2026/05/20 更新

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ドイ　ユウヤ
土肥　侑也
DOI Yuya
職名
准教授
生年
1989年
ホームページ
https://doi-lab.yz.yamagata-u.ac.jp
　
部局ホームページ
https://pome-oms.yz.yamagata-u.ac.jp/orgmater/laboratory/all/doi-lab/
　

研究分野

  • ナノテク・材料 / ナノ材料科学

  • ナノテク・材料 / 高分子材料

出身大学

  • 名古屋大学  工学部  化学・生物工学科

    2011年03月，卒業

出身大学院

  • 名古屋大学  工学研究科  化学・生物工学専攻

    修士課程，2013年03月，修了

  • 名古屋大学  工学研究科  化学・生物工学専攻

    博士課程，2016年03月，修了

取得学位

  • 博士（工学），名古屋大学，2016年03月

所属学会・委員会

  • 高分子学会

  • 日本レオロジー学会

  • 日本中性子科学会

  • 日本粘土学会

 

研究テーマ

  • 1. 環状高分子の合成・精製と分子物性解明
    2. シート状高分子の高効率調製法の開発

研究経歴

  • 環状高分子の基礎物性，2016年04月 ～ 継続中

    環状高分子、基礎物性、散乱、レオロジー

  • 新規固体高分子電解質の調製とイオン伝導機構解明，2019年07月 ～ 2024年03月

    固体高分子電解質、イオン伝導、高分子ダイナミクス

  • 分子鎖の固さに特徴を有するブロック共重合体の相挙動，2018年01月 ～ 2019年06月

    ブロック共重合体、半屈曲性高分子、ミクロ相分離構造

  • 環状トポロジカル高分子の精密合成と粘弾性，2011年04月 ～ 2016年03月

    アニオン重合、LCCC分離精製、モデル高分子、粘弾性、レオロジー

論文

  • Suppression of Melting Temperature Depression of PEG in Solutions by Hydroxyl Groups in Solvents Studied by DSC，MACROMOLECULES，59(8) 4958-4969，2026年04月

    Kobayashi, D; Yamada, H; Matsuba, G; Doi, Y

    単著

  • Effect of Ethylcellulose Addition on Rheological Properties and Dried-Film Structures of Ni Pastes，日本レオロジー学会誌，54(1) 19-37，2026年02月

    Fukuda, K; Kikuchi, M; Doi, Y; Kawaguchi, S

    単著

  • Miscibility enhancement in a symmetric ring diblock copolymer melt due to topological constraint studied by SAXS and rheology，POLYMER，338 ，2025年11月

    Doi, Y; Sakabe, N; Takahashi, Y; Takano, A; Matsushita, Y

    単著

  • Chain dimensions of poly(ethylene carbonate/ethylene oxide) copolymer with salt addition studied by SANS，COLLOID AND POLYMER SCIENCE，303(9) 1779-1786，2025年09月

    Doi, Y; Allgaier, J; Förster, S; Takata, SI; Ohl, M

    単著

  • Why Is the Trommsdorff Effect Weak for Styrene? An Investigation Using Small-Angle Neutron and Wide-Angle X-ray Scattering，MACROMOLECULES，58(13) 6624-6633，2025年06月

    Sasaki, E; Kobayashi, K; Doi, Y; Oda, T; Mayumi, K; Ohara, K; Matsumoto, A; Suzuki, Y

    共著（国内のみ）

  • Coarse-grained molecular dynamics simulation of oxidative aging of polymers -effect of free radical diffusivity -，POLYMER JOURNAL，56(11) 1069-1078，2024年11月

    Ishida, T; Doi, Y; Uneyama, T; Masubuchi, Y

    単著

  • A review of rheology for ring polymers and polymers with internal loops: comparison of recent experimental and theoretical studies，KOREA-AUSTRALIA RHEOLOGY JOURNAL，36(4) 283-294，2024年11月

