大阪大学大学院理学研究科
物理学専攻・宇宙地球科学専攻
令和 7 年度入学案内資料

2024 年 4 月

目次
1

大阪大学大学院理学研究科の学生受入方針

3

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物理学専攻
2.1 概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 組織（2024 年 5 月現在） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.1 基幹大講座 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.2 協力大講座 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3 教育・研究の現況 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.1 教育・研究の特色 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.2 カリキュラム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4 将来展望 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5 就職先 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6 物理学専攻授業科目 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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宇宙地球科学専攻
3.1 概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 メンバー（2024 年 4 月現在） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3 教育・研究の現況 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4 将来展望 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5 就職先 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6 宇宙地球科学専攻授業科目 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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理学研究科博士前期 (修士) 課程の入学試験に関する情報
4.1 一般選抜入試 物理学専攻と宇宙地球科学専攻の合同入試 . . . . . . . . . . . . .
4.2 一般選抜 宇宙地球科学専攻の第 2 次募集 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3 大学に 3 年以上在学する者に係る特別選抜（いわゆる飛び級試験） . . . . . . . .

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理学研究科博士後期 (博士) 課程の入学試験に関する情報
5.1 4 月入学の場合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1.1 物理学専攻、宇宙地球科学専攻以外から受験をする場合 . . . . . . . . . . .
5.1.2 物理学専攻、宇宙地球科学専攻から受験をする場合 . . . . . . . . . . . . .
5.2 10 月入学の場合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2.1 物理学専攻、宇宙地球科学専攻以外から受験をする場合 . . . . . . . . . . .
5.2.2 物理学専攻、宇宙地球科学専攻から受験をする場合 . . . . . . . . . . . . .
5.3 社会人のままの博士後期課程入学について . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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特別研究学生、特別聴講学生、研究生、科目等履修生
6.1 特別研究学生、特別聴講学生 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2 研究生、科目等履修生 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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各研究グループの研究内容
7.1 青木グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2 南條グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3 川畑グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4 基礎原子核物理グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.5 加速器研究グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.6 素粒子・核反応グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.7 レーザー科学グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.8 量子ビーム物理グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.9 松本グループ (X 線天文学) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.10 住グループ（赤外線天文学） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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7.11 レーザー宇宙物理学グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.12 新見グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.13 工藤グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.14 豊田グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.15 松野グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.16 花咲グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.17 木村グループ (光物性) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.18 萩原グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.19 大岩グループ（量子システム創成） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.20 桂木グループ（ソフトマター地球惑星科学） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.21 近藤グループ (惑星内部物質学） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.22 寺田グループ（惑星科学） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.23 惑星物質学（近藤）グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.24 素粒子理論１〔兼村〕グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.25 素粒子理論２〔大野木〕グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.26 素粒子理論３〔西岡〕グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.27 原子核理論グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.28 長峯グループ（宇宙進化学） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.29 クォーク核理論グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.30 黒木グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.31 浅野グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.32 越野グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.33 凝縮系量子計算グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.34 波多野グループ（理論物質学） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.35 学際計算物理学グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.36 南谷グループ（ナノ機能予測） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.37 千徳グループ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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令和 5 年度博士前期 (修士) 課程修了者
8.1 博士前期 (修士) 課程修了者及び論文題目 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.1.1 物理学専攻 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.1.2 物理学専攻 国際物理特別コース (IPC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2 令和 5 年度博士前期 (修士) 課程修了者の進路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.1 就職先企業内訳 (令和 5 年度) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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令和 5 年度博士後期 (博士) 課程修了者
9.1 博士後期 (博士) 課程修了者及び論文題目 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.1 物理学専攻 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.2 物理学専攻 国際物理特別コース (IPC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.3 宇宙地球科学専攻 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2 令和 5 年度博士後期 (博士) 課程修了者の進路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.1 博士後期 (博士) 課程修了者の進路の内訳 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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10 キャンパス周辺の地図

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大阪大学大学院理学研究科の学生受入方針

アドミッション・ポリシー【大阪大学アドミッション・ポリシー】
大阪大学は、教育目標に定める人材を育成するため、学部又は大学院（修士）の教育課程等における学修を通して、確かな基礎学力、専門分野における十分な知識及び主体的に学ぶ態度を身につけ、自ら課題を発見し探求しようとする意欲に溢れる人を受け入れます。
このような学生を適正に選抜するために、研究科・専攻等の募集単位ごとに、多様な選抜方法を実施します。

【理学研究科アドミッション・ポリシー】
大阪大学のアドミッション・ポリシーを受けて、本課程の教育目標に定める人材として相応しい、
下記のような人を求めています。

• 理系学部における教養および専門教育を修了した程度の基礎学力とコミュニケーション能力を身につけている人。

• 学士課程教育又は大学院教育課程等における学修を通して、確かな基礎学力、専門分野における十分な知識及び主体的に学ぶ態度を身につけ、自ら課題を発見し探求しようとする意欲に溢れる人。
上記のような人を多様な方法で受け入れるために、社会人や留学生などの受入も対象として、各専攻の実施する筆記試験や口頭試問による複数の入試を行っています。
理学研究科の各専攻の学位プログラム（教育目標、ディプロマ・ポリシー、カリキュラム・ポリ
シー、アドミッション・ポリシー）は、以下をご参照ください。

https://www.sci.osaka-u.ac.jp/ja/admissions/admissions_d/

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2

物理学専攻

2.1

概要

大阪大学理学部物理学科は、1931 年、大阪帝国大学総長長岡半太郎博士によって創設され、当時勃興した量子論に基づいた物理学研究の中心として、数々の輝かしい業績が創出されてきた。因習にとらわれない自由で生き生きとした雰囲気、独創性を重んじる研究第一主義の伝統は今も引き継がれ、活力の大きな支えとなり、教育面にも反映し、各界に建設的で有能な人材を数多く送り出す要因となっている。
大学院重点化により理学部物理学科の講座を再編成し、五つの大講座（物性物理学、素粒子・核物理学、基礎物理学、量子物理学、学際物理学）を基幹講座として、新しく大学院理学研究科物理学専攻がスタートした。学内の研究所、センター、研究科附属実験施設の構成員を含めた協力講座（学際物理学、原子核・素粒子物理学・加速器物理学、物性物理学、極限科学、非平衡物理学、高強度レーザー科学）を構成し、研究・教育のネットワークを強化している (図 1 参照)。2010 年度
秋より、英語による講義と研究指導で学位を取得できる国際物理特別コース (IPC) も開設した。
入学定員は、物理学専攻：博士前期課程（修士課程）68 名、博士後期課程 33 名である。学部 3年生から大学院に入学できる、いわゆる「飛び級」制度も実施している。物理学専攻では、今後もこの制度を継続していく予定である。

