物理系

hjc888黄金城老品牌 创意科学与工程研究生院 高级物理系

野田校区

从纯物理学到应用物理学
站在理论和实验的前沿试图阐明宇宙、基本粒子、物质的奥秘,发现新现象、新材料

该专业的结构涵盖从纯物理学到应用物理学的广泛领域。从广义上讲,它可以分为理论物理和实验物理。还有一些小组研究其他学术领域的交叉领域,包括当前正在发展的领域。培养基于广泛的洞察力和视角充分展示物理学专业知识的能力。为了培养具有真正能力的研究人员和工程师,即使在瞬息万变的科技环境中也能独立从事研究和开发领域的工作,我们教授学生获得物理学的基础知识以及如何思考物理事物。

概览图
  • 高等物理系的特色1

    探索未知领域

    在处理与基本粒子、宇宙、凝聚态性质、光等相关的前沿研究主题时,你将培养基于广阔的视野和视野充分展示你的物理学专业知识的能力。我们培养真正有能力的研究人员和工程师,他们拥有先进的专业知识和技能,能够接受未知领域的挑战。

  • 高等物理系的特色2

    各种
    研究领域

    该系拥有 13 个实验室,涵盖广泛的物理领域。我们正在对各种主题进行研究,包括宇宙、基本粒子、磁性/超导性、有机半导体、表面特性和仿生学,包括理论和实验。

  • 高等物理系的特色3

    在最先进的研究设施中
    处理高级主题

    野田校区配备了超导实验楼等研究和实验设施,并积极与位于筑波科学城的国家研究机构进行联合研究。我们引入了合作研究生院系统,并正在与许多研究机构合作,扩大我们的研究领域。

秋本实验室

[专业]统计物理(理论)[导师]Takuma Akimoto副教授[关键词]统计物理(理论)
[示例主题] ❶ 阐明细胞内的异常扩散现象 ❷ 阐明非平衡系统中的粒子扩散现象 ❸ 随机搜索过程的优化和效率

在我们的实验室中,我们正在从理论上推进对细胞等复杂和异质材料的动态特性的阐明,特别是其中颗粒的扩散现象。近年来,直接观察蛋白质等单分子的轨道已经成为可能,并且在各种系统中发现了与普通布朗运动不同的扩散现象。我们将通过概率论和数值模拟来阐明这些现象。

铃木实验室

[专业]天体物理学(理论)[导师]Hideyuki Suzuki教授[关键词]天体物理学(理论)
[主题示例] ❶ 引力塌缩超新星爆炸与原始中子星演化 ❷ 超新星中微子数值模拟 ❸ 超新星中微子与中微子振荡

一颗大质量恒星最终坍塌其核心形成中子星,同时爆炸为超新星。我们使用数值模拟来研究超新星中微子和原始中子星的演化。我们还在研究中微子振荡现象(中微子类型发生变化)对超新星中微子观测的影响。

石冢实验室

[专业]粒子物理(实验)[导师]Masaki Ishizuka教授[关键词]粒子物理(实验)
[示例主题] ❶ 中微子质量测量和代际混合 ❷ 通过质子衰变搜索验证大统一理论 ❸ 超新星中微子观测

粒子物理学旨在阐明宇宙中存在的基本粒子以及它们之间作用的力的定律。特别是中微子,也称为幽灵粒子,是一个有趣的研究课题,因为仍有许多方面尚未了解。在实验室,我们开展中微子质量和代际混合、大统一理论预测的质子衰变等研究,以揭开宇宙和基本粒子的奥秘。

苏达实验室

[专业]非线性光学(实验)[导师]Ryo Suda教授[关键词]非线性光学(实验)
[主题示例]❶超宽带相干光的产生及其时空相位的控制❷通过高阶谐波转换产生阿秒X射线脉冲❸荧光分子的非线性光谱与多光子生物成像

