物理化学

熱力学、複雑現象を統計的に解く力学、原子・分子のミクロ世界を解く物理学の法則を用い、物質の化学的な性質、構造を解き明かす~理学に基づいた化学の基礎中の基礎

熱力学   統計力学   量子ドット   金属結合   共有結合

こんな研究をして世界を変えよう

光による化学反応
ナノの光が引き起こす化学反応を解明、次は制御へ

数間恵弥子 先生
理化学研究所

化学反応制御
光を使わない光の化学
電場の揺らぎを使った新しい化学反応

平井健二 先生
北海道大学 工学部 情報エレクトロニクス学科 生体情報工学コース

学べる大学は?

研究をリードする大学

大学詳細

京都大学

理学部 理学科 化学系
【 主な研究者 】
竹腰清乃理 寺嶋正秀 渡邊一也 鈴木俊法 谷村吉隆
工学部 工業化学科 工業基礎化学コース
【 主な研究者 】
佐藤啓文
総合人間学部 総合人間学科 自然科学系
【 主な研究者 】
内本喜晴

大阪大学

理学部 化学科 化学専攻Aコース
【 主な研究者 】
篠原厚 大山浩 水谷泰久 石川直人 岡田美智雄
理学部 化学科 高分子科学専攻
【 主な研究者 】
金子文俊
基礎工学部 化学応用科学科 合成化学コース
【 主な研究者 】
福井賢一 今西哲士 宮坂博
基礎工学部 化学応用科学科 化学工学コース
【 主な研究者 】
中野雅由
工学部 応用自然科学科 物理工学科目
【 主な研究者 】
森川良忠

東北大学

理学部 化学科
【 主な研究者 】
森田明弘 高橋英明 大槻幸義 美齊津文典 藤井朱鳥
工学部 電気情報物理工学科
【 主な研究者 】
片野諭 渡邉昇 高橋正彦
農学部 応用生物化学科 生命化学コース
【 主な研究者 】
高橋まさえ

東京大学

理学部 化学科
【 主な研究者 】
佃達哉 加藤毅 山内薫 佐々木岳彦
教養学部 統合自然科学科 物質基礎科学コース
【 主な研究者 】
長谷川宗良 真船文隆

北海道大学

理学部 化学科
【 主な研究者 】
村越敬 武次徹也 長谷川淳也
工学部 応用理工系学科 応用物理工学コース
【 主な研究者 】
内田努
工学部 応用理工系学科 応用化学コース
【 主な研究者 】
佐藤信一郎
工学部 情報エレクトロニクス学科 生体情報コース
【 主な研究者 】
三澤弘明

東京工業大学

理学院 化学系
【 主な研究者 】
植草秀裕
物質理工学院 材料系
【 主な研究者 】
大内幸雄

神戸大学

理学部 化学科
【 主な研究者 】
木村建次郎 大西洋 和田昭英 富永圭介 小堀康博
理学部 物理学科
【 主な研究者 】
河本敏郎

分子科学研究所


その他の優れた大学

大学詳細

筑波大学

理工学群 物理学類

【生命量子化学】 重田育照グループは、生体内現象を分子レベルで理論解析し、生命の根本原理を解明する研究を行う。

群馬大学

理工学部 物質・環境類

【光化学】 地方大学の中では、物理化学をベースとした光化学の研究が広範な領域にわたっている。絶対蛍光量子収率測定装置の開発、蛍光プローブ、光による結晶成長など。

金沢大学

理工学域 フロンティア工学類

【原子間力顕微鏡、固液界面の局所物性の解析技術】 福間剛士先生は、原子間力顕微鏡を固液界面に適用する技術開発を世界に先駆けて行って来た研究者であり、独自技術を開発しながら界面物性の精密測定に挑んでいる。

名古屋大学

理学部 化学科

【放射光を用いた触媒の局所解析による機構解明、フェムト秒レーザー】 唯美津木先生は、微細な構造と不均一な分布をもつ触媒の一つ一つを選別しながら解析する、放射光を用いた解析技術で世界をリード。菱川明栄教授はフェムト秒レーザーを用いた新しい反応顕微鏡を開発し、反応している分子の動画撮影を目指している。

岡山大学

理学部 化学科

【水の研究】 水の研究者が集まっている。

広島大学

工学部 第二類(電気電子・システム情報系) 電子システムプログラム

生体物質を磁場への応答性によって解明。

愛媛大学

理学部 理学科 地学コース

【高圧下の氷とハイドレート】 学内にある地球深部ダイナミクス研究センターは、高圧実験に特化した研究機関。氷の結晶構造は、高圧では10種類以上にもなり、それぞれがユニークな性質を持つ。これらの氷は外惑星やその衛星に存在するが、地球上で実験するなら高圧装置が必要なのだ。