フォアフロント
研究センター

産業科学研究所

レーザー科学研究所

サイバーメディア
センター

放射線科学
基盤機構

物理学専攻

コアファシリティ機構
低温科学支援部門

全学教育推進機構

図 1: 学内ネットワーク

4

先端強磁場科学研究センター

生命機能研究科

核物理研究
センター

2.2

組織（2024 年 5 月現在）

2.2.1

基幹大講座

• 物性物理学［強相関電子系、超伝導、半導体、量子物性、界面物性、スピントロニクス、原子層物理、分子性物質、無機物質]教

授

工藤 一貴、新見 康洋、花咲 徳亮

准教授

酒井 英明、高田 真太郎助

蒋 男、村川 寛

教• 素粒子・核物理学［素粒子物理、高エネルギー物理、素粒子・核分光、核子・ハドロン多体系、核物質・構造］
教授

青木 正治、川畑 貴裕、南條 創

准教授

上野 一樹、小田原 厚子、増渕 達也、吉田 斉助

佐藤 朗、清水 俊、廣瀬 穣、古野 達也、三原 基嗣

教• 基礎物理学［量子重力、素粒子論、場の理論、宇宙論、超弦理論、格子理論、ハドロン物質学、数理物
理学］
教

授

浅川 正之、大野木 哲也、兼村 晋哉、西岡 辰磨

准教授

佐藤 亮介、山口 哲助

赤松 幸尚、飯塚 則裕、田中 実、広野 雄士、深谷 英則、柳生 慶教• 量子物理学［統計物理学、固体電子論、量子多体理論、量子光学、計算物理学、物性基礎論、凝縮系量
子計算］
教

授

黒木 和彦、越野 幹人

准教授

キース・スレヴィン、竹森 那由多助

大橋 琢磨、金子 竜也、川上 拓人

教• 学際物理学［ナノサイエンス、強相関電子物性、最先端質量分析］
教

授

松野 丈夫

准教授

大塚 洋一、塩貝 純一

助

上田 浩平

教

• 招へい教員
招へい教授

2.2.2

渡邊 功雄

協力大講座

• 学際物理学［質量分析機器開発、物性物理学、放射光科学、超高速分光、非平衡物理学］– フォアフロント研究センター
教

授

豊田 岐聡

助

教

河井 洋輔

– 生命機能研究科
教

授

木村 真一

助

教

中村 拓人、渡邊 浩

5• 原子核・素粒子物理学・加速器物理学［原子核物理、宇宙核物理、ハドロン構造、クォーク・レプトン核物理、加速器開発・医療
応用］– 核物理研究センター
教授

青井 考、石川 貴嗣、民井 淳、中野 貴志、野海 博之、福田 光宏、保坂 淳

准教授

味村 周平、石井 理修、井手口 栄治、梅原 さおり、大田 晋輔、小林 信之、
嶋 達志、堀田 智明、吉田 賢市、柳 善永

講師

神田 浩樹、依田 哲彦

助教

白鳥 昂太郎、菅谷 頼仁、田中 純貴、外川 浩章、友野 大– 放射線科学基盤機構
助

教

鈴木 智和

– 感染症総合教育研究拠点
教

授

池田 陽一

• 物性物理学［物性理論、光物性、量子多体理論、固体電子論］– 全学教育推進機構
教

授

浅野 建一

– フォアフロント研究センター
准教授

越智 正之

• 極限科学［極限物質、超強磁場物性、量子マテリアル、計算機ナノマテリアルデザイン、第一原理からの物質設計、超高圧物性］– 先端強磁場科学研究センター
教

授

萩原 政幸

准教授

鳴海 康雄

助

木田 孝則

教

– 産業科学研究所
教授

大岩 顕、細貝 知直、南谷 英美

准教授

金 展、藤田 高史、下出 敦夫

助

深井 利央、Nguyen Thi Phuong Thao

教

• 学際計算物理学［統計物理学、情報統計力学、計算物理学、乱れた系の物性理論、複雑系]– サイバーメディアセンター
教授

吉野 元

• 高強度レーザー科学［レーザー核融合科学、高密度プラズマ科学、高エネルギー密度物理、非平衡輻射プラズマ
物理、計算物理学］– レーザー科学研究所
教授

藤岡 慎介、千德 靖彦

准教授

有川 安信、岩田 夏弥、坂和 洋一、佐野 孝好

講

モラーチェ アレッシオ

師

6

2.3

教育・研究の現況

2.3.1

教育・研究の特色

物理学専攻は、自然科学（物質、自然現象、宇宙）を理解する上で最も基本的な学問である物理学の教育と研究を担当する。多様に発展する近代科学の共通基盤を追究するとともに、相互の深い関わりと根底に潜む普遍性についての基本概念や表現論を探求する。守備範囲を拡大しつつある
現代物理学と関連分野のフロンティアを目のあたりにし、広い視野から多様性を理解するための素養を身につけ、学界、実業界など各方面で建設的・創造的なリーダーとなれる人材の育成に重点を
おく。

2.3.2

カリキュラム

科学技術の高度化、物理学研究の多様化や学際化に対処するため、物理学関連の教員を結集し、カリキュラムを構成している。

カリキュラムの特色：• 基礎的科目を設け、原則として学部との共通科目とする。
• 隣接学問専攻の講義の履修を奨励し、広い学問的基盤をもつ研究者を育成する。
• カリキュラムメニューとして、理論系：基礎物理学・量子物理学、実験系：素粒子・核物理学、実験系：物性物理学の 3 つのコースと、共通授業料目を開講し、履修の指針に便宜を図っ
ている。

2.4

将来展望

物理学専攻は、質的にも量的にも強力で高度な研究・教育態勢を整え、国際的にも誇示できる真に独創性豊かな研究グループである。柔軟性をもった組織運営により、新分野の開拓と成果をもたらし、センター・オブ・エクセレンスの形成が促進されている。学科、専攻の教育・研究の活性化、社会との学術・教育・文化交流に対応していく。その結果、各界に建設的かつ創造的人材を輩出する場を提供していく。

2.5

就職先

令和 5 年度の物理学専攻の就職先については、8.2、9.2 節を参照のこと。

7

2.6

物理学専攻授業科目

共通授業科目 (A,B,C コース共通)

B コース(実験系：素粒子・核物理学コース)

加速器科学 •
レーザー物理学

素粒子原子核物理序論 †∗素粒子物理学序論 †非線形物理学

原子核物理学序論 †Electrodynamics and Quantum Mechanics∗∗
Quantum Field Theory I∗∗
Quantum Field Theory II∗∗
Theoretical Particle Physics∗∗
Introduction to Theoretical Nuclear Physics∗∗
Quantum Many-Body Systems∗∗
Condensed Matter Theory∗∗
Solid State Theory∗∗
High Energy Physics∗∗
Nuclear Physics in the Universe∗∗
Optical Properties of Matter∗∗Synchrotron Radiation Spectroscopy∗∗
Computational Physics∗∗
Cosmology∗∗High Energy Astrophysics∗∗