    Doi, Y

    単著

  • Polyion Hydrogels of Polymeric and Nanofibrous Carboxymethyl Cellulose and Chitosan: Mechanical Characteristics and Potential Use in Environmental Remediation，GELS，10(9) 604，2024年09月

    Kawate, T; Wang, YH; Chan, KY; Shibata, N; Doi, Y; Masubuchi, Y; Zinchenko, A

    単著

  • Dissipative Particle Dynamics Simulation Plus Slip-Springs for Entangled Polymers with Various Slip-Spring Densities，MACROMOLECULES，57(10) 4867-4877，2024年05月

    Masubuchi, Y; Guo, HX; Wang, F; Khomami, B; Boudaghi-Khajehnobar, M; Doi, Y; Ishida, T; Uneyama, T

    共著（海外含む）

  • Extension of moving particle simulation by introducing rotational degrees of freedom for dilute fiber suspensions，INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN FLUIDS，96(2) 125-137，2024年02月

    Enomoto, K; Ishida, T; Doi, Y; Uneyama, T; Masubuchi, Y

    単著

  • Effect of Surface Treatment for Iron Particles with Excessive Amounts of Silane Coupling Agent on Rheological Properties of Magnetorheological Fluids，NIHON REOROJI GAKKAISHI，52(2) 99-105，2024年

    Yamawaki, Y; Ishida, T; Doi, Y; Uneyama, T; Masubuchi, Y

    単著

  • Modeling for Heterogeneous Oxidative Aging of Polymers Using Coarse-Grained Molecular Dynamics，MACROMOLECULES，56(21) 8474-8483，2023年11月

    Ishida, T; Doi, Y; Uneyama, T; Masubuchi, Y

    単著

  • Effects of attractive inter-particle interaction on cross-transport coefficient between mass and heat in binary fluids，MOLECULAR SIMULATION，2023年10月

    Oishi, T; Doi, Y; Masubuchi, Y; Uneyama, T

    単著

  • Phantom-Chain Simulations for the Effect of Node Functionality on the Fracture of Star-Polymer Networks，MACROMOLECULES，56(23) 9359-9367，2023年09月

    Masubuchi, Y; Doi, Y; Ishida, T; Sakumichi, N; Sakai, T; Mayumi, K; Satoh, K; Uneyama, T

    単著

  • Preparation and characterization of two-dimensional sheet-shaped poly(methyl methacrylate) synthesized via γ-ray polymerization in nanoclay template，POLYMER JOURNAL，55(9) 957-965，2023年09月

    Doi, Y; Hara, M; Seki, T; Takano, A; Ishida, T; Uneyama, T; Masubuchi, Y

    単著

  • Heterogeneities at the Onset of Reaction Acceleration during Bulk Polymerization of Methyl Methacrylate Investigated by Small-Angle Neutron Scattering，MACROMOLECULES，56(10) 3731-3738，2023年05月

    Suzuki, Y; Doi, Y; Mishima, R; Mayumi, K; Matsumoto, A

    単著

  • Increase in rod diffusivity emerges even in Markovian nature，PHYSICAL REVIEW E，107(4) ，2023年04月

    Nakai, F; Kröger, M; Ishida, T; Uneyama, T; Doi, Y; Masubuchi, Y

    単著

  • Phantom Chain Simulations for the Fracture of Energy-Minimized Tetra- and Tri-Branched Networks，MACROMOLECULES，56(5) 2217-2223，2023年03月

    Masubuchi, Y; Doi, Y; Ishida, T; Sakumichi, N; Sakai, T; Mayumi, K; Uneyama, T

    単著

  • Fluctuating diffusivity emerges even in binary gas mixtures，PHYSICAL REVIEW E，107(1) ，2023年01月

    Nakai, F; Masubuchi, Y; Doi, Y; Ishida, T; Uneyama, T

    単著

  • A Multi-Chain Slip-Spring Model without the Slip-Spring Degeneracy，NIHON REOROJI GAKKAISHI，51(4) 211-217，2023年

