水素、炭素、窒素といった軽元素は地球の表層の大気から最深部の核に至るまでの様々な領域に存在し、地球の進化や環境の変動に密接に関連しています。これらの軽元素が地球上のどこに、どの程度、どのような形で存在しているかを明らかにすること、また、各リザーバー間での循環を明らかにすることは、重要な研究課題となっています。

私は地球上でも特に沈み込み帯と呼ばれる領域に注目し、水素、炭素、窒素の挙動についての研究を進めています。海溝から海洋プレートが地球内部へと沈み込みますが、この沈み込みに伴い地球表層の物質が地球深部へと運搬されています。実際に地球深部よりもたらされたダイヤモンドなどから、地球表層由来の化学的特徴を示す炭素、窒素が見つかっています。しかし、地下深くにある沈み込み帯の物質を直接手に入れられるケースは限られており、地球表層から深部へ水素、炭素、窒素の供給メカニズムは未解明の点が多く残されています。そこで、私は沈み込み帯の温度圧力条件を模擬した高温高圧実験によって、軽元素の挙動の解明を目指しています。現在は、地球表層における主要な軽元素のリザーバーのひとつである堆積物有機物に着目し、沈み込み帯に相当する高温高圧下での安定性と化学反応を調べています。また同時に物質科学的、材料科学的視点から有機物、特に芳香族化合物の高圧下における結晶構造の変化や圧力誘起の化学反応に関する研究を行っています。