素粒子原子核宇宙論序論 †放射線計測学 1•,†
高エネルギー物理学 I
高エネルギー物理学 II
原子核構造学
加速器物理学 •放射線計測学 2•
高エネルギー物理学特論 I
高エネルギー物理学特論 II
素粒子・核分光学特論
原子核物理学特論 I
原子核物理学特論 II
ハドロン多体系物理学特論

C コース(実験系：物性物理学コース)
固体物理学概論 1†
固体物理学概論 2†

A コース(理論系：基礎物理学・量子物理学コース)

固体物理学概論 3†
極限光物理学 †場の理論序説 †光物性物理学 ∗∗原子核理論序説 ∗∗半導体物理学

散乱理論

超伝導物理学
シンクロトロン分光学 ∗∗,•

一般相対性理論 †荷電粒子光学概論 ∗素粒子物理学 I

孤立系イオン物理学 ∗,•素粒子物理学 II
場の理論 I∗∗

ナノスケール物理学 ∗場の理論 II∗∗

物質科学概論

原子核理論

強磁場物理学
強相関系物理学

物性理論 I∗
物性理論 II

界面物性物理学 ∗∗,∗∗固体電子論 I∗,∗∗
固体電子論 II∗
量子多体系の物理 ∗,∗∗

理学研究科各専攻共通科目

計算物理学 ∗∗

科学技術論 A1†

高エネルギー密度プラズマ科学

科学技術論 A2†
科学技術論 B1†

素粒子物理学特論 I

科学技術論 B2†

素粒子物理学特論 II∗∗

研究者倫理特論

原子核理論特論 I

科学論文作成概論

原子核理論特論 II

研究実践特論

物性理論特論 I

企業研究者特別講義

物性理論特論 II

Radiation science in the environment∗∗8

実践科学英語 A

ナノプロセス・物性・デバイス学 ‡実践科学英語 B

超分子ナノバイオプロセス学 ‡科学英語基礎†

ナノ構造・機能計測解析学 ‡先端的研究法：質量分析 •先端的研究法：X 線結晶解析
先端的研究法：NMR

ナノフォトニクス学 ‡•企業インターンシップ•

産学リエゾン PAL 教育研究訓練 ∗先端的研究法：低温電子顕微鏡 •ナノマテリアル・ナノデバイスデザイン学

高度学際萌芽研究訓練 ∗‡授業は宇宙地球科学専攻の学生に対しても共通に行われている。
†

は学部と共通の科目、‡ はナノ教育プログラム実習、∗ はナノ教育プログラム、∗∗ は英語科目（令和 6 年）、• は大学院高度副プログラム（基礎理学計測学）の科目である。

93

宇宙地球科学専攻

3.1

概要

近年めざましく発展しつつある宇宙・地球惑星科学に対して 1995 年に大学院博士前期 (修士) 課
程宇宙地球科学専攻が理学研究科に設立され、宇宙論、宇宙物理学、Ｘ線・赤外線天文学、惑星科
学、地球物理化学、固体地球科学、極限物性学、物性論などの分野が含まれている。博士後期課程
は 1997 年から発足した。入学定員は、博士前期 (修士) 課程 28 名、博士後期課程 13 名である。本
専攻の教育と研究は基礎物理を重視しており、宇宙地球科学の実験的及び理論的研究は物理学専攻と緊密な関連を持って行われている。本専攻の目的は、宇宙、惑星、地球等の様々な環境下で、幅広い時間と空間で起こる自然現象を、現代物理学の成果を基礎にして解明し、伝統的な天文学や地球物理学とは異なった観点から宇宙と地球の相互関連を明らかにすることである。これらの研究から得られる知識は、21 世紀の地球環境問題、生命の起源や将来の人類の生活などにも関連して
いる。

3.2

メンバー（2024 年 4 月現在）

教 授

桂木 洋光、近藤 忠、佐々木 晶、住 貴宏、寺田 健太郎、
長峯 健太郎、波多野 恭弘、松本 浩典、Isaac SHLOSMAN（招へい教授）
准教授

井上 芳幸、大高 理、小高 裕和、西 真之、久冨 修、
増田 賢人、山中 千博、湯川 諭、横田 勝一郎、
坂和 洋一 (協力講座)、佐野 孝好 (協力講座)

助 教

青山 和司、桂 誠、河井 洋輔、木村 淳、境家 達弘、鈴木 大介、高棹 真介、田之上 智宏、福田 航平、山本 憲

研究はグループ単位で行われており、その内容については、グループ紹介を参照すること。宇宙地球科学専攻の研究グループは、松本グループ（Ｘ線天文学）、住グループ（赤外線天文学）、近藤グループ（惑星内部物質学）、寺田グループ（惑星科学）、佐々木グループ（惑星物質学）、長峯グループ（宇宙進化学）、波多野グループ（理論物質学）、桂木グループ（ソフトマター地球惑星科学）である。さらに、協力講座として、レーザー宇宙物理学グループが加わっている。

3.3

教育・研究の現況

物理学の基礎的原理の習得から宇宙・地球へのマクロな展開を総合的な視点で把握することに重点が置かれている。観測、計測についても先端技術の積極的利用と新しい手段の開発を目指している。素粒子・核物理学は宇宙の誕生や進化および太陽系形成等の学問分野と特に関係し、物性物理
学は宇宙空間や惑星内部及び地球内部の極限条件下での物質合成や物性の研究と深く関わっており、密接な研究協力が行われている。

3.4

将来展望

宇宙地球科学専攻は、従来の天文学、地球物理学、鉱物学、地質学、生物学の境界領域の研究を
基礎科学の知識を土台にして総合的におしすすめる新しい専攻である。地球環境問題に象徴される
ように、人間の諸活動の自然に及ぼす影響が無視できなくなり、人間の活動と自然の調和が強く求められている現在、基礎科学の素養を持ちつつ宇宙・地球の全容を把握できる人材の輩出が強く求められているといえる。

