北山 哲 教授 ／ 関口 雄一郎 教授

ブラックホールから宇宙の大規模構造まで

私たちの宇宙は、微視的な素粒子に働く力や巨視的なスケールで卓越する重力などが支配するさまざまな物理過程が絡まり合いながら成り立っています。本研究室では、これらを考慮しつつ、中性子星・ブラックホールなどの高密度天体から、銀河・銀河団などの大規模構造、さらには宇宙の進化まで、理論的な研究を行っています。また、進展著しい重力波や、さまざまな波長の電磁波観測に関する研究も行っています。

金 衛国 教授 / 中嶋 善晶 准教授

レーザーによる量子・原子物理の探究と高精度レーザー光源の開発

身の回りの物にはすべて色があり、物質を構成する原子や分子特有のものです。そのため、単色性と指向性が良いレーザーを用いることにより、すべての物質を色で分類し精密に調べることができます。本研究室ではこのレーザーを光源としたミクロな原子の精密計測から、新しい高精度レーザー光源の開発までを幅広く行っています。さらに、最近では医療物理の分野でも成果を上げています。

河原林 透 教授 / 大江 純一郎 教授

物質の諸性質をミクロの世界から理論的に解明

量子力学や統計力学を駆使し、計算機の力を借りて、電子やスピンに起因する物質の物理的諸性質に関する理論的研究を行っています。特に、低次元電子系やスピントロニクス分野の研究に力を入れ、未来のデバイスにつながる成果を上げています。

赤星 大介 教授 / 鈴木 健士 准教授

基礎的な磁性からスピントロニクスまで幅広く研究する

磁性体はコンピュータのハードディスクや小型の強力なモーターなど、日常生活でいろいろ応用されています。最近では電子の磁気と電気的な性質を利用したスピントロニクスという分野が注目され、スピントランジスタやMRAMとよばれる高速な不揮発メモリーの開発などが進んでいます。量子力学というミクロの法則にしたがって集団で運動する電子は、一方で、強相関、量子スピン、フラストレーションといった新しい概念で表されるような性質や現象を見せます。固体の磁性体はその格好の舞台なのです。基礎、応用にこだわらず幅広く磁性や磁性体を研究しています。

小川 了 教授 / 中 竜大 准教授

素粒子の実態を明らかにすることで宇宙の起源に迫る

素粒子物理学は、自然界の根源的な仕組みを探究する学問であり、それは、宇宙の起源の解明にもつながります。また、素粒子物理学で開発されたさまざまな実験技術は、医療や産業含めさまざまな分野で広く応用されています。本研究室では、宇宙から到来する暗黒物質やさまざまな宇宙線の研究、加速器などを利用したニュートリノや原子核反応に 関する研究、また、それらの研究を支える独自の実験技術の開発といった多彩な研究を進めています。

酒井 康弘 教授 ／ 古川 武 准教授

原子・分子の反応の研究と先端科学計測装置の開発

夜空に輝くオーロラから核融合発電、宇宙空間での分子合成進化まで、我々の周りの多くの現象には原子・分子・イオンの反応過程が深く関わります。本研究室では、多くの粒子が絡むこれらの複雑な反応過程を新しい実験手法を駆使して研究し、さらにはその技術を生かした先端科学計測装置として医学用の生体ガス分析装置、放射線被ばく線量評価装置の開発も行っています。