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2007�

目

次

はじめに
創立 50 周年にあたって
沿革			

上田和夫

2
4

沿革図		

6

所員一覧		

7

物性研 50 年の歴史
第Ⅰ期

物性研の有史以前

三宅静雄

無題

久保亮五

15

物性研所長在任中のこと

芳田奎

18

回想録

竹内伸

21

物性研究所設立趣意書
第Ⅱ期
第Ⅲ期

昔の研究室風景武藤研究室の現状
大野･小林研究室
鈴木･井村研究室
本田研究室
菅野研究室

電磁濃縮法の進展

50 年のアルバムから		

8
12

武藤俊之助

24

大野和郎・小林晨作26

鈴木平・井村徹

28

本田雅徤

30

菅野暁

31

三浦登

36
43

物性研 50 年の研究から
第Ⅰ期		

44

第Ⅲ期

58

第Ⅱ期
文献			

社会と科学の動き		
歴史のひとこま		
編集後記			

50
66
74
75
76

はじめに

創立 50 周年にあたって

この物性研究所創立 50 周年記念冊子には、研究所の写真がいくつか紹介されている。表紙に掲げられているのは創立後建設された本館の第一期工事が完成し、研究所の開所式が行われた 1960 年のものである。昭和 32（1957）年 3 月 31 日に設立された物性研は昭和 32 年
度から５年間をかけて、20 研究部門が整備された。物性研設立に向けて学術会議で採択された設立趣意書には「この研究所は、物性物理学のうち、固体物理学を中心とする分野においてその基礎的研究を高度の綜合性をもって行うに足る充分な近代的設備を整えた中央的研究機関であることが望まれる。ここにおいて物性の研究を強力に推進するとともに、全国の研究者がその設備を利用してその研究を徹底的に遂行することを積極的に援助」すべきことが謳われている。現時点から物性研の歴

物性研究所長上田和夫

史を振り返れば、最初のおよそ 10 年間でその設立の趣旨に沿った一応の体制が整い世界的にも認知された研究所として基礎を固めたということができよう。
表紙裏見開きの写真は、柏移転を前にした六本木時代
最後のころの航空写真と思われる。左側のページの建物は、主として生産技術研究所が使っていたものであるが、その一部は物性研 Q 棟とよばれ、物性研の所長室、図書室、事務室などが置かれていた。元の六本木キャン
パスには現在国立新美術館と政策研究大学院大学があるが、往時の建物で残っているのは、この物性研 Q 棟部分だけである。右側の写真には、本館にくわえ超低温物
性実験棟、超強磁場・極限レーザー実験棟などが写っている。これらの実験棟は、極限物性部門の整備を中心とする 1980 年の研究所の改組の前後に建てられたものである。
裏表紙内側の航空写真は柏キャンパスへの移転が完了した物性研の姿で、約 1 年前にとられたものである。
本館に並行して、左側から順に、低温・多重極限実験棟、
ショートパルス強磁場実験棟、先端分光実験棟が並んでいる。先端分光実験棟のさらに裏手に見えているのは、

高輝度光源計画を推進するために設けられた軌道放射実

パルス超強磁場実験施設の建設が進行中である。また、験棟である。物性研では柏移転を視野に入れて、1995

放射光研究施設に関しては高輝度光源リングの建設は断年に国際的な評価委員会による外部評価を実施し、翌年念されたものの、Spring-8 におけるビームライン建設には移転に向けて 2 度目の大幅な組織再編を実施した。

が今年からスタートした。さらに、柏キャンパス北側の

柏移転は 2000 年に完了したが、柏における 21 世紀の未取得地における大型研究設備整備計画として極限コ

物性研は物質科学の国際共同利用研究所を目指す、といヒーレント光科学研究センター構想を策定しつつある。

う基本方針が確立された。柏移転そのものは現状移転でこれらをまとめて 2010 年度からの第 2 期の中期目標・あったが、その際手当てされた設備更新により多くの実中期計画に備えるべく準備を進めているが、それが物性

験設備の面目を一新することができた。

研創立１世紀に向けての第二の 50 年間のスタートとな

2004 年にはいわゆる大学改革が実施され、東京大学

るよう念願している。

は国立大学法人東京大学となった。2005 年には、柏移50 周年の記念式典を迎えるにあたり、先人たちのご転後の研究成果を検証し法人化後の物性研究所の進むべ

努力、コミュニティーのご支援、東京大学、文部科学省

き道を検討するために、10 年ぶりの外部評価が、再び、など関係者ご尽力に感謝するとともに、今後の一層のご国際的評価委員会によって行われた。物性研が物質科学

指導、ご鞭撻をお願いしたい。

の研究拠点の一つとしての世界のコミュニティーの中で重要な役割を果たしていることが確認されるとともに、
今後その機能を一層充実していくには、法人化以降の厳しい予算状況の中にあっても引き続き先端的な研究設備整備の努力を重ねていくことの必要性が指摘された。
昭和 51 年度の物性研の予算定員は教授、助教授、助手合わせて 94 名であるが、現在の物性研の教授、准教授、助教を合わせた教員の採用可能数は 92 名である。ポス
ドク等が増えていることを考えると、物性研の人的規模はほとんど変わってないと言うことが出来る。今後とも物性研は適切な規模を保ち、オリジナリティー豊かな研設立準備委員会議事録（1957年）

究成果を生み出すべく着実な研究活動を展開することを基本方針としている。そのためには、世界における物質科学の基礎的研究を牽引していくに足る物性実験、物性理論、物質合成のグループを維持すると同時に、物性研でしかできない特徴のある研究設備、グループを整備して研究のピークを構成する努力を続けていくのが重要と考えている。
後者の大型研究設備に関しては、法人化以降の厳しい
予算状況の中ではあるが、関係者のご理解を得てロング
原議書



はじめに

沿革
物性研設立から 23 年間
第 I 期（昭和 32 年～昭和 55 年）
量子論に基づいた物質の物理的・化学的性質に関する学問が日本でも昭和初期に盛んになり、戦時中という状況下でも物性論研究が意欲的に進められていた。しかし、終戦後の経済全般の荒廃の中で、研究機関の窮状は甚だしく、世界的水準には遠く及ばないものであった。
昭和 24 年の湯川秀樹博士のノーベル賞受賞を契機として、科学技術発展への機運が高まり、研究者が共同で利用できる研究所設立の動きが起こり、学術会議から国に対して勧告が出された。それを受けて、昭和 28 年京都大学基礎物理研究所設立、昭和 30 年東京大学原子核研究所設立、昭和 32 年東京大学物性研究所設立、となった。
初代研究所長として、物性研究所は設立準備段階から関わった茅誠司を迎えた ( 後東京大学総長 )。物性科学の基礎研究者ばかりでなく、工業界からの期待も背負って、
物性科学研究の世界的水準への引き上げと同時に、全国共同利用研究所として日本中の研究者への研究環境の提供という大きな目的を課せられた。
当初の 20 部門 ( 後 22 部門 ) ＊ には物理･化学･工学の六本木本館（1982年）

研究者がその分野を越えて集められ、大型計算機室や物性研究所創立より、半世紀が経過した。

エレクトロショップ、共同利用宿泊施設という陣容に日物性の先端的基礎研究を目的とした共同利用研究所であることは、この 50 年間変わってはいない。しかし、その時代の要請に応える
べく、自己変革を繰り返しながら現在を迎えている。これらの変革は数年間の準備期間、
即ち、物性研究所の内外の研究者の十分な議論を経た結果、現実化してきた。日本全国の物性研究者が、研究面ばかりでなく、その運営に関わって、共同利用研究所として機能し続けてきた。経過してきた道を振り返ってみると、大きく 3 期に分けられる。

ヘリウム液化室を含む１０実験室＊＊、図書室、工作室、本全国の物性研究者の希望が託された。さらに昭和 50
年には軌道放射物性実験施設が加わった。
物性科学の跳躍的発展が応用技術を媒体として、日本の経済復興に密接に結びついている歴史を振り返ると、
この時期の物性研究所の果たした役割には多大なものがある。
＊

電波分光・理論Ⅱ・結晶Ⅰ・誘電体・光物性・極低温・

磁気Ⅰ・半導体・分子・格子欠陥・塑性・放射線物性・結晶Ⅱ・理論Ⅰ・固体核物性・界面物性・磁気Ⅱ・非晶体（無機物性）
・
超高圧・理論Ⅲ・中性子回折・固体物性（客員）：設置順＊＊

低温液化室・化学分析室・試料作成室・電子顕微鏡室・

超高圧共通実験室・強磁場実験室・共通放射線実験室（ＲＩ）
・電子計算機室・中性子回折共通実験室・サイクロト
ロン実験室



大部門制へ改組後

柏移転を見据えた改組から現在まで

第 II 期（昭和 55 年～平成 8 年）

第 III 期（平成８年～現在）

科学技術の急速な発展と経済の復興にともない、全国

政府関係機関の地方移転の促進が唱えられ、その一環の大学の物性研究環境も整ってきた。設立以来 20 年をとして物性研究所の移転が要請された。この状況を踏ま経過した物性研究所は、将来計画が議論され、大幅な変

えて移転を前提とした新たな将来構想が検討された。第革がなされた。研究所の拡張・組織増ではなく、研究所

3 期では物質科学の総合的研究を展開し、物性研究の国の体制あるいは体質改善、即ち、物性研究の網羅ではな

際的拠点を目指すこととなった。物性科学研究の基本でく、重点化と機動性を図る基本方針が決定され、次のよ

ある、1．物質軸

うに改組された。

軸が有機的に関連して全体を構成するように改組され

1．極限物性部門：（超強磁場・超低温・極限レーザー・
超高圧・表面）2．軌道放射物性部門

3．中性子回折物性部門

6．
2 付属実験施

4．凝縮系部門

5．理論部門2．研究手法軸

3．概念軸

という三

た。
1．新物質科学研究部門

2．物性理論研究部門

3．先端領域研究部門 ( 平成 16 年ナノスケール物性研究部門

設：軌道放射物性研究施設・中性子散乱研究施設、7．

に変更 )共通実験室（p6 沿革図参照）の 5 大部門制と 2 施設へ

6．付属施設：中性子散乱研究施設 ( 平成 15 年中性子科の移行が実施され、そして、客員部門も増設され、大型学研究施設に改組 )、 軌道放射物性研究施設、 物質設装置を利用しての共同利用研究も推進された。

計評価施設、国際強磁場実験施設（18 年度設置）7．共極限物性部門は極限物性研究のための独自技術開発に

4．極限環境物性部門

5．先端分光研究部門、

通実験室（工作室・図書室・低温液化室）

重点をおき、世界的な極限値での実験環境を実現させ

平成 12 年、43 年間活動を展開した六本木キャンパ

た。軌道放射部門では田無キャンパスにあった既存の実スから、東京大学柏キャンパスへ全面移転が完了した。

験施設以外に、高エネルギー物理学研究所の放射光施設

平成 16 年に国立大学法人東京大学になり、より開かれに物性研究所分室を設け、高精度・高分解能の放射光物た研究所としての活動を期待されている。

性実験設備を設置し、共同利用に提供した。そして、新
たな高輝度光源計画を立案することとなった。中性子部
門では日米科学協力協定を結んで、ブルックヘブン研究所及びオークリッジ研究所に物性研究所の実験装置を設置し、実績を上げた。また日本原子力研究所の研究用３号炉の改造に伴い、東海村の中性子散乱研究設備の大幅な性能向上が図られ、東海村共同利用宿泊施設とともに、全国の中性子物性グループに実験環境を提供した。理論
部門と凝縮系部門は自由な発想による研究と新たな萌芽の育成を目的にして研究室単位で運営された。その中で高温超伝導研究の進展から、新物質開発計画が提唱され、化学分析室と試料作成室を統合した物質開発室が平成元年新物質開発部門に発展した。
部門制への移行で、よりダイナミックに研究が展開され、先端研究と共同利用という二つの目的を遂行した。

2000 年柏本館完成

はじめに ー 沿革図 ー



所員一覧



物性研 50 年の歴史

ー第Ⅰ期ー

物性研の有史以前（物性研だより創立 10 周年特集から）
三宅

静雄（３代所長）

物性研究所が創設されて 10 年になる。この 10 年とまったが、確か初めの 1 ～ 2 回は、まだ正式の委員会

いう年数は長くも短くもなく、それ自身には意味がないではなかった。そのときの座長は小谷さんだったと思う。

が、所内外の研究者が、もういっぺん、現在の研究所の物性小委員会が物研連の下に正式におかれたのは、次の姿を見直して、その将来を考えて行くのに適当な一時期

年（昭和 31 年）の初めであって、委員長には有山さんと思われるので、さゝやかながら、10 周年記念行事をがなられた。

行なうことになった。この間の物性研究所の活動につい

毎月 1 回以上、それもたいてい 2 日ほど続けて集中ては、別の形の資料が準備されているから、触れない。

的に議論された。毎回の出席者は 100 パーセントに近以下こゝで思い起したいのは、物性研の創設時に、多く、時には、朝 9 時から始まって、夜の 11 時頃まで続

くの物性研究者がいかに一生懸命であったかということいたこともある。そんなときは、東大の正門は閉じていである。しかし、それらは、いわば物性研の有史以前のるから、本郷通りの塀の鉄柵をまたいで、小谷さんも久ことが多い。そこで、ここでは、憶い出すまゝ当時の裏

保さんも藤原武夫さんも、ぴょんぴょんと飛び降りたも話めいたことについて語ることにする。昔の話しであるのである。こんなことで会合のための旅費だけでも大変から、語ることの日付けや、そのときの境界条件は正確だが、おきまりのように学術会議には予算がないから、でないかも知れない。しかし、そういう事があった、と経費は主として 1953 年に京都で開かれた理論物理国際いう点では余り間違っていないと思う。

会議のプロシーデイング売上金のプールが小谷さんの尽

物性研究者が学術会議に集まって物性研創設の相談を力で役立てられた筈である。

始めたのは昭和 30 年の 12 月頃であったと思う。そのその当時の会合には、いわゆる物性屋でない人もかな

頃物性グループの組織はそれほど十分でなく、物性研究り参加していた。「核研の創設予算は 31 年度で一段落

分野の一般問題を論ずる場がまだ余りなかったが、少なだから、物性の研究所をつくるなら今ですよ」と物性屋

くも一つ、当時理工研で計画された国産ヘリウム液化機をけしかけていたのは熊谷寛夫さんである。「物性研究の製作に関連して、物研連の委員や在京研究者が参加しと工業の関連はむろん深いが、結局は基礎研究がすべてた一種の懇談会が、この年の始め頃できた。その頃、わに広く役立つのであるから、物性研は基礎研究の場とす

が国にはヘリウム液化機は東北大金研に 1 台しかないべきである」ということを一番はっきりした論旨でのべので、上記の計画に一般の物性研究者の関心が深く、こられたのは故平田森三さんであったが、事実そのようにの装置ができたら、共同利用ができるようにして欲しいなった。山内恭彦さんは例の如き警抜な意見をしばしばという要望が、懇談会のできた主な理由だったと思う。

のべられたが、一度こんなことがある。「一個人が良い

今から考えれば、まことにけちな話で、事実、折角意

環境を与えられてよい研究成果を生めるならば、他のも欲をもつて企画をされている人の足を引張るような面ものが苦情をいわなくて良いのではないか」といったとこあった。こんな、姑息なことでは、とてもわが国の物性

ろ、山内さんは、「しかし、君、いまは、一人があんま研究の推進は望めない、何とか研究所を作らなくては、

り良い研究をするといけない世の中だぜ」と一種の文明ということを、ある晩の会が終ってから久保亮五さん（以

批評を含む意見をのべられ、そんなものかと悟った次第

下人名はすべて“さん”づけで呼ばして頂く）と話し合である。

い、共鳴したことがあるが、その前後から、研究所創設の声が各所で聞かれるようになった。
いよいよ本格的な相談が学術会議や東大理学部で始

2 回目くらいのとき、研究所の粗案を持ちよろうということになって、少なくも武藤、永宮、飯田の諸氏の案が出た。私も出した。しかし、いずれも、規模でいえば

最大 15 部門くらいで、いまの 20 部門におよぶもので一方、4 月以降物性小委は何をしていたかというと、はなかった。しかし、物性分野をなるべく広く入れると一つは、概算要求に出すべき詳細な資料の収集であり、いうことから検討が進んで、拡大した。しかも、その構他は、設置場所の審議であったと思う。時々文部省の岡想は部門並列ではなく、部門と室の 2 種類の単位が考野さん（当時の学術課長）や立松さんも見えた。はじめえられた。こゝで室というのは、共通実験室とその関連のうち、この方達は、「学者先生たちは勝手な事をいわ部門を一体化したような研究室であって、いまの共通実れる」などと洩らしていたが、段々と熱心になって、い験室とは違っている。部門並列となったのは、予算の請

ろいろ積極的な助言をされるようになった。それで大蔵

求には、これでないと困るだろうという文部省の意向に省に持って行くには、部門並列の形をとる必要があるとよって、後で変わったのである。

いうことになり、かつ各部門について、その説明書と、物性研の設立趣意書は第 1 稿を久保さんが書かれ、相当具体性をもった設備計画を用意しなくてはならなく

或る委員会に披露されたが、その後私のお伝えした意見なった。そこで、個々の部門に関するそのような資料も取り入れられて、第 2 稿を作られた。それが次の委を、委員または委員外の専門家や専門グループが分担し員会で検討、修正されたわけであるが、それは、文章をて作った。それらのデータはほゞ 6 月頃には集まって端から黒板に書き逐条的に議論しながら 3 ～ 4 時間かいたようである（そのとき資料は私のところにいまも保けて進められた。20 人くらいの大勢の人が一斉にかかっ有してある）。

てあんな長い文章の仕上げをした、などということは前ところで、いちばん議論がわかれ、時間がかかったの代未聞であろう。いま読んで見ても趣意書はなかなか良は、場所の問題であった。要するに東京か大阪かとい

く書けていると思う。この趣意書には、より詳しい説明

うことであるが、なるべく近くにこういう研究所を持ち書がつけられているが、それも久保さんの執筆である。

たいという、いわば小局的な希望や、日本全体から見てこの方も委員会で逐条的な検討修正はしたが、趣意書ほいずれがよいという大局時な判断、あるいは建設段階に

どには時間をかけなかった。

おいて予想し得る現実上の問題に対する考慮、などが入ところで、この辺まで書いているうち、時日的な座標

りまじって、議論は 1 ～ 2 回の会合では終らなかった。

が余り不確かでも困るように段々なってきたので、何か最後に決をとることになり、かなり夜が晩くなってその資料はないかと探したところ、
昭和 31 年、32 年の「物理」

投票が行なわれた。その結果は、1 票の差で大阪が多かっ

巻末に物性小委報告の記事がいくつかあるのが分り、また。この投票は、一寸確実でないが、6 月くらいの会合

た手許にも昔の材料が少しばかり残っていた。それらにで行なわれたのだろうと思う。

よると、物性小委が正式に発足したのは昭和 31 年 1 月

ところで、「物理」の当時の記事によると、7 月 17 日、

24 日の会合であるが、（このときの委員は、宮原、広

18 日に物性小委が開かれ、“設置場所については、東根、茅、小谷、武藤、三宅、久保、有山（委員長）、永京、大阪が殆んど同等であり、稍々大阪が優位であると宮、藤原、山内、平田、早川、熊谷、小林（故人）、小野、

いう結論になった”と書かれている。この 7 月の会合

飯田、小野（満）、伊藤、富田、岡崎（故人）の２１氏は、この年仙台で物理学会の年会があり、その機会に金である。
）前述のように、実際には、これが少なくも第研で開かれたものである。設置場所に関して上記のよう2 回目の集まりであったと思う。これらは学術会義で行な表現になっているのは、僅か 1 票差の投票の結果をわれたが、次回（2 月 19 日）以後はたいてい本郷物理いま余り固定して考えない方が賢明であろうという見地

教室に集まった。この 2 月のとき、研究所のあるべきから、投票結果に対する解釈がこのようにきめられたこ

大体の性格、ならびに規模（20 部門くらいのもの）のとによるのであろう。

構想がきまり、また仮に物性研の創設によって一時外部

こんなわけで、設置場所はまだ未定であったが、概算の物性研究者にマイナスの影響が出てもそれを覚悟する

要求はいつでも出せるように用意しておかなくてはならことになった。このような能率的な速度で議論が進み、ないので、その仕上げは東京でやれ、ということになり、4 月の学術会議の総会にかけることができたのである。

飯田さんと私が仰せつかった。仕方がないので、仙台よ

これに基づく政府の勧告は、当時科学技術に関する問題

り帰京直後、まる 2 日ほどかけて、物理教室で飯田さの各省間の連絡機関であった科学技術審議会にかゝり、んと一緒にこの作業をした。前述のように材料は大体集

こゝで物性研は文部省が考える問題であるという結論まっているものの、われわれはこういう仕事の素人であが、8 月 15 日に出された。

る。ふつうならは、事務屋さんがやることなのであるが、物性研 50 年の歴史

ー第Ⅰ期ー

当面の仮想研究所については、われわれ以外にどこかでこまれる可能性が濃厚になって来たため理工研の所員とやって呉れるところがない。
「何の因果でこんなことをして苦しい立場になられるということもあって、出席さやらされる破目になったのであろう」と 2 人とも嘆きれていなかったのだろうと思う。こゝでまた、文部省とながら、時間をつぶした。この作業は中川康昭氏にも手電話連絡をした結果、東大の場合、純増は 12 部門（思伝って貰った。このようにして出来た概算要求書－それ

うに核研の前例による数字であろう）くらいと考えてもが結局どんな形であったかはいま記憶にないが－は、後よい、との返事があった。それで、計 17 部門程度が期になって、文部省の立松さんや東大の鶴田会計課長（当待できるなら、第 1 希望として東大にふみ切らざるを時）から、「あれは素人がつくったにしては、大変よく得ないであろうということ、理工研とのからみ合いの問

できていますよ」とほめられた。

題は当然東大の自主的判断にまかすべきであるというこ

一方、問題が文部省に移ってから、省内の国立大学と、に意見が一致した。午后の文部省の会合でその線の附置研究所協議会というところで審議された。会合は 8

結論が出され、早々矢内原東大総長に説明交渉に入るこ

月 27 日の午前・午后、28 日の午后に開かれ、これにと、32 年度概算要求の提出について、文部省は待機のは茅、兼重、坂口、渡辺（寧）、坪井（忠）、武藤、伏見姿勢でいること、それは 20 部門で押すということなどなどの常任委員、小谷、有山、増本、菊池（正）、永宮、が話し合われた。

藤原（武）、三宅の臨時委員、および文部省の関係局長、

この辺の事情を物性小委員に説明する有山さんの文書課長が出席した。なお、小谷、有山以外の臨時委員は第（8 月 28 日付）の末尾に「以上の通り少数委員で重大な

1 日の午后から加わったのであった。この席上では、見決定をせざるを得ませんでしたこと、まことに心苦しく通しについて稲田大学学術局長から強力な発言がなさ存じますが、事情御賢察下さるよう」ということが書かれた。すなわち、予算技術上、文部省としては“材木”れている。

（という表現であった）があるなしでは非常に容易さが東大総長の内交渉は茅、小谷、兼重さんがされたはずちがう。仮に東大につけるとして、理工研の物性関係 5であって、この件が東大評議会にかゝったのは 9 月 18

部門くらいを転用できる可能性があるなら、これを材木日である。但し、評議会の結論が出されたのは後日であっにして、純増 10 部門（従って計 15 部門くらい）を文て、何時であるか私は知らない。しかし、文部省の特別部省としてかなりの責任を持って押すことができると思の計らいがあったに違いないが、とにかく大蔵省に対すう。かつ、東大附置となればいずれにしても理工研にかる予算要求が間に合ったのであるから、10 月頃早急ならむことは必然である。一方、大阪のような材木がない

検討が進んだに違いない。その場合の大問題は理工研とところは、うまく行っても 10 ～ 12 部門で、それ以上のからみ合いであった。

は自信がない。これでは物性小委の計画とかなりかけ離理工研の物性関係の方達は、物性研の計画についてはれたものになろう、ということを述べられた。そこで、賛成であっても、自分のところにからむとは予想されてこのような状勢判断を基礎にこの会合に出席した物性小いなかった。当時、理工研ではその名称に適わしい理念

委員が翌日午前に会合して相談し、その結論をその午后をかゝげて、それが漸く軌道に乗り出したという時期での会合に報告して貰って審議を続けよう、ということにあったから、それを放棄して身売りをするなどのことをなった。

俄かに考えられるわけがなく、一方、理工研の態度決定

稲田さんは、流暢で非常に丁重な口調の、しかも論理が物性研創立の成否に重大な影響があるという事情に追整然たる能弁家であることで有名で、国会で代議士連中

いこまれ、非常に苦慮される立場であった。それで、一も歯が立たず、口惜しがって彼は“慇懃無礼”だといっ

体物性小委の関係者はどういうイメージを物性研に関していたらしい。この日の会合が終って、茅さんが「稲田て持っているかを聞きたいということで、ある日飯田さ氏のインギンプレイを見せようと思って、君達にもこのんと私が説明に行った。別の日には小谷さんが行かれた。

会合に出て貰ったんだ」と冗談をいわれていた。

しかし、イメージといっても、それぞれ個人的に少しずところで翌 28 日午前、確か東大物理教室に、茅、有山、小谷、永宮、藤原、三宅が、物性小委員会の形で集つ違っているから、直ちに納得を得るような説明にはならなかったようである。

まった。これ以外の方が更に加わっていたかどうか覚え

その後の理工研での審議進行については全く知らないていない。また、武藤さんについても記憶がないが、既が、恐らくこの前後に、いわゆる「矢内原総長の覚え書に前日の話で理工研がどうかすると現実的な渦中にまきき」が出されたのであろう。これは、「物性研は東大が10

自主的に管理をするが、共同利用研としての設立趣旨はたはずである。これは恐らく茅構想で、教授の席を一時尊重して運営する」という意味のもので、東大内の文書

東大全体から借りてこの方策が取られたのであろうが、として残っており、また、物性研においてもこれを重要辞退されて頓挫したのは残念であった。

な文書の一つとして考えているが、実は何時、どういう

物性研に発令になった直後の 7 月上旬から私はアメ範囲の関係者の間に取り交わされた「覚え書」なのであ

リカ、カナダに国際会議出張のため 1 月半ほど出張しるかは、私自身知らない。それはとにかくとして、このたが、その間も設立準備の作業はどんどん進められ、建2 ケ月くらいの短期間に、理工研から 4 部門が転換する築などの大変めんどうな問題は、柿内さんにお鉢が回っという形で、物性研を東大が引き受けることに決定した

た。建築といえば、私が海外出張するのを利用して、アようである。翌 32 年 1 月中旬に大蔵省の内示があり、メリカの各研究所の建築を見て来ないか、気が進まなけ

最初の予算（3,000 万円の準備金程度のもの）と初年度

れば他の方法を考えるが、との話しが茅さんからあった。

3 部門（内 2 部門は理工研より）の新設がきまったので

それで、これも今ではどうかと思うが、気が進まない方ある。

の選択をした。その後、在米中の澤田、神前の両氏が帰しかし、その時まだ、以後物性研と物性小委がどう関国前の期間を利用して、この役割を引き受けられ、また連するかについては多少問題が残っていたらしく、永宮

少し後になって、営繕課の山崎次長（当時）が同様の目さん（もう第 2 代の物性小委委員長であったかも知れ

的を主として海外視察にいかれた。

ない）が心配して、一度よく話し合おうではないかとい

さて、私も設立準備委員会の一員となって、矢内原さ

うことになり、2 月か 3 月の頃だが、或る夜柿内さん、んに接することになった。何事についてもきびしい考え

永宮さんと私の家で懇談をした。少し遅れて小谷さんもの方で、例えは、所員の兼任（非常勤等）について「大見えた、話の内容は詳しく覚えていないが、要するに、学の職員は本務に没頭するのが原則であり、研究所は特

将来も物性小委は物性研に対する圧力団体ではなく、協にそうであるべきである。況や、創設時は望ましくない」

力団体と考えるべきであろう、という点で意見が一致しといわれた事が印象に深く残っている。このような厳したと思う。

い一面、人なつっこい面が何かの折節によく現われた。

東大における物性研の設立準備委員会は 2 月 21 日に物性研究所での研究は、固体物理がかなり中心にな発足しているが、委員はすべて東大の中の人であるから、るが、そればかりではないことは、当初からの構想で私はその初期の様子については知らない。母委員会の他あったが、ʻ 物性 ʼ に対応する良い英語がない。それに、いくつかの専門委員会がつくられ、この方はかなりで、当時の所員や物性小委で考えた結果“Institute for