九州大学

理学部 化学科

【液体の統計力学理論、生体分子機能の解明】 世界的には生体内過程、生体分子機能の理論的扱いには分子動力学法が用いられているが、吉田紀生先生たちのグループでは視点を変えて、液体の統計力学理論によるアプローチを行っている。

九州大学

工学部 物質科学工学科 応用化学コース

【生命量子化学機能材料設計】 吉澤一成先生は、量子力学の原理に基づいて「分子と固体の電子物性」、「酵素化学反応」などの最先端の研究課題に取り組む。

青山学院大学

理工学部 化学・生命科学科

【物理化学、機能物性化学】 光化学を中心に、物理化学、機能性材料化学、錯体化学等広範にわたる研究室がある。

慶應義塾大学

理工学部 化学科

【触媒表面のオペランド観測による機構解明】 近藤寛先生は、触媒反応が進行する界面を、シンクロトロン(加速器)施設において放射光を用いて解析するユニークな手法を開発し、解析を進めている。

早稲田大学

先進理工学部 応用物理学科

【アト秒物理】 アト秒レーザーという非常に短い時間だけ発するレーザーを使って、分子内の電子の動きを実験的に可視化する手法の開発を進めている。

早稲田大学

先進理工学部 化学・生命化学科

【相対論的量子化学、大規模系の量子化学】 中井浩巳先生は、原子・分子の性質を司る電子の運動を理論的に解明する「理論化学」に取り組む。


海外で学ぶなら

大学詳細

University of Alberta/アルバータ大学(カナダ)

【液体の統計力学理論に基づくナノ/バイオ分子の溶媒和に関する理論的研究】 生体分子系、ナノマテリアル系への応用を行っている。

Radboud University/ラドバウド大学(オランダ)

Faculty of Science

【強磁場科学】

国立交通大学(台)

【化学全般】 日本の有名な国立大学を定年退職された教授陣が数多く在籍している。杉山輝樹副教授は、レーザートラッピングによる結晶生成の研究を進めている。日本人がいることから、安心な面もある。

活躍する研究者

伊藤冬樹 先生
信州大学
教育学部 学校教育教員養成課程 理科教育コース/総合医理工学研究科 総合理工学専攻

【光化学】光を当てることで相転移を起こした物質の分子がどうふるまうか、光電子材料など有機分子系の結晶生成過程を解明。有機電子デバイスの高性能な発光材料の開発のための結晶化条件の探索することで、溶けやすい結晶系の医薬品開発などにつながる。

吉田紀生 先生
九州大学
理学部 化学科/理学府 化学専攻

【液体の統計力学理論】人の体は水が約60%、40%がタンパク質などの生体高分子で占める。水溶液中の統計力学の理論を用いタンパク質などの生体分子が、どのように薬剤分子と相互作用するかを、コンピュータを使って予測する。

伊藤肇 先生
北海道大学
工学部 応用理工系学科 応用化学コース/総合化学院 総合化学専攻

【有機金属化学】物理化学分野の研究者ではないが、有機金属化学から合成し、発見した結晶相転移現象に関して多くの研究成果を報告している。

奥津哲夫 先生
群馬大学
理工学部 物質・環境類 応用化学プログラム/理工学府 理工学専攻

【光物理化学】タンパク質の光誘起結晶化のパイオニア。物理化学をベースに結晶生成過程を研究している。

松田建児 先生
京都大学
工学部 工業化学科 工業基礎化学コース/工学研究科 合成・生物化学専攻

【機能物性化学】有機合成の手法を駆使して分子を合成し新規の有機機能性材料を開発し、分子ナノテクノロジーの開拓を目指す。個体ー液体の界面での光応答分子の挙動について研究している。

宮坂博 先生
大阪大学
基礎工学部 化学応用科学科 合成化学コース/基礎工学研究科 物質創成専攻

【レーザー光化学、物理化学】光機能性分子の超高速分光で有名な研究者。新学術領域研究「高次複合光応答分子システムの開拓と学理の構築」の領域代表。

伊都将司 先生
大阪大学
基礎工学部 化学応用科学科 合成化学コース/基礎工学研究科 物質創成専攻

【物理化学、ナノ構造化学】分子をメインとした研究により、単一分子の拡散挙動の解析に基づいた物理化学研究を進めている。

岩坂正和 先生
広島大学
工学部 第二類(電気電子・システム情報系) 電子システムプログラム/ナノデバイス・バイオ融合科学研究所

【生体関連の磁気科学】魚が太陽光を高効率に利活用するしくみをまねるバイオミメティックスを実現し、その技術を光デバイス、新しい光制御技術に役立てるイノベーションに挑む。独創性が高い。

