応用物理学コース | 研究室公開 | 電気情報物理工学科オープンキャンパスネット

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量子スピン－究極の微小磁石が拓く未来ー

量子スピンセンサを体験!　

量子スピンセンサを体験

脳や心臓に流れる電気によって発生する磁場を、「生体磁場」と呼びます。生体磁場を計測できれば、病気の治療や生体機能の解明などに役立ちます。しかし、生体磁場は非常に微弱なため（地磁気の約１００万分の１）、計測は非常に難しいのです。私たちは、「スピン」という究極の微小磁石を用いて、室温動作の生体磁場測定装置の実現を目指しています。展示では、量子スピンセンサによる磁場測定のデモを見学できます。

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数理物理学研究室

AIとコンピュータで見るタンパク質

AIを体験しよう！　

コンピュータでプログラミングと機械学習を行い、タンパク質の動きを見てみよう！

我々の体内には、膨大な量のタンパク質が存在します。これが活発に動き回る事で、生命が維持されています。従って、タンパク質の動きを調べる事は、生命の理解に不可欠です。しかしその大きさが小さいため、目で見る事が出来ません。そこで、我々は、コンピュータを用いた実験（シミュレーション）を用いてタンパク質の動きを調べています。展示では、シミュレーションと機械学習を用いたタンパク質の研究を体験して頂きます。また、大学生の生活についても紹介します。

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基礎物性物理学分野

工学の中の理論物理

触媒・トポロジカル超伝導・永久磁石　

理論物理を用いた物質の特性解明・新規材料設計（パネルによる研究紹介とコンピューターによるシミュレーション体験）

本研究室では、超伝導体・冷却原子気体・自動車エミッション触媒・永久磁石などを対象とした幅広い研究テーマに対して、理論物理を用いた物質の特性解明や新規材料設計に挑戦しています。今まで理論物理とは無縁だと思われていた文科省元素戦略プロジェクト(ESICMM)での磁石の性能向上研究においても理論グループの活躍が期待されるなど、活動の場が広がって来ています。

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鳥谷部・中村研究室

生物が創り出した回転ナノマシン

生き物のシステムを物理学で理解する　

自然界最小のモーターを顕微鏡で観てみよう！

皆さんの体の細胞の中に，くるくると回っているモーターがあることを知っていますか？このモーターはタンパク質でできていて，わずか10ナノメートル（髪の毛の太さの1/10000程度）という超極小です．どうやって回っているのでしょうか？そして，そんなに小さなモーターの回転をどうやって観察できるのでしょうか？私たちの展示にきて，このモーターの回転を顕微鏡で観察し，その回るメカニズムを一緒に考えてみましょう．

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宮﨑（譲）・林研究室

熱電材料が創るクリーンな未来

－体温の熱や排熱から電気を作る！－　

体温発電等の熱電発電の実験をします。ぜひ見に来て下さい！

　熱電材料を用いた熱電発電は、地球温暖化ガスを放出せず、振動や騒音もないクリーンな発電技術です。温泉・エンジン・人体などの熱源に熱電材料をくっつけると電気を取り出すことができます。私たちの目標は、結晶構造（材料を構成する原子や分子の配列の仕方）を制御して高性能な熱電材料を創り、クリーンな未来を実現することです。体験コースでは体温発電等の模擬実験を通した熱電発電の実験をします。環境に優しい熱電材料の研究成果も紹介していますので、ぜひ見に来て下さい。

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山下・加藤（雅）研究室

"超伝導"を使った量子コンピュータ

マイナス200℃の世界を体験してみよう！　

液体窒素で冷やした超伝導体の磁気浮上を体験し，超伝導量子ビットの観察ができます。

超伝導とは、ある温度以下で電気抵抗がゼロになる現象です。世界中を超伝導ケーブルでつなぐと、ロスなく電気を送ることができ、大幅な省エネになります。しかし、現在のところ液体窒素での冷却が必要です。展示では、冷やした超伝導物質を磁石のレール上に浮揚させて走らせたりとマイナス196℃の世界を体験します。また研究室で開発中の超伝導量子ビットを観察してもらいます。

