学科・大学院

物質生命理工学科
研究室リスト

物質・ナノ
サイエンス分野

数理解析研究室

近 匡

物質・生命・人間・社会。
背後にひそむ数理を探る

数理解析研究室

近 匡 教授

研究分野

  • 素粒子物理学
  • 複雑系
  • 最適化
プロフィール

研究室紹介

2012年のヒッグス粒子の発見や2016年の重力波の検出によって、「ものは何からできているのか?」「宇宙はどのように始まったのか?」という謎の解明が大きく進んできました。しかし例えば、銀河系の無数の星々を繋いでいる暗黒物質の正体は解明されていません。当研究室では、超対称性理論というモデルを考え、これが予言する暗黒物質も含む未知の粒子(超対称性粒子)が、日本での建設が検討されている加速器ILCで発見可能かどうかを、共同研究で開発している自動計算プログラムGRACEを使って探っています。また「べき乗則」のような、物理のみならず生物、地学さらに経済学や社会学の対象に見出される、複雑な系特有の規則性についての理解も目指しています。さらに、より適切な経路やスケジュールを、様々な制約を考慮しながら発見する、最適化問題へも取り組んでいます。

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物質シミュレーション研究室

富谷 光良

コンピュータは地球を救う

物質シミュレーション研究室

富谷 光良 教授

研究分野

  • ナノデバイスの基礎
  • 量子カオス
  • リモートセンシング
プロフィール

研究室紹介

コンピュータによるシミュレーションによって、森羅万象を研究しています。現在の主な研究は量子効果を利用したナノサイズのデバイスについての基礎的研究です。その対象は、グラフェンやカーボンナノチューブ等をもとにして巧みに作り上げた様々な構造を持つ炭素系ナノデバイスです。このようなナノレベルの小さな世界を支配する量子力学の基礎に関する奇想天外な発見が興味の中心です。もしかすると、量子コンピュータの実現も、もうすぐかも。そして、これらはコンピュータによる分子レベルの物質設計、粉粒体の挙動、極小翼による飛翔原理等の探求につながります。じつは、これらは意外なことに経済市場動向の解析にも役立つのです。さらに、コンピュータによるディープラーニングを活用して人工衛星画像データを解析し、地球を覗いてみましょう。この研究室では、刺激的で身近なテーマが不足することはありません。

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薄膜・表面物性研究室

中野 武雄 教授

原子・分子を思い通りに積み重ねて
最先端材料を生み出す

薄膜・表面物性研究室

中野 武雄 教授

研究分野

  • 薄膜作製技術
  • 表面改質技術
  • 物理化学計測
プロフィール

研究室紹介

原子・分子から堆積させる固体薄膜の作製法や、得られた薄膜の性質について、主に物理工学の立場から研究しています。薄膜作製法としては、プラズマ放電を用いたスパッタリングと呼ばれる手法を主な対象としています。コーティングによって、潤滑性・親水(撥水)性・生体親和性といった表面の性質を改善したり、固体の表面・界面を用いた信号・エネルギー・物質流の制御に基づく、新たな最先端機能デバイスの開発を目指しています。学内外の様々な研究グループとの共同研究も積極的に実施しています。

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物質計測・イメージング研究室

青柳 里果

生体分子の分布や構造変化を
明らかにする

物質計測・イメージング研究室

青柳 里果 教授

研究分野

  • 生物物理
  • 表面科学
  • データ解析
プロフィール

研究室紹介

化学イメージングを用いて、細胞から電子デバイスまで分子分布を明らかにすることを目指しています。電子顕微鏡や原子間力顕微鏡などのすぐれた測定手法によってナノレベルの観察も可能となりましたが、そこにいるのが何の分子かを明らかにするのはまだ容易ではありません。ナノレベルからサブミクロンまで3次元で分子分布をイメージングできる化学イメージング手法の中でも、非常に高感度かつ豊かな化学情報が得られる二次イオン質量分析を活用します。
生体組織、高分子材料から電子デバイスまで、様々な試料における各分子の3次元分布を明らかにしたり、代謝過程および劣化や修飾による化学構造変化を評価する研究を進めています。さらに大容量かつ複雑なデータを読み解くために多変量解析から機械学習まで用います。

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ナノ物性研究室

門内 隆明

非平衡統計力学を構築し
ナノサイエンスを切り拓く

ナノ物性研究室

門内 隆明 講師

研究分野

  • 統計力学
  • 物性基礎論
  • ナノサイエンス
プロフィール

研究室紹介

平衡統計力学はアボガドロ数個の原子・分子からなるマクロ系に対して定量的な解析が可能な唯一無二の理論です。一方、ナノサイエンスで扱うような微小な対象および輸送現象は従来成立範囲外とされてきました。これらを扱える理論の構築は急務です。本研究室では、非平衡統計力学を構築するための実践の場としてナノ系や冷却原子系を位置づけて、操作的な観点からのアプローチを行っています。

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