3.5

就職先

就職紹介に関しては物理学専攻と共通して行われている。詳しくは、8.2, 9.2 節を参照のこと。

10

3.6

宇宙地球科学専攻授業科目

一般相対性理論 †理学研究科各専攻共通科目

高エネルギー天文学

科学技術論 A1†

宇宙論

科学技術論 A2†

Ｘ線天文学

科学技術論 B1†

光赤外線天文学

科学技術論 B2†

天体輻射論

研究者倫理特論

天体物理の基礎

科学論文作成概論

同位体宇宙地球科学

研究実践特論

惑星物質科学

企業研究者特別講義

宇宙生命論

Radiation science in the environment
実践科学英語 A

Cosmology
High Energy Astrophysics

実践科学英語 B

非平衡物理学

科学英語基礎 †非平衡現象論先端的研究法：質量分析 ∗•高圧物性科学 ∗先端的研究法：X 線結晶解析 •惑星内部物質学

先端的研究法：NMR•

地球内部物性学

先端的研究法：低温電子顕微鏡 •ソフトマター地球惑星物理学

ナノマテリアル・ナノデバイスデザイン学 ‡環境物性・分光学

ナノプロセス・物性・デバイス学 ‡地球生命論

超分子ナノバイオプロセス学 ‡太陽惑星系電磁気学

ナノ構造・機能計測解析学 ‡特別講義 (I-XIII)#

ナノフォトニクス学 ‡企業インターンシップ
産学リエゾン PAL 教育研究訓練 ∗高度学際萌芽研究訓練 ∗授業は物理学専攻の学生に対しても共通に行われている。
†

は学部と共通の科目、‡ はナノ教育プログラム実習、∗ はナノ教育プログラム、∗∗ は英語科目（令和 6 年）、• は大学院高度副プログラム（基礎理学計測学）の科目である。# は集中講義。年４科目開講予定。後期課程講義であるが、前期課程学生も履修可能。

11

理学研究科博士前期 (修士) 課程の入学試験に関する情報

4• 本節の内容はあくまでも参考にとどめ、出願資格や日程など詳しいことは、募集要項をご覧ください。募集要項と願書は下のホームページからダウンロードしてください。

https://www.sci.osaka-u.ac.jp/ja/admissions/admissions_d/• 出願資格によっては、事前に「出願資格の審査」が必要です。
• 出願の手続きなどについての質問は、大阪大学 大学院理学研究科 大学院係に問い合わせてください。
電話: 06-6850-5289、e-mail: ri-daigakuin@oﬃce.osaka-u.ac.jp• 各研究グループの研究内容などについての質問は、7 章の研究グループの節に書かれている
連絡先に問い合わせてください。

4.1

一般選抜入試

物理学専攻と宇宙地球科学専攻の合同入試

4 月入学のために、物理学専攻と宇宙地球科学専攻は合同で筆記試験と口頭試問を行う、「合同入試」を実施します。物理学に関する筆記試験に加えて、英語外部試験の成績証を提出してもらいます。
合同入試では、研究分野で分けられた 6 つのコース (7 章参照) が用意されており、各コースの中には、その分野の物理学専攻と宇宙地球科学専攻の研究グループが入っています。
受験者は、第 1 希望のコースと第 2 希望のコースを選び、各コースの中の複数の研究グループに志望順位をつけます。これらの希望コースと志望研究グループは、出願書類の「研究分野等希望調書」に記入します。
「入学願書」に記入する「志望専攻名」には、第 1 希望コースの第 1 志望の研究グループの専攻名を書きます。詳しくは、「研究分野等希望調書」に付随している「物理学専攻
及び宇宙地球科学専攻志願者への注意」をご覧ください。
筆記試験は 6 つのコースに共通ですが、面接試験 (口頭試問) はコースごとに行います。口頭試
問を受ける資格は、筆記試験と英語外部試験の成績により、コースごとに判定します。最終的な合否は、物理の筆記試験、英語外部試験の成績、口頭試問、学業成績証明書、及び研究分野等希望調書を総合して判定します。
通常、出願期日は 7 月中頃、試験は 8 月末から 9 月初め頃です。
試験実施時期の社会情勢に鑑みて、集合しての筆記試験、対面での口頭試問等の実施が適当でないと認められる場合は、試験実施方法を変更する場合があります。詳細は、電子メール、理学研
究科ホームページ、物理学専攻ホームページ、宇宙地球科学専攻ホームページにて、変更が生じ次第、お知らせします。

4.2

一般選抜

宇宙地球科学専攻の第 2 次募集

宇宙地球科学専攻では令和 7 年 (2025 年) 4 月入学のための第 2 次募集を行います。募集人員は若干名です。選抜は口頭試問、英語外部試験、学業成績証明書、及び研究分野等希望調書を総合して行います。これについての詳細は 9 月中旬までにできる募集要項及び別途案内資料を見てください。出願期間は 10 月中旬になる予定です。
試験実施時期の社会情勢に鑑みて、試験実施方法を変更する場合があります。詳細は、電子メー
ル、理学研究科ホームページ、宇宙地球科学専攻ホームページにて、変更が生じ次第、お知らせし
ます。

4.3

大学に 3 年以上在学する者に係る特別選抜（いわゆる飛び級試験）

令和 7 年 (2025 年) 3 月 31 日において大学又は専門職大学に 3 年以上在学している者や、令和 7
年 (2025 年) 3 月 31 日までに外国において学校教育における 15 年の課程を修了する見込みの者な

12

どで、事前審査で出願が認められた者は、「大学に 3 年以上在学する者に係る特別選抜」を受験できます。
通常、事前審査書類の提出期日は 12 月中頃、出願期日は 1 月初め頃、試験は 1∼2 月頃です。

13

理学研究科博士後期 (博士) 課程の入学試験に関する情報

5• 本節の内容はあくまでも参考にとどめ、出願資格や日程など詳しいことは、募集要項をご覧ください。募集要項と願書は下のホームページからダウンロードしてください。

https://www.sci.osaka-u.ac.jp/ja/admissions/admissions_d/• 出願資格によっては、事前に「出願資格の審査」が必要です。
• 出願の手続きなどについての質問は、大阪大学 大学院理学研究科 大学院係に問い合わせてください。
電話: 06-6850-5289、e-mail: ri-daigakuin@oﬃce.osaka-u.ac.jp• 各研究グループの研究内容などについての質問は、7 章の研究グループの節に書かれている
連絡先に問い合わせてください。

5.1

4 月入学の場合

5.1.1

物理学専攻、宇宙地球科学専攻以外から受験をする場合

大阪大学大学院理学研究科博士前期（修士）課程の物理学専攻または宇宙地球科学専攻を令和 7
年 (2025 年) 3 月までに「修了または修了見込み」以外の者は、次の手順に従ってください。

1. 研究室紹介を参照のうえ、志望する研究分野を決めて、募集要項に書かれた期日までにその分野の教員に連絡をとり、研究内容についてよく相談して下さい。

2. 出願と選抜試験。募集要項に書かれた期日までに、出願手続きを行ってください。その後、第一段階の審査を行います。基礎学力に関する筆記試験、英語外部試験の成績、修士課程での学業成績、研究分野等希望調書、修士論文、研究発表等に基づいて審査します。第一段階の審査を通過すると口頭試問へ進みます。口頭試問試験は通常、2 月に行います。

