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この21世紀COEプログラムについて
研究プログラム

概要
計測グループ:自己組織系を捉える
理論グループ:自己組織系をモデル化する
創造グループ:自己組織系で機能を創る
研究成果
       
   15年度(2003年度)
         
16年度(2004年度)
        17年度(2005年度)
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研究プログラム

研究成果

‖16年度(2004年度)‖

  研究拠点形成に係る具体的な成果
  トピックス
  論文発表リスト(計測グループ)
  論文発表リスト(理論グループ)
  論文発表リスト(創造グループ)
  著書・解説記事

 研究拠点形成に係る具体的な成果
精密測定、理論構築、機能創造の3プロセスを互いに深く絡み合わせた複数の研究室が共同研究を開始し、ホリスティック研究の成果の端緒が得られた。以下に本年度の具体的な成果を列挙する。

計測グループ

 石渡は一分子で機能するタンパク質分子モーターMyosinVが一方向に歩行運動するメカニズムを、高時間・空間分解能顕微解析によって明らかにした。竹内は量子力学的に結合した量子ドット間のスピンに反強磁性的秩序が生じ、スピンが反転する過程を直接的に観測した画期的な実験結果を報告した。本研究は、量子情報処理への応用と、半導体の基礎物理研究の両面において極めて重要な成果であるとして16年度応物学会論文賞を受賞した。

 

理論グループ
特に、量子状態のデコヒーレンス制御理論(田崎、中里)に進展が見られた。これは将来的な量子コンピュータ製作に対する提言であり、上記計測グループのスピン緩和の成果と密接に結びつく。今後互いに結果をフィードバックする。

 

創造グループ

 大島と趙は、電子波の空間コヒーレンスと電子源温度の相関を観測し約72Kに冷却することでコヒーレンス長が1桁向上することを示し、三つの賞を受賞するとともに、16年度開始のさきがけ研究「量子と情報」分野の課題として採択された。本研究は超コヒーレントバイオ位相電子顕微鏡、原子直視型走査型電子顕微鏡の開発等につながり、学術的のみならず産業面への波及効果も大きい。また、21COE共同研究として寺崎、上江洲、勝藤が本質的不均一性に基づく機能性薄膜およびバルク結晶の創製とその解析を進めたことを強調したい。

 

(1) 異分野間の連携

  本プログラムに参加している研究者だけでなく、物理・応物専攻、理工学総合研究センターの研究室に一定の資金を提供することによって、本学における本研究分野全体(特に、そこに在籍する大学院生たち)のレベルアップに配慮した。また前述したように推進者同士の情報交換の場である「COE談話会」を定期的に開催し、研究の着眼点、失敗談を論じ合うようにした。若手研究者(PD加藤、PD湯浅)が共著論文を執筆、発表するなど、研鑽の場の具体的成果が現れ始めた(同計画(3))。
 

(2) 競争的資金獲得による研究拠点の強化

  本拠点のCOE事業推進を強化し、かつ事業終了後にも本拠点の研究・教育システムを発展させるために、積極的に競争的資金の獲得を行った。宇宙物理分野では、既に本評価対象者大師堂を中心として私立大学学術研究高度化推進事業の学術フロンティア推進事業を利用して宇宙物理学研究所を設立し、他大学との共同研究を展開している。物性物理および生物物理分野でも、拠点リーダーと計測・創造グループの固体物理の推進者が中心となって、新材料創製を目指す趣旨で17年度の学術フロンティア推進事業を獲得した。また、16年度は、森島を代表とするJST CREST研究が採択された。参考までに、推進者の科学研究費採択件数19件、期間総額69698万円、科研費以外の外部助成金の件数28件(さきがけ3件、CREST1件等)、期間総額152208万円を記しておく。
 

(3) メンバーの強化

   事業を加速するため16年度に3名を迎えた。森島繁生は人体など生体を始めとする画像情報処理の分野で世界的に活躍する研究者で、計測グループは新たなイメージング技術を得た。大谷光春は、非線形偏微分方程式の分野で日本を代表する研究者の一人であり、理論グループは非線形偏微分方程式の解の大域的性質に関する研究手法を得た。松田梓は走査型トンネル顕微鏡を用いた高温超伝導体のナノスケール電荷不均一の研究で世界的に知られる研究者で、創造グループは電子状態の観測と制御に強力な手法を得た。


 トピック

1.          竹内 (応用物理学科教授) 第26回応用物理学会論文賞(2004年度)受賞 

“Electron Spin Flip by Antiferromagnetic Coupling between Semiconductor Quantum Dots”

2.          加藤徳剛(客員講師)第16回応用物理学会講演奨励賞受賞 

  「斜入射X線回折法によるJ会合体の水面上におけるサーモクロミズムのその場 

  観察」

3.          加藤徳剛(客員講師)第15回日本MRS学術シンポジウム奨励賞受賞 

   「水面上におけるメロシアニンJ会合体単分子膜の斜入射X線回折」

4.          趙福来(大島研PD49th International Field Emisson Symposium Mueller賞受賞

“Quantitative Evaluation of Spatial Coherence of the Electron Beam from Low Temperature Field Emitters”

5.          趙福来(大島研PD)平成16年度さきがけ研究「量子と情報」分野課題採択

   「超伝導クパー対を使用した電子EPR対高密度ビームの開発」

6.          寺崎一郎(応用物理学科教授) 注目論文紹介(J. Phys. Soc. Jpn. 200412 月号 This month’s News and Comments “Large dielectric constant and giant nonlinear conduction in the organic conductor q-(BEDT-TTF)2CsZn(SCN)4”, Koichi Inagaki, Ichiro Terasaki, Hatsumi Mori, and Takehiko Mori, J. Phys. Soc. Jpn. 73, 3364 (2004).

7.          勝藤拓郎(物理学科助教授) “Letters of Edtiros’ Choice”選出 (J. Phys. Soc. Jpn. 20053 月号) T. Suzuki, Y. Aikawa, and T. Katsufuji, “Magnetocapacitance in geometrically frustrated magnets ZnFe2O4”, J. Phys. Soc. Jpn. 74, 863 (2005).

8.          上江洲由晃(物理学科教授)他 2005年春の物理学会で、物質の本質的不均一構造に関するシンポジウムを領域10、領域5、領域10の共同主催で開催 2005326
Advances on researches of relaxors―Dynamics and physical properties related to the intrinsic inhomogeneity of dielectrics―”.

9.          応用物理学科著書 市民向け研究紹介 「応用物理の最前線―エジソン効果から超高速現象まで」 ブルーバックス 講談社 20047. 

 
 学生の表彰・成果

1.  深澤敏子 (RA)  ポスター賞受賞

European Molecular Liquids Group & Japanese Molecular Liquids Group International Conference 3-7th September 2004 Complex Liquids Fundamental Properties to Industrial Applications.

2.  丸山真幸 (RA) 新聞発表(日刊工業新聞(2005117)、科学新聞(2005121))

「高効率な中赤外波長用の変換素子の開発に成功」     

独立行政法人物質・材料研究機構、物質研究所、光学単結晶グループの栗村直主任研究員、早稲田大学の中島啓幾教授、丸山真幸(博士課程研究員[RA])研究員らのグループは、世界最長70mm のバルク分極反転波長変換デバイスを実現し、小型レーザ励起の無共振器赤外波長変換に成功した。

3.  小林航(学振DC2004年度新物質を3種類発見

Sr0.75Y0.25CoOy (室温強磁性体) CaCu3Ru4O12 (3d4d系の重い電子系)

Ca2Cu2Ti2Oy (高機能誘電材料 2005年春物理学会シンポジウムにて報告)

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