物性I

力学、熱、電気、光の特性という物質の物理的な性質を調べ、物質の新しい性質を発見し、新しい物理法則を見つけ出す~応用物理や材料化学の基礎になる学問

磁性   表面・界面物性   スピントロニクス   電子デバイス   超伝導

のぞいてみよう!この学問

こんな研究をして世界を変えよう

誘電体
物理現象を三次元で可視化、物質の新しい性質を発見する

横田紘子 先生
千葉大学 理学部 物理学科(融合理工学府 先進理化学専攻 物理学コース)

光物性
物質の量子状態「密度行列」の分光測定手法を考案・開発

大畠悟郎 先生
大阪府立大学 生命環境科学域 理学類 物理科学課程(理学系研究科 物理科学専攻)

学べる大学は?

研究をリードする大学

大学詳細

東京大学

工学部 物理工学科
【 主な研究者 】
岡本博 有馬孝尚 長田俊人
理学部 物理学科
【 主な研究者 】
島野亮

大阪大学

理学部 物理学科
【 主な研究者 】
小林研介 浅野建一
基礎工学部 電子物理科学科 物性物理科学コース
【 主な研究者 】
芦田昌明 石原一
基礎工学部 電子物理科学科 エレクトロニクスコース
【 主な研究者 】
服部公則
工学部 応用自然科学科 応用物理学科目
【 主な研究者 】
李艶君

東北大学

理学部 物理学科
【 主な研究者 】
平山祥郎 吉澤雅幸 木村宏之 岩井伸一郎 野村健太郎
工学部 電気情報物理工学科
【 主な研究者 】
三森康義 上原洋一 枝松圭一
工学部 材料科学総合学科 知能デバイス材料学コース
【 主な研究者 】
好田誠

京都大学

理学部 理学科 物理科学系
【 主な研究者 】
中暢子 田中耕一郎
理学部 理学科 化学系
【 主な研究者 】
奥山弘 有賀哲也

大阪府立大学

工学域 電気電子系学類 電子物理工学課程
【 主な研究者 】
小林隆史
工学域 物質化学系学類 マテリアル工学課程
【 主な研究者 】
森茂生
生命環境科学域 理学類 物理科学課程
【 主な研究者 】
溝口幸司 田中智

筑波大学

理工学群 物理学類
【 主な研究者 】
野村晋太郎 矢花一浩 谷口伸彦
理工学群 応用理工学類 応用物理主専攻
【 主な研究者 】
長谷宗明
理工学群 応用理工学類 物性工学主専攻
【 主な研究者 】
日野健一

千葉大学

理学部 物理学科
【 主な研究者 】
音賢一 中山隆史

東京工業大学

理学院 物理学系
【 主な研究者 】
藤澤利正 村上修一

名古屋大学

理学部 物理学科
【 主な研究者 】
寺崎一郎
工学部 物理工学科
【 主な研究者 】
岸田英夫

その他の優れた大学

大学詳細

東京農工大学

工学部 生体医用システム工学科

【超高速フォトニクス】 物質の成り立ちの解明に、究極的な光制御を通して行うことに特徴がある。

広島大学

理学部 物理学科

【ARPES(角度分解光電子分光)、スピン物性】 広島大学は大学自体で放射光施設を有しており、そこでの研究・教育にも力を入れる。角度分解高電子分光など特殊な手法を使った新物質の探求で、非常に成果を挙げている。

大阪市立大学

工学部 電子・物理工学科

【光物性実験】 ナノ構造に基づく新しい物質の高度な制御を、必ずしも高価な装置に頼らず、深い物理的洞察から実現し、物理的に新しい現象を多く見い出している。徹底的に実験と向き合うことを基本とした教育を行っている。

活躍する研究者

三野弘文 先生
千葉大学
国際教養学部 国際教養学科

【光物性】光スペクトル測定によって物質の性質を解明する研究。ある種の物質は光を当てると、金属から絶縁体に劇的な相転移を引き起こす。無機、有機の半導体の光スペクトルを測定し、相転移現象と光応答の関係を調べることに取り組む。