5.1.2

物理学専攻、宇宙地球科学専攻から受験をする場合

大阪大学大学院理学研究科博士前期（修士）課程の物理学専攻または宇宙地球科学専攻を令和 7
年 (2025 年) 3 月までに修了または修了見込みの者は、次の手順に従ってください。

1. 本研究科博士前期課程を令和 7 年 (2025 年) ３月に修了見込みで、なおかつ現在所属している専攻の博士後期課程へ進学を希望している者は、研究分野等希望調書は提出不要です。その他の場合は、募集要項に書かれた期日までに希望する研究分野の教員に連絡をとり、研究
内容についてよく相談して下さい。

2. 出願と選抜試験。募集要項に書かれた期日までに、出願手続きを行ってください。選抜試験
では、修士論文と研究発表等を総合して合否判定します。試験は通常、2 月に行います。
博士前期課程からコースを変更する場合 (A1 コースから C1 コースなど) は、必要に応じて筆記試験等を課します。

5.2

10 月入学の場合

本研究科には、博士後期課程に 10 月に入学する制度があります。

14

5.2.1

物理学専攻、宇宙地球科学専攻以外から受験をする場合

大阪大学大学院理学研究科博士前期（修士）課程の物理学専攻または宇宙地球科学専攻を令和 6
年 (2024 年) 9 月までに「修了または修了見込み」以外の者は、次の手順に従ってください。

1. 研究室紹介を参照のうえ、志望する研究分野を決めて、募集要項に書かれた期日までにその分野の教員に連絡をとり、研究内容についてよく相談して下さい。

2. 出願と選抜試験。募集要項に書かれた期日までに、出願手続きを行ってください。基礎学力に関する筆記試験、英語外部試験の成績、修士課程での学業成績、研究分野等希望調書、修士論文、研究発表と口頭試問に基づいて審査をします。試験は通常、8 月ごろに行います。

5.2.2

物理学専攻、宇宙地球科学専攻から受験をする場合

大阪大学大学院理学研究科博士前期（修士）課程の物理学専攻または宇宙地球科学専攻を令和 6
年 (2024 年) 9 月までに修了または修了見込みの者は、次の手順に従ってください。

1. 本研究科博士前期課程を令和 6 年 (2024 年) 9 月に修了見込みで、なおかつ現在所属している専攻の博士後期課程へ進学を希望している者は、研究分野等希望調書は提出不要です。その他の場合は、志望する研究分野の教員とよく相談した上で「研究分野等希望調書【博士後期課程入学志願者用】」を出願時に提出してください。

2. 出願と選抜試験。募集要項に書かれた期日までに、出願手続きを行ってください。修士論文と研究発表を総合して合否判定します。試験は通常、8 月ごろに行います。
博士前期課程からコースを変更する場合 (A1 コースから C1 コースなど) は、必要に応じて筆記試験等を課します。

5.3

社会人のままの博士後期課程入学について

大阪大学大学院理学研究科では、国公立の研究機関や企業の研究者、高等学校教諭など、社会人が在職のまま博士後期課程に入学することを認めています。その場合、修士の学位を有するかそれと同等以上の学力があることが前提で、さらに、入学の際には所属長等が発行した入学承諾書又はそれに相当する書類を提出することが必要です。
博士後期課程を修了するには指導教員の指導の下に博士論文を完成させ、その審査に合格することのほかに、特別セミナーと特別講義の単位を取得することが必要です。これらの要件が満たされれば、博士（理学）の学位が授与されます。博士後期課程は、３年の在籍を標準としますが、既に研究業績がある場合には、１〜２年間短縮することも可能です。
関心のある方は大学院係にお問い合わせ下さい。

15

6

特別研究学生、特別聴講学生、研究生、科目等履修生

6.1

特別研究学生、特別聴講学生

他の大学院に在学中の学生で、大阪大学大学院理学研究科で研究指導を受けようとする者、なら
びに授業科目を履修しようとする者は、選考のうえ、適当と認められれば、特別研究学生、特別聴講学生として入学を許可されます。
希望者は大学院係を通じて研究科長に願い出てください。

6.2

研究生、科目等履修生

他の大学院に在学中の者でなくとも、選考のうえ適当と認められれば、研究生として研究をしたり、科目等履修生として授業科目を履修することができます。入学手続などについての詳細は、ホームページ

https://www.sci.osaka-u.ac.jp/ja/admissions/admissions_d/の募集要項をご覧ください。

16

7

各研究グループの研究内容
理学研究科博士前期課程の入学試験では面接試験（口頭試問）を行う。合同入試の面接は、以下の A1, A2, B1, B2, C1, C2 の 6 つのコースごとに行われるので、受験者は第 1 希望と第 2 希望のコースを選ぶこと。宇宙地球専攻のグループには、グループ名の後ろに ∗ をつけている。

A1 素粒子・原子核物理実験 (素粒子、原子核、素粒子・核分光、核反応、加速器、レーザー)
青木グループ
素粒子実験
南條グループ

素粒子実験

川畑グループ

原子核実験

基礎原子核物理グループ

原子核実験物理、光核反応、宇宙核物理

加速器研究グループ

素粒子、核物理、医学、産業応用のための加速器・ビーム物理
研究

素粒子・核反応グループ

原子核物理、クォーク核物理、宇宙核物理、レプトン核物理レーザー科学グループ

高密度プラズマ物理、レーザー核融合、高強度場物理

量子ビーム物理グループ

レーザープラズマ粒子加速、プラズマ理工学、量子ビーム科学

A2 宇宙地球実験 A(X 線天文学、赤外線天文学、レーザー宇宙物理学)
松本グループ ∗観測的高エネルギー宇宙物理学（X 線天体の観測と装置開発）
住グループ ∗

宇宙物理学（赤外線観測）

レーザー宇宙物理学グループ∗

宇宙プラズマ物理学、実験室プラズマ物理学

B1 物性物理実験 (磁性、半導体、超伝導、光物性、界面物性、スピントロニクス、新物質、原子層物理)
新見グループ
ナノメートルスケールの微小伝導体を舞台とした物性物理学
工藤グループ

新超伝導体を中心とした物質開発

豊田グループ

独創的計測機器開発を基軸とする質量分析学と分野横断型サイ
エンスの開拓松野グループ

強相関電子系の界面における物性物理学

花咲グループ

分子性物質および無機物質における物性物理学

木村グループ量子ビームを使った先端分光法による物性実験研究

萩原グループ

超強磁場を用いた物性研究

大岩グループ

半導体低次元物性、量子輸送現象、量子技術、スピントロニク
ス

B2 宇宙地球実験 B(自然物質学、惑星科学、惑星物質学、地球物性学、生物物理学)
桂木グループ ∗地球惑星表層現象、粉体物理、生物物理学、物理計測、流体力学
近藤グループ ∗地球惑星深部物質科学、地球惑星進化学、極限環境下物理化学、
固体地球科学