    Masubuchi, Y; Doi, Y; Ishida, T; Uneyama, T

    単著

  • Relaxation Dynamics and Ion Conduction of Poly(Ethylene Carbonate/Ethylene Oxide) Copolymer-Based Electrolytes，JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C，2022年11月

    Doi, YY; Allgaier, J; Zorn, R; Förster, S; Egami, T; Ohl, M

    単著

  • CNT Gels Formed by a Triptycene Analogue Enabling Coexistence of CNT-gelator and Intergelator Interactions，CHEMISTRY LETTERS，51(11) 1070-1073，2022年11月

    Ushiroguchi, R; Suizu, R; Matsunaga, Y; Omachi, H; Doi, Y; Masubuchi, Y; Bandow, S; Awaga, K

    単著

  • Viscoelastic properties of comb-shaped ring polystyrenes，POLYMER JOURNAL，54(11) 1267-1277，2022年11月

    Doi, Y; Kitamura, J; Uneyama, T; Masubuchi, Y; Takano, A; Takahashi, Y; Matsushita, Y

    単著

  • Terminal relaxation behavior of entangled linear polymers blended with ring and dumbbell-shaped polymers in melts，RHEOLOGICA ACTA，61(10) 681-688，2022年10月

    Doi, Y; Takano, A; Takahashi, Y; Matsushita, Y

    単著

  • Brownian simulations for tetra-gel-type phantom networks composed of prepolymers with bidisperse arm length，SOFT MATTER，18(25) 4715-4724，2022年06月

    Masubuchi, Y; Yamazaki, R; Doi, Y; Uneyama, T; Sakumichi, N; Sakai, T

    単著

  • Structure and Rheology of Poly(vinylidene difluoride-<i>co</i>-hexafluoropropylene) in an Ionic Liquid: The Solvent Behaves as a Weak Cross-Linker through Ion-Dipole Interaction，MACROMOLECULES，2022年06月

    Aoki, K; Sugawara-Narutaki, A; Doi, Y; Takahashi, R

    単著

  • Effects of Slip-Spring Parameters and Rouse Bead Density on Polymer Dynamics in Multichain Slip-Spring Simulations，JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B，126(15) 2930-2941，2022年04月

    Masubuchi, Y; Doi, Y; Uneyama, T

    単著

  • Analysis of Elongational Viscosity of Entangled Poly (Propylene Carbonate) Melts by Primitive Chain Network Simulations，POLYMERS，14(4) ，2022年02月

    Masubuchi, Y; Yang, LX; Uneyama, T; Doi, Y

    単著

  • Nonlinear Shear and Elongational Rheology of Poly(propylene carbonate)，NIHON REOROJI GAKKAISHI，50(1) 127-135，2022年

    Yang, LX; Uneyama, T; Masubuchi, Y; Doi, YY

    単著

  • Stress Tensor of Single Rigid Dumbbell by Virtual Work Method，NIHON REOROJI GAKKAISHI，50(4) 313-322，2022年

    Uneyama, T; Oishi, T; Ishida, T; Doi, Y; Masubuchi, Y

    単著

  • Rheological Properties o Ring Polymers and Their Derivatives，NIHON REOROJI GAKKAISHI，50(1) 57-62，2022年

    Doi, YY

    単著

  • Primitive Chain Network Simulations for Shear Rheology of Poly(propylene carbonate) Melts，NIHON REOROJI GAKKAISHI，50(4) 305-312，2022年

    Masubuchi, Y; Yang, LX; Uneyama, T; Doi, Y

    単著

  • Preparation and distorted cylindrical morphology of block copolymers consisting of flexible and semiflexible blocks，POLYMER JOURNAL，53(12) 1361-1369，2021年12月

    Doi, YY; Takano, A; Matsushita, Y

    単著

  • Rheological properties of linear and short-chain branched polyethylene with nearly monodispersed molecular weight distribution，RHEOLOGICA ACTA，60(9) 511-519，2021年09月

