Transcript 物性理論グループ - 宇宙コース

物理科学とは？
物質の基本的性質を調べ
宇宙共通の原理・法則を探求する自然科学
物理コース
と
宇宙コース
２つのコース
テーマ ：自然界に存在する力（重力・電磁力）/波動（電磁波）/熱/エネルギー
対象
：素粒子/電子/原子/分子/結晶…地球/太陽/銀河/宇宙
高校の科目との対応
物理学
数学（道具として） … +地学/生物/化学
関連する分野
物理学・天文学
工学, 情報・通信, 化学, 生物学, 測量学, 経済学…
物理科学科の教育・研究
物理科学科の研究室より
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物理-1
物性理論研究室
物質の中にある電子というミクロな視点から物質のさまざまな性
質を理論的に研究しています。現在は、機能性物質（スピントロニ
クス材料や形状記憶合金）に注目しています。
Q&A
Q１:形状記憶合金の用途を知りた
いのですが。
A１:宇宙開発用受信アンテナ、航
空機用パイプ継手、コーヒーメー
カー、人口歯根、などなど。
解説
Q２:具体的な物質を知りたいの
ですが。
A２:図に示したような構造の合
金（ホイスラー合金）は、形状記
憶合金、ハーフメタル合金として
盛んに研究されています。
電子の電荷とスピンを制御する技術をスピントロニクスといいます。電荷のみの従来の技術はエレクトロニ
クスといいます。
形状記憶合金
温度をあげると変形する前の形にもどる物質です。つまり、もとの形状を記憶しているのです。
ハーフメタル
Up、Downのどちらか一方の電子しか伝導に寄与しない物質をハーフメタルと呼びます。
-e
-e
物理科学科の研究室より
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物理-2
カオスって 知ってますか？
繋いだ振り子の速度変化
頭の中にも
カオスが？!
AとBどちらが手前
に見えますか…
ルールに従い変化するのに不規則な変動のことです。
だから…「こうなるよ」って簡単に言えません。
カオスの知見から新しい科学が！
魚の模様はど
のようにしてで
きるのか？
関連する研究の例：
散逸系のパターン形成,
流体乱流
神経ネットワーク,
ホタルの集団発光
経済物理,
自然エネルギーの有効利用,
…
為替は どのように
変動するのか？
物理科学科の研究室より
我々の研究室で行った磁気浮上の実験
― 液体窒素で冷やした超伝導体の上
に磁石が浮いています
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物理-3
超伝導（超電導）とはある温度（臨界温度）以
下で突然本当に物質の電気抵抗がゼロにな
る現象です．
また，超伝導体は磁石にも不思議な反応をし
ます．左の写真は磁石と超伝導体が反発し
あって磁石が浮いているところです．
超伝導は特に劇的な現象ですが，それ以外でも電
気的な性質と磁気的な性質が絡み合うと興味深い
現象がおきます．その性質は，たとえばコンピュー
ターのメモリーなどにも応用上も重要されています．
我々はそういった興味深い現象を示す新しい物質
を探し，その性質を調べています．また，極低温や
超高圧という日常とは違った極限環境での，これま
でに知られていない物質の性質を探求しています．
電磁石を使った物性測定
物理科学科の研究室より
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物理-4
誘電体研究室
誘電体とは
電気を通さない絶縁体と同義---主に結晶を対象
温度、圧力。電場等を変化させると様々な興味ある性質を示します
---誘電率、屈折率、圧電率、比熱など、そして劇的な相転移
目的
誘電体結晶の相転移と電気的、力学的、光学的、熱的性質の解明と応用
手段
電子スピン共鳴、誘電率測定、X線回折等
身近な応用製品
コンデンサー、スピーカー、水晶時計、着火マン、超音波モーター、魚群探知機、
超音波診断器、加速度計、角速度計、体重計、圧電ポンプ、強誘電体メモリー、
レンズ、非線形光学素子、光ファイバー、（光は電気の波です）・・・・
物理科学科の研究室より
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物理-5
鹿児島大学理学部
宇宙コースには
VERA 20m電波望遠鏡
鹿児島県薩摩川内市入来町
6m電波望遠鏡
マイ・テレスコープで
宇宙を観測できる！
1m光赤外線望遠鏡
鹿児島県薩摩川内市入来町
鹿児島市平川町
錦江湾公園
研究グループがあります
2007年度卒業論文のタイトルより
スペースVLBI VSOP-2
(ASTRO-G)2012年打上げ
鹿児島県肝属町から
はくちょう腕に付随するIRAS点源の近赤外観測
活動銀河NGC 1052のジェット運動分析に基づくブラックホール連星パラメータ
U Gem型矮新星BD Pavの増光時における光度曲線の解析
VERA入来20m望遠鏡を使った漸近巨星分枝星(AGB星)に付随する水蒸気メーザーの探査
矮新星ASAS J002511+121712のsuperoutburst
磁場激変星のカタログ化・伴星のスペクトル型と進化の関係
Anti-Galactic Center に分布するAGB星の近赤外線観測
宇宙航空開発研究機構 (JAXA) 提供
ピリオドギャップ中の矮新星候補天体探し
クェーサー 3C 380 におけるバイナリブラックホールの軌道パラメータを探る
背景：1m光赤外線望遠鏡で撮影したオリオン星雲の赤外線画像
2-bit A/D変換器による新しいシステム雑音測定法の開発
物理科学科の研究室より
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開発中の超小型衛星
（大きさは10センチ） 鹿児島大学理学部
宇宙コースでは
Ｍｙ衛星を打ち上げて地球観測！
という活動を進めています。
衛星を追跡するアンテナ
物理-6
物理科学科のまとめ
• 進路
• より深い物理現象の探求
⇨
⇨
大学院へ進学
研究職（大学教員・研究機関研究員）
• 自然法則・原理への深い憧憬
⇨
教育職（高校教員・学芸員など）
• 実験／観測装置の製作・調整
⇨
メーカー技術者、公務員
 コンピュータ プログラミング/シミュレーション/情報分析
⇨
システム・エンジニア、金融機関など
• どんな人が向いている？ （アドミッション・ポリシー）
• 物理・数学が得意
• 装置作成（＝ものづくり）が大好き
• 実験,観測装置,コンピューターを駆使して真理を追究したい