寺田グループ∗

宇宙地球化学、同位体惑星科学、太陽系年代学、地球物性物理学

惑星物質学（近藤）グループ∗

地球惑星物質科学、地球惑星物理学、観測惑星学

C1 理論 1(素粒子、重力、原子核構造・反応、宇宙物理)
素粒子理論１〔兼村〕グループ
素粒子物理学、特に素粒子論的宇宙論、素粒子現象論
素粒子理論２〔大野木〕グループ 素粒子物理学、対称性とダイナミックス、格子ゲージ理論
素粒子理論３〔西岡〕グループ

場の量子論と超弦理論

原子核理論グループ

強い相互作用をするハドロンおよびクォーク・グルーオン多体系の理論

長峯グループ∗クォーク核理論グループ

宇宙物理学理論（宇宙物理学・宇宙論・天体形成・相対論）
原子核物理、ハドロン物理を中心に、素粒子・宇宙関連分野の
理論的研究

17

C2 理論 2(物性理論、統計力学、計算物理)
黒木グループ
物性理論
浅野グループ

物性理論

越野グループ

物性理論

凝縮系量子計算グループ

物性理論、量子計算

波多野グループ

統計物理学、物性理論、非平衡物理学、惑星表層物理学

学際計算物理学グループ

統計物理学、情報統計力学、計算物理学、乱れた系の物性理論、
複雑系

南谷グループ

計算物質科学、物性理論、新規シミュレーション手法開発

千徳グループ高エネルギー密度物理、非平衡輻射プラズマ物理、計算物理学

次頁からの各グループ紹介のタイトルは次の形式である。

コース/所属する専攻 グループ名 (協力講座の場合はその講座名)

18

7.1

A1/物理学専攻 青木グループ■

スタッフ :

青木 正治 (教授)、上野 一樹 (准教授)、佐藤 朗 (助教)■

研究分野 :

素粒子実験、特にミュー粒子を用いた大強度フロンティア実験■

研究目的 :

物質を構成する最小単位である素粒子や素粒子の間に働く相互作用のあり方を研究することによって，我々が存在するこの宇宙を統べる究極の物理法則を理解しようとする
学問が素粒子物理学であり，実験的な手法によって素粒子物理学を研究する学問分野が素粒子実験である。
我々の宇宙はビッグバンからはじまったと考えられている。ビッグバンによる宇宙誕生直後の高温高圧状態では，素粒子が剥き出しのまま非常に高いエネルギーで飛び回っていた。素粒子が引き起こす現象を理解するということは，宇宙誕生の時に何が起こっていたのかを理解すること，つまり我々の宇宙がどのようにして誕生し，進化して現在の形になったのかを解明することに直接繋がっている。また，それを実験的に研究すると言うことは，なんらかの実験的な手法によって宇宙創生の瞬間に遡った状態を作り出すということである。
本グループでは，稀な素粒子反応を詳しく調べることによって非常に高いエネルギーの物理現象を解き明かし，これによって宇宙の誕生の謎に迫ろうとしている。例えば，電子の第 2世代バージョンであるミュー粒子が電子に姿を変える反応 (荷電レプトンのフレーバ転換) は非常に高いエネルギーで顕現するだろう未知の物理現象を一瞬だけ中間状態として経由する
ことによりごく稀に発生しても良いと考えられている。この方法によって調べることができるエネルギースケールは，大型加速器で直接作り出せるエネルギーを遥かに超える。
■

研究テーマ :■

研究内容 :

ミュー粒子などのレプトンを使った素粒子実験とその応用

1. ミュー粒子 · 電子転換の探索
ミュー粒子 · 電子転換過程を探索する実験を推進している。茨城県東海村にある大強度陽子加速器 (J-PARC) のハドロンホールで実施する COMET Phase-I 実験では、1000 兆分の１の高精度でミュー粒子 · 電子転換過程を探索することを目指している。これは従来の100∼1,000 倍の感度向上であり、超対称性理論や余剰次元理論など高エネルギーでの物理現象を研究することができる。2026 年からの実験開始を目指して、現在 COMET Phase-I
は実験装置を建設中である。COMET Phase-I のあとには、さらに 10 京分の 1 の高感度までアップグレードをする実験も計画している。

2. 大強度ミュー粒子源や先進的な放射線検出器の開発
計算機シミュレーションを駆使した装置性能の評価、設計、アナログ・デジタル電子回路技術や低温技術、加速器科学、放射線測定技術、機械学習などを駆使した先進検出器の開発や製作なども行なっている。
■

研究施設、設備 :国内外の加速器を使って素粒子実験や装置開発を行っている。大阪大学豊中キャンパス、吹田キャンパス RCNP、高エネルギー加速器研究機構 (KEK)、大強度陽子加速器施設 (J-PARC)、京都大学複合原子力科学研究所 (KURNS)、神戸大学海事科学研究科 ·海事科学部のタンデム静電加速器、などを使用している。
■

研究協力 :

国内では、KEK、J-PARC、九州大学、大阪公立大学など。国外では、英国インペリア・カレッジ、フランス国クレモント・オーベルニュ大学、オーストラリア国モナシュ
大学、カナダ国ブリティッシュコロンビア大学、中国高能研究所、インド工科大学ボンベイ
校、カナダ国 TRIUMF 研究所、など。
■

ホームページ :■連絡先 :http://www-epp.phys.sci.osaka-u.ac.jp/

Tel: 06-6850-5564 / email: aokim@phys.sci.osaka-u.ac.jp

19

7.2

A1/物理学専攻 南條グループ■

スタッフ :

南條創（教授）、増渕 達也 (准教授)、廣瀬

穣（助教）

■

研究分野 :

素粒子実験、特に最高エネルギーの陽子陽子衝突型加速器によるヒッグス粒子や超対称性粒子などの研究と、大強度陽子加速器による K 中間子の稀な崩壊の探索■

研究目的 :
粒子と反粒子は、単に電荷が反対であるだけではなく、その反応の確率などにもわずかな差がある。これを CP 対称性（粒子・反粒子の入れ替えと空間反転に対する対称性）の破れという。ビッグバン直後には粒子と反粒子が同数あったにもかかわらず、現在の宇宙に、それらが対消滅してできた光（マイクロ波）以外に物質が存在するのも、CP 対称性が破れていたためである。しかし、その起源は現在の素粒子の標準理論でも説明できていない。
また、ビッグバン直後にはゼロであった粒子の質量が有限になったのは、真空の構造とそれに付随するヒッグス場の存在だと考えられている。ヒッグス粒子の発見は、真空の構造がゲージ対称性の破れと質量の起源であることを実証する。また、超対称性はゲージ原理と並ぶ素粒子論の基本原理の可能性があり、超対称性粒子の発見は、自然に対する理解に決定的な影響を与えるもので、20 世紀前半における反粒子の発見に匹敵する重要性を持っている。
我々の研究目的は、CP 対称性の破れ、ゲージ対称性の破れなどの現象について多方面から実験を行うことによって、素粒子の標準理論の検証を行うとともに、標準理論を越えた物理法則（超対称性など）を発見し、宇宙の形成の謎に迫ることである。