    Kida, T; Doi, Y; Tanaka, R; Uneyama, T; Shiono, T; Masubuchi, Y

    単著

  • Viscoelastic Properties of Dumbbell-Shaped Polystyrenes in Bulk and Solution，MACROMOLECULES，54(3) 1366-1374，2021年02月

    Doi, Y; Takano, A; Takahashi, Y; Matsushita, Y

    単著

  • Linear Rheological Properties of Poly(Propylene Carbonate) with Different Molecular Weights，NIHON REOROJI GAKKAISHI，49(4) 267-274，2021年

    Yang, LX; Uneyama, T; Masubuchi, Y; Doi, Y

    単著

  • Radial Distribution Functions of Entanglements in Primitive Chain Network Simulations，NIHON REOROJI GAKKAISHI，49(5) 337-345，2021年

    Masubuchi, Y; Kida, T; Doi, Y; Uneyama, T

    単著

  • Melt rheology of tadpole-shaped polystyrenes with different ring sizes，SOFT MATTER，16(37) 8720-8724，2020年10月

    Doi, Y; Takano, A; Takahashi, Y; Matsushita, Y

    単著

  • Preparation, characterization, and dilute solution properties of four-branched cage-shaped poly(ethylene oxide)，JOURNAL OF POLYMER SCIENCE，58(15) 2098-2107，2020年08月

    Noda, T; Doi, Y; Ohta, Y; Takata, SI; Takano, A; Matsushita, Y

    単著

  • Primitive chain network simulations for the interrupted shear response of entangled polymeric liquids，SOFT MATTER，16(28) 6654-6661，2020年07月

    Masubuchi, Y; Doi, Y; Uneyama, T

    単著

  • Entanglement Molecular Weight，NIHON REOROJI GAKKAISHI，48(4) 177-183，2020年

    Masubuchi, Y; Doi, Y; Uneyama, T

    単著

  • Conformations of Ring Polystyrenes in Semidilute Solutions and in Linear Polymer Matrices Studied by SANS，MACROMOLECULES，51(17) 6836-6847，2018年09月

    Iwamoto, T; Doi, Y; Kinoshita, K; Takano, A; Takahashi, Y; Kim, E; Kim, TH; Takata, S; Nagao, M; Matsushita, Y

    単著

  • SANS Study of Ring Topology Effects on the Miscibility of Polymer Blends，MACROMOLECULES，51(5) 1885-1893，2018年03月

    Kobayashi, Y; Doi, YY; Rahman, SSA; Kim, E; Kim, TH; Takano, A; Matsushita, Y

    単著

  • Conformations of Ring Polystyrenes in Bulk Studied by SANS，MACROMOLECULES，51(4) 1539-1548，2018年02月

    Iwamoto, T; Doi, Y; Kinoshita, K; Ohta, Y; Takano, A; Takahashi, Y; Nagao, M; Matsushita, Y

    単著

  • Re-examination of terminal relaxation behavior of high-molecular-weight ring polystyrene melts，RHEOLOGICA ACTA，56(6) 567-581，2017年06月

    Doi, Y; Matsumoto, A; Inoue, T; Iwamoto, T; Takano, A; Matsushita, Y; Takahashi, Y; Watanabe, H

    単著

  • Synthesis and characterization of dumbbell-shaped polystyrene，POLYMER，106 8-13，2016年12月

    Doi, Y; Takano, A; Matsushita, Y

    単著

  • Synthesis and Characterization of Comb-Shaped Ring Polystyrenes，MACROMOLECULES，49(8) 3109-3115，2016年04月

    Doi, YY; Iwasa, Y; Watanabe, K; Nakamura, M; Takano, A; Takahashi, Y; Matsushita, Y

    単著

  • Melt Rheology of Tadpole-Shaped Polystyrenes，MACROMOLECULES，48(23) 8667-8674，2015年12月