始めから出席した。

Solid State and Chemical Physics”という英語名 ―英

ところで、当時私は東京工大にいた。4 月であろうか、語としては一寸無理があるが― を考えて、準備委員会

ある日初代所長の茅さんが見えて、準備委員会で結晶 Iに提案したところ、矢内原さんは「専門上の細かいニュに推篤がきまったので引受けないか、というお話しであ

アンスは分らぬが、名前は短くて良いのではないか」とる。これは名誉と感ずべきことかも知れないが、理工研いう意見で、結局いまの英語名になったのである。

の方ほどではないにしても、私も苦慮しなければならな

その後の準備過程について、書くことはなかなかつき

かった。それは、工大での研究室を、殆どゼロの状態かない。例えば、当初は理工研に間借りをしていて、そのら築き始めて、漸く整備が進み、これからというところ

頃の物性研の本屋は、台風が来ると心配になる延 80 坪であって、この大学に大いに責任を感じていた。一方、ほどの木造バラックであったことなどは、いまでは想像

物性研の計画には、いろいろなお鉢が回ってくるうち、

できないことであろう。この中に初代の事務長牧野氏以

いつの間にかかなり深入りをして来たのが事実であり、下が頑張っていて、大変なはり切りようであった。武藤

この方にもまた責任を感ぜざるを得なかった。そんな事さんはその頃からもう忙しくなられていた。

で、次に茅さんのところに伺ったとき、自ら積極的に望（物性研だより創立 10 周年特集 Vol. 7 No.4 (1967) p1）

んで物性研に参加しようという心境ではなく、むしろ受身の形でお引受けする、という意味の御返事をした。今になって考えれば、不要の事を申し上げたものだと思うが、その時の偽らざる気持だったのである。
私のほかに同時に 2 人の方に教授就任の交渉があっ11

物性研 50 年の歴史

ー第Ⅰ期ー

物性研究所設立趣意書（物性研要覧から )1．設立趣旨接にからみあい、またその成果がきわめて急速に応用に

物性研究所は、物性物理学の綜合的かつ系統的な研究移されている世界の現状を考えると、これはもっとも現を行ない、それによってわが国の学問の水準を高め工業

実的な根本的方策であるといえる。さらにまた、原子力技術の発展に貢献することを目的とする。

工業の発展を目前にひかえ、物性研究の分野が急速に拡

物性物理学は物質の構造とその諸性質を近代物理学の大されつつある今日、もしこのような根本的方策に時期

強力な方法によって解明するもので、近年急速に発展しを失するならば、悔を永久にのこすことになるであろう。

つつある基礎分野の一つである。

物性物理学においては、その性格の本質として、対象

物性物理学は化学、電気工学、冶金学等の諸科学と密とする物質にあらゆる研究方法を多角的に駆使するきわ接に関係しているばかりでなく、その諸成果は工業技術

めて高度の綜合性をもつ研究が必要である。そのために一般の発展に対して直接に重大な意義をもっている。

は、基本的な各種精密実験装置はもとより、極低温、高欧米諸国においては広汎な物性物理学的研究が系統的

圧、高温、高磁場実験設備、高速イオン加速装置、中性に徹底して行なわれ、それらの諸成果は深く工業技術に

子線源、高速計算機等の大型設備が要求される。しかる滲透してその発展の重要な基礎をなし、新しい技術の広に現在わが国における物性研究の設備ははなはだ貧弱で大な分野をひらく原動力となっている。ゲルマニウム半あり、かなりの内容を有する研究機関としては金属材料導体の研究から生れたトランジスター、強磁性酸化物の研究所が唯一つのものである。このような状態では、物研究から発展したフェライトの広汎な応用などはよく知性全般の充実した基礎研究を遂行することは到底望むべられた例であろう。

くもない。

一方、わが国の工業技術の後進性については、工業諸

われわれは現状を検討し、わが国における物性物理学

材料に関する基本的な欠陥がその重大な要因としてしの研究の進むべき道を慎重に考究した結果、この水準をばしば指摘されているがそれらの欠陥を克服するために急速に引上げるために物性物理学研究所を設置すること

は物性物理学的な研究にまたねばならないことが少くながもっとも適切な方法であるという結論に達した。このい。さらに新しい材料を発見し、新しい技術を外国に先研究所は、物性物理学のうち、固体物理学を中心とする

んじて開拓することは、物性の基礎的研究なしにはまっ

分野においてその基礎的研究を高度の綜合性をもって行たく不能である。この意味で、わが国の物性物理学がになうに足る充分な近代的設備を整えた中央的研究撥関でなうべき任務はきわめて大きいと考えられる。

あることが望まれる。ここにおいて物性の研究を強力にわが国の物性物理学は相当数の優秀な研究者をもち、推進するとともに、全国の研究者がその設備を利用して部分的には世界に誇るに足る業績をあげているが、残念

その研究を徹底的に遂行することを積極的に援助し、さながら現在、このような任務を充分に果し得る状態にはらにわが国や工業技術の要求から生れる問題を根本的にない。その主な理由は、設備の貧困、老朽、研究費の不究明してゆくならば、すでに優秀な萌芽をはらむわが国足、研究組織の欠陥等によって、その進歩が跛行的であの物性物理学の水準は劃期的に高められ、それがわが国

り、一般的水準において欧米諸国にくらべて立ちおくれの工業技術の後進性を脱却する根本的な契機となることていることにある。

は期して待つべきであろう。われわれはこのような物性したがって、わが国の技術の開発力を高め、その後進

物理学研究所の設置が、わが国の現状に照らして適切か性を脱却するために現在もっとも必要とされることの一つ緊急であることを痛感し、その速かな実現をここに要つは、物性物理学の基礎的研究を速かに世界一流の水準望する。

にもちあげることである。物性の基礎的研究が技術と密

12

2．組

いうまでもないが、その研究の諸成果は、化学、地質学、

織

1．大学附置、又は国立研究所とする。

鉱物学、地球物理学、天文学、生物学、電気工学、応用

2．所長、主任研究員（教授）、研究員（助教授、助手）、

化学、冶金学等の諸科学の発展にきわめて大きな影響を技術員、事務官等の職員をおく。

与えている。

3．定員は約 260 とし、うち研究員 100、技官 20、技術員 100 ～、事務員 25、その他 15とする。

4．部および室をもって研究組織を構成する。
部

物性理論、分子物性、金属物性、非金属物性、

非晶質物性、半導体物性、磁性、誘電体物性、塑性、
界面物性、光学物性、固体核物性、等。
室

極低温、高磁場、超高圧、分光、電波分光、

Ⅹ線、電子線、粒子線加速、結晶作製、計算等。

特に強調しなければならないことは、工業技術の発展に対して物性の基礎的研究がもつ重大な意義である。工
業機器の性能は、そこに用いられる材料の良否によって決定的に支配される。また新しい性質をもつ材料の発見
は新しい技術の広大な分野をひらいてゆく。
たとえば固体電子論を基底としたゲルマニウム半導体の基礎的な研究は、トランジスターを生み電気工学に飛躍的な進歩をもたらした。強磁性酸化物の研究は、物質
磁性の基礎的な問題としてフェリ磁性とよばれる新しい部は対象とする物質および属性を中心とした綜合

分野をひらいたが、それとともにフェライトの広汎な応的研究の組織であり、室は研究施設を中心としてそ用が発展されるに至っている。チタン酸バリウムなどのの保持および発展の責任を負う研究組織である。こ強誘電体の発見とその応用などもよく知られた例であろ

れらは相互に密接な関係を保ち、綜合的研究の実をう。物性の基礎研究と工業技術がこのように相互に密接あげるように運営されなければならない。

に影響しつつ発展することの例は数限りない。

規模はさし当り全体で 20 講座程度と考えている。

今日、金属、非金属の別を問わず、物質の特性を利用

上記の部及び室は決して固定化されたものでする技術を発展させるためには深く物質構造の基礎をさはなく、研究領域の発展に伴い機動的に組織される

ぐり、複雑な機構を解明することが必要欠くべからざるものである。

ものになってきた。

注

5．研究員については、全国的な交流をはかるために欧米諸国においては、物質材料の物理的研究はきわめ適当な制度を設ける。

て活溌であって、有力な諸大学その他の純学術的研究

6．本研究所の施設をひろく利用させるために定員外

機関はもとより、Bell、Westinghouse、GE、Phillips、に非常勤研究員をおくことが出来る。

Siemens 等、生産関係会社の研究所においても、物性

7．本研究所の運営に関しては、全国の研究者の総意の基礎的研究が、組織的かつ綜合的に行われ、その成果を反映させるために適当な機関を設ける。

は工業に深く滲透して、めざましい発展の原動力となっ8．本研究所の活動と工業技術界との連絡を密ならしている。わが国においても、物性物理学の研究は相当活めるために適当な連絡機関を設ける。

溌に行われ、部分的には世界に誇るに足りる業績をあげ

3．予算および施設の概要ている。特に金属の方面では、金属材料研究所のあげて（省きた成果はいちじるしいものがある。しかしながら、物

略）

4．定員

性物理学全体として見ると、その進歩は跛行的であり、（省略）

基礎研究の水準は全般として先進国に比して数年おくれ

5．年間経常費概算ているといってよい。基礎研究が工業に滲透してゆく度（省略）

合についていえば更に数年のおくれがあるといえる。こ6．実施方法の事実は、わが国の工業技術の後進性と深い関係にある。

（省略）

すでにしばしば指摘されているように、この後進性の一7．趣旨の補足説明

つの大きな要因は、工業材料に関する基本的な欠陥にあ物質の構造とその諸性質を原子論的な立場から、近代る。この欠陥の少くも一部は、材料物質の基礎的研究の物理学の強力な方法によって解明することを目的とす

不足にあることも認識されている。この意味でも、わがる物性物理学は近年きわめて急速に発展しつつあり、原国の物性物理学が負わねばならない任務は大きいのであ子核物理学とともに近代物理学の二大分野を形成しているが、さらにわが国が現在の後進性を克服し、外国に先る。物性物理学が基礎科学としてもつそれ自身の意義はんじて新しい工業技術を開拓してゆくことに至っては、

13

物性研 50 年の歴史

ー第Ⅰ期ー

さきに述べたような世界の情勢に徴しても、まず物性研

物性物理学をそれ自身として発展させるためにも、ま究の水準を高めねばならない必要があることは明らかでた上に述べたような工業技術の基礎としてのその役割をあろう。わが国においては折角着手された新しい研究も果させるためにもわが国のこのような現状を速やかに改工業的に高い価値を生むまでに進められ得ないで、いわめることが第一に必要である。基礎研究自身の力の弱さ

ば中途半端に終ることが少くないがその理由の一半が基が根本的な障害である以上、基礎と応用との連携をさけ

礎研究の力の弱さにあることを認めねばならない。そのぶだけでは事態が改善されないことは明らかである。綜

一例としては上にふれたフェライトがあげられる。
加藤、合的な研究を強力に推進し、基礎研究全体の水準を高め

武井両氏がこれを発見し、その若干の応用を試みたのはることこそ、わが国の物性物理学が進んで技術へ貢献し、外国に先んじたのであったが、その徹底した基礎的研究

また技術からの要求に応える力を養い、相互の影響のもがわが国で伸びなかったために、技術的応用のひろい発とに発展してゆく根本となるのである。

展は外国にこれをゆずらなければならなかった。このよ

これを思えば、わが国における物性研究の現態勢は、

うにわが国における基礎研究の水準が低いために、芽生

現状として不満足であるというにとどまらず、将来に備えた研究の完成を他にゆずり、その成果を再輸入するとえる用意が全く欠けているといわざるを得ない。物性のいう例は二三にとどまらない。

基礎的研究の成果が技術的応用に移される速度が驚くほ

物性物理学の研究には種々の側面からの徹底した分析

ど急速である現在、またさらに原子力工業の発展を目前と高度の綜合性とが要求される。たとえばゲルマニウにひかえて、物性研究の分野が急速に拡大されつつある

ム半導体の研究を見ればふつうの電気的な方法はもとよ

今日、これはきわめて憂慮すべき事態である。

り、赤外線をふくむ光学的研究、マイクロ波、粒子線衝

われわれはわが国のこのような現状、および進むべき撃、結晶転位的な研究、液体ヘリウム温度における研究、将来の道を慎重に討議した結果、物理学の研究を近代化

高圧下における研究等ほとんどあらゆる物理的方法がこしその水準を急速に高めるために、高度の綜合的研究をこに集中される。このようにすべての角度から行なった

行なうに実力を具えた物性物理学研究所の設置が必要で研究を綜合してゲルマニウムの複雑な性質の由来するとあるという結論に達した。

ころが解明され、さらにその性質を統御し、これを技術的に応用する方法が発見されたのである。

この研究所には極低温実験設備、高温実験、高圧実験、
強磁場実験、あらゆる波長にわたる分光装置、精密な結ゲルマニウムの例に限らず、このきわめて高度の綜合晶解析実験装置、高エネルギー粒子線発生装置、電子計性は、物性の研究方法のもっとも基本的な性格であって、算機、その他高度の精密測定装置など最も進んだ大規模

近年における物性研究の驚くべき発展はそのような方法の実験設備と、また物性実験の基本たる試料の作製、分が組織的に行なわれたことによる。

析に必要な設備等を整える。所員には物性の理論、実験

物性物理学の研究方法がこのように組織的に発展しつ

両方面における最も優秀な人材を結集し、高度の綜合性

つある現状からわが国における研究の状態を省みると、を保ちつつ固体物理学を中心とした物性の基礎的研究をわれわれの立ちおくれはきわめて明瞭になる。わが国に強力に推進するとともに、その施設を全国の研究者の共おける物性物理学的研究は大学、その他の純学術的研究

同利用の便に供し、わが国の物性物理学全般の水準の向機関、および応用との関連をもったあるいは応用を主と上をはかる。運営については人事の交流に充分留意する

した各種研究機関において行なわれているが、それらはとともに、この方面の大規模な最新の設備を常に遅滞な全般的にいって旧式な貧弱な設備に、あるいは均衡を欠く建設し、わが国物性方面研究の中心たる実を挙げるこいた僅かな新しい施設に頼って組織されない散発的な研とに努める。

究に止まることが多い。これは現状としては無理からぬ完備した設備をもった中央研究所として、この研究所ことであって、研究を徹底させようとしてもただちに設は物性の基礎的研究を飛躍的に前進させる原動力となる備の欠如という障壁に妨げられ、すぐれた着想も不完全であろう。ここでは基礎的な立場から高度に綜合的な研な結果に終わらざるを得ないのが実状である。このよう

究が自主的に行なわれるが、これとともに他の研究機関

な研究設備の欠陥は、近代的な研究の推進を阻み、基礎の研究者が、それぞれの研究機関においては完成するこ的研究自身の遂行を妨げているばかりでなく、その成果とのできない研究を完結するためには、短期研究員そのの発展性、その技術的価値を著しく低下させているので

他適当な形で本研究所の設備を利用することができるもある。

のとなるであろう。このような利用の途は必ずしも狭い14意味の物性研究者に限らず、それを必要とする他の分野究から生れた基礎的な問題の研究も本研究所において行の研究者にも開かれるべきである。また試料の作製など

なうことはもとよりである。

について本研究所は研究者にひろく便宜を供給することが必要である。
本研究所はいわゆる応用ないし技術的問題を主体とす

以上にのべた性格は現在研究所に望み得ない独自のものというべきであり、また伝えられる金属材料技術研究所とも異っている。

るのではなく、上に述べた意味において固体物理学の研本研究所は他の研究所・大学、あるいは会社研究所と究を基礎的な立場から組織的に、かつ徹底的に行なうこ

もとより連携しなければならない。本研究所はわが国のとを目的とする。これは技術と絶縁するという意味では

科学技術の全分野の中で物性の基礎部門における系統的なく、むしろ反対にそのような方法によってのみ世界の研究という任務をはたすのである。

技術的な水準を抜くことが望み得るのである。技術的研

無（物性研要覧

(1966) p152）

題（物性研だよりから）
久保亮五（東大・理）物性研だより、なるものができるが、お前はいろいろ

は非常に大切な機能で、この雑誌のすくなくとも半分く

言いたいことがあるようだから、ぜひ何枚か書け、といらいはそのような記事にあてられてよいと思う。われわう編集子からのきついお達しである。あいにく、大へん

れの大きな期待を荷って生れた物性研がその任務を果す

忙しいのでつらいことであるが、これをつくるように何ためには、研究所と外部との交通を盛にすることがまずべんか物性研の共同利用の委員会でお願いしたこともあ

何よりも必要である。それが第一の仕事である。

る手前、何か書く義務も感じないわけにはゆかない。で、

しかし、それだけでは充分でないのではなかろうか。

取り止めもない感想を並べて責をふさぐことでおゆるし

物性研究所が共同利用の研究所として完成されるのは、を乞うことにしたい。

わが国の物性研究者がそこを自分たちの研究所だ、と感正直のところ、「物性研だより」という名よりももっじるようになったときである。それは人民が王宮を占領とよい名称はないものだろうか。というのは、まず第一するのとはわけがちがうから、大学の自治の鉄則を犯すに、この雑誌？は上意下達の機関であってはならない、

不敵な言い方だということにはなるまいが、自分たちのという主張をこゝでも繰返したいからである。クレムリというのが言い過ぎなら、自分の研究室の隣室だ、と言ン宮殿のツアーの寝室からは箱がブラ下げてあって、人直してもよい。いや、それではちょっと言足りない。物民の訴えは直々、皇帝の目にふれるようになっていたが、性研が A の隣り、B の隣りであり、また A と B とが隣

物性研だよりの仕事はそのような直訴箱だけではないだ

り同志である、とそういう関係が、物性研をつくろう、ろう。

といったとき私たちが心に抱いたイメージだったのであ

もちろん、物性研だよりには、共同利用研究所としてる。

の物性研の活動が委細報告されるだろう。また、所外の物性研だより、という名よりももっとよい名を、といっ人々から、こうあってほしい、あれをやってほしい、とた第二の理由は、このような f. c. c. 的な関係をよく表いう遠慮のない注文が寄せられるだろう。そういうことわしていないように思うからである。

15

物性研 50 年の歴史

ー第Ⅰ期ー

共同利用は、物性研と研究者 A、B‥‥‥‥‥のそれぞ究者のご注文に応ずるサーヴイスを専一にということ

れとの関係だけではない。 A、B、‥‥‥‥‥の相互のではない。それも結構だし、怠ってはならないことであ密接な関係の上に共同利用がはじめて可能になるのであるが、何よりも肝心かなめなことは、物性研が、わが国る。A、B‥‥‥の関係を密接にすることは何も物性研の研究を革命的に発展させるためのテコの役を果すこと究所の責任ではないが、その本質的な意味を考えれば物であると思う。極端な言い方をすれば、こまごました煩

性研だよりがそれに一役買うことは至極当然ではなかろ

雑なサーヴイスを事とする共同利用などは、もしそれがうか。

本質的なこの目的に反するなら止めることがあってもよおそらくこの希望は容れられて、何か物性研究者相互い。

のコミュニケーションの場がこゝにできることであろ

もちろん、これは何も、わが国の物理研究は如何にあう。とすれば私もあまりその名に拘泥はすまい、と思う。

るべきか、という議論に日を暮せ、などということではたゞもし何か名案があれば、皆さんのお智恵を拝借したない。だが、共同利用のための委員会が貴重な費用を使

い。元来は
「物性」
ぐらいがよかったかもしれないが、こっいながら、ただ研究会の予算の勘定を合せることをもっちがモタモタしている間に商業誌に先取されてしまったて事おわりとするようであっては困るのである。それものはちょっと残念である。物性研の構想は 1954 年ころ

はじめはしかたないとしても、そういうことに固定され、からいぶり出し、1956 年の 4 月に学術会議の決議といそれで自己満足に陥るようではなおさらのことである。

う形になり、その翌年にはともかく一応設立にこぎつけ

そんなことでなく、もっと具体的な研究が物性研の機能た。しかし発足したといえるのはやっと昨年のことであとして計画され、実行されること、そしてそれが、物性る。やっと、といったが考えようによってはまあ早くで研の内外を問わず、能力ある研究者につねに戸を開いてきた、ともいえないこともないし、また別な考え方ではいることが共同利用の本質であると思う。

何でこんなにおそかったのかともいえる。ともかくそれ

こういうことは繰返すまでもない。皆わかっているこが 20 講座の威容を誇り、日本だけでなく全世界の注目とだ、とおっしゃる方もあろう。物性研のスタッフの方々を集めて仕事をはじめようとする今日、過去をふりかえにはおそらく改めて申上げるまでもなく充分おわかりのり、将来を思うと、大きな喜びと期待とともにまたいく

ことでもあろう。しかし、私は少くも物性研の外の人々

つかの悔痕に爪を噛み、また心配に胸の痛む思いがする。

には繰返していう意味もあろうか、と思う。物性研の共それらをくだくだしく今述べ立てることはすまい。

同利用といえば研究会か、くらいにしか思っておられな

しかし、一つやはりどうしても言いたいことは「物性い方もかなりあるようである。物性研はエライ人ばかり

研だより」の名字にことよせていった物性研の理念であいる所で近寄り難しいところだ、と思っている方もある

る。共同利用研究所とは何か、ということは繰返し繰返ようである。そういう方には是非考え直して頂いて、物し議論されてきた。それが何であるか、は必らずしも一

性研はわれわれのものだ、と思って頂きたい。そのよう義的ではない。基研、核研、物性研、あるいは蛋白研、な連帯意識なしには共同利用はそれこそ共同便所に随す

それぞれの行き方がちがうことは当然であるから、他にるだけである。

倣う必要は全然ないが、大義は大義である。

こういうことも抽象的にいっただけでは成立たない。

ある人々は、そのような理想はもうとっくに捨てるべ

それはわれわれのほんとうの研究活動を通じてはじめてきサ、と言う。私も時にあるいはその方がよいのカナ、

現実となってゆく。私が「物性研だより」の機能としてと思うこともないでもない。しかし、現実に日本におけいちばん大事だと思うことは、それが実際にそのようなる研究の様子を考えると、やはり物性研の元来の理念を

研究活動の一つのメディアムになることである。そのた捨てることは少くもこゝ 10 年くらいはできそうにもな

めには、物性研だよりが、上意下達の機関でもなく、まいと思い直さないわけにはゆかない。物性研はスタッフた直訴箱でもなく、物性研を中心とした f. c. c. 的機能の質と量の相乗積といい、設備といい、現在の日本ではを果すことが本質的であることをくどいようだが、繰返

断然他を抜いた陣容であるし、また世界的にも充分一流して主張したい。それは単に編集子の努力だけでできるのレベルにある。何といっても、それは共同利用研究所

ものではない。物性研究者全体の、またひろくいえば物の大義によってはじめて可能になったことを決して忘れ

理、化学、工学その他もっとひろい範囲の研究者全体のてはなるまい。

理解と協力の上にはじめて可能となるものであろう。

共同利用研究所である、ということの意味はよその研

16（物性研だよりVol.1 No.1 (1961) p21）

カスケード型水素ヘリウム液化機

大型ビッター型電磁石

テトラアンビル

高圧電子線回析装置INS-SOR グループによる RING 建設

17

物性研 50 年の歴史

ー第Ⅱ期ー

物性研所長在任中のこと（創立 30 周年記念冊子から）

芳田
物性研設立 30 周年を迎えることになりました。私奎（6 代所長）

題は絶対に避けて通るわけにはゆかないことでした。

は物性研には 1960 年の初頭から 1983 年 3 月の退官

このようなわけで、物性研将来計画の検討をはじめた

迄 23 年間在職しましたので大体物性研とともに生きてのは所長就任まもなくの頃でした。所員のみなさんが 3きたということになります。その間、1976 年 4 月から

つのグループに分れてそれぞれのグループから意見を出

1981 年 3 月迄所長を務めました。このたび、出版委員していただき、それをまとめて検討し、大体の構想が出の先生方から所長在任中の主な活動状況について書けと来上るのに数ケ月以上はかかったように思います。このいう依頼をうけて筆をとりました。私の所長時代のでき

構想は印刷し、物性研だよりに掲載し、あるいは物小委、ごとというのはやはり物性研の将来計画の立案と実施と物性研共同利用専門委員会の委員、その他に配布しましいうことになります。それで、この将来計画の立案実施たので、今もそのパンフレットは容易に見付かると思いの経過について、昔のことを思い出しながらお話するこます。この構想の骨子はおよそ次のようなものであったとにします。

と思います。

私が所長に就任したのは 1976 年でしたが、もう物性

当時は各大学の物性研究の研究設備はかなり向上し、研は設立後 20 年近くも経過していて物性研究そのもの

物性研の設備とあまり大差のない水準にありましたのでが、研究対象の面からも、研究方法の面からも設立当時

共同利用研として全国物性研究の中心であるためにはよとはかなり変ってきておりまして、物性研はこのようそにないかなり大型の設備をもってそれを共同利用に供な環境の中で共同利用研究所として使命をどういう形でする必要があるという考えであります。この考えは原子

果してゆけばよいかという問題を検討し、物性研の将来核研究所や高エネルギー研などの考え方に少し歩みよっ

計画を考えるべき時期にきておりました。物性研では共たもので、‘あらゆる物性研究を一堂に集めそれぞれの同利用のあり方とか、将来構想とか、それまでにも何回分野で相当の設備をもち、物性の総合的研究を目差す’

か議論してまいりました。鈴木所長の頃には重イオン加という当初の物性研設立の主旨とはいささか異るもので速器の導入をめぐって議論が展開されたこともありましあります。現在のように広範囲に拡大した物性分野を網た。また山下所長の時には、核研に建設された放射光施

羅することは所詮不可能であるからです。

設を物性研が引続くことになり、この問題を廻ってもいろいろ議論がなされました。

以上のような考えに基いていくつかの重点研究を設定する。それと同時に従来のような研究室単位の研究室をかなり大きな計画を立て、それを実現させるには少くいくつか残す。これは重点研究の設備を利用し、同時にとも 5 ～ 6 年場合によっては 10 年の歳月が必要です。

研究者独自の研究を推進するもので、物性研究に必要不

物性研には設立のとき一挙に所員を集めたという事情が可欠の機動性をもたせるためにも必要である、と考えらあって、教授の年令にあまり差がなく、ある短期間に集れる。あとは理論研究室で、これは現状の 9 研究室程中して所員が定年退官するという特殊事情があり、私が度の規模が適当である。

所長になりました 1976 年にはこの時期が 6 ～ 7 年先にこのような基礎的構想を具体化するに当って、1 つの追っておりました。このようなわけで、物性研の現状を条件をつけました。この条件は物性研の当時の 21 部門

分析し将来計画を立案し、それを実行することは、時期と SOR 施設という規模を変えないというものでありま的にも先に延ばすことができない事態にありました。私す。これはその当時既に人員増、部門増は非常に難しいが山下さんから所長を引継いだときも山下さんから強く情勢にあったことにもよりますが、研究所としての組織要望されたのはこのことでして、私としてはこの重要課が現状以上に大きくなることは運営上好ましくないと考18

えたからです。すなわち、重要な点は物性研の将来計画

研の事務部の協力が不可欠で初期には長谷川事務部長、は研究所の拡張、組織増ではなくて、研究所の体勢ある

上田経理課長、その後は栗原部長、渡森課長ほか大勢

いは体質改革であるということであります。

の方々の協力をいただきました。また概算要求の提出に基本的考えが決まれば問題は何を重点研究に選ぶかということです。これについては所員のみなさんが熱心に当っては東大向坊総長、特別補佐の植村さんの御理解と御協力が大変な助けとなりました。

議論を重ねられて、結局、超低温、超強磁場、極限レー

物性研がこの計画の概算要求を出す、2 ～ 3 年前から

ザー、表面物性、軌道放射と従来からの超高圧、中性子

文科系研究所で大部門制をとる所がいくつか出てきましが加わることになった。新しく立てられた柱は結局始めた。この大部門制については、私自身当初はあまり関心の 4 つである。このように選び出した重点研究は始めをもっていませんでした。というのは重点研究は複数のの意気込みからみて、何の新鮮味もないものになってし部門が担当するのであるが、形式上の組織は現状のまままったという感を持たれるかも知れません。
しかし、我々

で実行上は差支えないと考えていました。しかし、これはそれぞれの計画を成功させる充分の自信と成算のあるだけの計画を実行するには形式上も大部門制に変えた方ものを選ばなければならなかったのであります。超低温が実行しやすいと考えるようになりました。それで大部の計画は少し前山下さんの時代から小規模ではありまし

門制への移行も概算要求の中に採り入れました。あとでたが大野、菅原、永野、生嶋の 4 所員によって検討さ分ったことですが、この大部門制への移行は物性研のこれておりましたし、超強磁場もクネール法での準備研究の計画を円滑に実施してゆく上で、大変有利な働きをす