坂本一之 先生
大阪大学
工学部 応用自然科学科 応用物理学科目/工学研究科 物理学系専攻

【表面物理学、低次元物性】電子のスピンが電流のように流れるという非常に新奇な物理現象を研究する。これをスピン流という。電子のスピンが上向きか下向きかが、デジタル信号の「0」「1」に対応して、スピン流の通り道が一方通路になるという性質を利用すると、現在の電子デバイスに比べ、消費エネルギーを1/1000程度におさえることができる。

石原一 先生
大阪大学
基礎工学部 電子物理科学科 物性物理科学コース/基礎工学研究科 物質創成専攻 未来物質領域

【光物性理論】光と、ナノスケールの非常に微小な物質との相互作用の理論研究。ナノ物質は通常目にするサイズの物質とは、まったく異なった性質を持つ。そこに光を当てるとどんな新しい機能を生み出せるか。例えば太陽電池でこれまでエネルギー効率の悪かった赤外線領域の太陽光を利用できるようになる。

岩井伸一郎 先生
東北大学
理学部 物理学科/理学研究科 物理学専攻

【光誘起相転移】超高速分光を用いた強相関電子系の光誘起ダイナミクスの研究で世界の先端を行く。

石原照也 先生
東北大学
理学部 物理学科/理学研究科 物理学専攻

【メタマテリアル】自然界の物質にはないふるまいをし、人間の手で創生された人工物質を意味する「メタマテリアル」を物性物理的視点から研究している。

枝松圭一 先生
東北大学
工学部 電気情報物理工学科/工学研究科 電子工学専攻/電気通信研究所

【量子光情報、量子情報通信】量子力学の特長を活かした情報処理について、主に物性物理と強く関わる形で研究しているところが特徴。

村上修一 先生
東京工業大学
理学院 物理学系

【スピン物性】スピン物性に関する若手理論家の第一人者。説明が丁寧でわかりやすい。

田中耕一郎 先生
京都大学
理学部 理学科 物理科学系/理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻

【超高速光源の開発と物性探索】高強度テラヘルツ光源開発など、光源開発に特徴があり、新奇な量子的性質を持つ物性探索が盛ん。

中暢子 先生
京都大学
理学部 理学科 物理科学系/理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻

【ダイヤモンドなどの高純度物質の電子状態についての研究】物性パラメーターを高精度に決める高い分光技術に特徴がある。

松田一成 先生
京都大学
工学部 電気電子工学科/エネルギー科学研究科 エネルギー基礎科学専攻/エネルギー理工学研究所

【ナノ光科学、カーボンナノチューブなどのナノ構造の光物性】カーボンナノチューブ、グラフェン、遷移金属ダイカルコゲナイドなどの光物性の研究で有名。ナノ光物性と材料科学の研究を分光的手段で行っており、先端的成果が多く出ている。

芦田昌明 先生
大阪大学
基礎工学部 電子物理科学科 物性物理科学コース/基礎工学研究科 物質創成専攻

【テラヘルツ分光、光マニピュレーション】超高速分光による物性探索に特徴があり、光の力でナノ微粒子を輸送する光マニピュレーション研究にも特色がある。

永井正也 先生
大阪大学
基礎工学部 電子物理科学科 物性物理科学コース/基礎工学研究科 物質創成専攻

【テラヘルツ分光による物性探索】高強度テラヘルツ光源開発に特徴があり、他にない光源を用いて新奇な物性を探索している。

喜多隆 先生
神戸大学
工学部 電気電子工学科/工学研究科 電気電子工学専攻

【ナノ材料を用いたエレクトロニクス、フォトニクス】量子力学的な効果で、半導体に電子が3次元的に閉じ込められた状態を指す「量子ドット」。量子ドットを起こすナノ材料を用いた物性探索を基礎に、太陽電池などの応用研究も手広く手がけている。

溝口幸司 先生
大阪府立大学
生命環境科学域 理学類 物理科学課程/理学系研究科 物理科学専攻

【主にナノ構造の光学的性質の研究】ナノ構造からのテラヘルツ電磁波発生の研究に特徴がある。

飯田琢也 先生
大阪府立大学
生命環境科学域 理学類 物理科学課程/理学系研究科 物理科学専攻

【光物性と生体科学の境界領域】光物性理論の素養を背景にして、バイオセンサーなどの応用技術を実験的手段も用いて、化学、生物等のグループと共同で行う。積極的に境界領域を開拓