    Doi, Y; Takano, A; Takahashi, Y; Matsushita, Y

    単著

  • Melt Rheology of Ring Polystyrenes with Ultrahigh Purity，MACROMOLECULES，48(9) 3140-3147，2015年05月

    Doi, Y; Matsubara, K; Ohta, Y; Nakano, T; Kawaguchi, D; Takahashi, Y; Takano, A; Matsushita, Y

    単著

  • Precise Synthesis and Characterization of Tadpole-Shaped Polystyrenes with High Purity，MACROMOLECULES，46(3) 1075-1081，2013年02月

    Doi, Y; Ohta, Y; Nakamura, M; Takano, A; Takahashi, Y; Matsushita, Y

    単著

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科研費（文科省・学振）獲得実績

  • 基盤研究(C)，2024年04月 ～ 2027年03月，単分散シート状高分子の調製と希薄溶液中の形態解析

    二次元方向のみに架橋を有するシート状高分子は、新規構造高分子としてその合成と特性理解に注目が集まる。特にシート化学種に依らない普遍的性質の理解が高分子基礎科学の観点から重要である。しかしながら、未だモデルシート状高分子の合成例が限定的で実験的な検証例が無く、その理論的解釈も十分に確立されていない。本研究では、申請者の先行研究と分離精製技術を基盤として、分子量の異なる一連の単分散シート状ポリメチルメタクリレート（PMMA）試料群を調製した上で、希薄溶液中の光・中性子散乱測定と独自分子モデル解析を通じて、その分子形態の評価・解明を目指す。

  • 挑戦的研究(萌芽)，2023年06月 ～ 2024年03月，大きな具材を含む流体のレオロジー

    「大きな具材を含む流体のレオロジー」と題する本研究の目的は，直径数ミリ以上の固体を含む液体の流動物性（レオロジー）を簡易に定量評価する手法を開発し，この分野の科学を新たに開拓することにある．我々の生活には，カレーやシチューのような食品，洗濯物が入った水，下水や土石流のように大きな固体を含有して流れる液体が多く存在する．ところが既存の測定法では定量的な流動評価が困難である．我々は画像解析とAIを組み合わせて，このような流体を定量評価する手法の開発を目論んでいる．
    「大きな具材を含む流体のレオロジー」と題する本研究の目的は，直径数ミリ以上の固体を含む液体の流動物性を簡易に定量評価する手法を開発し，この分野の科学を新たに開拓することにある.含有する固体が大きい流体の定量的な流動測定ができる既存手法は存在しない.我々の生活には大きな固体を含有して流れる液体が多く存在する.しかし，流動物性計測に広く用いられ精度も高い装置群は，乱れのない正順な流動場 を前提とするため，1mm以下のサイズの狭隘な流路に液体を通す必要があり，固体が入らない. 従って，大きな固体を含む流体の挙動は不明なことが多い.数値流体力学計算を用いれば原理的には解ける問題であるが，実用的な問題に適用することは難しい.この研究では動画像解析と機械学習を組み合わせた評価法を開発することを目的としている．
    <BR>
    本年度はB型粘度計における流動場の計測を主に行なった．大きさが5mmのポリスチレン球を浮かせたニュートン流体をB型粘度計で攪拌し，トルクと回転速度の関係をえるとともに，画像解析によって流動場を得るシステムの構築を行なった．ポリスチレン球の数と流動セル内での配置を種々にかえて測定を行い，ポリスチレン球の配置がトルクにあたえる影響を定量化した．特に回転子からの距離が近いと見かけの粘度が上がることが示された．これはポリスチレン球による流動場の乱れと渦の形勢が理由であるが，ポリスチレン球まわりの流れ場の定量計測は光学系が十分に組めておらず可視化はできていない．代替として流動場シミュレーションを行って解析を試みている．
    流動場を粒子の位置とともに計測するシステムは構築できた．ただし予想されたことではあるが粒子周りの流動場の観測を行うための光学系の構成に困難があり，十分な解像度では達成できていない．このため，おおむね順調ではあるが，予定を上回る進捗とはいえない．
    従来の計画通りに実施する．計画では１）B型粘度計での流動場計測法の構築と粒子あり流体での計測２）非ニュートン流体での計測，３）AIを用いた粒子あり流体の構成方程式の構築，を予定している．現状では１）について概ね達成できているので，計画通り実施していく．