■

研究テーマ :高エネルギー加速器を用いた、粒子・反粒子の対称性、ゲージ対称性、超対称性

などの研究
■

研究内容 :

1. J-PARC の大強度陽子加速器を用いて大量の中性 K 中間子を生成し、CP を破る稀な K
中間子の崩壊 KL → π 0 νν を初めて観測する実験を行う。さらにその分岐比を測り、標準理論を超える新しい物理を探る。

2. 世界最高エネルギーの陽子陽子衝突型加速器 LHC を用い、ヒッグス粒子のさらなる研究
や、超対称性粒子の探索などを行なう。LHC における ATLAS 実験のデータ取得と解析を行う。また、2029 年開始予定の高輝度 LHC に向け、ATLAS 実験のアップグレードを行う。
■

研究施設、設備 :1. J-PARC （茨城県東海村) の大強度陽子加速器
2. 欧州原子核研究機構 CERN（スイス・ジュネーブ）の陽子衝突型加速器と ATLAS 検出器■

研究協力 :KEK 素粒子原子核研究所、欧州原子核研究機構、山形大学、東京大学、東京工業大学、お茶ノ水女子大学、早稲田大学、防衛大学、九州大学、シカゴ大学、ケンブリッジ大学、ローレンス・バークレー国立研究所、ジュネーブ大学、グラスゴー大学、リバプール大学、他■

ホームページ :■連絡先 :https://osksn2.hep.sci.osaka-u.ac.jp/

電話:06-6850-5356 / Email: nanjo@champ.hep.sci.osaka-u.ac.jp

20

7.3
■

A1/物理学専攻 川畑グループ

スタッフ :

川畑 貴裕 (教授)、小田原 厚子 (准教授)、吉田 斉 (准教授)、
清水 俊 (助教)、三原 基嗣 (助教)、古野 達也 (助教)■

研究分野 :

原子核実験■

研究目的 :

万物を元素の集合と考えると、その基本的分子

原子~10-10 m

Qな構成単位は原子であるが、原子の性質を特徴づけているのは原子の中心にある原子核である。原子番号は104 倍

原子核中の陽子数により決定されており、原子の直径の 1 万分の 1 の拡がりしか持たない原子核には、原子W

なエネルギーが蓄えられており、そのエネルギーは重 原子核~10 m
力と並んで宇宙の進化を駆動するエネルギー源となっ-14ている。つまり、原子核の成り立ちは、宇宙における

陽子

W

質量の 99.97%が集中している。また、原子核には莫大＋の電荷を持った
"陽子"
電荷のない

万物の成り立ちに直結しており、原子核物理学とは、

"中性子"

F

ダウンクォーク
電荷 : -1/3e
アップクォーク
電荷 : 2/3e

すなわち、万物の根源を探る学問である。当グループでは、原子核内部で起こる超稀な現象
や、自然界に存在しない陽子/中性子過剰核を調べることで、量子多体系としての原子核の性質を調べると共に、宇宙を構成する物質の起源を解明することを目指している。

6 名の教員が所属する当グループは物理学科における最大の研究グループであり、その研究
対象は多岐にわたる。必ずや、学生諸君の関心を惹きつける研究テーマに出会えるものと確信している。
■

研究テーマ :

1. 精密核分光による多様な原子核構造の解明。
2. 宇宙における元素合成過程の解明。
3. 二重ベータ崩壊による粒子数保存則の破れの探索と宇宙から消えた反物質の謎の解明。
4. レプトン普遍性の破れの研究。
5. β 線核磁気共鳴法 (β-NMR) やミューオンスピン緩和・回転法 (µSR) による結晶内超微細相互作用の研究（原子核を利用した物性研究）。
■

研究内容 :

1. 精密核分光による多様な原子核構造の解明：
有限量子多体系である原子核では殻構造やクラスター構
造、原子核全体が変形・回転・振動する集団運動など多様な構造が現れる。たとえば、原子核内部において 2 個ずつの陽子と中性子が強く相関すると α 粒子 (4 He) が構成要素となる α クラスター状態が現れる。近年の理論計算では、ボソンである α クラスターが原子核内部の最低エネルギー状態に凝縮すると「アルファ凝縮状態」が現れると予測されている。この状態は通常の原子核に比べて密度が 1/5 しかない低密度状態だと考えられいるが、いまだに実験的には確認されていない。一方、陽子と中性子の数が異なる原子核では、余剰な中性子/陽子が α クラスター間の軌道を占有しクラスター分子状態が現れると期待されている。

クラスター状態探索のために開発された SAKRA 検出器

陽子数と中性子数が極端に異なる不安定な原子核では、単一粒子軌道の変化に伴う「魔法数の変化」や「陽子分布半径と中性子分布半径の乖離」、原子核の周囲に低密度の核子雲を生じる「ハロー構造」など、安定な原子核には見られない新奇な構造を持つ原子核が発見されている。また、殻構造と集団運動的な構造が同時に出現する「変形共存状態」の存在

21

も期待されている。我々のグループでは、核反応断面積
測定による原子核半径および核密度分布測定や β 線、γ線、中性子線による精密核分光、核モーメント測定などの手法を駆使して、様々な安定核/不安定核における新奇な構造を探索し、原子核にあらわれる多様な構造の理解を目指している。

2. 宇宙における元素合成過程の解明：
今から約 138 億年前に我々の宇宙が誕生した直後には、
まだ一切の元素が存在していなかった。現在の宇宙に存

不安定核研究のために
TRIUMF 研究所に建設されたOsaka ビームライン

在するすべての元素は宇宙の歴史の中で原子核反応によって生み出されてきた。我々のグループは、元素を合成する原子核反応率の精密測定に
より宇宙における元素合成過程を明らかにすることを目指している。

