoshi;Koishi Takahiro;Ebisuzaki Toshikazu
    Physical review. E 96(4-1) 10184-10192 2017年 査読有り
    :This paper presents a fundamental theory of nanobubble formation and induced force in confined nanochannels. It is shown that nanobubble formation between hydrophobic plates can be predicted from their surface tension and geometry, with estimated values for the surface free energy and the force acting on the plates in good agreement with the results of molecular dynamics simulation and experimentation. When a bubble is formed between two plates, vertical attractive force and horizontal retract force due to the shifted plates are applied to the plates. The net force exerted on the plates is not dependent on the distance between them. The short-range force between hydrophobic surfaces due to hydrophobic interaction appears to correspond to the force estimated by our theory. We compared between experimental and theoretical values for the binding energy of a molecular motor system to validate our theory. The tendency that the binding energy increases as the size of the protein increases is consistent with the theory.
  • Molecular Dynamics Study of the Effect of Water on Hydrophilic and Hydrophobic Ionic Liquids.
    Koishi Takahiro
    The journal of physical chemistry. B 122(51) 12342-12350 2018年 査読有り
    :We performed molecular dynamics (MD) simulations of ionic liquid (IL)-water mixtures to investigate the effects of water addition. The IL cation 1-butyl-3-methylimidazolium ([C4mim]) and the four anions, nitrate (NO3), tetrafluoroborate (BF4), hexafluorophosphate (PF6), and bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (NTf2), were used to examine the effects of differences in hydrophobicity and anion size. The radial distribution functions of water-water have two different water content dependences. In NO3 and BF4 systems, the effect of water-anion-water structures connected by hydrogen bonds due to the strong interaction of anion-water is large. The growth of water clusters changes the peak heights of the radial distribution functions in PF6 and NTf2 systems. The increase in the diffusion constant is small in the NO3 system but is not small in the other systems. The relaxation time of the anion-water hydrogen bonds in the NO3 system is much longer than those in the other systems. It is the reason for the low water content dependency of the diffusion constants of the NO3 system. The water constant dependences of structures in NO3 and BF4 systems are similar, but that in the diffusion constant is not. The BF4 system shows hydrophilic features in the structural change and hydrophobic features in the water content dependences of the diffusion constant. The addition of water molecules provides various hydrophobicity/hydrophilicity of anions.

講演・口頭発表等

  • Static and Dynamic Properties of Imidazolium-Based Ionic Liquid-Water Mixtures: A Molecular Dynamics Simulation Study
    Takahiro Koishi and Hironori Takeichi
    The 2015 Conference on Foundations of Molecular Modeling and Simulation (FOMMS 2015) 2015年07月 選考無し
  • イオン液体に水を添加した系における分子動力学シミュレーションII
    古石貴裕
    日本物理学会 第70回年次大会 2015年03月 選考無し
  • 固体表面上での水滴跳ね返りの分子動力学シミュレーション
    古石貴裕、泰岡顕治、X. C. Zeng
    日本物理学会 2015年秋季大会 2015年09月 選考無し
  • 固体表面への水滴の衝突及び跳ね返りの分子動力学シミュレーション
    古石貴裕、泰岡顕治、 X. C. Zeng
    第29回分子シミュレーション討論会 2015年12月 選考無し

科学研究費補助金

  • メソ-ミクロシミュレーションによる親水・疎水スイッチング表面の機構解明基盤研究(C)(一般)
    代表者:古石 貴裕 2014年度
  • 水添加によるイオン液体の機能強化若手研究(B)
    代表者:古石 貴裕 2012年度
  • 水添加によるイオン液体の機能強化若手研究(B)
    代表者:古石 貴裕 2011年度
  • 水添加によるイオン液体の機能強化若手研究(B)
    代表者:古石 貴裕 2010年度
  • ナノ構造を持つ固体表面付近での水の挙動とその機能若手研究(B)
    代表者:古石 貴裕 2009年度
    シミュレーションプログラムの作成と実行、及び結果解析
  • ナノ構造を持つ固体表面付近での水の挙動とその機能若手研究(B)
    代表者:古石 貴裕 2008年度
    シミュレーションプログラムの作成と実行、及び結果解析
  • 蛋白質凝集体モデル結晶の水和構造とゆらぎ―理論と実験のコラボレーション特定領域研究(継続領域)
    代表者:玉井 良則 2008年度
    臨界結晶各モデルのシミュレーション
  • 蛋白質凝集体モデル結晶の表面における水和構造とその生理活性に及ぼす影響特定領域研究(継続領域)
    代表者:玉井 良則 2007年度
    疑似表面モデルによる大規模シミュレーション

教育活動情報

担当授業

  • 物理学Ⅱ
  • 電子計算機演習
  • 物理化学Ⅰ
  • 分子シミュレーション
  • 物理工学実験Ⅱ
  • 物理工学特別演習及び実験Ⅰ
  • 物理工学特別演習及び実験Ⅱ
  • 物理工学ゼミナールⅠ
  • 物理工学ゼミナールⅡ
  • 物理工学ゼミナールⅢ
  • 物理工学ゼミナールⅣ
  • 液体物理概論