は近角、三浦所員を中心に進められていました。表面物ることになりました。

性は物性研の化学の 3 所員の退官後の研究室を一括し概算要求がでてからは、重点部門の担当者事務部が大て表面物性の研究に集約すべきであるという長倉さんの変忙しくなりました。さらに年次計画が部分的に文部省提案をそのまま受け入れたものであります。その意味でに認められてからは、特に C 棟の建設には研究者から全く新しく立てられた計画は極限レーザーであります。

の難しい注文のために事務部の方々に大きな苦労をか

但し、超低温、超強磁場とも研究の規模・達成目標は全け、また東大の施設部の方々にも大変お世話になりましく新しく検討、立案されたのは勿論であります。

た。

重点研究選定の議論の終末の頃に、田沼さんから計画

C 棟が完成したのは私の所長任期が終った中嶋所長のの 1 つに物質開発、または試料作成を加えるべきであ頃で、私は将来計画の進行中のため 20 周年記念を見送るという強い要望がありました。私はそういくつも重点

りましたが、25 周年記念の少し前でありました。それで、研究を作るわけにはいかないという理由でこれを採用し

物性研 25 周記念は物性研再出発の時にもなりました。

ませんでした。物質開発はそれ自体かなりの組織を必要さてここで共同利用をどう考えたかということについとするし、一方機動力をもった研究室単位の研究室は（凝て一言しなければならないと思います。重点研究部門

縮系）約 10 研究室位は必要で、これ以下に縮小したく以外の凝縮系と理論については従来と変わりはありませなかったからです。しかし、私のあと中嶋所長、豊沢所

んが、重点研究部門では大型装置の維持、設備の向上で長は物質開発に力を入れられ、その方向に計画が現在進物性研所員は手一杯であって研究をするのには人員不足行していると聞いています。

でありましょう。したがって大型装置を使っての研究は

さて、重点研究はいくつかの研究室、部門から構成さ

自然外部の研究者との共同研究という形を採らざるをえれる。機動性をもった物性研究及び理論は従来通り研究

なくなるでしょう。超低温部門の客員教授として来所さ室単位で行う。この研究室単位の研究室の数は、理論 9

れ共同研究をされた大阪市大の信貴さんの場合はその典研究室、実験 9 研究室で行い、残りは重点研究に組織型的例であって、このような場合が今後も頻々と行われされることになりました。

ることが望まれます。また重点研究といえども共同利用

このような、物性研将来計画は素案ができてから、物者に使える汎用的装置はいくつも考えられる。超低温で性グループに提出され、物性研外の広い層からもいろいは永野さんが作られた大型稀釈冷凍機や超強磁場での数ろ検討をしていただきました。素案ができたのは 1976

10 万ガウスの小型強磁場発生装置などがあります。し年の末、その後約 1 年間は外部の意見をきいたり、計かし、何と言っても単なる施設利用でなく大型装置を画の細部の検討についやし、概算要求を提出したのは使って外部の研究者との共同研究の推進がやはり今後の1978 年であったと思います。概算要求の作成には物性

共同利用の真のあり方ではないでしょうか。それにして19

物性研 50 年の歴史

ー第Ⅱ期ー

も我々年配者の去ったあと、若い所員の努力によって研研の西川所長にお目にかかってお願いし、西川さんも好究成果がそろそろでてきてもよい頃ではないでしょう

意的に受取られ努力をすると言っていただきました。私か。それを祈る許りであります。

はいろいろ考えて物性研の軌道放射の将来はこの形しか最後に、この計画で最も頭を悩ましたのは、軌道放射

解決の方法がないと判断したのでありますが、やはりこと中性子部門であります。この 2 つは、私の時代の重のような大きな計画は時間のかかる問題で早急には無理点研究に当然とり上げましたが概算要求はいたしません

で気長に努力するしかないと思っています。中性子の方でした。これはまだその段階に達していないと考えたか

は原研の 3 号炉の更新と絡んで、原研に物性研の施設らであります。
軌道放射では核研の施設はすでに狭隘で、を作る方向で努力をされていると聞いています。

核研の ES からの線源の供給も、いつまでも期待できな

物性研の抱えていた難問である多数所員の交替劇、そい。将来はどこかに施設を移す必要がある、そこで考えの中には残された助手、技官の方々の身の振り方も含め、たのが高エ研にお世話になり、フォトン・ファクトリ用

この将来計画の実行により順調に終了しましたようで、の線型加速器から 500MeV 又は 1GeV の電子線を提供

軌道放射、中性子部門が何とか軌道に乗れば私が所長時してもらい高エ研内に SOR RING を建設してもらう案

代に画いた構想がすべて完了するわけであります。

であります。私と神前さんとで、この件について、高エ超強磁場実験室

1982 年 C 棟完成

20

超低温実験室アンジュレータ（つくば KEK 内 SOR）

（創立 30 周年記念冊子

p13）

レーザー実験室

中性子散乱測定装置（東海）物性研 50 年の歴史

回

想

ー第Ⅲ期ー

録

（創立 40 周年記念冊子 から）
竹内伸（10 代所長）

物性研創立 40 周年に当たり、所長時代の回想録を書たが、キャンパスに関して具体的な検討が行われる直くということであるが、回想録というにはあまりにも記接の契機となったのは、守谷所長時代の 1990 年の 6 月

憶が生々しく、また、私の所長時代のさまざまな問題は、からである。当時、政府の重要な施策であった首都圏

過去の事実とはいえない現在進行形の事柄も多く、はなの多極分散政策の一環として、都区内の政府機関に対しはだ書き難い面もある。

て、都区外に移転すべしとの要請がなされた。東京大学

私が所長を務めた 1991 年度から 1995 年度までの 5に関しては、物性研、生産研、海洋研の 3 研究所に対年間は、社会も東大も、また物性研にとっても激動といして文部省審議官から直々の要請が行われた。当時、私える時期であったと思う。この時期の社会の大きな動きもその場に立ち合ったが、「理想的な新しい研究所を作は、何といってもバブル経済の崩壊であった。東大ではる意気込みで積極的に対応してほしい」とのことであっ大学院重点化とキャンパス問題の進展が大きな出来事でた。この要請に対して、物性研は、将来計画を実現するあった。

という条件と共同利用研としての立場からの諸条件を付

物性研固有の問題としては、まず、東海村に中性子散し、これらの条件が満足されれば移転するとの態度を表

乱研究施設の設置が行われたことが挙げられる。守谷所

明した。しかし、3 研究所の意向は必ずしも足並みがそ長の時代から、原研の研究用原子炉の改造に伴って、中ろうものではなかったので、東京大学としては “当面、性子散乱研究施設の大幅な性能向上が図られ、それを受移転は行わない” とする回答を行って、物性研究所はけて 1993 年に「中性子散乱研究施設」が省令施設とし“将来移転を考慮する” 第 2 グループの機関に分類されて設置されて、物性研の中性子グループは東海村に常駐た。一方で、これを契機として、当時の有馬総長の了承体制を取ることになった。施設の設置に当たっては、山の下に、物性研として独自に移転候補地を検討すること

田科学振興財団から土地の寄付を受け、東海村に立派なとなった。守谷所長の指揮の下に、村田所員と私がその宿泊施設、研究室を設置することができた。山田科学振作業に当たった。国土庁、国鉄清算事業団、国分寺市役興財団のご好意に改めて感謝すると共に、設置に当たっ所、大宮市役所、立川市役所などさまざまな機関を訪問ての東海村役場の協力、事務部の並々ならぬ努力も忘れし、情報収集や現地視察を行い、具体的にいくつかの候ることはできない。土地が無ければ建物の要求ができな補地を検討した。なお、これらの作業に当たり、工学部、

い、建物の予算が認められなければ土地の寄付が受けら

都市工学科の川上秀光教授にはいろいろとお世話になっれない、という矛盾した状況を、事務局の努力によってた。しかし、我々の努力は結局は徒労に終わった。

解決することができたのであった。

物性研としては、国の施策に乗じ当時、時価 1 兆円

さらに、長年の懸案であった物性研究専用のスーパーともいわれた六本木キャンパスを財源の頼みとして、何コンピュータの導入が 1993 年度に実現した。これは、とか良い条件で将来計画を実現しようと図っていた。も研究者の熱意と文部省関係者の理解の賜であったが、導ちろん、六本木キャンパスの売却益は物性研だけでなく、入に当たって人員増を実現できなかったので、一部の所

東京大学や文部省も利用しようと考えていたのである。

員に大きな負担をかけることになってしまった。

物性研が独自に検討を行った最後の移転候補地は立川

私が所長時代の最大問題は、キャンパス移転を含む将の米軍基地跡地であったが、その頃には、物性研が東来計画の実現であった。キャンパス移転を前提とした将京大学全体のキャンパス計画とは独立に移転を行うこと

来計画は、すでに中嶋所長の頃からの長年の課題であっが、東京大学にとって次第に好ましくない状況になって21

物性研 50 年の歴史

ー第Ⅲ期ー

きていた。
それは、
東京大学として柏キャンパスを新キャづくものであり、前述の文部省審議官の言葉を信じていンパス候補地として決定し、新キャンパスのアカデミッ

たからである。事実、私も所長になってから文部省関係

クプランが具体的に検討され始めたからである。共同利者から理想的な計画を作るようにと言われた記憶があ用研とはいえ、東京大学の一部局として物性研究所がる。第二は、政府の要請と無関係ではないが、六本木キャ独自の行動を取ることは好ましくなくなったのである。

ンパスの経済価値が極めて大きく、予算的な面での心配

1992 年度に入って、全学的なキャンパス委員会においが無かったことである。今から考えると、バブル崩壊以て、本郷地区キャンパス、駒場地区キャンパスおよび柏

前は実にお目出たい時代であったといわざるを得ない。

新キャンパスを東京大学の 3 つの極とする、いわゆる 3

しかし、バブルの崩壊と共に事態は大きく変わった。都

極構造構想が具体的に検討されるようになった。東京大

心の土地の価値は下落の一途をたどり、多極分散政策は学のキャンパス再配置計画に当たっては、（1）部局自雲散霧消の状態になった。その結果、上述の “物性研特治の原則、（2）部局衡平の原則および（3）関連部局優殊事情” も威力がなくなってしまったのである。

先の原則の 3 原則が設けられた。このような状況の下で、結局、第三世代の物性研は、第二世代の技術偏重の研

物性研は関連部局として、高輝度光源施設の建設を含む究体制からバランスの取れた総合的な物性研究所体制

将来計画の実現を条件として、柏キャンパスヘの移転をに変え、共同利用が大きなウェイトを占める部分はいく

進めることにしたのである。

つかのセンターとして独立させた形で、1996 年度から
現組織が実現した。大部門組織が全面的に改組されて別将来計画
将来計画について述べるに当たって、まず物性研のの新しい大部門組織となった全国で初めてのケースである。

歴史の概略を記す。1957 年に設立されてからの約 5 年

なお、1990 年代に入って、東大理学部物理教室を皮間の創設期を経たのち、約 20 年間の第一世代の総花的切りに盛んになった外部評価を、物性研も 1995 年度の研究体制を経て、1980 年に大部門制に改組して、極限始めに実行し、さまざまな貴重な御意見、御提言を頂く

環境の技術開発に重点を置いた第二世代の研究体制に移と共に、将来計画についても一応のお墨付きをもらう行した。その問に、我が国としては先駆的な中性子散乱

ことになった。外部評価委員として、江崎筑波大学長の施設を原子力研究所内に建設し、また世界で初めての専

他、海外の超一流の研究者にお願いし、全員が一同に会

用の電子シンクロトロンを用いた放射光施設を原子核研して評価委員会を開催した。今から考えるとよく全員に究所内に建設して、全国の物性研究者のために多大の貢集まって頂けたものだと思う。協力頂いた評価委員に改献をなしてきた。これらの施設の内、幸い中性子散乱施

めて感謝すると共に、準備に当たった所員の努力にも敬設は、前述のように更新することができたが、他の多く意を表したい。

の施設は、当然のことながら、年月を経てその先端性をところで、一応新しい研究体制は確立したわけである

徐々に失うことになってきた。第三世代の物性研の計画が、最大の懸案は高輝度光源計画であり、未だに明確なは、放射光施設の更新計画と共に 1980 年代からすでに見通しがないようで心が痛い。人員、予算の面で物性研検討が始まっており、守谷所長の時代には 10ha 以上のの規模拡大を夢見ていた当初の計画では、当然、高輝度

新キャンパスヘの移転を前提として、研究所のスケール

光源計画を第三世代の物性研の中に建設することを想定

アップを伴う具体的な将来計画の検討が進められた。私していた。しかし、バブル経済が崩壊して物性研の特殊が所長になってからもそれを継承して、キャンパスの検事情が失われてからは、この計画を物性研一部局の計画討と平行して、将来計画委員会で議論を続けた。一方、として遂行することにはさまざまな困難が予想されるこ

全国的には、1980 年代後半から物性グループによってとになった。一方、我が国の加速器関連の計画を審議す「物性研究拠点構想（いわゆる国分寺計画）」に関する議る、学術審議会・加速器部会では、1994 年度の後半に、論がなされてきたが、外部からは物性研の膨張計画に対我が国の放射光建設の諸計画に関する検討がワーキングする批判もあった。
当時の第三世代の物性研究所構想は、グループによって行われ、物性研の高輝度光源計画につ

現在ではとても考えられないような極めて規模の大きい

いては、その重要性、緊急性は評価されたが、建設およものであった。このようなスケールアップが可能であろび運営に当たっての支援体制について早急に対策を講じうと信じていた理由は以下の 2 つの “物性研特殊事情”

るよう要請された。このような状況の下でこのまま物性であった。一つは、物性研の移転は政府の強い要請に基研の付属施設として高輝度光源計画を推し進めることに22強い危惧をもち、1995 年度はじめに、理学部長、工学元来、東京大学の新キャンパスヘの強い欲求は、本郷

部長、
核研所長、
原総センター長などの理解を得て、急拠、地区の狭隘化によって劣化した研究・教育環境の改善と

柏キャンパスに全学センターとしての「加速器科学研究

新計画を実現するスペースを確保することに端を発してセンター」を設置することを構想し、その中で全学的支いた。それは、元来、本郷地区については、高層化を伴援の下で高輝度光源計画を実現する計画を立てた。このう再開発は行わないという原則があったからであると理提案は全学的な検討を経て新キャンパス等構想委員会に解している。この原則はいつの間にか消失して、1993

よって裁定された「東京大学のキャンパス計画」の中に年頃には本郷地区の全面的な再開発が全学的に検討さ盛り込まれ、1995 年 6 月の評議会で承認された。現在、れ、1994 年には本郷地区の再開発の青図が出来上がっ

柏キャンパスの物性研の敷地に隣接して設置される計画た。それは、一部の保存建物を除いて、高層化を伴う全になっているが、この高輝度光源の実現なくしては物性面的改築を行うもので、各研究科、研究所への土地の区研の条件が満たされたことにはならない。早期の実現を割りも大幅に変更されることになっている。この計画が切望する。

実現すれば建物スペースは現在の 1.5 倍になる。その実
現には 50 年あるいはそれ以上を要すると云われている

キャンバス移転が、しかし、この再開発計画の出現によって新キャン

六本木キャンパスの地価の暴落（現在は往時の 1/10）

パスに対するインセンティブは著しく弱まることになっによって、物性研の移転計画、ひいては東京大学のキャた。柏キャンパスの新研究科構想も紆余曲折しており、ンパス計画も危機に直面することになった。にもかかわなかなか将来像が見えてこないようである。このようならず、物性研の移転が順調に進むようになったのは．景状況で、柏への新研究科の設置が遅れることになると、気対策としての内需拡大政策の一環として、大型補正予厚生施設、食堂その他のインフラの整備が遅れ、物性研算が組まれたからである。1994 年度の補正予算で、拍の研究者のみでなく、共同利用に来所する研究者にも不キャンパス 36ha の内の約 1/3 の取得経費および 5000

便をかけかねない。一日も早く柏キャンパス全体の取得

ｍ の建物建築費が認められて移転計画がスタートしたとキャンパス全体計画が実現する必要がある。

２のである。このまま建物および設備計画が順調に進行す

以上、まとまりのない雑駁な内容になってしまったが、ることを切望するわけであるが、私が心配しているのは、

最後に、私が所長を務めた 5 年間に微力な私を助けて既述の高輝度光源計画のほかに、以下の 2 つの点である。

頂いた多くの方々に感謝の意を表したい。個人名を挙げ一つは、常磐新線が予定（平成 12 年）より大幅に開通

るときりがないので敢えて省略するが、所員の中には所が遅れるかも知れないという心配と、もう一つは柏キャの運営のために過重な負担をおかけした方もあり申し訳

ンパスの新研究科構想の実現が遅れるかも知れないといなく思っている。なお、徳竹元事務部長は私が所長を務う心配である。前者は、言うまでもなく現状では交通がめた 5 年間を丁度私と共に定年まで過ごしたわけであ

不便だからであり、後者は研究所・センターのみではさるが、私のためにいろいろお心遣いを頂くと共に、私を

まざまなインフラが不備の状態でスタートするのではな

強力にサポートして頂いたことを付記し、謝意を表した

いかという心配である。

い。物性研の順調な発展を祈念して筆をおく。
（創立 40 周年記念冊子

p12）

柏を視察する所員（1991年）

23

物性研 50 年の歴史

ー昔の研究室風景ー

武藤研究室の現状（物性研だよりから）

武藤

俊之助

「物性研だより」の研究室紹介を、編集担当の中嶋君

野をも組み入れて実施しているのが実状である。将来時より依頼された際、なるべく固苦しくないものをとの注

間的に余裕を得たらば再考しようと思っている。こんな文を受けた。その意を体して研究室紹介かたがた手前味

わけで固体物性及び原子核物性両セミナーでは甚だ理論

噌の放談にわたるかも知れないことを予め断っておきた的論文が読まれることもあるし、実験的論文が読まれる

い。武藤研究室は旧理工学研究所より物性研究所に移行こともある。論文の種類も外国物の紹介もあるし、出席して以来若い人々の新陳代謝が盛んである。皆それぞれ者が自からの近作を紹介して意見を求める機会にするこに学問的に成長して後、所を得て転出してゆくのを見てともある。旧理工研時代には各人に特定の題目を指定しいることは心楽しいものである。大学院学生の内社会にてその総合報告を話す形式を織りまぜたこともある。両巣立って行った者の外に、助手であった河合光路君は東セミナー共に関係研究室員の外に、物性研外の、東京在

京工業大学の助教授として転出、次いで副助手より助手

住の人々が出席していることは旧理工研時代より現在にに昇格した宇井治生君は近く東北大学の助教授として転到るまで引続いている。以上述べたように吾々の研究室出の予定である。宇井治生君の後任助手については規程

は理論専攻者のグループであるが、そのセミナーは現在に従って公募手配が行われる。吾々の研究室の方針に共の所、理論と実験とが共同で行う形式をとっている。私鳴を感ずる若い人々は盛んに応募していただきたい。当などは実験家との討議において、いつも新鮮な刺戟を感方としては研究一筋に打込む有為な青年学徒を大いに待じ且つ新しい理論的問題への発想を捕える機会が多い。

望している。現在は宇井君の外に副手の小島英夫君、共

実際どのように複雑な数式を取扱い、一見抽象的に見え

同研究を行っている日大教授の小林正一、渡辺光邦両君る理論的仕事でもその基礎は物理的な実質をもったもの

を嘱託研究員に依嘱している。この外にかつて吾々の研であり、従ってその本質的内容は実験家と共通の言葉で究室に在籍していたが、現在は他の大学乃至研究所に然話し合える性質のものであるべきだと考えている。尚こるべき地位を得ている人々が、後述する吾々のセミナーの外にも不定期的に研究室員が集合して、当面の研究課に熱心に出席して研究討議に参加している。これ等の題の進展を話し合い、次のプログラムについて討議した

人々とも研究問題の性質により適宜共同研究を行う場合

り、或は今取りかゝっている問題に関係する新文献を紹もある。

介したり批判して吾々の考察の参考とするという、言わ次に吾々の研究室のセミナーについて述べよう。毎週

ば不定期セミナーがある。このような不定期セミナーは定期的に行っているセミナーは二回であるが何れも旧理吾々の研究室で採り上げている研究課題が中心であり、工研時代よりの形式をその儘持続している。一つは固体

数学的方法の末端に亘ることもある。私自身未完成の考

物性を主にしたもの、他は原子核反応を主にしたもので察を披露したり、放談をするのも、この機会である。尚あるが、前者は同じ講座に属する山下研究室と共同で行

物性研には各専問分野のエキスパートが揃っているのうもので毎週土曜日午前がこれに当てられ、後者は放射で、若い人々には間題の性質に応じて、それ等のエキス

線物性講座の大野・小林両研究室と共同で行うもので毎パートと直擦接触をもつよう勧めている。

週月曜日午后がこれに当てられている。旧理工研時代に物性研は未だ創設途上にあり、とりわけ建築が遅れてはこの外に原子核理論だけを目的にしたセミナーを開いいるので、外部より来所される研究者に対して諸事萬般ていたが、物性研に移って以来創設に伴う公務が予想外不便をかけているが、研究所内の人々も亦多くの不便をに多く、その結果時間的余裕がなくなって仕末ったので、忍んでいる。実際予定建築計画が未完成なために、狭い

前述の大野・小林両研究室との共同セミナーに、この分割当面積におし込められたり、臨時的部屋に仮住居の状

24

態である。建築が進むにつれて自由討議のできるロビーの所中だるみの状態である。というのは私自身 Excitonも出来るし、セミナー室も多少増える上、各研究室間の理論の現状に飽き足らず、種々思索中であるのと、一連絡も容易になるであろうから、外来研究者をも含めて

方以前に設定した問題の遂行には電子計算機が必要なた

多面的接触が可能になり、種々の形式を通しての研究活

め、近く物性研に設置予定のパラメトロン計算機 DC Ⅱ

動がし易くなるものと思う。吾々の研究室も将来他の諸の作動開始を待望しているのが実情である。多少とも具研究室との接触を更に密にして研究活動を盛んにし、物体的結果を得れば、Exciton の実験的研究の小林助教授

性研内一研究室としての責務を果したいものと考えていが本所にいるので同氏と討議できることを期待している。

る。私自身元々固体内多電子群の相関作用の現われには

扨て吾々の研究室で若い人々と一緒にやっている研究

強い関心をもち、Exciton の問題を採り上げたのも、こは核磁気吸収における Knight Shift の問題である。実のためであるが、相関作用の現われは何も Exction にはアルカリ金属の Knight Shift の温度効果についての限ったわけではなく、周知の Plasmon、超伝導状態を

Mc Garvey - Gutowsky 及 び Beredek - Kushida の 両由来する電子相関即ち音子を仲だちとする電子相関等々

実験に刺戟されて採り上げたわけである。この問題は理多彩である。而も電子相関の現われはこれで尽されたも論的立場から考えると結晶内電子と格子振動との相互作のとは考えていない。このような考えから前述の諸現象

用が、前者の状態函数に及ぼす反作用効果の現われであの総合的考察に立って何か独自の攻撃点を捕えたいものるという意味で興味がある。前述の相互作用の、電子エと暗中模索の状態である。

ネルギーへの反作用効果はエネルギー帯端の温度依存性

なお多粒子系固有の相関作用の現われに関心をもつことなって現われることは吾々や Fan によって数年前理とから、他方原子核構造及び核反応理論にも深い関心を論的に調べられている。兎も角もでき得る限りあいまい

もっている。このような理由から旧理工研時代には吾々さの無い立場に立って理論を作り、結果も定量的内容のの研究室の約半数が原子核の研究者、他の半数が固体物ものを導きたいと意図したために大変時間のかかる長い性の研究者という状態であった。物性研に移って以後は計算になつて仕末った。共同研究者の協力により近く結研究室員の移動も多く、いきおい所外の研究者との共論に達することができるものと思う。これに関連して近同研究によって原子核研究室を続けていたが、最近では頃興味ある実験的研究として注目を浴びている、遷移金

殊に所長を引受けて以来自身これに打ち込む時間的余裕

属原子又は稀土類原子をその成分として含む金属間化合が少なくなり閉口している。一年前瀬部・出雲両君と共物の negative knight shift の問題も吾々の関心の的で同で実施した He4 核の光効果の計算も結局陽子一中性ある。種々定性的説明が提出されているけれども、要は子相関に関する Burton － Smith の実験の理論的解析で固体内原子核の位置における局所磁場の発生機構の問題あるが、計算は一応完了したにも拘らず、多忙なためにである。他方 Mössbauer 効果の解析を通して亦同種の論文は脱稿し得ない実情である。幸い助手の宇井君が核局所磁場についての知識が得られる。前者は原子核の基

反応理論の方面で活発に活動していて呉れるので大変助底状態に関係するのに対して、後者は核の励起伏態と基かっている。現在の所、私自身は前述した原子核物性セ底状態とに関連している。言わば原子核を Probekörper

ミナーに出席する他大学の研究者の仕事上の相談やらにとして用い結晶内局所磁場を測るものと言ってよい。兎

終始して仕舞い、省みて苦々しく思つている。所長の職も角も Marshall の定性的考察に示されたように強磁性より放免された暁には自身の、この方面の仕事を再開し結晶の場合には 3d 電子の状態記述が本質的に関係してたいものと考えている。

くる。他方この問題は強磁性の発生機構の理論において前述したように原子核分野に強い関心をもつばかりでも中心的問題である。吾々の所でも以上の観点より前述

なく、固体物性と核物性とにまたがる中間領域の研究にの諸現象に関する実験及び理論を総合的に検討し、己も食指を動かしている。これは個人的関心という以上にに二三の研究課題を設定して、これに着手し始めてい広く日本においてこの方面の研究を強く促進すべきだとる。特に大野研究室では東北大の平原教授と協力してさえ考えているからである。先頃菅原教授及び大野助教

Mössbauer 効果に関する実験を行っているので、吾々授と共同で前述の中間領域の短期研究会を御世話したのの研究室も彼等に協力し特に実験面においては啓発されも以上の理由による。この事については菅原研究室又はることが多い。

大野研究室の紹介の折に書かれるものと思うのでこゝに

他方こゝ一両年前まで続けていた Exciton の問題はこは省略しておく。

25

物性研 50 年の歴史

ー昔の研究室風景ー

以上思いつくまゝに書いてきたが、読み返してみて日頃研究室の若い連中を前にして行う放談のような内容にること故、この儘にしておく。読者の御許しを乞う次第である。

なって仕舞った。編集担当の中嶋君の御依頼の主旨もあ（物性研だよりVol.1 No.1 (1961) p2)

大野、小林研究室（物性研だよりから）

大野

和郎、小林

晨作

「ドシン」
「ドシン」
「カン」
「カン」
「カン」とときど

電場勾配の方向、大きさ等を測定出来ることにある。

き腹の底にしみわたるような音（建物の改修工事で壁で但し、この影響は、内部磁場による Zeeman 分離に比もこわしているのでしよう）に「きも」をひやしながらべると一般にひとけた小さいので、等間隔に出るべきこの原稿を書いている。
「ドシン」という度に思わず机

Zeeman 分離に多少のひずみが表われるにすぎない。

に指をやると、かすかに振動が感じられる。かたわらの

従って eqQ は一桁以上大きい準位間隔の差として求

Mössbauer 効果測定装置をながめながら、何となくたまるので誤差が非常に大きく、確実な資料を出すことはめ息が出てくるときもある。勿論、一応除震も考えて、かなり難しい。（普通の resonance absorption の実験

よほど大きな建物の振動でない限りは、測定に殆ど影響

で fine structure のあるもので、S/N が 10 位下で、数のないことをたしかめてはあるが、何となく吸収線が広本の吸収線の 10％以下の間隔の違いを求めるのと同程く出たときとか、判定点がばらつくときには、この音が度）例えば αFe2O3 では –15℃でスピンの向きが 90°変

よけい気になる。建物は早く出来た方がよいが、もう数るが、この向きの変化はスペクトルの歪が逆になること

ケ月続いているので、いささかうんざりしている。

から明瞭に観測されるが、eqQ の絶対値の変化になる

前おきはこの位にして、放射線物性部門では（研究と前述のように誤差が大きいのでなかなか確実なことを室紹介に部門を真先に出して恐縮であるが、サイクロいうことは難しい。preliminary な結果からではこの電トロンを使用する実験等であまり研究単位が小さくなる

場勾配はかなりな温度範囲で除々に小さくなって –15℃と困るので、大野研究室、小林研究室が一体になってを通ってまた除々に大きくなるのではないかと、予想さいる）サイクロトロンを使った実験、Mössbauer 効果、れる。従ってこれの確認に全力をあげている。Fe3O4 にangular distribution、angular correlation の 実 験 が 行

ついては、常温では internal field は 4.62 × 105 oer でわれつつ、または行われようとしている。従って現在の

これは他の 3 価の Fe+++、αFe2O3 の 5.15 × 105 oer、Ni

人員では、radiation damage は計画に入ってはいない。

ferrite の 5.02 × 105 oer に比べてかなり小さい。～ 100

Mössbauer 効 果 に つ い て は、αFe2O3 、FeS1.00 、° K まで下げたが 5.02 × 105 oer になり殆ど αFe203、Ni

