理論系研究室 コンピューターで描いたカオス的 な図形（ラピュタ集合） 池田研究室「非線形物理」 ■カオス現象の研究 高校の物理の教科書には、地球が太陽の周りを運動するような、単純で規則的な運動のみが紹介されています。ところが最近の研究により、基本法則が単純であったとしても、それによって引き起こされる運動が規則的であることはむしろまれで、実際には、時々刻々と変化する天候や雲の動きのように複雑で不規則な運動がむしろおこりやすいことがわかってきました。このように不規則で予測困難な運動パターン、すなわちカオスが我々の研究テーマです。 教授 池田 研介 小笠原・川方研究室の活動状況 小笠原・川方研究室「固体地球環境物理」 ■震源の物理学、とりわけ地震発生準備過程の研究 私たちが暮らしている地球の地殻は一見、微動だにしない安定な物質に見えますが、数十万年のスケールではさながら流体のように移動しつつ、絶えず地震という形で変動を繰り返しているダイナミックな物質です。地震の震源の応力と摩擦強度の振る舞いを、震源域での直接観測に主に基づきながら法則化し、それが観測出来る別の物理量にどのように現れるかを研究しています。 教授 小笠原 宏 教授 川方 裕則 講師 玉井　雅人 助教 土井　一生 清水研究室「計算基礎物理」 ■ゆく河の流れは絶えずして,しかももとの水にあらず -計算機を通じて原子や分子の無常を愛でる- 我々の周りの世界はミクロからマクロにいたるまで絶えず動きながらその姿を変えています。一見不変に見えるものもよく目を凝らせばそこには非常に多様な動きがあります。我々の研究室では、原子や分子の世界での動きを計算機によって模倣し、それを数理の言葉で理解することを目指しています。コンピュータの世界からダイナミクスの数理を理解し、そこから観測結果に新たな解釈を与えたり新たな実験の提案をすることが我々の目標です。 　　　　　 准教授 清水　寧 紐のねじれ：電話線からDNAまで共通する普遍的な力学現象 和田研究室「生物物理・非平衡物理」 ■生命の動き、かたち、パターンを物理と数学で解き明かす 我々の日常生活をかたちづくる身近な物理現象は多様ですが、そのほとんどすべては動的で非平衡です。物質やエネルギーの流入と散逸が拮抗する動的な状態が、自発的な秩序形成や特異な転移ダイナミクスを生み出します。とくに生命現象はそのような非平衡現象の宝庫です。我々の研究室では、ソフトマター物理学、流体物理学、非平衡物理学などの手法に基づいて、生命現象を含むマクロな自然現象全般について研究しています。ほかではあまり研究されていないようなユニークなテーマを取り上げ、それらの現象の背後にあるメカニズムを理論と実験を組み合わせて解明することを目指しています。 准教授 和田 浩史 超弦理論で予言される内部空間（カラビヤウ空間）のイメージ 菅原研究室「素粒子論」 ■超弦理論と素粒子の統一理論 すべての物質の根源である素粒子とその間に働く力を統一的に記述し、宇宙の構造を決定する基礎理論を構築することは理論物理学者の長年の夢であると言えます。 この研究室ではそうした統一理論の有力な候補である超弦理論(超ひも理論)を中心とした素粒子物理学の研究をはじめ、深く関連する宇宙論・ブラックホールの物理といったテーマについても研究しています。 教授 菅原 祐二 藪研究室「量子場の理論物理」 ■場の量子論による量子多体系の研究 電場・磁場のように空間の各点に物理量が対応するのが場で、その運動を記述する理論が場の量子論です。この理論を用いて、原子気体のボース凝縮状態など物質の新しい量子状態を理論的に解明し、ガンマ線レーザーなど新技術への応用に対する基礎的研究を行なっています。 教授 藪　博之 実験系研究室 高分解能光電子分光装置 今田研究室「スピン物性分光」 ■電子状態の分光によるスピン物性の機構解明 物質の性質は、ほとんどが物質中の電子の性質で決まっています。例えば、ガラスが透明なのは、ガラスの中の電子が光をほとんど吸収しないからです。電子は原子核の周りを回っていますが、自転もしていて、この自転のことを「スピン」と呼びます。鉄は同じ向きのスピンを持つ電子が多いために磁石になります。 ほかにも電子のスピンのために、温度を変えると金属が絶縁体に変わったり、実に様々な興味深い性質が現れるので、私たちはそのメカニズムを解明することを目的に研究しています。 物質中の電子の状態を直接的に知るために、紫外線やX線を物質に当てて、飛び出してきた電子のエネルギーを測定する「光電子分光(こうでんしぶんこう)」などの分光実験を、大学だけでなくSPring-8などの研究施設で行なっています。 教授 助教 今田　真 寺嶋　健成 シンクロトロン放射光を用いた 表 面解析装置"SORIS" 城戸研究室「表面物理」 ■物質表面の電子構造と原子配列の研究 物質の表面・界面には、固有の興味深い物性や、半導体素子などへの実用的効果など多くの可能性が秘められています。その固体表面・界面の形成過程をイオン散乱、電子回折、光電子分光法で探ることが当研究室のテーマです。特に、シンクロトロン放射光を利用したSORISという世界で初めての装置を開発し、さまざまな物質の表面電子構造と表面数層の原子配列を解明することを目指しています。 教授 助手 城戸 義明 光原　圭 タンパク質の分子配列 中田研究室「メゾスコピック物理」 ■メゾ領域の相変態過程や界面現象の研究 原子が数百個から数万個集まって、ある構造をもった状態は、マクロでもなくミクロでもない「メゾ：中くらいの世界」と呼ばれています。そして、生体を形作るタンパク分子などの物質はメゾスコピックな物質と呼ばれ、マクロ物質には見られない性質を備えています。このような「メゾ」領域に関する研究を行っています。 教授 助教 中田 俊隆 平井　豪 "オーロラ" 難波研究室「放射光物理」 ■シンクロトロン放射光による一次元物質の研究 当研究室では、本学SRセンターのシンクロトロン放射光光源"オーロラ"を利用した新しい測定法の開発と、それを用いた一次元物質の研究をおこなっています。原子が一次元に並んだ細長い線を思い浮かべてみてください。この原子の細線を創りだす方法並びにその原子の細線が現す奇妙な物理現象を探し出すことが研究テーマです。 教授 助教 難波 秀利 清野 宜秀 深尾研究室「ソフトマター物理」 ■ソフトマターの階層構造とダイナミクスの研究 宇宙がダークマターで満たされているように、私たちの身の回りはソフトマターで満たされています。私たちの研究室ではソフトマターの代表である高分子を対象に、ガラス転移や結晶化の機構解明のための実験的な研究を行っています。 教授 助教     深尾 浩次 中村 健二 超新星残骸におけるガンマ線発生の模式図 森研究室「高エネルギー天体物理」 ■ガンマ線を探針とした高エネルギー宇宙の探究 宇宙に存在するさまざまな天体をとらえるには、目に見える光のみでは全く不十分で、電波からガンマ線にいたるいろいろな波長で観測して初めて明らかにされる現象がたくさん存在します。特に最も波長の短いガンマ線は、超新星残骸やパルサー、活動銀河核など、最も活動的な高エネルギー天体とそこにおける粒子加速現象の研究に適しています。人工衛星や地上ガンマ線望遠鏡のガンマ線観測データを用いて、これらの現象を解明していきます。 教授 　　　 助手     奥田　剛司 森　正樹