朝日剛 先生
愛媛大学
工学部 工学科 化学・生命科学コース/理工学研究科 物質生命工学専攻

【物理化学・分析化学】有機ナノ結晶の光物理化学で有名。

深港豪 先生
熊本大学
工学部 材料・応用化学科/自然科学教育部 材料・応用化学専攻

【機能物性化学】日本での単一分子観測の先駆け的な研究者。最近では非線形光応答システムの構築を行っている。

小畠誠也 先生
大阪市立大学
工学部 化学バイオ工学科/工学研究科 化学生物系専攻

【機能物性化学】光の照射で変色する性質を持つフォトクロミック分子の光誘起結晶形態変化の研究で有名。

岡島元 先生
青山学院大学
理工学部 化学・生命科学科

【ラマンイメージング、分子分光学】光を照射すると生じる散乱光の中で、入射光とは異なる波長に散乱されるラマン散乱の分光法を研究する。低振動数のラマン分光から、分子間相互作用について検討している若手研究者。

増原宏 先生
国立交通大学(台)

【光化学】日本におけるレーザー光化学のパイオニア。レーザトラッピングというレーザ光によって微小物体を非接触に捕そく、操作する技術と結晶生成の研究を進めている。

若手研究が世界を変える

光合成
スパコンで光合成の謎を明らかに
何万年もかかる、光合成の方程式をいかに計算するか

東雅大 先生
京都大学 工学部 工業化学科(工学研究科 分子工学専攻)

学問をもっと深く知るために

[物理化学、分子シミュレーション]
スーパーコンピュータによる水・氷・ハイドレートの科学

松本正和 先生
岡山大学 理学部 化学科

興味がわいたら

巨大分子系の計算化学 超大型計算機時代の理論化学の新展開

日本化学会:編

計算化学・理論化学分野が広くわかりやすく紹介されている。本書を編纂している日本化学会は、日本の化学に関する大学や企業の研究者が参加している学会で、会員数40000万人で国内最大。日本のトップレベルの研究者が勢揃いして書かれているため、大学進学へのヒントにもできるだろう。 (化学同人)


高校数学でわかるボルツマンの原理 熱力学と統計力学を理解しよう

竹内淳

「熱力学」と「統計物理学」を結ぶ「ボルツマンの原理」が数式を使って理解でき、「乱雑さ」ともいわれるエントロピーの意味までわかるようになる良書である。途中で高校以上の数学も出てくるがわかりやすく解説されているので心配はいらない。初めの方で、ワットジュール、カルノー、クラウジウスなど「熱力学」と「統計物理学」で登場する偉大な科学者たちの業績と理論が読み物として面白く書かれている。ここを過ぎると、ボイル・シャルルの法則、熱力学の第1・第2法則、気体分子運動論など高校物理でおなじみの理論から始まり、大学レベルの「熱力学」と「統計物理学」の内容までを数式を使いながら解説し、目標である「ボルツマンの原理」の理解へと読者を導いてくれる。 (ブルーバックス)


趣味で物理学

広江克彦

インターネット上で物理学を解説している「EMANの物理学」をベースにした書籍。力学と電磁気学を解説。大学で化学を学ぶ前に知っておくべき物理が理解できるだろう。サイトは著者自らがこんな教科書が大学時代にあればよかったというものがめざされており、他分野もあるので、高校生もぜひサイトをのぞいてほしい。 (理工図書)


大沢流 手づくり統計力学

大沢文夫

統計力学という、直感的にはわかりづらい分野をわかりやすく解説した良書。第1部は、統計力学の基本を体験する。サイコロをふってチップを分配するゲームで、分子とそのエネルギー量を体感すれば、分子の気持ちがわかる!? 第2部は、第1部の理解を踏まえてブラウン運動や局所温度の問題を取り上げ解説する。高校生から研究者まで、幅広く楽しめる。 (名古屋大学出版会)


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。

「学べる大学は?」の「研究をリードする大学」で紹介する大学は、科学研究費の採択件数が多い大学です。( →詳しくはこちら )

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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