超宽带相干光(又称白激光)的相位对准后,就成为脉冲内只有一到两个周期电场振荡的超短脉冲光。在我们的实验室中,我们正在研究通过超短脉冲光的高阶谐波转换产生更短的阿秒X射线脉冲、使用超宽带相干光的荧光分子非线性光谱以及控制多光子过程的生物成像。

冈崎实验室

[专业] 强相关电子系统(实验) [导师] 冈崎龙二副教授 [关键词] 强相关电子系统(实验)
[示例主题] ❶ 过渡金属氧化物导电和磁性能的样品生长及测量 ❷ 有机导体中的非线性传导现象 ❸ 光照射下物理性能测量设备的开发

在我们的实验室中,我们正在对一组具有强电子-电子相互作用(称为强相关电子系统)的材料所表现出的新颖输运和磁现象进行实验研究。我们还致力于开发将强相关电子系统物理学和非平衡统计物理学相结合的新研究领域,例如了解强非平衡状态(例如光照射下)的电子特性。

田村实验室

[专业] 有机材料(实验) [导师] Masashi Tamura 教授 [关键词] 有机材料(实验)
[主题示例] ❶ 有机导体晶体生长与低温电磁性能测量 ❷ 分子自旋电子学的分子设计与开发 ❸ 有机导体高频电磁性能测量与分析

有机材料是我们熟悉的药物和塑料,但它们还包括那些表现出卓越物理特性的材料,如超导性和铁磁性,以及电子材料,如液晶。无数的有机分子有许多无法解释的潜在功能,我们正在进行研究,以利用新分子发现和阐明未知的物理现象。

金井实验室

[专业]固体物理(实验)[导师]Kaname Kanai教授[关键词]固体物理(实验)
[示例主题] ❶ 利用高能光谱阐明新型功能有机分子的电子结构 ❷ 阐明和控制有机分子吸附系统的结构和电子结构 ❸ 开发用于评估有机薄膜物理性质的新型测量设备

在我们的实验室中,我们研究涉及有机分子的各种表面和界面的结构以及电子结构。特别是,我们正在推动构成有机电子学基础的研究,例如阐明各种有机分子吸附系统和有机半导体薄膜的界面电子结构,以及新型电子功能有机分子的电子结构。

半泽实验室

[专业] 凝聚态物理(Condensed Matthistory) [导师] Katsuro Hanzawa 教授 [关键词] 凝聚态物理(Condensed Matthistory)
[示例主题] ❶ 考虑导带结构的重电子态描述 ❷ 强相关电子系统中有序态的描述 ❸ 强相关电子系统超导体理论

含有稀土和锕系元素的金属化合物中的电子在相互强烈影响的同时进行移动,其行为就好像它们的质量变得非常大,因此它们被称为强相关电子系统或重电子系统。我们正在进行研究,从理论上描述有效质量增加的状态,以及温度降低时出现的超导状态和其他有序状态。

幸村实验室

[专业]天体物理学(实验)[导师]Takayoshi Yukimura教授[关键词]天体物理学(实验)
[示例主题] ❶ 对黑洞和脉冲星等天体的观测研究 ❷ 研究和开发安装在太空望远镜中的宇宙 X 射线观测 CCD(XRISM 替代品) ❸ 安装在下一代太空望远镜中的新型 X 射线探测器的基本开发

在我们的实验室中,我们对发射 X 射线的天体进行观测研究。目的是观测黑洞和脉冲星等天体,并阐明湍流宇宙的图景。此外,我们正在为2016年2月发射的太空望远镜“Hitomi”和将于2021财年发射的XRISM卫星开发X射线探测器(X射线CCD)和下一代辐射探测器。

福本实验室

[专业] 凝聚态物质性质基础/计算物理(理论) [导师] Yoshishi Fukumoto 教授 [关键词] 凝聚态物质性质基础/计算物理(理论)
[示例主题] ❶ 寻找受挫自旋系统的独特物理性质 ❷ 搜索排斥电子系统中的各种阶 ❸ 量子多体系统计算技术的发展