FeS1.05、Fe3O4、Fe3Al 等の測定が行われている。これ

ferrite と変らなくなった。この温度では eqQ によるらはいずれも Fe の核の位置の internal field を測定し57てミクロな立場から磁性をしらべて行こうという意図のもとに行われている。
Mössbauer 効果による 1nternal field の測定の大きな特徴の一つは、Fe の第一励起状態が 3/2 のスピン
57を持っていて、Quadrupole moment が存在するため、

26

スペクトルの歪がかなり大きく表われている。
この場合、期待される Fe++ と Fe+++ の吸収線の明確な分離は観測されなかった。（強いて分離があるとすればあるような曲線ではあるが・・・、現状では、ないと云った方がよいであろう。）
これについては液体水素温度の実験を計画している。

FeS については内部磁場が 3.3 × 105 oer で詳しい測定

従来駒場では 1m20）これは床面からの反射を出来るだ

値はあげないが FeS1.00 と FeS1.05 とは常温で明らかにス

け避けるためである。サイクロトロン本体は 50cm のピンの向きが 90°変っている。なお、これらの研究には厚さのコンクリートで完全にシールドされ、ビ－ムは小特に試料作製の面で弱点があるので FeS は東北大の平さい穴を通つて実験室に出てくる。実験室の天井、側壁

原氏は極度に薄く設計されてあり、low

Fe3O4、Fe3Al は物性研の石川氏と共同研究を行っbackground の中性子実験を可能ならしめるようになっている。尚サイクてこれを補っている。
Mössbauer 効果の他にも放射線を測定手殴として核ロトロン本体の改造も計画されており、エネルギー可変と internal field との相互作用を観測出来る方法がいく

範囲を～ 5Mev 位まで拡大しビ－ム強度を倍増する準

つ か あ る。（ 整 列 核 又 は Coulomb Excitation か ら

備がなされつつある。これは中性子 project において中の γ 線 の 角 度 分 布、 又 は angular correlation 等 ） こ

性子源として P － T・α － D 反応による単色中性子をれらの方法は原子核についての知識を与えてくれる他

考えると、この改造計画によって強い中性子ビームが、に、格子点からずれた核の格子点にもどるまでの時間、

1MeV ～ 6MeV にわたつて連続的に得られるようになinternal field の向き、強さ等も観測出来るので目下実ること、核分光学的立場から言っても、エネルギーをこ験を計画中である。

の程度まであげることにより荷電粒子反応の範囲がより
Coulomb

重い核を対象に出来るところまで拡がるからである。以

Excitation、（α d）（dp）等低エネルギー核反応の研究

上述べた如く、サイクロトロンを使ってのこの部門の仕が行われて来た。物性研に移ってから、物性研という事は当面の重点は核整列と関連して行われることになる

field で、一番特徴の出せる実験をと考えた結果、速いのであろう。Mössbauer 効果が核物理の技術を使って中性子（1 ～ 5MeV）と整列核との相互作用の研究をと物性の研究を行うとすれば、後者は物性の技術を使ってりあげた。サイクロトロンを中性子源として用いる場合

核物理に新しい面をひらくことになろう。

にはサイクロトロンビームは加速機構から非常に短い

主な設備

時間（物性研サイクロトロンの場合、実測によると約○エネルギー可変サイクロトロン

2 n.s.（n.s. ＝ 10 sec））にバンチしたパルスとして得重陽子

次にサイクロトロンを使用した実験では-9

1 ～ 2 MeVられるため、中性子検出法として最もエネルギー分解能のよい Time of flight 法を使用する際、 Van de Graaf
加速器に比べて有利である。即ち Van de Graaf

external beam
陽

子

30 μA

2 ～ 2.8 MeV internal beam 100 μA

加速器のビ一ムは本来連続的であるので、これをパルス化す

internal beam 150 μA

external beam 20 μA
α 粒子

2 ～ 4 MeV

internal beam

20 μA

るためにビ－ムの可成りな部分が使用出来なくなる。整external beam

4 μA

列核と中性子の相互作用の問題をとりあげた理由はまだ移転後、前述のように小改造を行う予定

世界的に見て未開発で、核の状態を出来るだけ純粋な形○ 16 トン極低温用電磁石（兼反応粒子エネルギー分析

で実験出来ることもあるが、当面狙っているのは核の形電磁石）の問題である。中性子が入射粒子であるから得られる核

gap 10cm で 2 × 104 oer の予定。かなり大きな物質の形に関する知識は核の電荷分布（電気四極能率の研究の断熱消磁に使用する。又反応粒子エネルギー解析用とや高エネルギーの電子散乱の研究から得られる）ではな

して非常に明るいレンズの役目をする。これは荷電粒子

く核物質の分布である。そのため標的核としては大きく反応に一つの特色を出しうると思われる。

変形した核をまず狙うことになる。四極能率の測定か○ R. C. L. 512 Channel Pulse Height Analyzer

ら、変形核は希土類の領域に多いので、核整列にとって記憶量が大きいこと及び同時に 4 台の 126 Channel

も都合がよい。したがって標的核は希土類から選ばれる

P. H. A. として使用出来ることが特徴で、Mössbauer

ことになろう。このようなやゝ重い核では、準位間隔が実験で吸収スペクトルの精密化や整列核と中性子等極低狭いので高分解能の技術が必要となり（例えば弾性散乱

温下で短時間になるべく多くの実験データをとるときにのようにある特定のエネルギーの粒子を選び出す）上記

使用される。

time of flight 法が採用されることになる。麻布に新設された建物は、中性子実験用に設計され（物性研だよりVol.1 No.1 (1961) p5)

サイクロトロン・ビームは地上よりかなり高く離されてある。（3m7027物性研 50 年の歴史

ー昔の研究室風景ー

塑性部門
鈴木、井村研究室（物性研だよりから）

鈴木

平、井村

徹

紹介文を書く段になって塑性という講座名を大変意識もあります。若い人々が既存のものに対してもつ不信と、するようになりました。普段着のままおしゃべりをす

問題を根本的に解決した上でないと手をつけないというるのも悪くはないでしょうが、折角ですからこの態勢で潔癖からきているのでしょうが、より現実に根ざした建書くことにします。塑性という部門は固体物理の中で内設的意見もあって欲しいと思います。私共も新しい物性

容的に、また歴史的にいって余りに独自のフィールドで研に教育と研究のためのよりよい環境を作ろうとしていあったので familiar でなく、また固体物理の基礎的なます。創造的意欲に富んだ明るい活発な空気の流通が途

面で知識を他から受けとるのみで他に供給するところの絶えないように研究所の将来を考えれば考える程、早い

少いフィールドだったと云えます。しかし、固体の機械時期にこの問題を解決したいと思います。

的性質は電気的性質、磁気的性質、あるいは光学的性質

さて、研究室の紹介ですが、結晶の機械的性質は先ずのように基本的な性質であることに間違なく、またその第一に転位の静的、力学的性格に依存します。転位をような学問の現状であるからこそ物性研に一部門として全く含まず、他に類似の欠陥も含まない完全結晶の機械

存在する意義があると申せます。

的性質も観測しようとすればその結晶に転位を注入する

物性研がスタートして以来漸くこの頃その軌道にのっことになります。私共の研究態度の一つは完全な結晶のたと云えるでしょうが、
物性研は巨大なデパート化して、中に唯一つの転位を入れて外からの perturbation に対隣りへの通路にペンペン草が生えやしないかという議論

する反応を見たり、それが動く時に発する物理的 signalがあります。20 講座もあれば研究内容なり手段に少かを捕えようとするものです。他の格子欠陥に対する場合

らず overlap するものがあります。それを故意に壁をと同じくここでも結晶の純度や完全度に大変気をつか作って独立意識をもつのも間違ですし、また各部門の目います。大竹君が作った Bi 結晶の純度は 10–8、完全度

的意識に目をつぶつて機械的にグルーピングするのも誤（転位密度）104 cm–2 でした、これは今行いつつある研りでしょう。私は研究者の大半が比較的若く、ペンペン

究用の試料の一例で、金属として最高のものですが、他草を生やさないだけの活力をもっていることに期待しての欠陥の影響から隔離された転位に注目しようというね

います。それにしても語り合う場をできるだけ多く作るらいです。転位は他の格子欠陥に敏感です。このため他ことも必要でしょう。また、各部門の人員の少いことはの格子欠陥についての研究も平行して行わねばなりませ残念です。多くの実験部門は自らの建設に汲々として、ん。

余り多くの余力をもたないのが現状です。必要に応じて金属中の伝導電子との相互作用を研究しようとする場

アミーバのように接触手を出して隣とふれ合うために各合、僅かに存在する不純物や他の欠陥がこれらの電子に研究者がもつと余裕をもつ必要があると思います。

与える影響を敏感に反影します。積層欠陥のエネルギー

全体として大学院学生の受け入れを認められていないはその好例で、現在井村助教授および橋本君が電子顕微のも不可思議です。物性研は研究のみを行い大学院学

鏡とⅩ線回折効果を利用して研究を進めている Cu およ

生の教育にはタッチすべきでないという一部の意見にはび Cu-Si 合金の結果によりますと、僅かに 0.1Wt％ Si

大反対です。私の経験からしても物性研のような場所こを Cu 中に入れるだけでそのエネルギーは 1/10 に減少

そそのために恰好の場所です。ここでも話の順序がそうします。面心立方格子中の転位にはこの積層欠陥（格子なってしまいましたが「人員不足」から大学院学生を要面の積み重ねの不整）がくっついているのですが、Al求しているのではないかとか、学生を研究労務者としてと Cu とではそのエネルギーに 1 桁の違いがあり、両者

使おうというのではないかという一部の若い人々の反論の機械的性質の違いの大部分はこの差に原因すると云え

28

ます。伝導電子と積層欠陥の相互作用については理論らさんがその仕事を初めておられたので大変期待している

しい理論もなく、混沌としているのですが、生島君が実のですが、電子計算機待ちとなっています。実験の方は験の傍ら考察を進めています。

LiF と PbS をすませました。

積層欠陥のエネルギーをこのように考えてよければ、私共はもつと未開拓の分野を開拓する興味ももっていその起源は電子の散乱機構にある訳で、これを追究するます。その一つとして今手がけているのは結晶の脆さの目的で積層欠陥による電気抵抗の測定を始めています。

問題です。同極性結晶のように原子間の結合力が方向づ

これには所外から参加している比企君と大学院の矢島君けられた結晶では Peierls 力も大きく、且つ脆いのが普が当っています。物は上と共通に Cu および Cu-Si 合金

通です。転位が肉眼的尺度で関与しないという意味で脆単結晶で、1 本の転位による電気抵抗を測定します。予性は塑性と裏腹の関係にあります。engineering の問題

想のように転位の抵抗はまわりの格子ひずみによるもの

としてはいろいろ重要な問題として古くから取り上げらより上述の積層欠陥による寄与が圧倒的でした。この測れていますが、より本質的なものを知ろうというのがね

定は Bi での測定と同じく世界でも初めてのもので、精らいです。小島君が Ge 結晶の脆性と塑性の研究を行っ

度的にも大変な苦労を伴います。両君は相当にやせてしていますが、重要な結果が出ているので楽しみです。井

まったようです。この線の仕事としてもう一つは大竹君村研究室の Lang カメラを使って転位の核形成を確認しが前に述べた Bi 結晶で行いました。この場合は積層欠たり、He 温度でチェックをする仕事が残っています。

陥のない転位による電気抵抗で、1 本の転位のまわりのこの研究は近く Ge 以外のダイヤモンド型、あるいは

格子ひずみに対応する異方性電気抵抗を測定することにZinc

blende 型結晶や金属酸化物に発展する筈です。

成功しました。現在は電子のモーメンタムおよび転位に今後の計画として第一には結晶Ⅰに協力して高圧電子

よる散乱巾を直接与える galvanomagnetomorphic 効

顕微鏡設置を堆進することがあります。これを使用して果の実験を始めております。

格子欠陥の研究を進めること、独自の高精度Ⅹ線測角器

一方、固体の機械的性質を決定する最も基本的因子を用いて同じく格子欠陥の精密研究を行うこと、第二はは結晶の周期的ポテンシヤルに由来する転位の抵抗力

金属の電子構造およびそれに密着する現象を私共の立場（Peierls 力）で、金属ではこれが他の不純物その他の因から研究して行くことを心掛けています。第二の計画は子で覆われてしまいますが、同極性結晶、イオン結晶で金属中の格子欠陥の研究が漸くその段階に来ており、自は支配的になります。重要なことはこの Peierls の力をら開拓する必要があるためです。

決定する確立した方法が見付かっていないことです。生

現在員としては鈴木、井村、生島、小島、橋本、阿部

島君は超音波吸収法により NaCl 型結晶の series につの他外部より大竹（理科大）、比企（機械試験所）、
矢島（大いてこれを試み理論と比較するという研究を行っていま

学院学生）また研究生として青木が参加しており、近くす。イオン結晶ではかなり健全な Peierls 力の理論的評

井村研に助手 1 名が加わります。

価を期待できるというのがねらいで、偶然にも黒沢達美（物性研だよりVol.1 No.6 (1962) p7)

Al-Mg ヘリカル転位
超高圧電子顕微鏡（1965年）

300kV 電子顕微鏡

29

物性研 50 年の歴史

ー昔の研究室風景ー

本田研究室（物性研だよりから）本田

雅徤「無機物性」というのが、従来の「非晶体」部門の新

仲々にわかには判断し難い。それにしても研究室はまずしい呼び名となる予定である。整然たる 20 部門をほこ

無機化学の仕事が可能なように整備されなければならな

る物性研の末っ子的存在として非晶体なるものが店開き

い。この研究室ははなやかな理論やたのもしい装置よりをしたのが昨年半ば以降である。
「物性研究分野におい前に、多分に現実的でなければならない。まず我々は実て興味ある物質の開発」を目的として設置されたもので験室に空気と水と電気ガスとそれに人間の手を揃えたあるが、生れる前から非晶体なる講座の名前になっていい。日本の現実はやはり立派な床の間に不潔な台所の家たことが少し変っている。意のある所はたしかにこの看庭に育てられて来ている。黄塵萬丈の都に雨露をしのぎ板によってもあらわされているかも知れない。しかし中つつ、10 g/g といつた微量を取扱うというのは無謀な田研の内容によってもあきらかなように、単結晶の作製

曲芸にすぎない。無機化学者にとっては水とは手許のというテーマとはおよそ正反対になってしまったのは皮

コックをひねると間違いなく出てくる蒸溜水である。断肉である。開店早々改名を考えねばならぬというのはど続常ならざる井戸水ではない。電気時計の針は四六時中

うやらこの部門の性格であるかも知れない。物性研究の地球の運行と共に廻転すべきものであり、人間も之と表陰になりがちなものにその研究材料となっている物質が裏一体に動くべき筈である。これらの基礎条件を積極的ある。将来を望見するとき、この研究材を広く開発してに満足させるよう努力した上で次の step が考えられる。

ゆくことを心掛けておかなければ到底新分野を開拓して（客観的にみて稍々欧州風な実験室を夢見ているのかゆくことができないと反省され、未開拓分野の開発といも知れない。テレビはなくても、水道の出口は必ず人間う意味を含めて“非晶体” といみじくも命名されたものの眼の如く二つあり昔から温水の出ない家のないのが欧であろう。精神は同じ所にありながら、結晶生長という州である。主観的にはフランクリン時代の米国、西部劇問題が重要なテーマの一つとしてとりあげられ中田研がのカリホルニアの開拓者精神は之と別にとりあげられな

これを受持つことになっている。未開拓分野は他にもあければならない。彼等は現在精巧なカメラではなくともる。本田研なるものは別な面でその一部を cover しよ

車のふれ合わない道路を民衆のものにしてはいるが。
）

うというわけである。多くの研究材料は化学的にみればさて近代的な無機化学の技術としてはやはり核科学的な無機化合物に属する。無機化学的な方法で結晶生成以前

ものが浮んで来る。安定同位体、放射性同位体の両方に興味ある物質を提供して貰いたいというのがこの研究を駆使することのできる施設が動いておれば、合成、調室の生れた動機であろう。新名称は非晶体のように精神製、分離、分析、といった化学的な手法が発揮できるを誤ってはいないが、方法を主にして「無機物性」なると考えられる。現在設置したばかりのもの及び設置予ものに落着いた。無機とは無機化学的な見方、手段とい定のものは次のようなものである。安定同位体の判定う意味で、所謂有機物も取扱うことは何のさまたげとも用として固体試料用質量分析計を用意する。英国 AEI

ならない。

(Associated Electrical Industries Limited) 社製、通称−9

さて勿論無から有を生ずることを願うのは無理な話でMetro Politan-Vicker の MS-5 型と称せられる（イオンあり無暗な要請には答えることはできない。しかしな流の径 30cm、偏向角 90°、表面電離方式）同位体存在がら新しい学問は非常に屢々既製の学問の境界から生ず

比測定用質量分析計が本年中に納入予定となっている。

る。水と油のような状態でも御互いの立場を埋解し合っ本機は我が国では、はじめての最大規模のものとなる筈て discuss してゆく内には新しいものが出来上って来るでその活用が種々期待される。Li より超ウランに至ることを期待してよい。何処に大きな将来の芽が生ずるか

迄殆んどの不揮発性物質が cover される。正常運転後

30

はさしあたっては、実験室における物理化学的反応によた物性研らしい何かが出て来る可能性があれば面白い。

る同位体効果、濃縮同位体を利用する極微量分析（希釈

超ウランに限らず He3 や Fe57 がそうであるように他の分析法による）等に利用できるであろう。放射性核種の分離された同位体、carrier free の同位体がとりあげら

ように安定同位体をトレーサーとして利用する途が広れる可能性もあろう。他の一つは宇宙を source とする

い。放射性同位体の分は一応二つにわけて低レベル検出材料である。現に我々が手にしているものは宇宙物質の器と半導体検出器（Solid State Detector 又は Silicon

極く限られたものである。地球をとってみてもその極く

Detector）の両方を手がけてみることにしている。前者

僅か千分の一程度の手に届く部分が材料の原料となってはやはり微量物質の検出用であって、0.1dpm の β 線をいる。入手しうる宇宙の試料はそろそろ増加する傾向に測ることが出来る筈であり、国内の技術をこの線迄、国ある。

際級に迄、もつてゆく努力は払う必要がある。現在の国内のレベルがこの 1/5

高温高圧、低温低圧、のほか放射線、磁場、電場に加に感度がおちていることは一驚

えて 109 年の桁に及ぶ反応時間は、太陽系を場とするだに値する。後者の方はいうまでもなく固体物性研究の所

けでも非常に広汎といってよい。勿論本所の超高圧部門産の一つであり、米国で非常な勢いで研究利用されていはその一つの積極的な例であるが。

る検出器である。我が国では基礎はとも角応用面でかな

夢のような話はしはらくおくとしても可能性は多々ありおくれているものと判断されるが、応用と同時にもっり勉強次第では伸ばしてゆけるたのしみがある。それにと基礎的に実験的にも研究してみる価値がありそうに考しても、外国で散々経験はして来ているものゝ、はじめえられる。いずれも之等は日本の役所的能率のよさでぼの内は頼りない感じである。“隣はなにをする人ぞ” 的

つぼつという所で、本所の RI 実験室と協力して進めてなアパート暮しでは面白い問題は御互いに拾えないこと

ゆく予定である。前者はレベルをあげる意味で特注としに留意したい。末っ子の、全体の 5％にあたるこの部門て国内に発注ずみであり、後者はまず Nuclear Data のがダークホース的優等生になるか異端の劣等生になるか

512 チヤネル波高分析器と共に先進国のものを入れるこ

それは当の担当者とその周囲の責任になるであろう。

とからはじめることになった。

終りに本田研の現状は助手が未定（公募中であり近々まだ具体的ではないが、一段落して次のようなものもに決定の筈）、技術員に東京教育大学出身の下村和子が考慮されて来る可能性があると考えている。我が国ではおり、また上記 RI 実験室に技官として堀江絹子を責任相変らずかなり遅れてはいるが、現在の希土の如く、超者として迎えたので、研究の一部を遂行する上に協力を

ウラン元素の化合物を真面目にとりあげられることは考得ている。

えられないであろうか。Berkeley のとりあげ方とちがっ（物性研だよりVol.3 No.2 (1963) p3)

菅野研究室（物性研だよりから）

菅野

暁

当研究室が発足したのが 1961 年であるから、年令は結局、その頃から、配位子場理論の 1 つの新しい応用

20 才に近い。研究の流れを大ざっぱに見ると、5 ～ 10

である「光電子分光における多電子効果」研究を足掛り

才の頃、それ迄の研究の中心であった「結晶中の遷移金にして、「表面物性」研究の仲間入りをさせてもらい、属イオン」の問題、
配位子場理論、の総まとめが行われ 、現在では「表面物性」が研究室の主なテーマになってい10 才を過ぎる頃から新しい研究の模索が始まっている。

る。後で述べるように、「表面物性」は物性研将来計画

１）31

物性研 50 年の歴史

ー昔の研究室風景ーの中の 1 つの柱になっているので、今後は「表面物性」

足掛りになった真空紫外、Ⅹ線領域の分光学的研究につ研究に全力投球し、理論側からこの計画を支援したい。

いて少し詳しく述べておこう。

われわれの研究の流れをもう少し詳しく見ると、5 才われわれが内殻励起をおこすような高いエネルギー領

頃から約 10 年間、「磁性体の光スペクトル」を盛んに

域の分光学的研究をはじめた動機はかなり他動的なもの研究した流れがある。この研究は、孤立した遷移金属イだったような気がする。10 才を過ぎる頃新しい研究のオンを取扱う配位子場理論の自然の拡張として、私が模索をしていたことをはじめに述べたが、丁度その頃、物性研に着任する頃から考えてきた問題であったが、

シンクロトロン軌道放射光の開発がきっかけになって、反強磁性化合物におけるマグノン・サイドバンドの発見

真空紫外領域の分光学的研究が急に盛んになり、世界的がきっかけで研究が出発した 。丁度その頃、われわれなスケールでのその研究の流れにわれわれも巻き込まれと NHK 放送科学基礎研究所の対馬・青柳グループの間たというのが実情ではないかと思う。具体的には、そので共同研究が始まり、「磁気相転移とその分光学的性質」

頃京大の大学院生だった渡辺誠氏がルビジュ－ム・ハラ

4）に関する実験的、理論的研究が主なテーマになった 。

イドに関する仕事の論文別刷をもってこられたのがきっ

磁性体の分光学的研究は配位子場理論の枠から一歩踏出

かけで、当時大学院学生であった里子允敏がアルカリハしたものであるが、磁気相互作用は配位子場理論できめライド結晶の内穀励起吸収の理論的研究をはじめることられる電子状態に対する小さな摂動と考えられる程小さになった 8, 9）。この研究は里子の、学位論文になっていいので、私としてはこの研究も配位子場理論の応用と考る。ハロゲンの外殻電子を励起する紫外領域の励起子吸

えたい気持がする。

収については、バンド模型から出発した小野寺・豊沢の

2）

3）

実験研究者と一緒に仕事をしていると、或る実験で得有名な理論があるが、われわれの話はクラスター模型かられる情報のもつ力の限界について考えさせられる。磁

ら出発し空孔一電子間相互作用をしっかり取扱う。そし性体の分光学的研究をしている時期に、分光学で普通用て、このやり方が、真空紫外領域における内殻励起子吸

いられる吸収、発光、散乱スペクトル等の実験データだ

収の特質をうまくとらえているのだと主張した。しかし、

けでは不十分で、放射場のもっと高次の相関関数を用い果してわれわれの主張が実験家の間でどれ程理解されてる固体の分光学はあり得ないだろうかと云う疑問をもっいるのか疑わしい。

た。このような動機で、新しい研究の模索の 1 つとして、

最近、DORIS からの軌道放射を用いて、高分解反射

10 才少し前から「光と物質のコヒーレントな相互作用」

スペクトルの測定を行い、われわれの予測した新しい研究を始めた。その際、NHK の青柳氏にその実験研究ピークを見つけたドイツグループの仕事 10）を、豊沢所を併行して進めるようお願いした。当時大学院学生で員の指摘で知った。バンド模型から出発した理論とクラあった中村勝弘は、1 次元強磁性結晶の協力放射とそのスター模型（配位子場模型）から出発した理論は物理的研究途上はじめて見出した 1 次元強磁性体の孤立励起に異質のものであるが、或る所迄進むと或る場合に形式波の研究で学位論文をまとめた。この流れの研究の的な一致が得られるという里子の指摘 11）は興味深い。

中で、強いパルス光の結晶中伝播の研究は、ごく最近迄、

内殻励起子吸収の研究が軌道に乗った頃、その当時 X

秋元興一助手等によって続けられた 。しかし、この分線・粒子線分科の世話人をされていた合志陽一氏と井口野の研究は、①固体中での位相記憶時間（T2）がきわめ

裕夫氏の来訪を受け、Ⅹ線領域の分光等で多電子効果をて短いことが実験上の大きな障壁になっていて、近い将示す現象がいろいろ見出されるようになったのでこの分

来における巾広く奥行きの深い研究の発展が私には予測野の研究をするようにとの依頼があった。自分で勉強しし難いこと、②研究室の力を「表面物性」とこの研究とてみると、いわれたように興味ある未解決の問題が山積に 2 分することは得策でないこと、等を考えて、現在していて、早速当時大学院学生であった麻多進が里子の研究室で取上げていない。

協力を得て「遷移金属化合物の内殻 p 電子（金属イオン）

5, 6）

7）

以上述べた「磁性体の分光学的研究」と「光と物質の光電子放出スペクトルおよび K 放射スペクトル」の研コヒーレントな相互作用の研究」は、双方共 5 年以上究をはじめることになった。問題は、スペクトルに見らも続きかなりのエネルギーを投入した研究室の仕事であれる内殻 p 空孔が関与する多重項サテライトに、配位るが、今回の研究室だよりはこれからの研究計画に焦点

子場及び配位子と金属イオン間の結合性がどのように反を置きたいので、これ以上立入らないことにする。これ映されるかを見ようということであった。この研究をはから「表面物性」の話に入る前に、「表面物性」入門のじめる迄は、「3p 空孔と外殻 3d 電子間の相互作用は配32

位子場の強さにくらべてかなり大きいので、配位子場のとわれわれのグループで活躍している大西楢平によって効果はスペクトルに見られないのではないか？」の危惧調べられている。麻多は、ここで述べたような光電子がわれわれグループの中でもあったが、ニッケル化合物

分光における多電子効果の研究を学位論文にまとめたに対する結果では強度分布等に対してかなり大きな配位

18, 19）

子場効果が見られることがわかった

反映した観測可能な新しい物理量を与えるもので、電子。

12）p 内殻光電子放出スペクトルの計算は、山口豪助手が静大工学部に転出後同氏の研究グループによって種々の。シェーク・アプ・サテライトは電子構造の性質を構造を論じるときに、これからもっと利用すべきだと思う。

。このような計

さて、最後に現在研究室の主なテーマになっている「表

算では、立方対称場における pd 電子配置をもった状面物性」について述べよう。私は、表面物性は近い将来

態で、数多くの次元数の高いクーロン・エネルギー行列

巾広く奥行きの深い発展を示すであろう「これから」のを求めなくてはならない。たまたま英国リパブール大学

分野だと考えている。「表面」の物理的および化学的面のⅠ．G．Main 氏がこのような代数計算を計算機にや白さについてはいろいろのことが云われているが、未だらせることに興味をもち、主として山口・Main 両氏の混沌とした所があって問題がそれ程はっきり浮び上って努力のおかげで N ＝ 1、2、・・・、9 に対するエネルいるわけでもなさそうである。渾沌とした分野に発展性

ギー行列が完成した。このような計算結果を用いて、があるとは必ずしも云えないが、見晴らしのきく分野に多重項サテライトの強度分布が、内殻励起前の電子状態

将来性が乏しいことは云えそうである。「表面」がいくに敏感に依存することを示すことが出来る。このことをつかの応用面でわれわれの生活と重要なかゝわり合いを用いて、3d 殻にレーザー励起を与え光電子分光スペクもっていることはよく知られている通りで、この意味でトルの変化を誘起する実験を考案することが出来る

16）。

も将来性豊かな分野がみたすべき必要条件をみたしてい

遷移金属化合物に対して行われた

13, 14）N

１5）

この実験は一種の 2 重共鳴であるが、非常に寿命の短いる。私は、大学を卒業してすぐ、テレビの実験電波が出（10 － 15 秒位迄）励起状態でも原理的にはサテライトのていた時代に、NHK 技術研究所で VIDICON と称する変化として検出できることが特徴である。この実験の可撮像管の光電変換面の研究をやらされたことがある。こ能性については、矢島所員によりレーザー励起の面が、の面は伝導性ガラス面にセレンとか三硫化アンチモン等