金光義彦 先生
京都大学
理学部 理学科 物理科学系/理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻/化学研究所

【ナノ微粒子等の光物性実験】特にシリコンなどのナノ微粒子の光物性研究が有名。最近は太陽電池応用に向けた研究も盛ん。

小口多美夫 先生
大阪大学
基礎工学部 電子物理科学科 物性物理科学コース/基礎工学研究科 物質創成専攻/産業科学研究所

【物性理論】固体の電子状態を理論的に研究しており、固体表面の電子のスピン運動に関する研究も多い。

中山正昭 先生
大阪市立大学
工学部 電子・物理工学科/工学研究科 電子情報系専攻

【光物性、半導体超格子などの光物性実験】半導体量子構造の光物性の研究において、日本物理学会でも最も有名な研究者の一人。すべて手作りの実験装置で、超格子やナノ構造の光物性を長年開拓してきた指導的研究者。

学問をもっと深く知るために

[物性理論、ナノサイエンス理論]
世界中の学者をとりこに。鉛筆の芯にもなる「炭素」の不思議なナノの世界

若林克法 先生
関西学院大学 理工学部 先進エネルギーナノ工学科

興味がわいたら

物理学はいかに創られたか

アインシュタイン、インフェルト

物理学に関する歴史的に有名な入門書。著者はアルバート・アインシュタインとレオポルト・インフェルト。ガリレイやニュートン以来の古典的な物理思想から始まり、アインシュタイン自身の相対性理論、そして同じくらい20世紀の物理学に大きな影響を与えた量子論について、解き明かしている。インフェルトはアインシュタインの弟子で、ポーランドのユダヤ人物理学者。必ずしも数学が得意ではなかったアインシュタインに対して多くの数学的助言をしたといわれる。もっともこの本では数式は用いず、巧みな比喩と明快な叙述で書かれている。翻訳も素晴らしく、物理学の魅力が小学生から一般向けにやさしくしかも格調高く語られる。 (石原純:訳/岩波新書)


スピン流とトポロジカル絶縁体  量子物性とスピントロニクスの発展

齊藤英治、村上修一

トポロジカル絶縁体とは、物質内部は絶縁体でありながら、表面は電気磁石の性質を持ち、一方向に電気を通すという物質を持った不思議な物質だ。このような電子磁石の流れは「スピン流」と呼ばれる。またスピン流をエレクトロニクス利用する新しい学問をスピントロニクスという。この研究の大きな成果として、現在の電子デバイスに比べ、消費エネルギーを1/1000程度に抑えることが期待される。この本は大学の学部生を対象としており、高校ではまだ習っていないことが多く載っているものの、比較的わかりやすく書かれている。電子スピンとは何かから始まり、その物理現象からトポロジカル絶縁体まで、スピン流に関する研究分野をほとんど網羅している。 (須藤彰三、岡真:監修/共立出版)


マンガでわかる量子力学

石川憲二

近代物理学を理解するためには、今や量子力学の理解は不可欠だ。通常の教科書だとむずかしい言葉や式が多く、高校生には理解が困難だが、漫画なら量子力学のエッセンスや、特に高校で習う物理との違いをわかってもらえるだろう。オーム社の「マンガでわかる」科学シリーズの一冊。 (ウェルテ:制作、川端潔:監修、柊ゆたか:作画/オーム社)


注目のスーパーマテリアル 社会を一変させる新材料100

ニュートン別冊

最近、より強い合金や、軽くて強い炭素繊維、ネオジム磁石、生物を模倣した新素材などさまざまな新材料の登場により、暮らしはより便利になってきた。これらの社会を一変させる新材料を網羅、紹介する。日本の科学技術の将来において新材料の開発は非常に重要である。最近注目され始めている新材料について、どういう特性を持ち、どのような可能性や応用があるのかについて、想像しながら読んでもらいたい。 (ニュートンプレス)


本コーナーは、中高生と、大学での学問・研究活動との間の橋渡しになれるよう、制作・運営されています。

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各先生の所属など、掲載されている大学(学部・学科ほか)の名称は、2020年1月段階の調べによります。実際の進路選択等に際しては、各大学のHP等で改めてご確認ください。

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