我们正在理论上研究电子排列在晶格上的量子多体系统。电子有两个自由度:电荷和自旋,电荷自由度被冻结的系统称为自旋系统。这给出了磁性材料的基本模型。此外,由于具有两个自由度的系统(电子系统)与高温超导性的关系,因此需要对它们有深入的了解。我们用它们作为阐明和探索物理特性的阶段。

斋藤实验室

[专业]核理论 [导师]Koichi Saito 教授 [关键词]核理论
[示例主题] ❶ 天文核物理(中子星的内部结构) ❷ 夸克和胶子在原子核中的作用 ❸ 轻子和原子核的散射

物质由原子和分子组成,原子由原子核和周围的电子组成。此外,我们知道原子核是质子和中子的集合,它们由称为夸克和胶子的基本粒子组成。在我们的实验室,我们正在从不同的角度对夸克和胶子在原子核和恒星中的作用进行理论研究。

矢口实验室

[专业]固体物理(实验)[导师]Hiroshi Yaguchi教授[关键词]固体物理(实验)
[主题示例] ❶氧化钌超导体及相关材料的单晶生长和低温物理性质❷铁基超导体的单晶生长和低温物理性质❸半金属的高场物理性质

固态物理学研究固体晶体中发生的各种物理现象。这些现象是由电子等许多组成粒子之间的相互作用引起的。 “更多就是不同”这句话。表达了这样一个事实,即当许多简单组件聚集在一起并相互作用时,它们会表现出无法从原子和电子等单个组件的属性中预测的戏剧性行为。低温下发生的超导就是一个很好的例子。

泽渡实验室

[专业]粒子/数学物理(理论)[指导老师]泽渡伸行教授[关键词]粒子/数学物理(理论)
[示例主题] ❶ 瞬子、单极子和斯格明子等孤子解的数值分析及其在物理现象中的应用 ❷ 使用斯格明子构建新的大脑世界并解决层次问题 ❸ 基于 Attia-Singer 指数定理理解各种物理现象

拓扑孤子是一个用于描述和理解各种物理现象的概念,包括粒子论中的粒子性质(对称性、质量、电荷等)、黑洞和大脑世界(膜宇宙)(它们是天体物理学的中心主题),以及凝聚态物理学中的超导性和霍尔效应。在我们的实验室,我们利用分析和数值模拟方法对孤子进行研究。

吉冈实验室

[专业]生物光子学(实验)[导师]Shinya Yoshioka教授[关键词]生物光子学(实验)
[示例主题] ❶ 光子晶体的光学特性 ❷ 自然界中的结构颜色 ❸ 结构无序系统的光学现象

① 具有光波长的周期性微结构被称为光子晶体,作为控制光流动的材料而引起人们的关注。自然界中的生物体也使用类似的结构来产生明亮的颜色。在我们的实验室,我们研究微结构引起的各种光学现象,以及针对结构形成过程及其应用的研究。

安倍实验室

[专业]粒子物理(理论)[导师]Tomohiro Abe副教授[关键词]粒子物理(理论)
[主题示例] ❶ 构建暗物质模型的提议及其验证方法 ❷ 基本粒子质量起源研究 ❸ 新粒子对低能可观测量的影响及对撞机实验验证方法

物质被分割成分子、原子、原子核等,当它不能再分割时,它被称为基本粒子。众所周知,基本粒子的物理学可以通过称为标准模型的理论来很好地描述,但也知道它仍然不完整。在我们的实验室中,我们正在进行旨在阐明基本粒子标准模型之外的物理学的研究,其关键词包括希格斯粒子和暗物质。

主要部门 班主任 研究领域
凝聚态物理 客座教授 堤淳也 功能有机材料开发(实验)
(产业技术综合研究所)
※教授 金井要
客座教授 早川龙马 有机器件工程(实验)
(国立材料科学研究所)
※教授 金井要
客座教授 井上功 强相关电子学(实验)
(产业技术综合研究所)
*教授 田村正史

* 表示助理主管。