村田所員により光電子スペクトルの変化を検出する面の光伝導物質を蒸着したもので、今の言葉で云えばアモが、検討された。光電子分光スペクトルに見られるられ

ルファス材料であるが、当時の私には、アモルファス材

るもう一つの多電子効果として、シエーク・アプ・サテ

料の研究がとても物性物理の対象になるとは思えなかっライトの存在が知られている。これは、内殻励起によった。このような私に或る分野の将来性を予測する資格はて作られた空孔が外殻電子の分布を変えようとするが、ないが、もう一度過ちをおかすことを許して頂けるならあまりにも急に空孔が作られるため、電子分布の変化がは、私は物性論の中で「表面物性」に匹敵するスケール

それに追つけないことによる。前述の多重項サテライトの「これから」の分野は見当らないと申し上げたい。
「表もシェーク・アップの一種と云えないこともないが、遷面」は「気体」、「液体」等に対応する分野の分類で、ス移金属化合物では、金属イオンの 2p 電子放出に伴い内ケールが大きいことは当り前である。

殻空孔が陰イオンから金属イオンへの電子移動を引起

20 年にも及ぶ研究経歴をもつ分野で仕事を続けるのこそうとするシェーク・アプが有名である。このシェーは効率もよく楽しいことである。しかし、新しい分野に

ク・アプ・サテライトの主線に対する相対強度は、基底入門と云うことになるといつ迄たっても人の家に居侯を状態における金属イオンと配位子の間の共有結合性が小しているようで落着かない。私の場合は幸いなことに、

さい場合には、共有結合性の増大とともに増加する。わ

「表面」が物性研将来計画の 1 つであるという大義名分

れわれは、この事実を分子軌道法を用いた定性的な議論のおかげで、かなりスムースに「表面」に入門することによって説明することが出来た。一方、共有結合性が出来た。勿論、「表面」分野で長い研究歴をもって居がかなり大きい場合には、シェーク・アプは観測されず、られる方々の寛容のおかげである。又、「表面」の理論

共有結合性が或る値を越えるとその相対強度が急激に減には私とよく似た新米がうろうろしていることも自信を少することを示している。この問題は、「超高圧をかけつけるのに役立った。昨年、米国で表面の研究をしておた時にその相対強度がどのように変化するか？」というられる主要な人々とお会いしてから、この分野の全体像問題に直されて、地球物理の大学院で学位を取得したあがつかめたせいか、やっと「表面」が自分の分野だとい

17）

33

物性研 50 年の歴史

ー昔の研究室風景ー

う気がしてきて、人前で「表面」の話が出来るようになっ

第一層と第二層にもぐり込む化学吸着に興味をもってた。

いる。具体的には Ti(001) 面における窒素分子の解離吸研究室における研究活動としては、初期の頃、外来研

着、等である。興味の焦点は原子が第一層にもぐり込む究員として時々来られ研究情報に詳しい相模工大の佐々過程にあるが、そこでは吸着原子と金属表面の間での電田友平氏が、Blandin の表面再構成の話とか Suhl ー派

子のやりとりと金属表面の格子振動との結合が問題になの化学反応の話を紹介して、われわれを啓蒙してくれた

りそうに思う。現在、新上は分子研の大型計算機を用いのが印象深い。いよいよ学習院から村田好正所員が物性て、もぐり込む途中の電子構造の変化を調べている。こ研に移られ表面の実験を始められることになって、村田の仕事には分子研の塚田氏と当研究室の大西が参加して研と合同で 2 週間に 1 度位の割合で表面セミナーを始いる。

めることになった。その頃まだ久保研の大学院生であっD １の大熊謙治は、修士の時、当研究室の中村勝弘

た高橋慶紀氏もセミナーに参加して、氏の水素分子の解と協力して、有限温度における Si(001) 面の再構成、特離吸着の理論を開いたり、イオン結晶の buckling につに再編成された場合の表面原子の振動振巾の計算を行っ

いていろいろ議論したのを生々しく記憶している。有限た 21）。UPS の実験、LEED の I–V 曲線等は、再構成さ温度におけるイオン結晶の buckling の話は、後に京都れたこの面が対模型でだいたい説明出来ることを示して大学長谷川研から留学研究員として 1 年半程われわれ

いたが、大熊と中村の仕事は表面原子の振動振巾が再構の所に滞在した澤田信一と研究室の中村勝弘によってま成にもっと敏感であることを示している。例えば、高速

とめあげられたイオンの後方散乱にあらわれる表面ピークの測定から。澤田氏は最近でもちょくちょく物

20）

性研にあらわれるが、Paulson &Schrieffer の化学吸振動振巾を決め、計算値と比較することが望まれる。現着に対する強結合の理論に大きな改良を加えたり、変分

在、大熊は MgO 結晶表面の再構成を調べている。村田法を用いて弱結合と強結合をつなげる仕事に意欲をもや

グループの実験によると、MgO(001) 面では、安定なしている。

buckling した面と準安定な buckling しない面があるこ

表面セミナーには月に一度位分子科学研究所の塚田捷とになっている。イオン結晶表面の buckling の原因と氏と里子允敏氏が出席して、主として清浄表面および化

して、陰および陽イオンの分極率の違い、陰イオン同志

学吸着表面の電子構造についての討論に加った。このよおよび陽イオン同志の間の斥力の違い、が普通考えられ

うに化学吸着の電子構造についての専問家が集まる機会ているが、MgO のようにイオン結晶からはずれた結晶が度々あったので、日本物理学会論文選集、表面物性Ⅰ、では、わずかの共有結合性（特に表面で増大している）

化学吸着を、実験の村田所員にも参加してもらって、セが buckling の原因になるのではないかと考えている。

ミナー全員の力で編集した。II は清浄表面の予定だった

そして、表面共有結合の考えから準安定な構造迄出せなが、近い将来適任者によって編集されることを期待していものかと考えている。

いる。

表面の研究を始める時に困るのは、表面の原子配列が表面セミナーの他に、1 年に 1 度、4 月末から 5 月はわかっていないことである。勿論、現在ではいろいろじめにかけてのゴールデンウィークに、八王子セミナー

な実験手段を用いて、表面構造を決めようとする努力がハウスで、遠足付表面研究会或は表面研究会付遠足を開なされているが、それでも構造を実験的に決めた例は少いて今年で 3 回目になる。今年の会は 1 昨年物性研にい。実験手段の中で LEED は最もよく使われるもので来られた寺倉清之所員のお世話で開かれた。この会にはあるが、LEED の結果を多重散乱を取入れて解析するこ

毎回無機材研の津田惟雄氏のグル一プも参加されていると（dynamicalが、津田氏は遠足の部分は不要であると強く主張されてるというわけにはいかない。英国などでは、LEED の解いる。この会には 10 名近い理論屋とほゞ同数の実験屋析をする専門家が養成されていて、世界のいろいろな実が集まるが、夜のアルコール消費量は実験グループの方

験グループと協力して信頼出来る新しい結果をつぎつぎが一桁多い。今年は、中国から来られた村田研の蒋長根と発表している。吾々グループでも M2 の岡本渉が寺倉氏も参加されてにぎやかだった。

所員の指導の下にこの分野の勉強をして、Van

theory）はかなり大変で、誰でも出来Hove

現在、研究室で取上げられている研究テーマは次のよと Tong によって作られた大きなプログラムを東大のうなものである。岡山大学の富島研で修士を終えて東京

大型計算機にかけて、いろいろな計算が出来る段階に大学博士課程に入学し現在 D2 の新上和正は、結晶表面到達した。これから村田クループに buckle した MgO

34

表面の LEED の実験をしてもらい、その結果を使ってbuckling をもっと定量的に調べる予定である。
今迄調べられてきた再構成表面の中で最もよく調べられているのは Si(111) 面の 7 × 7 構造である。この構造に対応する原子配列については数多くの模型が提唱されているが、どの模型が正しいかについて未だ合意は得られていない。ごく最近でも、東北大金研の井野正三氏による模型、米国のゼロックス研究所にいる Chadi 氏による模型、等が提唱され、9 月に京都で開かれる半導体国際会議でもそれら模型の是非をめぐってかなりの紛糾が予想されている。模型の是非を検討する 1 つの方法
は、それぞれの模型の電子構造を計算し UPS 等の実験と較べることである。分子研では現在かなり信頼性の高いクラスター計算が出来るので、分子研の塚田グループと吾々のグループが協力して、16 ケの Si を含む大きなクラスターについて、self-consistent な電子構造の計算を行っている。今迄にいくつかの興味ある結果が得られているので、国際会議での討論が楽しみである。
結晶表面の再構成を論ずる場合、Tossatti–Andersonの話のように電子エネルギーに主役を演じさせることもあるが、表面格子の弾性エネルギーに主役を演じさせる
ことの方が多い。前述の Si(001) 面の再構成等は後者の例である。実際は両者が self–consistent にからみ合っているのであろうが、そこ迄考えに入れた理論を作ることは大変である。われわれグループの大西楢平は弾性論が得意で、異方的な連続体の中に或る大きさの異物を入れた時に働く、異物間相互作用を調べている。この問題
は、例えば表面にある vacancy の間の相互作用の問題、等と関連しているが、差当りグラファイト層間化合物における挿入原子間相互作用の問題として取上げている。
この問題についての Safran-Hamann の仕事は少し租ら過ぎるので、
大西はもう少し現実的な異方性を考慮して、定性的に Safran-Hamann のものと異なった相互作用を導びいた。
以上、研究室で行われている具体的な研究活動について述べた。結晶表面の再構成の問題が中心になっているように感じられるかも知れないが、表面物性の中で表面の構造の問題が最も重要だと考えているわけではない。
表面物性の分野で、どのような問題の研究が物理或は化学上の新しい概念を産み出すことにつながるのか、研究会でも開いて話し合ってみたい。
今年の正月頃、カリフォ
ル ニ ア の ラ ク ナ・ ビ ー チ で“Concepts

参考文献
1) S. Sugano, Y. Tanabe, and H. Kamimura: Multiplets ofTransition-Metal Ions in Crystals, Academic Press, 1970.
2)

菅野暁: 物性研だより 第2巻第2号, (1962) 3頁.

3) Y. Tanabe, T. Moriya, and S. Sugano: Phys. Rev. Lett. 15(1965) 1023.
4) S. Sugano, K. Aoyagi, and K. Tsushima: J. Phys. Soc. Japan
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5)

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7) O. Akimoto and K. Ikeda: J. Phys. A10 (1977) 425;
K. Ikeda and O. Akimoto: J. Phys. A12 (1979) 1105; ibid
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8) C. Satoko and S. Sugano: J. Phys. Soc. Japan 34 (1973)
701.
9) C. Satoko: Sol. St. Comm. 13 (1973) 1851.
10) G. Sprossed, M. Skibowski and V. Saile: Sol. St. Comm. 32(1979) 1091.
11) S. Sugano: Spectroscopy of the Excited States, edit. by
B. DiBartolo, Plenum Press, (1976) p. 279-336.
12) S. Asada, C. Satoko, and S. Sugano: J. Phys. Soc. Japan 38(1975) 855. （この研究では佐川・石井実験グループからの支援が本質的であった。）
13) T. Yamaguchi and S. Sugano: J. Phys. Soc. Japan 42 (1977)
1949.
14) T. Yamaguchi and Y. Miwa: J. Phys. Soc. Japan 45 (1978）
200.
15) I. G. Main, G. A. Robins, S. Sugano, T. Yamaguchi,
C. Satoko, S. Asada, Y. Miwa, and S. Shibuya: to be
Publlshed in Atomic Data and Nuclear Data Tables(1980).
16) S. Sugano, Y. Miwa, and T. Yamaguchi: Phys. Rev. Letters
44 (1980) 1527.
17) S. Sugano: J. J. Appl. Phys. 17, Suppl. 17-2 (1978) 38.
18) S. Asada and S. Sugano: J. Phys. Soc. Japan 41 (1976)
1291.
19) S. Asada and S. Sugano: J. Phys. C 11 (1978) 3911.
20) S. Sawada and K. Nakamura: J. Phys. C12 (1979) 1183.
21) K. Ohkuma and K. Nakamura: J. Phys. C12 (1979) L
835.

（物性研だより Vol.20 No.2 (1980) p1)

in Surface

Science” と題する会が開かれたが、内容は題名から想像されるものではなかったようである。

35

物性研 50 年の歴史

ー昔の研究室風景ー

電磁濃縮法の進展―世界最強磁場における物性の探索―（物性研だよりから）

1. はじめに
当研究室では超強磁場極限で発現する新しい現象の発見を目指して、超強磁場の発生技術の開発とその下での三浦

登な新施設による磁場を用い、磁性体、半導体、低次元電子系、超伝導体、半金属、有機伝導体などについての実験が開始されている。

物性研究を行ってきた。六本木キャンパスで開発してきた電磁濃縮法、一巻きコイル法、非破壊型長時間パルス

2. 電磁濃縮法の問題点と改良

マグネットの 3 種類の磁場発生装置は柏移転に伴いそはじめに電磁濃縮法による超強磁場発生技術の最近ののほとんどが更新されたが、現在までにこれらの立ち上進展について紹介しよう。図 1 は我々が電磁濃縮法でげはほぼ完了し、各施設は所定の性能を発揮し始めた。

使っている一次コイルとライナー（銅リング）の写真で更新の際の装置設計の改良により、発生し得る最高磁場、ある。一次コイルに大電流 (4-5 MA) を流すとライナー

使い易さなど、その性能は六本木時代に比べ大幅に向上に一次コイルによる磁場を遮蔽するように逆向きに電流した。本稿では上記３種類の超強磁場装置のうち、最大が誘導され、これによってライナーが内側に加速され、の規模をもち最高の磁場を発生できる電磁濃縮法の最近

初期磁束を濃縮する。得られる磁場の強さはライナーのの進展について報告したい。

内径がどこまで減少して磁束を圧縮できるかによって決電磁濃縮法は室内で超強磁場を発生するもっとも強力まる。磁束が濃縮されてライナー内部の磁場が非常に強な方法である。超強磁場の発生法としては、古くから爆くなると、内側から外側に向かうマクスウェル応力が大縮法が知られている。現在でも爆縮法は最高の磁場を発きくなり、ライナーの内側に向かう運動を減速し、つい生する手段である。爆縮法では磁束の濃縮を行うためににはライナーの運動は折り返して外側に向かうようにな爆薬を用いる。したがって破壊力が非常に大きく、実験る。このようなライナーの運動の折り返しをターンアラ

は人里離れた地域で屋外の実験場で行う必要がある。まウンドとよんでいる。ターンアラウンドが起こると、磁た実験を頻繁に繰り返し行うことには困難がある。これ

場はライナーの内径が最小値をとるときに最大になり、らは物性測定などへの応用にはきわめて不都合な点であ

それ以降は減少してしまう。ターンアラウンドがライる。これに対して電磁濃縮法はエネルギーの変換効率がナーの内径が十分小さくなるまで起こらないようにする

高く、破壊の程度は爆縮法に比べて遙かに小さい。そのためには、ライナーの速度をできるだけ速くする必要がため室内で実験を行うことができ、実験の繰り返しも爆ある。

縮法に比べると比較的容易であるので物性研究には非常ライナーの速度を速くする必要性にはもう一つの理由に適しているということができる。我々は六本木時代にがある。超強磁場がライナーの内側に成長してくると、

電磁濃縮法によって 550 T に及ぶ超強磁場を発生する

ライナーの金属内には磁気圧によって内側から外側に向ことに成功し、これを用いて各種の物質についての実験

かう衝撃波が生じる。この衝撃波に乗って金属の物質において多くの興味深い現象を見出してきた [1]。柏のは内側から外側に向かって流れ出す。流れ出す速度は粒新しい装置では、いくつかの改良を行うことにより最近、

子速度とよばれるが、ライナーが収縮して磁束を濃縮す

最高で 622 T に及ぶ磁場が得られるようになった [2]。

るためにはライナーの収縮速度が粒子速度よりも速くな

これは爆縮法で発生される 1000 T を越える磁場には及ければならない [3]。粒子速度はライナーの材質と磁場

ばないが、実験室内で発生される磁場として世界最高ので決まる。たとえば物性研究所で用いているような銅の磁場である。
また実際の物性測定に使える磁場としては、ライナーの場合には、この速度は 100 T では 120 m/s、爆縮法と比べてあまり遜色のない強さである。このよう200 T では 410 m/s、500 T では 1.8 km/s、700 T で36

は 2.9 km/s となる。したがってある磁場を得ようとす

図 2 (c) に示される段階ではライナーの形状は円筒形かる場合にはライナーの速度は磁場で決まるこれらの値

らかなりずれてくる。フィードギャップ効果があると、よりも速くする必要がある。ライナーの速度は一次コ最大磁場の得られる前に磁場プローブや試料が破壊さイルに流す一次電流の立ち上がり速度による。そこでれてしまう。さらにライナーの突起部からは放電が起六本木の時代からライナーの速度を速くするようなパ

こったり、プラズマジェットが飛び出したりしてこれラメータを探求し [4]、種々の技術開発の結果、550 T

も試料を破壊する原因となる。フィードギャップ効果の超強磁場が得られた [5]。

は電磁濃縮法の実験を始めた当初から認識されていた柏の新施設ではより速い電流の立ち上がりを実現すが、ライナーの速度が速くなるにつれ顕著となり、磁るために、コンデンサーバンクとコイルをつなぐケー場の最大値を制限する主要な要素となる。一方フィーブルの数を六本木のときの 2 倍の 480 本に増やすなど

ドギャップは電磁濃縮法には不可欠なものなので、こして電源の残留インピーダンスの減少に努めた。そのれをいかに解決するかが大きな問題であった。

結果一次コイルの直前までの電源残留インダクタンス、

そこで、フィードギャップ効果を抑制するために考案

残留抵抗を大きく減らすことができた。これによってされたのがフィードギャップ・コンペンセータである。

一次電流の立ち上がり時間は短縮され、一次電流の絶

コンペンセータは図 2 (b) のように厚肉 (5mm) の銅の対値も増大した。

円筒にスリットを入れて作製した 6 枚のブロックから

しかしながらライナーの速度を速くしていくと、困難な問題が生じることが明らかとなってきた。それは一次コイルに不可欠な電流の出入り口の存在である。
図 1、 図 2 (a) にみられるように一次コイル に は 4-6mm の電流の出入り口のためのギャップ (feed gap) がある。ギャップの近くでは一次電流がつくる磁場は他の部分に比べて小さく、磁場の分布はギャップのないときに期待される円筒対称からずれたものになってしまう。そのためライナーが加速される際、ギャップ付
近の運動が遅れ、ギャップ付近には図 2(c) のような突起部が生じる。そしてライナーの重心の位置も僅かな
がらコイルの中心からずれる。このような効果をフィードギャップ効果とよんでいる。フィードギャップ効果はライナーの径がまだあまり小さくなっていない初期の段階ではそれほど顕著ではないが、次第に成長し、

図1

電磁濃縮法に用いる一次コイルとライナー

図 2 フィードギャップコンペンセータ(a) コンペンセータがないときの一次コイルとライナー(b) 一次コイルとライナーの間にフィードギャップコンペンセー
タを入れた配置(c) コンペンセータがないときのライナーの変形の高速度写真。時間は一次電流スタート後 53.36 μ s。
(d) コンペンセータを入れたときのライナーの変形の高速度写真。
時間は一次電流スタート後 44.74 μ s。
(e) コンペンセータを入れたときのライナーの変形を連続的に記録した高速度写真。各駒は左上から右下に向かって一次電流スター
ト 後 24.1、34.1、39.1、43.1、46.1、48.1、49.1、50.09 μ sの瞬間を捉えている。

37

物性研 50 年の歴史

ー昔の研究室風景ー成る。これを一次コイルとライナーの間に挿入すると、が、今回の柏移転でも施設更新による大きな成果が得

一次電流が流れた際、ブロックの表面には渦電流が流られたといえる。622 T という磁場は非破壊的なパルれブロックの材料内には磁場は浸入しないが、ブロッ

スマグネットによって現在得られている磁場よりも遙クとライナーの間には磁場が伝達されるので、ライナー

かに高く、一巻きコイル法によって得られる磁場よりはコンペンセータがないときと同様にマクスウェル応も数倍高い。爆縮法では 1000 T を越える磁場が発生さ力によって、押し縮められる。コンペンセータは、ちょれているが、物性測定に使える磁場範囲はこれよりか

うど Flux concentrator としての役割を果たすのであなり低くなる。したがって物性研究所の電磁濃縮法にる。フィードギャップに相当するギャップは６回対称よる 600 T を越える磁場は、室内で発生できる磁場とに配置した 6 個のスリットとなるので、対称性は改善して、また精密な物性測定に応用できる磁場として世され、フィードギャップの影響を大幅に減少すること

界最高の磁場ということができる。

が出来る。一次電流によって磁場の生じる空間が若干フラックスコンペンセータを用いることによって得増し、ブロック内の電流によるジュール損失のために、られたもう一つの興味ある成果は、ライナーのターン

ライナーの加速の効率は多少減少するが、その影響はアラウンド現象が直接観測できたことである。磁場がそれほど大きくはない。こうしてライナーの変形の対最高値に達したところでライナーの運動が折り返すと称性は図 2 (d) に示すように、非常に改善された。スリッ

いうターンアラウンドが現れることは、理論的にはよトが 6 個あることを反映してライナーが正六角形の形

く分かっていることであり、また磁場の波形がピーク状に変形していることがわかる。図 2(e) は変形の様子をとった後に減少し始める減少は多くの場合に観測さを連続的に捉えた高速度写真である。フィードギャッ

れていた。しかし高速度写真によって直接観測された

プ効果による放電もかなり小さくなっていることがわ

ことはかつてなかった。今回の実験でコンペンセータ

かる。こうして得られるピーク磁場のばらつきが減少

によってライナーの変形の対称性が増したことにより、し、ピーク磁場の絶対値が上昇した [2]。

図 2(e) のように内径がいったん小さくなった後に増加

図 3 は磁場と電流の波形をプロットしたものである。

を始めるという現象がみられるようになった。高速度

少し異なる位置においた２つのプローブによる磁場の写真から得られたライナーの半径の時間変化を図 5 に信号がピーク付近までよく一致し、このことは磁場測示す。これはターンアラウンド現象を直接に見た最初定の精度の高さを示している。このときの最高磁場はのデータである。ターンアラウンドが観測できるとい622 T に達し、これが現在までの物性研究所におけるうことは、磁場のピーク値が、プローブがライナーの最高磁場である [2]。1970 年代始めに物性研究所の超衝突によって破壊されることによって決まるのではな

強磁場プロジェクトが開始されてから現在までの最高

く、磁場濃縮が最後まで行われていることを示すもの

磁場の推移を図 4 に示す。新しい装置の導入や何らかである。すなわち実験条件で決まる最高磁場が実際にの新しい技術開発を行う度に最高磁場が上昇してきた測定されているということができるのである。

図 3 磁場と電流の波形。2 つの磁場プローブで測定されたグラ
フはほとんど一致している。室内において発生された磁場としては世界最高の 622 T が得られた。

図 4 物性研究所において電磁濃縮法（青丸点）と一巻きコイル法（白抜きの点）によって発生された超強磁場最大値の推移。一巻きコイル法については、コイルの内径によって最大磁場が異なるので、代表的な内径値についてのデータが示してある。

38

3. 超強磁場下での物性研究

量子井戸の中で励起子は負の電荷をもつ電子と正の数 100 T におよぶ超強磁場は物質中の電子の状態を電荷をもつ正孔が束縛状態をつくったものであるとい極端に変えるために多くの興味深い研究を可能にする。

う点で、水素原子に類似している。したがって超強磁

現在は柏移転に伴い更新された装置の立ち上げと上記場中でのこのような励起子状態の問題は、超強磁場中のような磁場発生技術の改良がほぼ完了した段階であの水素原子という、非常に基礎的な問題と類似しており、本格的な物性研究が行われるのはこれからである

り、古くから関心を集めてきた。特に 108 T という地上が、ここで現在行っている研究の中からいくつかの例

では実現し得ないような超強磁場が存在していると考を以下に示そう。

えられている中性子星とよばれる天体の表面付近にあ図 5 は GaAs/AlAs 量子井戸において磁場を井戸層る水素原子の問題は興味深い。上述のように磁場と平に垂直に加えたときの磁気光吸収のスペクトルである。

行方向にも波動関数が収縮するような超強磁場下では、ストリークカメラを用いると、このような連続スペク

水素原子が磁場方向に並んだ 1 次元的な Hn 分子をつく

トルを 1 回のパルス磁場下で測定することができる。

るといわれている。さらに磁場が強くなるとこの Hn 分

もっとも低いエネルギーの励起子吸収線の他、多数の

子の 1 次元鎖が平行に並び、水素原子の 3 次元結晶がランダウ準位間の遷移による吸収線がみられている。

できると考えられる。中性星の上では実際にこのよう各吸収線が成長、消滅、分裂、ブロードニングなどのな状態が実現していると考えられている。我々の磁場

興味深い深い振る舞いを示しているが、注目すべきこ

6 × 102 T は中性子星の磁場 108 T に比べまだ数桁低いとは励起子吸収線が 240 T 付近で不連続的な変化を示

が、物質中では電子や正孔の有効質量 m* が自由電子質

していることである。我々はこれを量子井戸の中の 2

量 m0 に比べて小さく、また電子・正孔間のクーロン引

次元的励起子が 3 次元的励起子に移行する次元クロス

力が誘電率 κ によって遮蔽されるので、磁場の効果はオーバーのためではないかと考えている。励起子の波

有効的に因子 [(m0/m*)κ]2 だけ増強される。そのために動関数は磁場を加えると磁場に垂直な面内でその広がりが縮むことが知られている。これが励起子エネルギーの反磁性シフトの起源となっており、比較的弱磁場領域でもすでによく知られたことである。超強磁場領域で特徴的なことは、波動関数は磁場と平行な面内でも縮むことである。磁場を層に垂直に加えたときに、磁場が十分に強くなると励起子の波動関数の広がりが井戸層幅よりも小さくなり、2 次元―３次元のクロスオー
バーが起こると考えられるのである。

図 5 ライナーの運動と磁場波形。測定点はライナーの内径と外形の時間変化を示す。ライナーの内径、磁場の値ともにターンア
ラウンド現象を示している。

図 6 GaAs/AlAs 量子井戸における磁気光吸収スペクトル。スト
リークカメラで測定したもの。井戸層の厚さは GaAs 層 9.0 nm、–+AlAs 層 5.0 nm。上図は σ 円偏光、温度 20K、下図は σ 円偏光、
温度 23K のスペクトル。

39

物性研 50 年の歴史

ー昔の研究室風景ー

現在の磁場はちょうど中性子星における磁場に匹敵し、いて、それぞれ興味深い結果が得られている [7]。

その中の状態が調べられると期待される。図 5 のデー上で述べたように、可視域、赤外域の光学的測定は

タ自身は六本木時代に得られていたものであるが、今現在では非常に高い精度、S/N 比で行うことができるが、後さらに研究を続けたいと考えている。超強磁場中のこれに比べると電気的測定、磁気的測定はその実験的励起子については、ボーズ凝縮の実現や分数量子ホー

な困難さの度合いが桁違いに大きい。磁場の時間変化

ル状態の関連した現象やなどが興味ある分野であり、が非常に大きいことからリード線に誘導される電圧が

図 6 は希薄磁性半導体 CdMnTe における σ 円偏光に極度に高くなるからである。しかしながら磁場によっ対する磁気光吸収のスペクトルである [4]。励起子の吸て誘起される種々の相転移を観測するためには、これ

収線 X1、X2 はそれぞれ価電子帯 ( J, Jz )= (3/2, –3/2)

らの測定を行うことが是非必要である。電気伝導の測および (3/2, –1/2) から伝導帯 (1/2, –1/2) および (1/2,

定については、我々はこれまでにいろいろな方法を開1/2) への遷移に伴う励起子線である。価電子帯の磁性発してきた。試料に電極を付けて直流や交流のバイア

イオンの磁化を反映した特有の振る舞いを示しており、ス電流を用いた普通の伝導測定を改良した直接法 [8, 9]

