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研究室紹介(物理科学科)

物理科学科は、超伝導技術の実用化、高エネルギー天体の観測とモデリング、生物分子の1分子観測、原子状態と電磁波との相互作用などの研究分野を得意としています。これから重要になる生命科学の研究分野では、理論や数値解析にも力を注いでいます。マクロな物理学として地震や摩擦現象の研究も行っています。歴史的には物理学の研究手法は、理論と実験に分かれていました。しかし、現在では、シミュレーションツールの発達や多彩な実験装置の市販により、その境界がなくなりつつあります。物理科学科の教育においては、理論としてのモデリングから実験装置の物理学的原理まで、両方の手法を学ぶことを目的としています。そして4年次より科学の研究に従事します。具体的には、物性では、超伝導物質の探索から実用化まで、そのメカニズムにおいては、磁性との関係の解明などを研究課題としています。原子物理では原子や分子に着目して、マイクロ波や可視光と原子の相互作用、生物物理では細胞内の分子の運動の可視化による1分子観測から、統計的に集団としての高分子同士の相互作用を基盤とした生命現象の理解などを研究しています。摩擦や地震の研究も理論的モデリングだけではなく、現実的な実験モデルも用いています。宇宙物理の領域では、特にx線・γ線などの高エネルギーの測定装置の開発、観測、そして解析を中心に、ブラックホールや超新星爆発など注目度の高い天体現象の解明を目指しています。最近では重力波とこれらの電磁波との同時観測とその理論的な研究も行っています。

LABORATORY LIST 研究テーマと内容

教員名 研究テーマ
北野 晴久 超伝導体や電荷秩序物質における電荷ダイナミクスの探求
固有ジョセフソン接合の位相ダイナミクス解明と量子ビット応用
下山 淳一 新しい高温超伝導体の設計と探索
機能性物質の開発と物性制御
富重 道雄 分子モータータンパク質の一分子計測
多数の分子モーターによる秩序形成
古川 信夫 巨大磁気抵抗物質や高温超伝導体における量子多体効果
コンピュータシミュレーションを用いたデバイス材料の物質設計
前田 はるか 励起原子に誘起されたコヒーレント高速非線形光学現象の理解と量子制御
磁気光学トラップ中に生成された冷却リュードベリ原子多体系の研究
松川 宏 紙から分子、粉体、地震に至る様々な摩擦現象を、理論的数値的及び実験的に研究し、その普遍性と個性を解明する
三井 敏之 細胞のダイナミクス
ナノデバイスの生命科学への応用
吉田 篤正 人工衛星等を用いた天体現象の観測的研究および観測装置の開発
主にX線・ガンマ線領域での観測にもとづく突発天体現象の研究
坂本 貴紀 重力波源の電磁波対応天体の探査
高エネルギー突発天体の観測的研究
山崎 了 ブラックホール誕生の瞬間、ガンマ線バーストの起源
高エネルギー宇宙線、高エネルギーガンマ線の放射天体の解明
宇宙の出来事を地上に再現する:実験室宇宙物理学
坂上 貴洋 細胞内での物質輸送や、DNA・染色体の動態・機能をはじめとした生命現象についての物理的な研究

RESEARCH THEMES 学生の研究テーマ例

  • 鉄カルコゲナイド超伝導体の微小接合素子作製と電気化学的I-V特性制御
  • 異種高温超伝導体接合のための中間超伝導層の開発
  • SU(4)HeisenbergモデルにおけるSchwinger-boson平均場解析
  • ストロンチウム原子のhigh-l Rydberg状態のマイクロ波分光
  • 速度・状態依存摩擦則を用いた地震の研究
  • ナノポア付近のDNAの挙動解析
  • 細胞核内で展開されるクロマチンの時空間構造解析
  • 細胞分裂に関わるキネシン5のネック領域変異体の高速一分子観察
  • パルサー星雲のスペクトル進化と超新星残骸 SN1986J
  • ガンマ線バーストと重力波の同時観測と理論研究
  • TARGETを用いた重力波対応天体の探査に向けたシステム開発