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物理・数理学科は、固体物理、高エネルギー天体物理、表現論、特殊関数論といった研究領域で世界レベルの研究成果を挙げており、これから重要になる表面物理や生物物理などの研究分野にも力を注いでいます。
物理では研究方法によって理論物理と実験物理に分かれます。
物性理論では、統計物理的方法による磁性など物質の性質の研究、高温超伝導体における量子多体効果、摩擦現象の物理的な研究が行われています。
物性実験では、新しい超伝導物質の探索、高温超伝導のメカニズムと磁性との関係、電子顕微鏡を用いた固体の性質と原子的構造との関係を調べる研究、トンネル顕微鏡による物質表面の原子・分子の観察、超微粒子の電子状態の解析、高分子・水分子が作るネットワーク構造の研究などが行われています。
宇宙物理関係では気球・人工衛星による宇宙線・X線・γ線の観測と解析、測定装置の開発、超高エネルギー宇宙線の起源・加速・伝播の研究が行われています。
数理科学では、素粒子論にも深く関係する表現論や特殊関数論、力学系、トポロジーなどの分野で最先端の研究が行われています。
このように多岐にわたる研究が行われ、優れた成果をあげていますが、なかでも超伝導に関しては世界的に優れた研究成果をあげています。これらの研究には卒業研究の学生も参加しています。
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