これから電子、正孔の磁性イオンとの交換相互作用にや、電極を付けずに試料の両側にコイルをおき、AC 電

ついての情報を得ることができる。150 T 以上の強磁流による AC 磁束の透過を測定する渦電流法 [8]、トラ

場では、励起子線よりも低エネルギー側に非常に強度

ンスミッション・ストリップラインを用いてマイクロの小さい２本の吸収線 L1、L2 がみられる。このライン

波の透過を測定するストリップライン法 [11]、遠赤外の磁場依存性はあまり大きくないことから、これらは域のストリップラインとレーザーを用いて反射を測定

Mn イオンに関連した電子遷移に対応したものと考えらする遠赤外反射法 [12]、遠赤外光透過を測定する遠赤れる。この遷移の詳細はまだ明らかではないが、150 T

外透過法 [13] などである。これらは一巻きコイル法に以上の強磁場では正孔の磁場に垂直な面内のサイクロ

よるメガガウス領域で用いられてある程度の成功を収

トロン半径は約 20A となり、Mn イオン間の平均距離

め、種々の物質についての測定についての有意義な結と同程度になる。そのため Mn イオンに束縛された正果が得られた。上記の 600 T 級超強磁場でもこれらの孔の遷移が L1、L2 の起源の候補として考えられる。

方法を試みつつある。

+

図 7 は種々の半導体試料におけるサイクロトロン共

図 8 は酸化物高温超伝導体 YBa2Cu3O7-δ について渦鳴のデータである。サイクロトロン共鳴は、超強磁場電流法で測定した磁気抵抗のデータである。磁場を c下での測定法としてはもっとも容易なものの一つであ

軸に垂直に加えた場合 (B ⊥ｃ ) のものである。磁場を cる。希薄磁性半導体 CdFeS、InMnAs、ワイドギャッ
プ半導体として注目を集めている GaN、ZnO などにつ

図740

Cd1-xMnxTe (x= 0.027) における磁気光吸収。

図 8 種々の半導体におけるサイクロトロン共鳴スペクトル。物
質名、測定波長、温度を各グラフの右に示す。

軸に平行に加えたとき (B//c) には直接法によって、超抵抗の急激な変化が見られている。詳細についてはさ

伝導相図が従来の超伝導体のように WHH 理論によるらに実験が必要であるが、このように磁気抵抗測定がグラフによく合うことや、Tc 以下の温度において磁場電磁濃縮法磁場においてもいろいろな物質において可で超伝導を壊したときの常伝導抵抗の温度依存性が金能になり始めたことは非常に明るい期待がもたれると属的な振る舞いを示すことなどがすでに見出されていころである。有機伝導体 TMTSF 塩、BEDT-TTF 塩な

る [7]。B ⊥ c の場合には、これまでの測定によれば、

どは低温・強磁場下で多くの電子相転移を示すことで相図は WHH 理論からはかなりずれたものになり、ま知られているが、これらについても測定が始められてた T = 0 での Hc2 が Pauli 極限を超えるなどの特異ないる。

振る舞いを示すことが見出されている [14,15]。磁場を以上に柏新キャンパスにおける電磁濃縮法による超加えたときの状態が FFLO 状態 [16] をとっていること

強磁場発生技術の最近の進展とその下での物性測定にも考えられ、超強磁場における測定に興味がもたれる。

ついて述べてきたが、数 100T の領域での物性研究は、渦電流法による測定は、磁場による超伝導―常伝導転物性研究所の研究を除けば世界でもほとんど未開拓の移が明瞭に観測されるのでこのような目的には適して分野である。新設備の立ち上げがほぼ完成して収穫期いる。250 T 付近までは、転移を反映した信号がみらを迎えた今、その下での物性への新たな興味は尽きな

れていることがわかる。今後さらに詳細な実験を続けい。国内外の研究者の方々にも有意義な研究に大いにることによって、転移磁場の温度依存性を明らかにし利用していただきたいと願っている。
最後に、特に上述の電磁濃縮法装置の建設と物性測たいと考えている。
図 9 は長田研究室と共同で直接法（AC 電流）によっ定技術の開発にご尽力いただいた当研究室の松田康弘て測定したグラファイトの磁気抵抗の測定結果である。

助手、内田和人技官、池田悟技官の諸氏、長田俊人所

電極をつけた試料を用いた測定であるにも拘わらず

員と研究室の方々に厚く感謝したい。

200 T におよぶ磁場下での結果が得られている。グラファイトは低温・強磁場下で磁場誘起電荷密度波による電子相転移が起こることで知られている [8, 12]。より強磁場では、さらに新しい形の相転移が起こると期待されている。データは弱磁場領域で長時間パルス磁場で得られている磁気抵抗曲線をよく再現し、さらに65 T、125 T 付近で何らかの相転移によると思われる

図 10 直接法（AC 電流）によって測定したグラファイトの磁気抵抗。B //c。測定周波数 80 MHz。温度 14 K。

参考文献
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図 9 渦電流法によって測定した YBa2Cu3O7-δ の磁気抵抗。B ⊥ c。
c 軸が膜面に垂直に配向した単結晶膜。試料の膜圧 80 nm。測定
周波数 60 MHz。

3.

N. Miura and F. Herlach, in Strong and Ultrastrong
Magnetic Fields and Their Applications, ed. F. Herlach(Springer-Verlag, 1985), Chap. 6 p. 247-350

41物性研 50 年の歴史
4.

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10.

低層棟完成（1998年）

T. Sakakibara, T. Goto and N. Miura, Rev. Sci. Instrum.
60 (1989) 444.

11. B. E. Kane, A. S. Dzurak, G. R. Facer, R. G. Clark, R. P.
Starrett, A. Skougarevsky, N. E. Lumpkin, J. S. Brooks, L.
W. Engel, N. Miura, H. Yokoi, T. Takamasu, H. Nakagawa,J. D. Goettee and D. G. Rickel, Rev. Sci. Instr. 68 (1997)
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12. Y. Shimamoto, N. Miura and H. Nojiri, J. Phys. : Condens.
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13. Y. Shimamoto, T. Takamasu, N. Miura, M. Kubota andY. Shiohara, Jpn. J. Appl. Phys. 33 (1994) 112.

本館工事（1998年）

14. A. S. Dzurak, B. E. Kane, R. G. Clark, N. E. Lumpkin,
J. O’Brien, G. R. Facer, R. P. Starrett, A. Slougarevsky,
H. Nakagawa, N. Miura, Y. Enomoto, D. G. Rickel, J. D.
Goettee, L. J. Campbell, C. M. Fowler, C. Mielke, J. C.
King, W. D. Zerwekh, D. Clark, B. D. Bartram, A. I.
Bykov, O. M. Tatsenko, V. V. Plantonov, E. E. Mitchel,
J. Herrmann and K. H. Muller, Phys. Rev B 57 (1998)
R14084.
15. J. L. O'Brien, H. Nakagawa, A. S. Dzurak, R. G. Clark, B. E.
Kane, N. E. Lumpkin, R. P. Starrett, N. Miura, E. E.
Mitchell, J. D. Goettee, D. G. Rickel, and J. S. Brooks,
Phys. Rev. B 61 (2000) 1584.
16. 福山秀敏著, 大学院物性物理２「強相関電子系」（講談社サイエンティフィック）第２章（物性研だより Vol.41 No.6 (2002) p3)

422000 年４月六本木移転時

50 年のアルバムから初代牧野事務長
事務室（駒場 1957年頃）

事務室（1966年）
パラメトロン計算機（1963年）

検見川での運動会（1970年）

ガラス工作（1976年）
運動会（1970年）

ガラス工作（1976年）

実験室風景（1971年）

金工（1976年）

金工（1976年）

理論セミナー（1984年）

43

物性研 50 年の研究から ー第Ⅰ期ー【分子性錯体の燐光観測による電荷移動三重項状態の発見】[ 文 献Ⅰ期 - 1 ]有機アクセプター（テトラシアノベンゼン (TCNB)）と有機ドナー（ヘキサメチルベンゼン他）等の分子性錯体の燐光を見出し、それが理論的には存在するはずの電荷移動三重項状態に起因することを明らかにした。図は 77K
における TCNB 錯体の燐光スペクトルである。

【有機半導体薄膜および結晶の光電子分光および超高圧下伝導性の研究】[Ⅰ- 2 ]現在有機トランジスタ等の有機デバイスで用いられている縮合多環芳香族化合物（ペンタセンおよびその周辺化合物）の薄膜および高品質結晶において、
光電子分光測定よりエネルギー分散を、飛行時間法より移動度を求め、有機半導体の物性を明らかにした。図は光電子分光により求めたペンタセン薄膜のエネルギー分散である。

【X 線回折による 3d 電子密度分布の研究】[Ⅰ- 3 ]Co 錯体 [Co(NH3)6][Co(CN)6] の詳細な X 線構造解析を行い、差フーリエ合成から Co-C-N（図）および Co-N の結合の観測に成功した。電子密度マッ
プより Co の電子数を計算すると、[Co(NH3)6] では 26.3 ± 0.3 e、[Co(CN)6]では 26.8 ± 0.3 e と配位結合により中性化していることが明らかとなった。

【グラファイトにおける強磁場誘起電子相転移の発見】[Ⅰ- 4 ]準２次元半金属であるグラファイトが低温強磁場の量子極限において電子相転移を起こすことをパルス強磁場を用いた実験で発見し、その後ＭＩＴの定常強磁場施設を用いた実験によりその相図を明らかにした。

【ペロフスカイト酸化物薄膜試料の先駆的な研究】[Ⅰ- 5 ]当時希であった、純粋組成（ガラス形成物質を含まない）の強誘電体のアモルフォス状態を二重ローラー超急冷法によって、ペロフスカイト型のチタン酸鉛で初めて実現した。X 線回折、ラマン散乱など各種の手法を駆使して、その物性、特に結晶化現象の検証を行った。その後のペロフスカイト型酸化物薄膜試料研究の基礎を築いた。図はアモルフォス相の熱処理効果を示すラ
マンスペクトルである。

44

【音響型フォノンによる自縄自縛電子：豊沢理論】[Ⅰ- 6 ]ランダウが提起したポーラロン効果による伝導電子の自己束縛の概念はフレーリッヒ模型が適用される普通のイオン結晶では実現されない。これに対して、音響型フォノン場中の伝導電子は、電子フォノン結合定数 g がある臨界値を超えると、極めて急激にその有効質量を増大させて自己束縛状態になることが示された。図は性格の違う２つのポーラロン解が g の増大と共に入れ替わる様子を模式的に示したもの。

【アンダーソン模型の摂動展開：芳田・山田理論】[Ⅰ- 7 ]アンダーソン模型は近藤効果の物理を局在スピンの発生機構に遡って解明する際に有用なもので、１局在 d 準位における電子間クーロン斥力 U とそのd 電子と伝導電子との混成を記述する d 準位幅Δで特徴づけられる。これを摂動展開理論で解析し、帯磁率、比熱、電気抵抗の間の一般的関係式を導き、それによってスピンシングレット基底状態の出現の様子を多面的に捉えた。
図は局在 d 電子の（各領域間の転移はクロスオーバー的な）相図の概要。

【金属磁性の自己無撞着理論：守谷・川畑理論】[Ⅰ- 8 ]ZrZn2 などの弱い強磁性金属は、強磁性出現の臨界条件近傍でスピンゆらぎが著しく増大した系と考えられる。そこで、分子場近似から出発して、お互いに相互作用する長波長スピンゆらぎの効果を自己無撞着に取り入れる理論
体系を構成した。図はこの理論による強磁性体の磁化率χの臨界温度 TC 以
上での温度依存性を種々の TC について示したもの。平均場近似（破線 ) とは違って、実験と整合的なキュリー・ワイス則的振る舞いが得られる。

【不完全殻金属の内殻電子励起分光：小谷・豊沢理論】[Ⅰ- 9 ]シンクロトロン軌道放射施設を使った実験で初めて明らかになった希土類金属の内殻励起光スペクトルの特徴を、内殻正孔ポテンシャル、および、伝導
電子と f 電子の混成によって引き起こされる多体効果の結果としてうまく説明した。図は光吸収スペクトル（XAS）と内殻光電子スペクトル（XPS）について、この理論から導かれる典型的な振る舞いを示していて、実験とよく一致する。

【希土類希薄合金における近藤効果の発見】[Ⅰ- 10 ]希土類金属 Ce を含む希薄合金 Y-Ce の電気抵抗と帯磁率の測定が行われた。
局在モーメントの存在を示す Curie-Weiss 則と電気抵抗極小が見出された。
これは Y 希薄合金では初めての結果である。図は 2 つの Ce 濃度に対する電気抵抗の温度変化が示されている。

45

物性研 50 年の研究から

ー第Ⅰ期ー【遷移金属合金超伝導体の先駆的研究】[Ⅰ- 11 ]La の超伝導起源を探るために La-Y 合金の低温比熱が精密に測定された。電子比熱係数 γ 、デバイ温度 ΘD 、超伝導転移温度 Tc と Y の添加量の関係か
ら超伝導機構について新しい知見が得られた。図は Y の添加量による γ 、ΘD、Tc の変化である。

【メスバウアー効果による鉄化合物における内部磁場の決定】[Ⅰ- 12 ]Fe のメスバウアー効果を用いて、様々な鉄化合物の超微細相互作用、４重57

極相互作用、isomer shift の測定から鉄イオンの電子状態の微視的解明が行われた。例えば低次元反強磁性体・赤血塩 K3Fe(CN)6 では、零点振動によるスピン縮小の観測された。図はその秩序相におけるメスバウアースペク
トルである。

【原子核反応におけるスピンスピン相互作用の研究】[Ⅰ- 13 ]Co 偏極標的とスピン偏極した速い中性子を用いて、全散乱断面積のスピ

59

ン依存性が精密に測定され、原子核反応におけるスピンスピン相互作用に関する有用な結果が得られた。図は中性子のエネルギーと全散乱断面積のスピ
ン依存性を示し、簡単な光学模型で矛盾なく説明される。

【偏極 γ 線のコンプトン散乱による磁性電子の運動量分布の測定】[Ⅰ- 14 ]核斉列した 57Co から放出される円偏向ガンマ線の磁気的コンプトン散乱が鉄試料で初めて観測され、強磁性体中の磁性電子の運動量分布の測定が可能なことが示された。この成果は、後に放射光による同様の測定への端緒となった。図は運動量遷移に対する磁気散乱を示しているが、和光、久保、山下の理論と良く一致している。

【ヘリウムの液相・気相転移臨界現象の光散乱による研究】[Ⅰ- 15 ]
液相・気相など第２種相転移点近傍の臨界現象への量子性の影響を調べるた
めに、4He、3He に対してレーザー光散乱が試みられた。散乱強度と相関関数から、転移の静的並びに動的な臨界現象が解明され、実験精度の範囲内で古典流体との差異がないことが判った。図は、レーザー光散乱の光子相関分光法を用いて決定した緩和係数 Γ の波数 k と相関距離 ξ との積 kξ 依存性で
*

ある。

46

【オリビン - スピネル転移の解明】[Ⅰ- 16 ](Mg,Fe)2SiO4 のオリビン構造からスピネル構造への相転移が、地下 400km
付近に観測される地震波不連続の原因であろうという理論的予測が、実験的に検証された。物性研究所創設期に建設された国産初の大型超高圧実験装置、
テトラヘドラルプレスを用いて高温高圧実験が行われ、理論では予想していなかった新しい変形スピネル相も発見されて、地球深部構造の解明に大きく寄与した。

【アモルファス Si と Ge における圧力誘起半導体—金属転移の発見】[Ⅰ- 17 ]アモルファス Si と Ge が、結晶の場合より各々約 5GPa 低い圧力で、６桁もの電気抵抗減少を伴って半導体 - 金属転移することが見いだされた。この転移は配位数が４から６に変化する構造相転移であるが、周期性を保持する必要がないために結晶の場合より転移圧が下がると考えられる。周期性がな
いにもかかわらず、一次相転移の様相を示すことが特徴である。最近見出された、液体間の一次構造相転移につながるものである。

【ハロゲン化銀において自由励起子と自己束縛励起子の安定条件を実験的に検証】[Ⅰ- 18 ]励起子が自ら格子を歪ませて動けなくなる自縄自縛励起子 (STE) の生成条件
は、吸収端の裾“Urbach-tail ” の温度依存性から求められる σ を使って判定できるというのが、豊沢理論である。写真感光現象の研究対象であった
AgBr1-xClx の混晶を用い、その発光スペクトル ( 図 ) が x の増加 ( σ の増加 )に伴って自由励起子型から STE 型へと移り変わることから、この条件が確かに成り立っていることを実験的に証明した。

【化合物半導体におけるピコ秒分光の先駆的研究】[Ⅰ- 19 ]開発途上だったピコ秒パルスレーザーをいち早く化合物半導体の研究にとりいれ、CdSe、CdSe、CuCl、CuBr などの高密度励起効果を中心に先駆的な研究が行なわれた。同時に波長可変光源、多チャンネル検知器などの開発も進み、極限レーザーグループの一つの核となった。図は、CuCl におけるポラリトンの群速度を飛行時間法によって求めたもの。光速度の 1000 分の
１以下になっていることが分かる。

【4 光波混合による横緩和時間の測定原理を確立】[Ⅰ- 20 ]今では常識になっている 4 光波混合時間分解分光法の原理を提唱したもの。
3 次の非線形効果により、２つの異なる波数ベクトルを持った光が混合して新たな光が生じ、これから横緩和時間 T2 の情報が得られることを理論的および実験的に示した。図は世界最短パルス（0.15 ps）レーザーを用いて測定した DODCI 色素からの空間的パラメトリック（縮退４光波混合）信号でピークシフトより T2 <100 fs であることが分かる。

47

物性研 50 年の研究から

ー第Ⅰ期ー【世界で最初の放射光専用加速器完成】[Ⅰ- 21 ]世界で最初の放射光専用加速器として設計・建設された電子蓄積リング（SOR-RING）が（旧）原子核研究所（田無キャンパス）に完成した。有力な実験室光源がない極紫外・軟 X 線領域で、放射光がほとんど唯一の光源で優れた性能を有することを実証した。SOR-RING は 1974 年から 1997
年まで使用され、放射光を利用する物性研究の発展に大きく貢献した。図は、1980 年頃の SOR-RING である。

【アルカリ金属の内殻吸収端異常の研究】[Ⅰ- 22 ]アルカリ金属の内殻吸収スペクトルに現れるスパイク構造を系統的に観測した。伝導電子が内殻電子励起の終状態で生じる正孔ポテンシャルに適応しようとする際に、電子系の低エネルギーの励起を伴う散乱によって、吸収ス
ペクトルは内殻励起しきい値近傍で指数関数的に増大する。金属電子系に特徴的な現象で、フェルミ端異常、赤外発散とも呼ばれる。図は、Na, K, Rb,
Cs の LII, III 吸収スペクトルである。

【生細胞の真空紫外線照射効果を世界で初めて観測】[Ⅰ- 23 ]		
放射光真空紫外線を利用して、生きた酵母菌細胞の DNA 損傷効果を初めて観測した。水雰囲気中にある酵母菌細胞に真空紫外線を照射して細胞の生存率と突然変異率との関係を調べ、真空紫外線が細胞膜およびその近傍で吸収されるため、真空紫外線による DNA 損傷が紫外線よりも小さいこと、その原因が水による真空紫外線吸収と関係していることを明らかした。

【アンジュレータ放射の発生に成功】[Ⅰ- 24 ]SOR-RING の直線部に真空紫外領域のアンジュレータを挿入し、初めてアンジュレータ放射を発生させることに成功し、アンジュレータ放射の偏光特性を解析して理論予測と一致することを示した。また、アンジュレータを導入しても電子軌道へ影響を与えない加速器運転技術も確立した。図は、水平偏光を除く偏光板を通してアンジュレータ放射をみたものである。

【低次元磁性体の発見と、その相転移の研究】[Ⅰ- 25 ]2 次元イジング磁性体 Rb2CoF4 を発見し、その臨界現象を中性子散乱により観測して、当時知られていたオンサガーの厳密解に一致する理想的な 2 次
元イジング磁性体であることを証明した。その後、２次元強磁性体 K2CuF4
他、多数の低次元磁性体が発見され、その相転移の特徴が中性子回折実験により詳しく研究されてスピン統計物理学の発展に大いに寄与した。

48

【中性子偏極解析により軌道秩序の観測に成功】[Ⅰ- 26 ]2 次元強磁性体 K2CuF4 を用いて、中性子偏極解析により軌道秩序が形成されていることを証明した。これは、最近の強相関電子系におけるスピン・軌道・
電荷複合秩序の研究に匹敵する先駆的な研究である。また、磁気形状因子の精密測定から、イオン結晶である K2CuF4 において共有結合成分の影響がその物性に大きく影響している事を示し、中性子散乱実験による covalency
効果の評価が有用であることを示した。

【ペロフスカイト化合物の構造相転移とソフトフォノン】[Ⅰ- 27 ]ペロフスカイト化合物の逐次相転移の機構の理解は、相転移の理論の発展上、重要な契機を与える研究テーマであった。中性子散乱によるフォノンスペク
トルのソフト化の研究は直接 MO6 八面体のダイナミックスと逐次相転移機構の関連を明らかにし、その機構の解明に大きな貢献を果した。

【層状半導体に見るランダウ準位と二次元励起子効果】[Ⅰ- 28 ]共同研究「パルス高磁場を用いた分光学」の一課題として、スイス国で作成した層状半導体 GaSe の磁気―光効果の実験 - 理論的研究を行った。用いた磁場では、励起電子のサイクロトロン・エネルギーと残された空孔による引力が同程度の領域にある。最近、無機半導体を有機物質で二次元的に閉じ込めた物質で、理想的な二次元励起子が実現している。

【初めて電磁濃縮法によるメガガウス超強磁場の発生と物性測定への応用に成功】[Ⅰ- 29 ]物性研究所では 1970 年より超強磁場プロジエクトを開始し、電磁濃縮法による
超強磁場の発生とその物性研究への応用を進めてきた。実験施設のプロトタイプともいうべきエネルギー 285 kJ のコンデンサーバンクを用いて、280 T に及ぶ
超強磁場の発生に成功し、その下で種々の物性測定が可能になった。この成果が後の超強磁場プロジェクトの基礎となった。また電磁濃縮法による物性測定は世界初である。図は初めて発生磁場が 100 T を超えた頃の電流と磁場の波形である。

49

物性研 50 年の研究から ー第Ⅱ期ー【転位速度の励起促進効果の発見】[文献Ⅱ期 - 1 ]GaAs 結晶中の転位の移動度が、電子励起下で励起強度に比例して何桁も促進されることを発見した。その後、この励起促進効果が半導体結晶に共通の現象であることを明らかにし、転位芯で生じる「無輻射再結合促進欠陥反応」
として解釈できることを示した。図は暗黒下と電子線励起下における GaAs
中の転位速度に関するアレニウスプロットである。

【高温超伝導体におけるスピンギャップの発見】[Ⅱ- 2 ]低ドープ域の高温超伝導体において、常伝導状態での NMR、NQR を測定し、スピンギャップが存在することを発見した。図は、銅酸化物高温超伝導体
YBa2Cu3O7、LaBa2Cu3O6.9 、YBa2Cu3O6.5 における 1/T1T の温度依存性で、スピンギャップを観測している。

【高温超伝導体の混合状態におけるローレンツ力に依存しない散逸過程の発見】[Ⅱ- 3 ]極端に異方性の強い Bi 系高温超伝導体の混合状態におけるエネルギー散
逸（抵抗発生）が（通常の磁束運動によるものとは違って）マクロなローレ
ンツ力が働かない配置においても同じように起こることを発見した。図は
Bi2Sr2CaCu2O8+y フィルムの H=5T、T=54.37K における電気抵抗率の角度依存性である。

【新規有機超伝導体 Tc >10K の発見】[Ⅱ- 4 ]超 伝 導 転 移 温 度 が 初 め て 10K を 超 え た 新 規 有 機 超 伝 導 体 κ-(BEDTTTF)2Cu(NCS)2 を発見した。この錯体は実効的 1/2 充填バンド構造をもつため強相関電子系に属する。電気抵抗を測定したところ、100K 付近のモット絶縁体―金属のクロスオーバーの振る舞い、および Tc=10.4K の超伝導転移を観測した。図は κ-(BEDT-TTF)2Cu(NCS)2 単結晶と、電気抵抗率の温度依存性、および超伝導転移である。

【有機強磁性体の発見】[Ⅱ- 5 ]初の有機中性ラジカル強磁性体 β-nitrophenyl nitronyl nitroxide (p-NPNN)を発見し、熱容量、交流磁化率の測定より Tc=0.6K の強磁性転移を観測した。
図は p-NPNN 単結晶の比熱の温度依存性である。Tc=0.6K で強磁性転移を起こし、３次元ハイゼンベルグ強磁性体であることを明らかにした。

50

【AMO2 型二次元三角格子酸化物結晶の育成】[Ⅱ- 6 ]一般式 AMO2 で表される層状物質は２次元三角格子 (MO2) をもち、２次元導体やスピン・フラストレート系としての舞台を提供する。固体物性研究では単結晶が不可欠であるが、一般的にアルカリ金属を含む酸化物の単結晶育成は困難である。様々なフラックスを工夫することにより、SrCuO2, NaTiO2,
LiCuO2, LiTiO2, LiVO2 などの単結晶育成に成功した。他にデラフォサイト物
質 CuFeO2, M’CoO2 (M’ = Pd, Pt) についても単結晶育成に成功した。

【アンダーソン局在への相互作用の効果】[Ⅱ- 7 ]アンダーソン局在は伝導電子がランダムポテンシャルのために局在化するという概念であり、電子の波動性が電気伝導に顔を出す顕著な例といえる。電子間相互作用のアンダーソン局在への効果を弱局在領域からのアプローチで研究し、相互作用による局在化の促進を見いだした。図はアンダーソン局在が超伝導転移温度 Tc に及ぼす影響を見積もり、実験と比べたもの。ランダ
ムポテンシャルによる Tc の大幅な減少が注目される。

【遷移金属酸化物絶縁体：バンド理論からのアプローチ】[Ⅱ- 8 ]MnO や NiO などの絶縁体金属化合物はモット絶縁体として知られているが、信頼性の高い詳しいバンド計算の結果と実験とを比べてみることはバンド計算の発展のためだけではなく、モット絶縁体の物理それ自体への貢献も大きい。図はバンド計算による MnO での種々の磁気状態に対応する状態密度である。計算で得られる基底状態は (c) で、反強磁性絶縁体を予言し、実験と一応の一致を示す。

【ハバード模型の多体波動関数の研究】[Ⅱ- 9 ]ここ２０年来、銅酸化物高温超伝導体のモデルの一つとして、ハバード模型
は精力的に調べられている。その模型で、１次元の強相関極限において厳密な多体波動関数を詳しく調べ、基底状態の運動量相関およびスピン相関を高精度に求めた。また、適切な変分試行関数を用いた変分モンテカルロ計算を中心にして、2 次元の場合も調べた。図は朝永ラッティンジャー液体を示す１次元多体波動関数の概要とそれに伴う運動量分布関数における特異性を示す。

【修正スピン波理論】[Ⅱ- 10 ]長距離のスピン秩序を持つ基底状態相において磁気励起を考える場合には、スピン波理論が有効である。しかし、長距離秩序のない低次元系ではスピン波理論の前提が成り立たないので、従来は採用されなかった。しかし、敢えて化学ポテン
シャルを導入するという形でスピン波理論を修正・拡張した。そして、得られた結果は厳密対角化などの他の理論手法を用いたものと整合的なだけでなく、図のコヒーレンス長の結果が示すように、中性子散乱実験の結果ともよく一致する。

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物性研 50 年の研究から ー第Ⅱ期ー【２次元系での金属非金属転移の理論】[Ⅱ- 11 ]電子相関を主因とする金属絶縁体転移（モット転移）に関連して、ハバード模型を中心に 2 次元強相関電子系に関する大規模な量子モンテカルロ計算を行なうと同時に、スケーリング理論を展開して、スピン相関、電荷相関、超伝導相関などの基本的な様相を明らかにした。そして、図に示すように、金属相の電荷圧
縮率がモット転移点に向けて臨界的に発散し、その臨界指数の値から、この系のモット転移は新しいユニバーサリティクラスに属していることを見いだした。

【カーボンナノチューブの電子物性】[Ⅱ- 12 ]グラフェン中の電子運動は質量ゼロのニュートリノと同一で、それを反映してナノチューブは興味深い様々な物性を示すという理論予言がなされた。図は散乱体を多数含む有限長のナノチューブのコンダクタンスの計算例である。この際、質量ゼロのディラック方程式で記述される故のユニークな現象として、通常の散乱体では（ベリー位相のために互いに時間反転の関係にある散乱過程が完全にうち消しあって）理想導線となる。磁場中では時間反転対称性が破れ、抵抗が現れる。

【表面プラズモンの分散測定】[Ⅱ- 13 ]物性研で開発した電子エネルギー損失分光器を用いて、K 吸着 Si(001) 表面のプラズモン分散を測定した。この表面は、K が一次元的に配列した異方的な構造をしており、表面プラズモン分散も異方的であった。これにより、この表面に一次元金属的な表面状態があることが明らかとなった。