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高橋（正）研究室

量子電子科学

電子コンプトン散乱を利用した物質の静的および動的性質の可視化

当研究室は、高速電子線を励起源とするコンプトン散乱を駆使した独自の新しい分光法を開発することにより、物質の静的および動的性質の根源的理解と望みの機能の物質への付与を目指して研究を進めています。

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秩父研究室

量子光エレクトロニクス

深紫外線発光デバイス　

高効率DUV発光素子を実現するための基盤技術研究と、量子・光物性に関する自然科学研究

グローバルな飲料水不足の解決には、波長280ナノメートル以下の深紫外(DUV)光を用いた殺菌が期待されています。ウイルスの不活化による感染症拡散防止や各種励起光源の小型化、見通し外光通信の実現には、DUV光源が必要となります。私たちは、高効率DUV発光素子を実現するための基盤技術研究と、量子・光物性に関する自然科学研究を平行して行っています。

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淡路研究室

強磁場超伝導材料研究センター

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岡本研究室

ナノスケール磁気機能研究分野

ナノスケールでの磁気機能制御に基づく高機能デバイスの開発　

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水上研究室

電気と光で動くスピンデバイスの開発

省エネ・高効率のスピンデバイスの実現へ向けて　

電気と光で動くスピンデバイスの開発

昨今、人の扱うデジタルデータの量は爆発的な増大を見せており、それらを高速かつ低エネルギーで処理できる技術の開発は必要不可欠です。当研究室では、電気や光で動くスピンを使った革新的なメモリーやデバイス、その材料の研究を行っています。

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松枝研究室

量子情報物理学分野

量子情報・物性物理・時空物理の融合を目指す！　

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小野研究室

量子通信技術を加速する新しい機能材料

捉え方を変えると新しい科学が見えてくる

高速光通信を支える光ファイバ（右下図）にはシリカガラスというシリコンと酸素から構成されるガラスが使われています。非常に透明なシリカガラスですが、それを原子から見る（左上図、ポジ像）だけでなく原子のない空間（ネガ像）を考えたら、、、もっと透明にする方法があったんです。そんなものすごく透明なガラスで、これからの量子通信を支えていきます。どこまでも透明な材料。その一方で、特殊な光を出すなど、新しい光機能性をもつ材料の創成も目指しています。

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物理が開く新しい世界
応用物理学コース

量子スピンセンサを体験

コンピュータでプログラミングと機械学習を行い、タンパク質の動きを見てみよう！

理論物理を用いた物質の特性解明・新規材料設計（パネルによる研究紹介とコンピューターによるシミュレーション体験）

自然界最小のモーターを顕微鏡で観てみよう！

体温発電等の熱電発電の実験をします。ぜひ見に来て下さい！

液体窒素で冷やした超伝導体の磁気浮上を体験し，超伝導量子ビットの観察ができます。

電子コンプトン散乱を利用した物質の静的および動的性質の可視化

高効率DUV発光素子を実現するための基盤技術研究と、量子・光物性に関する自然科学研究

電気と光で動くスピンデバイスの開発

捉え方を変えると新しい科学が見えてくる

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物理が開く新しい世界応用物理学コース

量子スピンセンサを体験

コンピュータでプログラミングと機械学習を行い、タンパク質の動きを見てみよう！

理論物理を用いた物質の特性解明・新規材料設計（パネルによる研究紹介とコンピューターによるシミュレーション体験）

自然界最小のモーターを顕微鏡で観てみよう！

体温発電等の熱電発電の実験をします。ぜひ見に来て下さい！

液体窒素で冷やした超伝導体の磁気浮上を体験し，超伝導量子ビットの観察ができます。

電子コンプトン散乱を利用した物質の静的および動的性質の可視化

高効率DUV発光素子を実現するための基盤技術研究と、量子・光物性に関する自然科学研究

電気と光で動くスピンデバイスの開発

捉え方を変えると新しい科学が見えてくる

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応用物理学コース