  • 基盤研究(B)，2023年04月 ～ 2024年03月，高分子の収縮挙動のモデル化

  • 基盤研究(B)，2022年04月 ～ 2024年03月，からみあい高分子系の汎用高速計算法

  • 若手研究，2021年04月 ～ 2023年03月，環状高分子の流動下における非平衡構造とダイナミクス

    環状高分子は、分子内に末端を持たないモデル高分子であり、その構造と物性の相関解明は高分子物性学における重要課題である。本研究では、流動下における環状高分子の力学応答とそれに伴う非平衡構造・ダイナミクスを流動-小角中性子散乱（Rheo-SANS）測定により評価・解明することを目指す。
    今年度は、来年度のRheo-SANS測定を見据えて、高純度環状高分子の試料調製を行なった。アニオン重合法により、分子量3万ならびに10万程度の両末端官能性線状ポリスチレン（PS）試料を合成し、その環化反応を行なった。得られた環化物中には、目的の環状高分子の他、分子間反応により生じた多量体や未反応の線状物が含まれるため、２種の高速液体クロマトグラフィー （HPLC）法（サイズ排除クロマトグラフィー（SEC）法と相互作用クロマトグラフィー（IC）法）による分離精製により、高純度環状PS試料を調製した。
    得られた環状高分子試料の粘弾性測定を行い、Rheo-SANS測定を行うためのせん断速度等の実験条件を検討した。Rheo-SANS測定を行うための実験課題を、国内外の中性子実験施設に現在申請中である。

  • 基盤研究(B)，2019年04月 ～ 2023年03月，ガラス転移温度以下の温度における高分子ガラスの緩和挙動

    昨年度までの成果をさらに発展させ、高分子ガラスの基本的な性質を理論的に記述するための基礎的な理論を作成した。まず、高分子ガラスを含むさまざまな系の粗視化記述を行うための過渡ポテンシャルを用いた粗視化理論をミクロスケールの正準方程式から完全な形で導出し、さらに応用的に使うために必要な種々の近似や解析の道具も揃えた。また、過渡ポテンシャルによるガラス系の記述の例として、簡易化した 1 次元系のモデルに対して後述のシミュレーションを併用して解析を行った。この 1 次元モデルにおいて、ある極限でガラス転移的な挙動を示すこと、そのガラス転移的挙動が系のパーコレーションと関係していること等を解析した。
    理論的な考察や解析に用いるために各種ガラス系のシミュレーションも行った。昨年度に実施した高分子ガラスの粗視化分子動力学計算を高分子を構成するビーズ間の相互作用が異なる系に対しても行い系統的なデータを得た。具体的には、ビーズ間に短距離斥力のみしか働かない系に加えて、短距離斥力に加えて引力相互作用を持つ系に対するシミュレーションを行った。レオロジー(緩和弾性率)、高分子の形態緩和(Rouseモードの相関関数)、重心の拡散(平均二乗変位)を求めて比較することで、高分子を構成するビーズ間の相互作用の違いが運動にどのように影響するかを調べた。その結果、引力の有無によらずレオロジー等の挙動は定性的には同様になることがわかった。定量的には引力の有無により高分子の形態や局所構造にほとんど変化がないにも関わらず、ガラス転移を特徴づけるVogel温度が大きく変わることがわかった。
    また、これらの系との比較を行うためのモデル実験としてポリスチレンのガラス状態での粘弾性の計測を継続して行った。試料の熱履歴による粘弾性挙動の変化等を調べ、熱履歴を変えても緩和様式が変わらないことを確認した。

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