【銅ニッケル合金における表面偏析現象】[Ⅱ- 14 ]表面原子を一つ一つ電界蒸発により脱離させ１００％の検出効率でその質量を計測する独自のアトムプローブ電界イオン顕微鏡を開発し、銅ニッケル合金の表面各層での元素組成を測定することにより、その表面偏析現象を明らかにした。ニッケルが少ない合金において、従来の層分解能のない手法では明らかにできなかったニッケルの偏析を明確に示し、表面での元素濃度が同合金での触媒活性と相関があることを指摘した。

【単原子層光励起脱離】[Ⅱ- 15 ]紫外光ナノ秒パルスレーザー光を塩素吸着 Si(111) 表面に照射すると、表面第一層の多塩化 Si 種が分子として脱離することをみいだした。可視光でも同様に表面の多塩化物だけが脱離し表面に単塩化物が残る。この原因は、基板に励起されたホットキャリアによる電子励起脱離である。紫外光照射によって表面単原子層だけが脱離した後には、図の STM 像ように、単塩化物で覆われた超構造 δ ７×７シリコン表面が残る。

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【表面擬似化合物の生成と配列】[Ⅱ- 16 ]金属表面における吸着ドメイン構造の形成やその化学反応による変化に関して、表面に弱く束縛された表面擬似化合物の生成と配列という概念を提出した。表面での吸着脱離を擬似化合物の生成や分解反応と考え、それが表面を移動し安定配列を形成すると考えることにより、図のような Ag(110) 表
面上での銅酸素鎖と銀酸素鎖の共存や、銅酸素鎖の還元／酸化によるクラス
タ—形成／分解などが理解できるようになった。

【Nb-Au、Nb-Cu 系における超伝導近接効果】[Ⅱ- 17 ]Au および Cu 被覆の Nb 線の近接効果による Meissner 領域の厚みが、高感度で 15 ｍＫまで初めて測定され、磁場に非常に敏感であることが判った。
図は近接効果による Meissner 領域の厚みの温度変化で、P.G.de-Gennesの理論式で良く説明される。

【熱平衡状態における世界最低温度の達成】[Ⅱ- 18 ]
核増強磁性体 PrNi5 と銅原子核の二段核断熱消磁を用いて、物質全体の熱平衡温度として当時の世界最低の温度（27μK）を生成することに成功した。
図は、その際の断熱消磁磁場と Pt NMR 温度計により測定された到達温度の関係である。

【固体ヘリウム３核磁性研究の新展開】[Ⅱ- 19 ]hcp 相の固体ヘリウム３が初めて μK 温度域まで冷却され、核スピン間相互作用が強磁性的であることが実験的に検証された。また bcc 相では高圧の試料を用いて、強磁場秩序相と常磁場相間の上部臨界磁場のモル体積依存性が得られた。図は 22.69cc/mol の bcc 相に対する磁気相図の全貌である。

【多孔質ガラス上の２次元ヘリウム４の超流動転移】[Ⅱ- 20 ]多孔質ガラス上に吸着された単層以下の液体ヘリウム４薄膜の超流動転移の測定が捻り振り子を用いて行われ、その転移温度が孔径の増加とともに減少することが見出された。図は２次元コヒーレンス長と孔径の関係であるが、
簔口 - 長岡による有限長のＫＴ理論でよく説明される。

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物性研 50 年の研究から ー第Ⅱ期ー【超流動ヘリウム上の２次元電子系を用いた量子界面の研究】[Ⅱ- 21 ]超流動ヘリウム４上の２次元電子系は低温で Wigner 結晶を形成するが、ある閾値以上の強い電場でスライディング現象が見出された。また液体ヘリウ
ム３上の２次元電子系の Wigner 結晶状態の移動度の温度依存性が、表面でのヘリウム３準粒子との散乱でよく説明されることが判った。図は上述のス
ライディング転移の温度 - 電場の相図である。

【低温・超高圧下における輸送現象精密測定技術開発に成功】[Ⅱ- 22 ]３万気圧までが限界であった常圧下と同程度の精密測定を１０万気圧、２Ｋの圧力・温度領域まで可能とし、強相関電子系の電子相転移現象や酸化物高温超伝導体の Tc の異常な挙動を系統的に明らかにした。図は種々の高温超伝導体の Tc の圧力効果を示す。

【シリカの新しい超高密度相の発見】[Ⅱ- 23 ]SiO2 は地球科学的にも材料科学的にも重要な物質であり、長年さまざまな研究が行われてきた。温度・圧力領域によって多くの多形が存在し、10 万気圧以上の高圧下では Si が６配位になるルチル構造のスティショバイトの存在が知られていたが、超高圧Ｘ線その場観察実験の結果、それがさらに歪んで CaCl2 型の新しい高密度相に転移することが見いだされた。100 万気
圧以上の超高圧領域におけるＸ線実験の幕開けであった。

【1 次元金属錯体における光物性の先駆的研究】[Ⅱ- 24 ]半導体やイオン結晶の光物性が全盛だった時代に、いち早く 1 次元金属錯体系に着目し、共鳴ラマン散乱、ホットルミネッセンス、自己束縛励起子などの研究を展開した。図は、白金錯体（ウォルフラムズ・レッド）の発光、共鳴ラマン散乱スペクトル．その後、パラジウム錯体、ニッケル錯体、複核の錯体、梯子型錯体などが開発され、電子相関と電子格子相互作用の競合、巨大非線形光学効果、波束ダイナミクスなど現代的なテーマへと発展した。

【超短パルスを必要としない超高速過渡分光法の提案と実証】[Ⅱ-25]
広帯域インコヒーレントなパルス光源を用いると、パルス幅より遥かに短い
時間分解（フェムト秒領域）の測定が可能であることを示した。概念的に新規である上に、当時、実用的超短パルスレーザーがあまり普及していなかったこともあって、わが国や欧米で流行となり、いろいろな変種も考案された。
図は、この分光法（上段）と超短パルス（下段）で実験したときに期待される応答を示している。波形を注意深く解析すれば横緩和時間 T2 が得られる。

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【２次元フラットフィールド軟Ｘ線分光器の開発と軟Ｘ線分光学への応用】[Ⅱ- 26 ]
回折格子のピッチを可変とする事により、ある範囲で焦点面を近似的にほぼ完全に平面にできる事を理論的に示し、高い分解能と明るさを兼ね備えた画期的な分光光学系を開発した。このフラットフィールド型光学系は、
ストリー
クカメラや CCD など２次元画像計測が多用されるようになった今日、X 線、
軟 X 線分光の分野で世界標準として広く普及している。図は、この分光系を用いて撮影されたレーザープラズマの軟 X 線発光スペクトルである。

【X 線共鳴磁気散乱の発見】[Ⅱ- 27 ]X 線の吸収端に現れる磁気散乱の効果を初めて明らかにした研究、図の白印
は、強磁性体 Ni における 220 ブラッグ反射強度のフリッピング比（磁場の向きで変化する成分）を表している。それまでの予想（実線）に反して吸収端近傍で鋭い負の応答を示すことから、この現象が X 線共鳴磁気散乱によるものであることを論証した。これが端緒となって、放射光による磁性研究（巨大磁気抵抗効果や磁気構造相転移など）へと発展していく。

【光検出磁気共鳴法によるアモルファス半導体の裾状態、光励起状態の解明】[Ⅱ- 28 ]アモルファスシリコンにおける裾状態、ギャップ状態、欠陥の光検出磁気共鳴 (ODMR) による研究と光誘起欠陥生成機構の解明。特に、水素化アモル
ファスシリコンにおける自己束縛正孔と三重項励起子を世界で初めて観測す
ることに成功した。図は２K における ODMR スペクトルで、アルゴンレー
ザー（514.5 nm）強度を変化させた時のスペクトル波形の変化を示している。上向きの信号が自己束縛正孔によるものである。

【パラメトリック増幅過程による広帯域スクイージング光の発生】[Ⅱ- 29 ]モードロック・パルスレーザーを光源とし、パラメトリック増幅過程を使って、広帯域に亘ってスクイージング光（真空より揺らぎが小さい非古典的な光）を発生させることに初めて成功した。スクイーズされた光では２公光子相関のピークが図（上）のように下がり、光子がアンチバンチング（離散化）を起こしていることを示した。図（下）は、位相を反転して減衰過程から増幅過程に切り替えた場合で、バンチングを起こしている。

【シリコンナノ構造における発光メカニズムを解明】[Ⅱ- 30 ]ポーラス（多孔質）シリコンは、光るシリコンとして脚光を浴び、その発光メカニズムについて、ナノ微粒子への量子閉じ込め説とシロキセン分子起源説が出されていた。図は選択励起によってサイズが選択され、Si 特有のフォノン構造が現れることから、発光の起源が Si ナノ粒子であり、幅広いスペ
クトルはサイズ分布によることを示したもの。この描像の妥当性は後にホールバーニングなどの実験によって確かめられた。

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物性研 50 年の研究から ー第Ⅱ期ー【新しいＸ線回折法により結晶表面構造の決定に成功】[Ⅱ- 31 ]表面金属原子の配列を３次元的にマップできる新しいＸ線回折法を開発し——た。 Si(111) 基板結晶上で Ag 原子がつくる √ 3 x √ 3 -R30°構造（室温）の場合には、図に示すように Ag 原子 ( 赤丸 ) が小さな三角形状に配列し、それらが蜂の巣状に配列することを見出した [1,2]。これは、STM 像から得られていた予想を覆すものであり、第一原理による理論計算に指針を与えるな
ど表面構造物性分野の発展に大きく貢献した。

【光電子分光による固体電子状態研究】[Ⅱ- 32 ]
遷移金属化合物の 3d 電子と配位子の電子状態の混成が内殻光電子励起に伴う価電子帯の共鳴光電子放出を利用して解析できることが示され、さまざまな 3d 遷移金属化合物について電子状態解析が行われた。特に、クラスターモデルによる価電子帯スペクトル解析で多くのすぐれた研究成果が得られた。共鳴光電子放出を利用する価電子帯スペク
トル解析は、半導体の価電子帯構造解析、希土類金属化合物の 4f 電子状態解析などにも応用された。図は、Fe2O3 の価電子帯スペクトルとクラスターモデルによる解析である。

【銅酸化物高温超伝導体の電子状態研究】[Ⅱ- 33 ]La1-xSrxCO4 (x=0 – 0.34) の反射スペクトルを測定して Sr の増加が価電子帯構造に与える影響を調べ、キャリアドーピングによって金属相が出現
し高温超伝導が発現すること、x=0.25 を超えるヘビードープ領域でノーマルメタルへ転移することなどを初めて系統的に明らかにした。図は、
La1-xSrxCO4 (x=0 – 0.34) の反射スペクトルである。

【スピン分解光電子分光による磁性研究】[Ⅱ- 34 ]電子のスピン状態を解析する電子スピン検出器を開発し、強磁性体や磁性薄膜の光電子スペクトルを測定して↑スピン、↓スピン価電子帯の直接観測、交換分裂の温度依存性など、電子状態スピン依存性の詳細が明らかにされた。
また、光電子励起に伴う多電子効果の電子スピン依存性などについても調べられた。図は、3ML Fe/Rh(001) のスピン分解光電子スペクトルである。

【フラストレーション系（2 次元三角格子系）の研究】[Ⅱ- 35 ]2 次元三角格子反強磁性体はフラストレーションの観点から現在も重要な研究対象である。NaTiO2 に始まる文献 [II-35] の一連の研究は 2 次元三角格子反強磁性体の物質探索を系統的に行い、その相転移をフラストレーションの観点から研究したもので、2 次元三角格子反強磁性体の重要性を喚起した
先駆的研究である。

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【ABA 型トリブロック共重合体の交互ラメラ構造】[Ⅱ- 36 ]ミドルブロック成分 B の全体に対する組成比が 0.28 から 0.58 へと異なる ABA 型
３元ブロック共重合体のミクロ相分離構造を小角中性子散乱実験および透過型電子顕微鏡観察により行ったところ、全ての試料において交互ラメラ構造が観測され、そのラメラ長周期は理論で予測される分子量の 2/3 乗則に従うことを確かめた。また、組成比が小さいときには B 鎖はラメラ界面に垂直な方向に引き延ばされた形態をとっているが、組成比の増大につれてその歪みが小さくなることなどの新しい知見を得た。

【一巻きコイル法による試料非破壊型超強磁場発生法の確立】[Ⅱ- 37 ]物性研究所の第 2 次超強磁場計画では、電磁濃縮法の拡充の他にこれと相補的な方法として一巻きコイル法を開発した。その結果、200 T を超える超強磁場が試料を破壊することなしに発生できるようになった。この方法は最高
磁場は電磁濃縮法に及ばないものの物性研究用として多くの利点を持ち、その後広範囲の物性研究に利用されるようになった。図は一巻きコイル法によって発生された超強磁場の波形とその下でのファラデー回転のデータである。

【一巻きコイル法超強磁場下直接磁化測定に成功】[Ⅱ- 38 ]一巻きコイル超強磁場発生の下で、ピックアップコイルを用いた誘導法による直接磁化測定法の開発に成功した。これを、１次元イジング反強磁性体 CsCoCl3 に適用し、90 テスラまでの磁化過程が見事に観測できた。60 テスラでの磁化飽和と、30-40 テ
スラでのメタ磁性転移も明確にとらえることができた。直接誘導法での磁化過程の観測としてはそれまで、世界でも 60 テスラ程度までしか成功していなかった。世界初の記録的データであり、これ以降、この手法により国内外での数多くの仕事がなされた。

【遍歴電子メタ磁性の発見と物性研究】[Ⅱ- 39 ]種々の Co 基ラーベス相化合物 R(Co1-xAx)2 (R=Y, Lu, A=Al, Ga 等 )、パイライト Co(S1-xSex)2、La(Fe1-xSix)13 や高圧下の MnSi において遍歴電子メタ磁性 ( 磁場誘起のパウリ常磁性 ̶ 強磁性転移 ) を発見すると共に、磁化率、強磁場磁化過程、強制磁歪などの系統的な研究を行い、遍歴電子メタ磁性体の特徴的な磁気的性質を解明した。これらの性質はスピンの揺らぎを取り入れた遍歴電子メタ磁性の理論によって半定量的に説明できた。図は LuCo2 の超強磁場磁化過程である。強磁性状態への一次転移に伴った磁化の急増が見事に捕らえられた。

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物性研 50 年の研究から ー第Ⅲ期ー【２Ｄ直交ダイマー物質 SrCu2(BO3)2 の開発と磁化プラトー現象の発見】[ 文 献 Ⅲ 期 - 1 ]スピン 1/2 の Cu2+ イオンが直交ダイマー格子（シャストリー・サザーラン
ド格子）を形成する層状物質 SrCu2(BO3)2 において、量子化された磁化という新奇な現象を見出し、この現象が、Cu-Cu ダイマーが直交するという幾何学的フラストレーション効果により、励起３重項が局在化し秩序配列することによることを明らかにした。

【分子性導体において 3d と pπ 電子が織り成す特異な電子状態の発見】[ Ⅲ - 2 ]π- アクセプター N,N’ -dicyanobenzoquionediimine(DCNQI) の銅錯体は、銅イオンの 3d 電子と DCNQI の pπ 電子がフェルミレベル近傍で相互作用する系である。この錯体において、パイエルス転移と連携したモット転移、圧力誘起金属―絶縁体転移、金属―絶縁体―金属リエントラント転移（図）、3d と pπ 電子で形成される３次元的フェルミ面、異常同位体効果、反強磁性転移、弱強磁性、
電子質量の増加現象など、3d と pπ 電子が織り成す特異な電子状態を見出した。

【鉄フタロシアニン塩の巨大負磁気抵抗】[ Ⅲ - 3 ]鉄フタロシアニンは、生体中のヘムに類似した分子構造をもつ巨大環状分子である。この分子を構成要素とする錯体（TPP[Fe(Pc)(CN)2]2）で、電気抵抗が磁場印加により 1/100 以下に激減する巨大負磁気抵抗現象を見出した（図参照）。この巨大負磁気抵抗は、フタロシアニン分子の配向を反映した大きな異方性を有するのが特徴で、[Fe(Pc)(CN)2]2 を含む他の電導性フタロシ
アニン塩でも観測される。

【パイロクロア酸化物超伝導体の発見】[ Ⅲ - 4 ]３次元的なフラストレーション構造をもつパイロクロア酸化物 Cd2Re2O7,
AOs2O6 (A=K, Rb, Cs) において超伝導を発見した。特に KOs2O6 は K+ のラットリングを反映して電子―格子相互作用が強く、強結合超伝導であることを提言した。図は、β 型パイロクロアの結晶構造と、Cd2Re2O7 の電気抵
抗率の温度依存性、および Tc=1K の超伝導転移である。

【熱伝導率の角度依存性より超伝導の対称性を決定】[ Ⅲ - 5 ]
熱伝導率の角度依存性より , 重い電子系 CeCoIn5 の超伝導対称性を dx2-y2、
有機超伝導体 κ-(BEDT-TTF)2Cu(NCS)2 を dxy、ルテニウム酸化物 Sr2RuO4を f 波の (kx+iky)(cosckZ+a) と決定した。図は、擬２次元重い電子系超伝導体 CeCoIn5 の、常伝導の値で規格化した熱伝導の角度依存性で、各温度で４回対称を観測している。

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【重い電子系超伝導体の上部臨界磁場における１次相転移の発見】[ Ⅲ - 6 ]d 波超伝導体であると考えられている重い電子化合物 CeCoIn5（Tc=2.3 K）の超伝導状態における磁化過程を 50mK の極低温下で測定し、上部臨界磁場 Hc2 において磁化に不連続な飛びを伴う１次相転移が起きていることを見出した。これはパウリ常磁性による対破壊効果が顕著な場合において理論的に予測されていた現象で、この物質において初めて発見された。

【１次元近藤格子系の基底状態相図の決定】[ Ⅲ - 7 ]近藤格子模型は重い電子系に対する基本モデルの一つである。これを一次元の場合を中心に体系的に研究した。そして、強相関領域における金属強磁性状態の発見を含めて、図に示すように、基底状態相図を決定した。常磁性金属相では、フェルミ面の大きさは f 電子も含めて決定される（大きなフェルミ面である）ことを示した。また、近藤絶縁体では電荷ギャップが常にスピンギャップより大きく、これらのギャップが低温に向かって形成されていく様相を明らかにした。

【超高圧下固体水素での相図】[ Ⅲ - 8 ]金属水素実現を目指した高圧下固体水素の研究の歴史は長い。ここでは陽子の量子振動効果が本質的であり、それを反映した分子状固体水素における構造相転移（相 I-III）が観測されている。この問題を、陽子を古典的に扱う場合との対比に注目しつつ、第一原理径路積分分子動力学法で調べた。図に示すように、相II では陽子の量子揺らぎが分子の回転を妨げ、また、相 III では結晶構造をも変えることを見いだした。そして、
これらの効果を「量子局在」という概念で捉えた。

【金属中の自己無撞着な準粒子描像】[ Ⅲ - 9 ]多電子系の動的過程における物理の解明には自己エネルギー Σ や各種動的応
答関数について精度の保証された計算手法の確立が必須である。この目的に向けて、ヘディンの GW 近似を超えて、ワード恒等式を常に満たす頂点補正関数 Γ を取り込んだ Σ の計算手法（GW Γ 法）を提唱した。図はこの手法
を均一密度電子ガス系（ナトリウムの電子密度）に適用して得た１電子スペ
クトル関数で、準粒子ピークの幅の変化やプラズマロンの様相が興味深い。

【トポロジカル秩序の隠れた対称性】[ Ⅲ - 10 ]分数量子ホール状態はトポロジカル秩序で特徴づけられる。特に、分数化 ( 準粒子が分数電荷を持つこと、分数統計を示すこと、分数量子ホール効果 ) によりトポロジカル秩序は隠れた対称性を持ち、系にトポロジーに依存した基底状態の縮退が生じる。これを組紐群とゲージ不変性を使って解析した。図はトポロジカル秩序相と絶縁相の関係を模式的に示したもので、前者では空間が球面とトーラスの場合で基底状態の数が違うが、後者では同じである。

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物性研 50 年の研究から ー第Ⅲ期ー【磁場中スピングラス相の不安定性】[ Ⅲ - 11 ]遅い緩和現象は広範囲の物質にわたってみられる普遍的なものであるが、その物理はスピングラス系で典型的に現れる。図はエイジング現象にみられる
動的スケーリング則に注目して、これを大規模な計算機シミュレーション
によって詳細に調べたもので、有限磁場での振る舞いがゼロ磁場の場合にス
ムーズにつながっていくことを見出している。そして、これはスピングラス
状態が無限小の磁場に対して不安定であることを示唆している。

【高分解能原子間力顕微鏡の開発】[ Ⅲ - 12 ]原子間力顕微鏡を用いて、シリコン表面の高分解能原子像観察に成功した。
表面最外層のみならず、その間から二層目の原子まで明瞭に観察した。探針に働く力の距離依存性の違いを利用して、原子分解能に寄与する共有結合力を選択的に検出するよう実験条件を設定することにより、このような高分解
能での像観察を実現した。

【電子励起による局所可逆原子操作】[ Ⅲ - 13 ]走査トンネル顕微鏡の探針から表面に注入したキャリアが、電子励起によりGe(001) 面の表面超構造を可逆的に変化させることを示した。構造変化は局所的であり、かつキャリアのエネルギー変化に対して、ヒステリシスをもつ。表面の傾斜ダイマーが局所的に反転する過程が連続的に起こり、表面超構造が変化する。また、これを応用し、原子スイッチを実現した。

【前駆状態が関わる表面反応の研究】[ Ⅲ - 14 ]
約 20 年前に発見された Si(100)c(4×2) 表面へのエチレンの環化付加反応が準安定な前駆状態を経由して起ることを実証した。更に、非対称アルケンが非対称ダイマーに位置選択的に環化付加することを発見し、第一原理計算による前駆状態の分析から、この反応ではマルコフニコフ則が成り立つことを示した。図は Si(100)c(4×2) 表面に環化付加反応した 2- メチルプロペンのSTM 像である。

【二次元電子系の電子可干渉性の研究】[ Ⅲ - 15 ]二次元電子系から微細加工により量子ドットを含む量子干渉計を作り出し、
量子ドットを透過する電子波の干渉効果を調べた。特に、奇数電子量子ドットで近藤効果が生じていると、フェルミ面との共鳴関係により位相シフトがπ /2 にロックされ、特異な共鳴線形（図）が生じる（ファノ - 近藤効果）ことを実験的に示した。

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【１次元人工超格子ポテンシャルによるミニバンド】[ Ⅲ - 16 ]１軸方向にポテンシャル変調をかけた二次元電子系の磁気抵抗に、１次元ミ
ニバンド形成に起因した振動構造をみいだした。磁場中のサイクロトロン軌
道が人工超格子のつくる周期的ポテンシャルによりブラッグ反射するために、ミニバンドの電子は、“開いた軌道” をもつ。人工格子ポテンシャル変調の非調和性のために、複数の開いた軌道が観測された。

【酸化物接合 FET における超伝導スイッチ】[ Ⅲ - 17 ]超伝導 Nb ドープ SrTiO3 薄膜上に強誘電性酸化膜を成長させて、超伝導
FET を作成した。原子間力顕微鏡を用いて局所的に自発分極方位を反転させることで、キャリア数変調に必要な電界を発生した。すると、図のように常伝導抵抗率が変化し、超伝導臨界温度がシフトした。

【グラファイト上の単層固体ヘリウム３の磁性研究】[ Ⅲ - 18 ]第一層の２次元固体ヘリウム３の磁性が、吸着密度の増加とともに強磁性的——な √ 3 ×√ 3 整合相から反強磁性相、強磁性相を経て常磁性相へと変化する— —ことを実験的に明らかにした。第二層目の反強磁性 3 角格子 √ 7×√ 7 整合相の基底状態がギャップレスのスピン液体であることを示唆する結果が得られた。図は第一層の交換相互作用の吸着密度依存性である。

【超流動ヘリウム３A1 相における反平行スピン対】[ Ⅲ - 19 ]超流動ヘリウム３A1 相の磁気噴水効果を利用したスピン緩和の測定が系統的に行われ、温度・磁場・圧力依存性から従来存在しないと考えられていた
磁場に反平行のクーパースピン対がわずかに存在することが示された。図は
2.1 MPa における磁場をパラメーターとした緩和時間の温度依存性である。

【超低温回転冷凍機の完成】[ Ⅲ - 20 ]世界で最速の回転核断熱消磁冷凍機（２回転 / 秒）および回転希釈冷凍機（５~ ６回転 / 秒）が完成し、超流動ヘリウム３における量子渦や超流動固体の実験が行われている。図は回転する円筒状の A 相超流動ヘリウム３において、量子渦の生成・消滅に伴う NMR メインピークの大きさと回転速度の関係を示す。

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物性研 50 年の研究から

ー第Ⅲ期ー【100GPa を超す領域における高温高圧相関係の解明】[ Ⅲ - 21 ]シンクロトロン放射光とレーザー加熱ダイヤモンドアンビル装置を組み合わせることにより、100GPa、1000℃を越す超高圧高温領域で精密なＸ線回折実験を行うことが可能になった。それを用いて、(Mg, Fe)O をはじめとするさまざまな地球深部物質の広い圧力温度領域における相関係が明らかにされ、下部マントル構造の解明に寄与すると共に、この実験技術を用いてさま
ざまな新物質の研究も進展しつつある。

【圧力誘起超伝導体 TC=14.2K の発見】[ Ⅲ - 22 ]優れた静水圧性を有するキュービックアンビル高圧発生装置を用い、常圧ではモット絶縁体である電荷移動錯体 β'-(BEDT-TTF)2ICl2 が、8.2GPa において、有機物質としては最高の臨界温度 14.2K を持つ超伝導体になることを明らかにした。有機物における超伝導臨界温度の記録を塗り替えただけでなく、マルチアンビル加圧法をこの分野に導入し、物性研究における高い静水圧の重要性が改めて認識された。図は各圧力下での電気抵抗の圧力依存性である。

【4GPa 級ピストンシリンダー型圧力発生装置の開発に成功】[ Ⅲ - 23 ]NiCrAl 合金 (Matsumoto et.al.) を使用することにより、これまで 2GPa 程度とされていた圧力発生限界を 4GPa 程度にすることに成功した。本装置を用いることにより、希釈冷凍機を用いた高圧下物性測定が可能となり、電気抵抗、ホール効果などの種々の測定が極限多重環境下で可能となった。現在、このセルは世界中で使用されている。図は、その測定例として YbInCu4 の
電気抵抗の圧力依存性を示す。

【世界最細の単一量子細線半導体レーザー開発と一次元の光学物性】[ Ⅲ - 24 ]14nm×6nm の断面寸法をもつ単一の量子細線を利得媒質とした世界最細の半導体レーザー ( 図に構造を示す ) を開発し、低しきい値でのシングルモー
ド発振の観測に成功した。この量子細線は格段に高品質で、発光線幅が約1meV と狭く、かつ、単一のサブバンドしか持たないため、吸収断面積の絶
対測定、励起子分子、一次元励起子モット転移の観測、ゾンマーフェルト因子の決定など様々な一次元系光学物性の研究が可能となった。

【世界最短（アト秒）光パルスの発生と計測に成功】[ Ⅲ - 25 ]光のパルス幅は１サイクルの時間幅によって制限され、可視域では 2 ～ 3
フェムト秒が限界であった。そこで、高次高調波（400nm の 9 次）を用いることにより、アト秒パルスの発生を行った。非線形光学過程（He の 2 光子イオン化）を用いた自己相関法により、発生したパルスの時間幅を初めて正しく計測することに成功した。これは、高次高調波の強度が他のグループに比べ 1 ～ 2 桁高いために可能となった。図は自己相関波形である。

62

【レーザー光電子分光装置で世界最高分解能を実現、超伝導ギャップを観測】[ Ⅲ - 26 ]世界最高 150μeV の分解能を持つレーザー光電子分光装置を開発した。
1meV 以下の分解能を得たのは初めてである。これにより CeRu2、MgB2やダイヤモンドなどの低温超伝導体の超伝導ギャップを直接観測し、そのメカニズムについて研究することが可能になった。図は、
MgB2 で超伝導ギャッ
プが２つあることを示した光電子スペクトル。この他、遷移金属化合物として初めて、近藤ピーク状のスペクトルを観測した。

【軟Ｘ線発光分光による cBN の電子状態解析】[ Ⅲ - 27 ]軟Ｘ線が物質中で大きな侵入距離を持つことを利用してバルクの電子状態を探る軟Ｘ線発光分光実験を実現し、III-V 族半導体 cBN のバンドギャップが6.2eV であることを明らかにするとともに、軟Ｘ線発光分光が cBN を構成する原子の部分状態密度の解析に威力を発揮することを示した。図は、(a)B1s および（b）N1s 発光スペクトル（SXES）と全光電子収量スペクトル（TPY）である。

