理学部第二部 物理学科

［専攻］生物物理学　［指導教員］梅村 和夫 教授　［キーワード］ナノバイオサイエンス
［テーマ例］❶ナノ材料が生物に与える影響を調べる ❷１個の細胞の挙動を調べる ❸DNAとナノカーボンの相互作用を調べる

生物も自然界を構成する重要な物質・物体であり、物理学の研究対象として興味深いものです。近年、ナノテクノロジーの発展によって測定技術や加工技術が進歩し、生物を構成する細胞や分子を「ナノレベル」で「１個」ずつ扱うことが可能になってきました。本研究室では、走査プローブ顕微鏡、電子顕微鏡、蛍光顕微鏡、ラマン分光などの手法を用いて、生体分子や細胞を１個ずつ「視る、触る、加工する」研究を行っています。

［専攻］宇宙物理学　［指導教員］加瀬 竜太郎 講師　［キーワード］宇宙論,重力理論
［テーマ例］❶暗黒エネルギー ❷密度揺らぎの進化と宇宙の大規模構造 ❸ブラックホール・中性子星

宇宙論・重力理論における未解決問題を最新の観測データを用いつつ理論的に解明することを目的としています。主に、現在の宇宙のおよそ7割を満たし宇宙を加速膨張させる未知の成分である暗黒エネルギーの起源の解明に取り組んでいます。更に2015年に初めて直接検出された重力波の観測データを用いた重力理論の検証に向け、一般相対論とそれを拡張した重力理論におけるブラックホールや中性子星の研究を行なっています。

［専攻］数理物理学、統計物理学　［指導教員］堺 和光 准教授　［キーワード］可解模型,量子可積分系
［テーマ例］❶共形場理論と確率過程 ❷（1+1）次元量子系の輸送特性 ❸量子ソリトン

統計力学や場の量子論では、無限自由度の問題をどのように取り扱うかが本質的な問題となります。本研究室では、特に量子多体系にみられる非摂動的な量子効果がもたらす現象や、臨界現象にみられる普遍的な性質に対して、場の理論や可解模型などの解析的な方法を用いた研究を行っています。また、可解模型の背後に隠されている数理構造も探求しています。

［専攻］物性物理学　［指導教員］趙 新為 教授　［キーワード］半導体量子構造,ナノ材料とナノデバイス
［テーマ例］❶半導体発光デバイス ❷ナノ材料とナノ加工 ❸透明型太陽電池

ナノサイズの半導体では、電子の波動性が顕著に現れます。本研究室ではナノ、発光、磁性と環境をキーワードに、シリコンをベースとしたナノサイズの光磁性半導体を創出し、新しい機能デバイス、例えば光磁気デバイスや新型LED、量子デバイスへの応用を研究しています。また、環境半導体の光触媒効果や新型太陽電池、グラフェンの作製と加工の研究も行っています。

［専攻］原子物理学、物性物理学　［指導教員］長嶋 泰之 教授　［キーワード］陽電子物理
［テーマ例］❶ポジトロニウム負イオンの研究 ❷ポジトロニウムの研究 ❸陽電子消滅誘起イオン脱離の研究

物質を構成する電子や陽子には反粒子が存在します。陽電子を用いた基礎研究を行っています。例えば、電子と陽電子の束縛状態であるポジトロニウムや、さらにもう一つの電子が束縛したポジトロニウム負イオンについて研究しています。また、固体表面で陽電子が対消滅したときにイオンが放出される現象についても研究を行っています。

［専攻］低温物理学、物性物理学　［指導教員］西尾 太一郎 教授　［キーワード］超伝導物理
［テーマ例］❶新奇超伝導現象の研究 ❷磁束量子の研究 ❸新規超伝導体の探索

多くの金属では極めて低い温度で電気抵抗がゼロになります。これは量子現象の一種で、超伝導と呼ばれています。本研究室では、超伝導を量子コンピュータなどに役立てるために、超伝導体を様々に加工または接合することによって現れる新しい超伝導現象の研究をしています。また、磁束量子の研究および高い温度で超伝導状態になるような新しい物質の探索などについても研究を行っています。

［専攻］表面物理学　［指導教員］目黒 多加志 教授　［キーワード］量子ビーム,表面ナノ構造
［テーマ例］❶NEA表面活性化機構解明、および高効率、長寿命電子線源への応用 ❷超高真空STMを用いたNEA表面の構造解析と活性電子放出サイトの同定 ❸新しい電子放出源の提案

光やイオン、電子等の量子ビームを物質表面に照射し励起を行うと、熱平衡過程では起こりえない多様な現象が誘起されます。本研究室では、量子ビームと表面の相互作用の物理およびそれらを利用した機能性表面創製の研究を行っています。主として負の電子親和力を有する表面における電子放出過程、新規ナノスケール電子線源開発、および機能表面のリアルタイム観察技術の開発を行っています。