研究テーマ

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物理科学科

電子も原子核も磁石です。核磁石の共鳴吸収が核磁気共鳴NMR。プロトン磁石を使って人体の断層写真を撮るMRIと同じ原理のNMR法を用い、物質の磁性や電子集団の動的スピン相関関数の研究をしています。卒業研究では量子力学を使ったNMR法を 勉強します。またミクロな物理を肉眼で見えるスケールで模した装置を製作・実験・検証する教材の開発もしています。

ゼリーや人体は柔らかいけれど一定の形を持ち、砂山は傾けると液体のように流れます。通常の固体・液体・気体とは異なるこのような「柔らかい」物質群をソフトマターと呼びます。その新奇な性質を解明し、新たなソフトマターを創り出すことを目指しています。

フラーレン、カーボンナノチューブなどの炭素ナノ物質や、原子スケールで眺めた物質表面などナノスケールの物質は、マクロスケールとは異なる興味深い性質を示します。
その性質がどのような理由で現れるのかを明らかにすることを目指しています。

地球温暖化防止のためのエネルギー技術について研究しています。具体的には太陽光水電解水素製造、水素貯蔵合金作製・評価、CO2削減・有効利用技術としてCO2電気化学還元、Ti O2光触媒水分解といったテーマを扱っています。

空を飛ぶ鳥の群れや、街を行き交う人々の流れなど、「たくさんのもの」が従う自然法則を見いだす研究をしています。古くには、原子や分子など平衡系の統計力学が確立していますが、これをさまざまな非平衡系に拡張すれば、世の中に対する新しい理解が得られます。粉体やガラスの物性に加え、情報化社会のさまざまなデータも対象です。

結晶構造(原子の並び)やその揺らぎから、物質の性質を明らかにすることを目的として、主にX線を用いた実験を行っています。温度・圧力・磁場といった環境下で物質が示す新しい現象を探索したり、その発現機構を解明したりしています。

フラーレン(C60)やナノチューブなどの炭素ナノ構造体はさまざまな物理化学的性質をもちます。例えば特定の幾何構造をもつ単層カーボンナノチューブだけが金属的性質を示します。こうした物質群の作製・分離精製を行い生成過程の理解と応用を目指します。

単結晶・薄膜試料(主にトポロジカル物質)を自分で作り、極低温・強磁場での物性も自分で測定する実験研究を行います。また、学生の興味次第で測定装置や周辺装置の開発も研究テーマになります。

クォークやグルーオンが強い相互作用で束縛した粒子をハドロンと呼びます。4つ以上のクォークで構成されるハドロンの研究や原子核中でのハドロンの性質の研究からクォーク・グルーオン間の相互作用や質量の起源を調べることができます。これらを実験で研究するためにはハドロンの生成、崩壊時に生じる粒子(放射線)を測定する必要があります。この研究室では放射線検出器を自分達で作り、放射線を実際に測定することで、素粒子・原子核物理の実験技術を学びます。

物質の構成要素であるハドロンの性質を解明し、強い相互作用を理解することを目的として研究しています。特に、中間子を原子核内に束縛させた中間子原子核系を通じて、有限密度中における中間子の性質変化に関する理論予言を行っています。

原子軌道でf軌道の電子を含む希土類化合物やアクチノイド化合物の電子構造と磁性の統合的な研究を軸に、相対論的量子力学を基礎にしたバンド理論の構築を目指します。

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