【放射光励起 STM で 20 nm の空間分解能を実現】[ Ⅲ - 28 ]
元素識別ができる放射光励起 STM 実験装置を開発し、光電子顕微鏡で実現している分解能よりも小さい 20 nm の空間分解能で Au/Si(001) 表面に作成した Ni ドットの空間イメージを観測することに成功した。図は、STM 実
験装置の概念図である。

【極紫外・軟Ｘ線高輝度放射光源の研究開発】[ Ⅲ - 29 ]東京大学が柏キャンパスに建設を計画した極紫外・軟Ｘ線高輝度放射光源について、光源加速器および分光光学系の設計・開発研究が精力的に行われ、光源加速器の限界に挑むチャレンジングな研究も行われた。その研究成果の一部は既存の放射光施設で利用されている。図は、極紫外・軟Ｘ線高輝度放射光源施設の完成予想図である。

【NaV2O5 における新奇な電荷秩序相転移と “悪魔の花” 相図の発見】[ Ⅲ - 30 ]トレリス格子を持つ層状物質 NaV2O5 において、スピン・パイエルス的な相転移を観測した。この相転移は、スピン・ギャップ形成と面内ジグザグ型・面間 4 倍周期（AAA'A' 型）の電荷秩序を伴う新奇な相転移で、高圧下で、面間電荷整列パタンが悪魔の階段状に変化することを発見した。得られた相図は ANNNI モデルから予見される “悪魔の花” 相図に酷似していて、電荷版 “悪魔の花” 相図である。

63

物性研 50 年の研究から ー第Ⅲ期ー【マンガン酸化物の巨大磁気抵抗効果と軌道秩序】[ Ⅲ - 31 ]巨大磁気抵抗効果を示すマンガン酸化物の磁性と輸送特性との関連を、軌道秩序の観点から明らかにした。特に、50% のドーピング領域では特徴的な軌道秩序が形成され反強磁性金属状態になっていることを明らかにした。また磁性やスピンダイナミクスの特徴のホール濃度依存性を相図の広い範囲に渡って明らかにした。

【準結晶磁性体の磁気秩序の解明】[ Ⅲ - 32 ]
準結晶は結晶学的に許されない対称性（正 20 面体対称性等）を持つ特異な物質群であるが、磁気モーメントを含む準結晶（磁性準結晶）において、正20 面体対称性を持った磁気散漫散乱を始めて観測し、磁性準結晶中の磁気相関の詳細を解明した。

【感熱性ブロック共重合体溶液の熱誘起自己組織化】[ Ⅲ - 33 ]感熱性成分と親水性成分からなるブロック共重合体水溶液の熱誘起自己組織化のメカニズムをレオロジーおよび動的光散乱により研究した。その結果、この系は 25℃付近で弾性率は 4 桁以上増大し、ニュートン流体から非流動性ゲルへと転移することを確かめた。また、この現象を微視的観点からみると、分子分散状態からミセル、ミクロ相分離構造へと段階的に相転移することに対応することを明らかにした。

【結晶性高分子のシシケバブ構造形成】[ Ⅲ - 34 ]
分子量の異なる３種の重水素化ポリプロピレンを通常のポリプロピレンにそれぞれ混合して得られるブレンドフィルムを延伸し、フィルム表面層の構造を小角中性子散乱実験および透過型電子顕微鏡観察した。結晶性高分子のシシケバブ構造形成におけるそれぞれの分子量成分の役割を吟味し、従来の高分子量成分がシシ構造を形成するという説は誤りであることや低分子量成分が重要な役割を果たすことなどを発見した。

【室内世界最高磁場 (622T) の発生】[ Ⅲ - 35 ]
電磁濃縮法装置は第 2 次計画（六本木 C 棟完成時）、第 3 次計画（柏移転時）に大幅に拡充され、エネルギーの増大と共に発生最高磁場値が次第に増大した。
電磁濃縮法にはライナーの収縮の非対称性などの困難な問題が多いが、これらを克服することにより、500 T 以上、最高 622 T におよぶ超強磁場を再現性
よく発生する技術を開発した。図は種々の実験条件で発生した超強磁場パルスの波形であるが、これらは室内で発生した磁場としては世界最高の磁場である。

64

【YbInCu4 の磁場誘起価数転移の発見と強磁場・高圧下の研究】[ Ⅲ - 36 ]YbInCu4 において磁場誘起の価数転移を発見した。さらに、強磁場、高圧下において YbInCu4 の磁化、磁歪、熱膨張の測定から、加圧による転移温度と転移磁場の変化、および低温相 (f 電子遍歴状態 ) と高温相 (f 電子局在状態 ) の両相における近藤温度と Yb の価数の変化などを決定した。価数転移のメカニズムの解明に大きな展開がなされた。図は単結晶 YbInCu4 の異方的な強磁場磁化過程と高圧・低温下のヒステリシスループを示す。

【高温超伝導体 YBa2Cu3O7-δ における上部臨界磁場と磁気相図の決定】[ Ⅲ - 37 ]代表的な高温超伝導体である YBa2Cu3O7-δ の最適ドープ試料は上部臨界磁場
Hc2 が非常に高いため、Hc2 近傍での振る舞いを調べるためには超強磁場が必要である。超強磁場下での電気抵抗を精度高く測定するために、電磁濃縮法と非接触高周波（ラジオ波）透過法を用い、臨界温度から低温に至までの超伝
導―常伝導転移を観測し、上部臨界磁場と磁気相図を完全に決定した。図は各温度における最適ドープ YBa2Cu3O7-δ の高周波透過率を示したものである。

【層状物質における角度依存磁気抵抗振動】[ Ⅲ - 38 ]
層状擬１次元導体の層間磁気抵抗が磁場方位に依存して示すレベット共鳴が、層間電場を印加することによって２重分裂する現象を理論的に予測し、有機導体 α -(BEDT-TTF)2KHg(SCN)4 を用いて実証した。電場効果による振動現象からこの擬１次元系のバンド構造のみならずフェルミ速度の絶対値を精密に決定できることが示された。低次元 Bloch 電子系の角度依存磁気抵抗の総括的研究である。

【強磁場で階段状に変わる格子変形の観測に成功 — 磁場で原子配置制御】[ Ⅲ - 39 ]X 線回折測定用のパルス強磁場マグネットを開発し、放射光施設 SPring-8
において、40 テスラまでの X 線回折実験に成功した。なかでもフラストレーションを有する反強磁性体 CuFeO2 では、磁場によって階段状の格子変形が誘起される様子を観測する事に初めて成功した。図は、２次元検出器で測定した X 線回折イメージである。

65

物性研 50 年の研究から

ー文献Ⅰ,Ⅱ期ー

第Ⅰ期“Phosphorescence of the Charge-transfer Triplet States of Some Molecular Complexes”, S. Iwata, J. Tanaka, and
S. Nagakura, J. Chem. Phys. 47 (1967) 2203-2209.
2. “Photoemission from Polycyclic Aromatic Crystals in the Vacuum Ultraviolet Region”, Y. Harada and H. Inokuchi,
Bull. Chem. Soc. Jpn. 39 (1966) 1443-1448.
3. “The Crystal Structure of Hexamminecobalt(III) Hexacyanocobaltate(III): An Accurate Determination”, M. Iwata and
Y. Saito, Acta Cryst. B 29 (1973) 822-832.
4. “Electrical Properties of Layered Materials at High Magnetic Fields”, S. Tanuma, R. Inada, A. Furukawa, O. Takahashi,
Y. Iye, and Y. Onuki in Physics in High Magnetic Fields, edited by S. Chikazumi and N. Miura, (Springer, Berlin, 1981)
p316-319.
5. “The structural, dielectric, Raman-spectral and low-temperature properties of amorphous PbTiO 3” (invited paper),T. Nakamura, M. Takashige, H. Terauchi, Y. Miura, and W. Lowless, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1: Regular Papers & Short
Notes 23 (1984) 1265-1273.
6. “Self-Trapping of an Electron by the Acoustic Mode of Lattice Vibration”, Y. Toyozawa, Prog. Theor. Phys. 26 (1961)
29-44.
7. “Perturbation Expansion for the Anderson Hamiltonian”, K. Yosida and K. Yamada, Prog. Theor. Phys. Suppl. 46(1970) 244-255; Prog. Theor. Phys. 53 (1975) 1286-1301.
8. “Effect of Spin Fluctuations on Itinerant Electron Ferromagnetism”, T. Moriya and A. Kawabata, J. Phys. Soc. Jpn. 34(1973) 639-651; 35 (1973) 669-676; “Spin Fluctuation Theory of Itinerant Electron Ferromagnetism – Unified Picture”,
T. Moriya and Y. Takahashi, J. Phys. Soc. Jpn. 45 (1978) 397-408.
9. “Photoelectron-Spectra of Core Electrons in Metals with an Incomplete Shell”, A. Kotani and Y. Toyozawa, J. Phys. Soc.
Jpn. 35 (1973) 1073-1081; 35 (1973) 1082-1088; 37 (1974) 912-919.
10. “Resistance Minima and Maxima in Dilute Alloys of Rare-Earth Metals”, T. Sugawara, R. Soga, and I. Yamase, J. Phys.
Soc. Jpn. 19 (1964) 780 .
11. “The Specific Heat and Superconductivity of La-Y Alloys”, T. Satoh and T. Ohtsuka, J. Phys. Soc. Jpn. 23 (1967) 9-18.
12. “Observation of Zero Point Spin Deviation in Anti-ferromagnetic K3Fe(CN)6 ”, K. Ono, M. Shinohara, A. Ito, N. Sakai,and M. Suenaga, Phys. Rev. Lett. 24 (1970) 770-771 .
13. “Nuclear Spin-Spin Effect in the Total Cross Section for 1 MeV Polarized Neutrons on Polarized 59Co Nuclei”,
K. Nagamine, A. Uchida, and S. Kobayashi, Nucl. Phys. A 145 (1970) 203-222 .
14. “Compton Profile Due to Magnetic Electrons in Ferromagnetic Iron Measured with Circularly Polarized gamma Rays”,
N. Sakai and K. Ono, Phys. Rev. Lett. 37 (1976) 351-353.
15. “Intensity, Correlation and Statistics of Rayleigh Scattered Light near the Gas-Liquid Critical Point of 3He” , K. Ohbayashi
and A. Ikushima, J. Low Temp. Phys. 19 (1975) 449-465.
16. “Olivine-spinel transition in the system Mg2SiO4-Fe2SiO4 at 800˚C”, S. Akimoto and H. Fujisawa, Earth Planet. Sci. Lett.
1 (1966) 237-240; “The system MgO-FeO-SiO2 at high pressures and temperatures -phase equilibria and elastic
properties”, S. Akimoto, Tectonophysics, 13(1-4) (1972) 161-187.
17. “Pressure-induced semiconductor-metal transitions in amorphous Si and Ge”, O. Shimomura, S. Minomura, N. Sakai,
K. Asaumi, K. Tamura, J. Fukushima, and H. Endo, Philosophical Magazine 29 (1974) 547 - 558.
18. “Excitons in AgBr1-xClx - Transition of Relaxed State between Free and Self-Trapped Exciton”, H. Kanzaki, S. Sakuragi,
K. Sakamoto, Solid State Communications 9 (1971) 999; “Optical Absorption and Luminescence of Excitons in Silver
Halides Containing Isoelectronic Impurities .I. AgBr-I−”, H. Kanzaki and S. Sakuragi, J. Phy. Soc. Jpn. 27 (1969) 109.
19. “Picosecond Time Analysis of Excitonic Molecule Luminescence Spectra in CuCl”, M. Ojima, T. Kushida, Y. Tanaka,
and S. Shionoya, J. Phy. Soc. Jpn. 44 (1978) 1294-1304; “Luminescence of High-Density Electron-Hole Plasma in
GaAs”, S. Tanaka, H. Kobayashi, H. Saito, and S. Shionoya, J. Phy. Soc. Jpn. 49 (1980) 1051-1059; “Optical Dephasingof Excitonic Polaritons in CuCl Studied By Time-Resolved, Nondegenerate 4-Wave Mixing”, Y. Masumoto, S. Shionoya,
and T. Takagahara, Phys. Rev. Lett. 51 (1983) 923-926; “Picosecond Time of Flight Measurements of Excitonic Polariton
in CuCl”, Y. Masumoto, Y. Unuma, Y. Tanaka, and S. Shionoya, J. Phys. Soc. Jpn. 47 (1979) 1844.
1.

66

20. “Spatial Optical Parametric Coupling of Picosecond Light Pulses and Transverse Relaxation Effect in Resonant Media”,
T. Yajima and Y. Taira, J. Phys. Soc. Jpn. 47 (1979) 1620; "Investigation of Subpicosecond Dephasing Processes by
Transient Spatial Parametric Effect in Resonant Media", T. Yajima, Y. Ishida, and Y. Taira, Picosecnd Phenomena II,(Springer-Verlag, 1980).
21. “SOR-RING, an electron storage ring dedicated to spectroscopy”, T. Miyahara, H. Kitamura, S. Sato, M. Watanabe,
S. Mitani, E. Ishiguro, T. Fukushima, T. Ishii, Shigeo Yamaguchi, M. Endo, Y. Iguchi, H. Tsujikawa, T. Sugiura,
T. Katayama, T. Yamakawa, Seitaro Yamaguchi, and T. Sasaki, Particle Accelerators 7 (1976) 163.
22. “Threshold singularities of p-shell absorption in potassium, rubidium and cesium metals”, T. Ishii, Y. Sakisaka,
S. Yamaguchi, T. Hanyu, and H. Ishii, J. Phys. Soc. Jpn. 42 (1977) 876.
23. “Effects of broad band vacuum-UV synchrotron radiation on wet yeast cells”, T. Ito, K. Kobayashi, and A. Ito, Radiation
Research 82 (1980) 364.
24. “Observation of undulator radiation: operation studies and visual observation”, H. Kitamura, S. Tamamushi,
T. Yamakawa, S. Sato, Y. Miyahara, G. Isoyama, H. Nishimura, A. Mikuni, S. Asaoka, S. Mitani, H. Maezawa, Y. Suzuki,
H. Kanamori, and T. Sasaki, Jpn. J. Appl. Phys. 21 (1982) 1728.
25. “Neutron-scattering Study of 2-Dimensional Ising Nature of K2CoF4”, H. Ikeda and K. Hirakawa, Solid State Commun.
14 (1974) 529-532; “Magnetization Measurements of Two-Dimensional Planar Ferromagnet K2CuF4”, K. Hirakawa andK. Ubukoshi, J. Phys. Soc. Jpn. 50 (1981) 1909-1916.
26. “Magnetic Form-factor of Cu2+ in K2CuF4”, J. Akimitsu and Y. Ito, J. Phys. Soc. Jpn. 40 (1976) 1621-1629; “Observationof Orbital Ordering in K2CuF4”, Y. Ito and J. Akimitsu, J. Phys. Soc. Jpn. 40 (1976) 1333-1338.
27. “Neutron-scattering Study on phase transitions of CsPbCl3“, Y. Fujii, S. Hoshino, Y. Yamada, and G. Shirane, Phys. Rev.
B 9 (1974) 4549-4559.
28. “Magneto-Optical Studies of Exciton Effects in Layer-Type Semiconductors”, K. Aoyagi, A. Misu, G. Kuwabara,
Y. Nishina, S. Kurita, T. Fukuroi, O. Akimoto, H. Hasegawa, M. Shinada, and S. Sugano, in Proceedings of The
International Conference on The Physics of Semiconductors, Kyoto, 1966. J. Phys. Soc. Jpn. 21 (1966) 174; “Interband
Optical Transitions in Extremely Anisotropic Semiconductors. I. Bound and Unbound Exciton Absorption”,
M. Shinada and S. Sugano, J. Phys. Soc. Jpn. 21 (1966) 1936 .
29. “Generation of Megagauss Magnetic Fields and Their Application to Solid State Physics”, N. Miura, G. Kido, I. Oguro,
and S. Chikazumi, Physique Sous Champs Magnetiques Intenses (Proc. of the Int. Conf. on the Phys. in High Magnetic
Fields, Grenoble, 1974, C.N.R.S., Paris) p.345-353; “Production and Usage of Megagauss Fields for Solid State Physics”,
N. Miura, G. Kido, M. Akihiro, and S. Chikazumi, J. Magn. Magn. Mater. 11 (1979) 275-283.
第Ⅱ期

1.
2.

3.
4.

5.

“Quantitative Measurements of Recombination Enhanced Dislocation Glide in Gallium Arsenide”, K. Maeda, M. Sato,
A. Kubo, and S. Takeuchi, J. Appl. Phys. 54 (1983) 161.
“Cu Spin Dynamics in High Tc and Related Oxides Investigated by Nuclear Spin-lattice Relaxation”, T. Imai, H. Yasuoka,
T. Shimizu, Y. Ueda, K. Yoshimura, and K. Kosuge, Physica C 162-164 (1989) 169; “NMR and NQR in Highly Correlated
Metallic and Superconduting Cu Oxides”, H. Yasuoka, T. Imai, and T. Shimizu, in Strong Correlation andSuperconductivity, edited by H. Fukuyama, S. Maekawa, and A. P. Malozemoff (Springer-Verlag, Berlin, 1989) p254261.
“Absence of Current Direction Dependence of the Resistive State of High Temperature Superconductors in Magnetic
Fields”, Y. Iye, S. Nakamura, and T. Tamegai, Physica C 159 (1989) 433-438.
“A New Ambient Pressure Organic Superconductor Based on BEDT-TTF with Tc Higher than 10 K (Tc = 10.4 K)”,
H. Urayama, H. Yamochi, G. Saito, K. Nozawa, T. Sugano, M. Kinoshita, S. Sato, K. Oshima, A. Kawamoto, and
J. Tanaka, Chem. Lett. 1988, 55-56.
“Bulk ferromagnetism in the beta-phase crystal of the p-nitrophenyl nitronyl nitroxide radical”, M. Tamura,
Y. Nakazawa, D. Shiomi, K. Nozawa, Y. Hosokoshi, M. Ishikawa, M. Takahashi, and M. Kinoshita, Chem. Phys. Lett.
186 (1991) 401-404; “Low-temperature Magnetic Properties of the Ferromagnetic Organic Radical, p-nitrophenyl
nitroxide”, Y. Nakazawa, M. Tamura, N. Shirakawa, D. Shiomi, M. Takahashi, M. Kinoshita, and M. Ishikawa, Phys.

67

物性研 50 年の研究から

ー文献Ⅱ期ーRev. B 46 (1992) 8906.
“Structural Change in Li1-xVO2 (x ≈ 0.2) Single Crystals”, K. Imai, M. Koike, H. Sawa, and H. Takei, J. Solid State Chem.
102 (1993) 277; “Topotactic Oxidation of Ramsdellite-Type Li0.5TiO2, a New Polymorph of Titanium Dioxide: TiO2(R)”,J. Akimoto, Y. Gotoh, Y. Oosawa, N. Nonose, T. Kumagai, K. Aoki, and H. Takei, J. Solid State Chem. 113 (1994) 27;“Growth and Structural Refinement of Orthorhombic SrCuO2 Crystals”, Y. Matsushita, Y. Oyama, M. Hasegawa, and
H. Takei, J. Solid State Chem. 114 (1995) 289; “Crystal Growth and Characterization of Cuprous Ferrite (CuFeO2)”,
T. Zhao, M. Hasegawa, and H. Takei, J. Crystal Growth 166 (1996) 408; “Crystal growth of PdCoO2, PtCoO2 and theirsolid-solution with delafossite structure”, M. Tanaka, M. Hasegawa, and H Takei, J. Crystal Growth 173 (1997) 440.
7. “Effects of Interactions on Non-Metallic Behaviors in Two-Dimensional Disordered Systems”, H. Fukuyama, J. Phys.
Soc. Jpn. 48 (1980) 2169-2170; “Interaction Effects in Anderson Localization”, H. Fukuyama, Prog. Theor. Phys. Suppl.
84 (1985) 47-68; “Localization and Superconductivity”, S. Maekawa, H. Ebisawa, and H. Fukuyama, Prog. Theor. Phys.
Suppl. 84 (1985) 154-165.
8. “Transition-Metal Monoxides – Band or Mott Insulators”, K. Terakura, A. R. Williams, T. Oguchi, and J. Kubler, Phys.
Rev. Lett. 52 (1984)1830-1833; “Band Theory of the Magnetic Interaction in MnO, MnS, and NiO”, T. Oguchi,
K. Terakura, and A. R. Williams, Phys. Rev. B 28 (1983) 6443-6452; “Band Theory of Insulating Transition-Metal
Monoxides – Band-Structure Calculations”, K. Terakura, T. Oguchi, A. R. Williams, and J. Kubler, Phys. Rev. B 30
(1984) 4734-4747.
9. “Bethe-Ansatz Wave-Function, Momentum Distribution, and Spin Correlation in the One-Dimensional Strongly
Correlated Hubbard Model”, M. Ogata and H. Shiba, Phys. Rev. B 41 (1990) 2326-2338; “Variational Monte-Carlo
Studies on Hubbard Model”, H. Yokoyama and H. Shiba, J. Phys. Soc. Jpn. 56 (1987) 1490-1506; 3570-3581; 3582-3592;
57 (1988) 2482-2493.
10. “Modified Spin-Wave Theory of a Square-Lattice Antiferromagnet”, M. Takahashi, Phys. Rev. B 40 (1989)2494-2501.
11. “2-Dimensional Hubbard Model – Metal-Insulator-Transition Studies by Monte-Carlo Calculation”, N. Furukawa and
M. Imada, J. Phys. Soc. Jpn. 61 (1992) 3331-3354; “Charge Mass Singularity in 2-Dimensional Hubbard Model”,
N. Furukawa and M. Imada, J. Phys. Soc. Jpn. 62 (1993) 2557-2560; “2 Types of Mott Transitions”, M. Imada, J. Phys.
Soc. Jpn. 62 (1993) 1105-1108.
12. “Electronic States of Carbon Nanotubes”, H. Ajiki and T. Ando, J. Phys. Soc. Jpn. 62 (1993) 1255-1266; “MagneticProperties of Carbon Nanotubes”, H. Ajiki and T. Ando, J. Phys. Soc. Jpn. 62 (1993) 2470-2480; “Impurity Scattering in
Carbon Nanotubes – Absence of Back Scattering”, T. Ando and T. Nakanishi, J. Phys. Soc. Jpn. 67 (1998) 1704-1713.
13. “Measurement of Overlayer-Plasmon Dispersion in K Chains Adsorbed on Si(001)2×1”, T. Aruga, H. Tochihara, andY. Murata, Phys. Rev. Lett. 53 (1984) 372-375.
14. “New result in surface segregation of Ni-Cu binary alloys”, T. Sakurai, T. Hashizume, A. Jimbo, A. Sakai, and S. Hyodo,
Phys. Rev. Lett. 55 (1985) 514-517.
15. “Light-induced monolayer modification of chlorinated silicon(111) surfaces studied with a scanning tunnelingmicroscope”, K. Shudo, F. Komori, K. Hattori, and Y. Murata, Surf. Sci. 320 (1994) 161-168; “Laser-induced desorption
from Silicon (111) surfaces with adsorbed Chlorine atoms”, K. Hattori, K. Shudo, T. Iimori, F. Komori, and Y. Murata,
J. Phys. Condens. Matter 8 (1996) 6543-6551.
16. “Growth of Cu---O chains on Ag(110) surfaces”, Y. Matsumoto, Y. Okawa, and K. Tanaka, Surf. Sci. 325 (1995) L435440; “Atomic scale chemical fabrication of metal surfaces”, K. Tanaka and Y. Okawa, Surf. Sci. 386 (1997) 56-66.
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18. “Two Stage Nucleatr Demanetization Refrigerator Reaching 27 μK ”, H. Ishimoto, N. Nishida, T. Furubayashi,
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73

社会と科学の動き
日本、国際連合に加盟 56
人工衛星スプートニク 1 号 57

東京大学物性研究所創立 57
BCS 理論 57 *1

新日米安全保障条約 60 １９６０

半導体のトンネル効果 57 *2

カラーテレビ放送開始 60

東海道新幹線開通 64
東京オリンピック 64
ノーベル物理学賞（朝永振一郎 , ジュリアン・シュウィンガー ,東大闘争 68-

リチャード・P・ファインマン ）65 *3

東名高速道路開通 69
人類、月面に立つ 69

大阪万博 70 １９７０

札幌オリンピック 72
沖縄返還 72
石油危機 73
高速実験炉常陽臨界 77

ポリアセチレンのドーピングによる導電性高分子の発見 77 *4
１９８０

量子ホール効果の発見 80 *5
ノーベル化学賞（福井謙一 , ロアルド・ホフマン）81 *6
STM の開発 82 *7
分数量子ホール効果の発見 82 *8

科学万博 85
チェルノブイリ原発事故 86

フラーレン（C60) の発見 85 *9
酸化物高温超伝導体の発見 86 *10

地価高騰 87東西ドイツ統一 90 １９９０
湾岸戦争 91-

バブル崩壊 91

カーボンナノチューブの発見 91
C60 系超伝導の発見 91

ソ連解体 91サリン事件 94
阪神淡路大震災 95

ボーズ・アインシュタイン凝縮の確認 95 *11

山梨リニア実験線開設 97
長野オリンピック 98
東海村臨界事故 99

雪印乳業食中毒 00 ２０００

ノーベル化学賞（アハメッド・ズウェイル）99 *12

米国同時多発テロ 01
イラク戦争 03新潟県中越地震 04

国立大学法人化 04

愛知万博 05新潟県中越沖地震 07

東京大学物性研究所創立 50 周年 07*1

ジョン・バーディーン , レオン・クーパー , ジョン・ロバート・シュリーファー , ノーベル物理学賞 1972 年*2

江崎玲於奈 , ノーベル物理学賞 1973 年*3

量子電磁力学の分野における基礎研究によって*4

アラン・ヒーガー , アラン・マクダーミド , 白川英樹 , ノーベル化学賞 2000 年*5

クラウス・フォン・クリッツイング , ノーベル物理学賞 1985 年*6

化学反応過程の理論的研究によって*7

ゲルト・ビーニッヒ , ハインリッヒ・ローラー , ノーベル物理学賞 1986 年*8ロバート・ベッツ・ラフリン , ホルスト・ルートヴィヒ・シュテルマー , ダニエル・ツイ , ノーベル物理学賞 1998 年*9 ロバート・カール , ハロルド・クロトー , リチャード・スモーリー , ノーベル化学賞 1996 年*10 ヨハネス・ゲオルグ・ベドノルツ , アレキサンダー・ミュラー , ノーベル物理学賞 1987 年*11 エリック・コーネル , ヴォルフガング・ケターレ , カール・ワイマン , ノーベル物理学賞 2001 年*12 フェムト秒分光学を用いた化学反応の遷移状態の研究によって74歴史のひとこま研究棟建設地鎮祭

1960 年開所式
1962 年撮影

懐かしい旧正門

1959年

Q棟

1963年

1971年増築完了

30 周年記念記念式典

移転直前 正門より（1998年）
2005 年撮影

75

編集後記

編

集

後

記

編集後記にあたり、まず、物性研究所が創立 50 周年を迎えることができますのは、
これまで所で働いてこられた教職員の方々および学生の皆さん、いつもこの共同利用
研をご支援下さっているコミュニティーの皆様、東京大学、文部科学省のご尽力の賜物と、心から感謝申し上げます。
本記念冊子は、物性研究所半世紀の歩みを簡潔にまとめたものをという思いで、前半で 50 年の「組織の歴史」を、後半で「研究の歴史」を編集しました。編集に当たっては、物性研の歩みを、創立から 22 部門揃った第Ⅰ期、大部門制へ移行した第Ⅱ期、柏移転を見据えた第Ⅲ期に分け、各時代での特徴的な活動を記録しました。編集を終えてみますと、いつの時代も、次を見据えた物性研内外での徹底した議論、そしてその中で展開された研究が、物性研の歴史を創ってきたのだということをあらためて感じる次第です。
本冊子を作成するに当たっては、所内外の多くの皆様の協力を得ました。紙面をお借りしてお礼申し上げますとともに、なにぶん、限られた時間と人員の中で編集しましたので、掲載しきれなかった部分や不行き届きが多いと思います。ご容赦ください。尚、訂正、加筆については物性研のホームページで更新していきたいと思います
ので、ご連絡いただければ幸いです。
最後に、これから 50 年の物性研でも、すばらしいサイエンスが展開されることを祈念して、編集後記と致します。
50 周年記念冊子編集委員一同76

物性研 50 年の歩み
2007 年 11 月発行
編集：50 周年記念事業検討委員会
発行：東京大学物性研究所〒 277-8581
TEL

千葉県柏市柏の葉 5-1-5

04-7136-3207

印刷：竹印刷株式会社

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URL

http://www.issp.u-tokyo.ac.jp