物理科学科

自然界の法則を探求し、その魅力に学問的に迫る。

物理科学科では、物理学の初歩から最先端までを段階的に学びます。応用力のある確実な基礎学力、急速な技術革新や未知の問題にも対処できる柔軟な思考力・総合的判断力・創造力を身につけた人材の育成をめざしています。

スペシャリスト支援プログラム

研究現場で即戦力となる人材を育成

物性・物質学分野のスペシャリストをめざす学生のために設けられた「スペシャリスト支援プログラム」。3年次から参加できるこのプログラムでは、理論(コンピュータ物理)と実験(物性・材料実験)のスペシャリストとして活躍できる人材となるために、大学院の授業とも連携を図りながら、最先端研究の場で必要とされる高度な専門スキルを修得していきます。

理論と実験、両領域での高度な学び

理論では、電子の状態を知ることができるバンド計算を学ぶことで、コンピュータを駆使した高度な計算手法の基礎を修得します。一方、実験では、超伝導物質の作製や世界標準の測定技術など、新たな技術を生み出すためのベースとなる物性材料実験技能を修得。あわせて専門科目や集中講座を履修することで、スペシャリストとしての知識を高めます。

物性・物質から自然界の法則を探究する

超伝導をはじめ最先端の技術と理論を実験や実習で体験的に学ぶ

トポロジカル絶縁体を用いた超伝導体についての実験・研究を行っています。リニアモーターカーなどに応用される超伝導現象を発生させるには、超伝導体を絶対零度に近づけるなど、さまざまな条件を満たす必要があります。そこで、私が超伝導体の研究と同時に進めたのが、モニタリング装置の改良でした。同装置を遠隔操作できるよう改良することで、実験を効率よく進められるようになり、同時にネットワークや通信技術の知識も身につけることができました。最先端の技術と理論を、実験や実習を通して学べたことを実感しています。

物理科学科 4年次
東田 喜暉さん

※掲載内容は取材当時のものです。

主な科目紹介

力学A・B、電磁気学A・B、熱力学

物理学では、少数の原理・法則から、殆どの自然界の仕組みが導き出されます。力学ではニュートンの運動方程式、電磁気学ではマクスウェル方程式、熱力学では熱力学の基本法則によってそれぞれ、古典的な運動、古典の電気的磁気的な場、および巨視的な熱現象が決まっていることを学びます。

微分積分学A・B・C、代数学・幾何学A・B・C、物理数学基礎

物理学は数学という「言語」を用いて理論的に記述されます。他の理系の学問分野にも共通して重要な素養です。

物理学実験 I・II・III

基礎的な実験を実際におこなうことにより、物理現象の奥に潜む法則を実験で検証するための考え方、手法、技術を学びます。

計算機基礎A・B

現代の科学技術の基礎研究、および 社会における技術職においても計算機の知識は不可欠なものです。計算機にかかわる知識とスキルを習得し、基礎的なプログラミングや簡単な作図など、他の科目の習得にも活かせる知識を身につけます。

量子力学A・B・C

量子力学は現代物理学の基礎となる大きな柱というべき学問です。その基礎を理解し、不確定性、量子化の概念、対称性と保存則の関係など、美しい学問体系を理解することを目標とします。これらは4年次生における研究の基礎ともなります。

統計力学A・B

低温から高温まで、古典から量子までのあらゆる自然現象を理解するための学問体系で、量子力学と並ぶ現代物理学の基礎でもあります。特に後半の量子統計力学では、フェルミ粒子やボーズ粒子の低温での振る舞い、多体系など、4年次生の研究の基礎基盤となる問題を取り扱います。

物理科学特別研究1・2

4年次におこなう卒業研究にあたる科目です。少人数のマンツーマン型指導を受けることにより、物理学の先端的研究を実際におこないます。

その他の1~3年次向け専門科目

解析力学、振動と波、相対論、固体物理学A・B、原子・分子物理学、媒質中の電磁気学、環境科学A・Bなど、さまざまな専門科目が用意されています。また、物理学および数学の理解がより確実なものとなるように、演習科目が数多く用意されています。
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