3. 二重ベータ崩壊による粒子数保存則の破れの探索と宇宙から消えた反物質の謎の解明：
現在の物質優勢 (反物質がない) 宇宙を物理法則で説明するには、粒子と反粒子が転換可能である (粒子数非保存) ことを検証することが鍵となる。ニュートリノがマヨラナ粒子 (粒子と反粒子が同じ) であれば、原子核内で「ニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊」が起こることが予言されている。CANDLES 実験では、「ニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊」の探索を神岡
地下実験室にて行い、粒子数非保存過程の発見を目指している。次世代検出器として、放射線検出器を極低温 (10 mK以下) に冷却し、極低温での物質の性質を利用した超高分解能検出器 (蛍光熱量検出器) の開発にも取り組んでいる。

神岡地下実験室に設置した
CANDLES 検出器

4. レプトン普遍性の破れの研究：
弱い相互作用の世界では、レプトンが感じている相互作用はフレーバーによらず同一とされる。しかし、近年の研究の発展によって、レプトンの性質に違いがある可能性が指摘されている。これらを実験的に明らかにすることで標準模型を超えた物理現象を探索する。

5. β 線核磁気共鳴法 (β-NMR) やミューオンスピン緩和・
回転法 (µSR) による物質内超微細相互作用の研究 (原子核を利用した物性研究)：
スピン偏極した不安定核やミューオンを、物質内部を探る超高感度プローブとして物質中にインプラントし、

β-NMR や µSR など原子核手法を駆使して、他の手法では困難な物質中希薄原子が形成する局所構造やその動的性質の解明に取り組んでいる。
■

17

β-NMR 測定装置とN の β-NMR スペクトル研究施設、設備 :大阪大学核物理研究センター (RCNP) 、理化学研究所 RI ビームファクトリー (埼玉県和光市)、TRIUMF ISAC-I (カナダ)、神岡地下実験施設での CANDLES 実験 (岐阜県飛騨市)、

J-PARC ハドロン物理実験施設 (茨城県東海村)、放射線医学総合研究所 (千葉県千葉市)。
■

研究協力 :
大阪大学 RCNP、理化学研究所、東京大学宇宙線研究所、東北大学ニュートリノ科学研究センター、J-PARC（茨城県）、高エネルギー加速器研究機構（KEK）、TRIUMF（カナダ）■

ホームページ :■連絡先 :http://nucl.phys.sci.osaka-u.ac.jp/

Tel: 06-6850-5353 / email: kawabata@phys.sci.osaka-u.ac.jp

22

7.4

A1/物理学専攻 基礎原子核物理グループ (核物理研究センター豊中研究施設)■

スタッフ :■

研究分野 :

民井 淳 (教授)、大田晋輔（准教授）、田中純貴 (助教)

原子核実験物理・光核反応・宇宙核物理■

研究目的 :
陽子と中性子によって構成される原子核の性質を明らかにすることを通して、新しい現象、性質、宇宙の成り立ちや進化に関わる謎を解明していくことが研究目的である。光と原子核の反応、原子核の電気分極率、新しい励起モード、中性子星の状態方程式、核物質の硬さと超流動、原子核表面のα粒子の出現、ビッグバン元素合成、超高エネルギー宇宙線の銀河間
飛行中の光分解反応などの研究を進めている。

■

研究テーマ :

1. 陽子ビーム仮想光子散乱を用い、原子核の電気分極率と中性子星の状態方程式を調べる。
2. 超高エネルギー宇宙線の銀河間での光分解反応とエネルギー減衰機構 (PANDORA)。
3. 中性子星物質の物性と物質相を探る (PHANES)
4. 原子核表面にα粒子が普遍的に析出する新常識を確立する (ONOKORO)。
5. 高強度レーザーを個体標的に照射して生じるレーザープラズマ内での核反応の証拠を得る。
6. 中性子イメージング■

研究内容 :
世界最高分解能を誇る核物理研究センター (RCNP) スペクトロメータ「グランドライデン」および大口径スペクトロメータを維持し、国内外の研究者との協同実験を進めている中心グ
ループ。RCNP の軽イオンビームとスペクトロメータを用いた原子核反応測定、放射線計測技術を駆使し、ドイツ、イタリア、アメリカをはじめとする世界有数の研究グループと原子核に関する共同研究を行う。実験で使用する荷電粒子検出器、光検出器、測定回路、データ
収集システムなどの開発を進めている。また、大強度レーザーが作るプラズマから放射されるガンマ線の測定や中性子イメージングなど、新たな研究分野開拓に向けた最先端の研究開発を進めている。

■

研究施設、設備 :大阪大学核物理研究センター豊中分室 (豊中) および核物理研究センター (吹田) を拠点として国内外の施設の特徴を生かした実験を行い、結果を統合した研究をおこなっている。
主な研究施設：核物理研究センター（大阪府）、理化学研究所 RI ビームファクトリー（埼玉県）、量子医科学研究所（千葉県）、関西光化学研究所（京都府）、アイテンバ研究所（南ア）、ELI-NP（ルーマニア）、FRIB （米国）。
主な装置：グランドライデン、アクティブ標的 CAT。
■

研究協力 :
大阪大学、東京大学、理化学研究所、京都大学、ダルムシュタット工科大学 (ドイツ)、ミラノ大学 (イタリア)、ウィッツウォータースランド大学 (南ア)、中国現代科学院（中国）など
多くの外国研究機関と協力関係にある。

■

ホームページ :■連絡先 :https://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/Divisions/toyonaka/

Tel: 06-6850-5510 / email: tamii@rcnp.osaka-u.ac.jp

23

7.5

A1/物理学専攻 加速器研究グループ (核物理研究センター)■

スタッフ :

福田 光宏（教授）、依田 哲彦（講師）、神田 浩樹（講師）■

研究分野 :

加速器・ビーム物理，量子ビーム科学■

研究目的 :

物質の根源である素粒子や原子核などの構造や反応過程などを微視的に超高分解能で解き明かすことのできる極めて高品質で高安定な原子核ビームを生成・加速するための世界最高性能の加速器に関わる加速器物理及びビーム物理の研究を行う。さらに、次世代の医学・医療・バイオ・材料・物質科学分野などを切り拓く新しい加速器・加速器応用に関する研究も行う。
■

研究テーマ :

• 高品質で高安定な原子核ビームを加速するサイクロトロンの高性能化研究• 大強度で高品質なイオンビームを供給するためのイオン源及びビーム輸送・照射システ
ムの高度化研究• 素粒子・原子核物理の未踏領域を切り拓く高エネルギー粒子加速器の開発研究• アルファ線核医学治療や半導体デバイスソフトエラー評価試験等の新しい医学応用や産業利用を目指した次世代加速器及び粒子線照射技術に関する研究■

研究内容 :• 世界最高の超高品質原子核ビームを生み出すためのサイクロトロンにおける加速器物理
及び、ビーム物理を研究する。

• 原子核ビームの大強度化を目指した超伝導ＥＣＲイオン源の研究、さらに高輝度の陽子源及びヘリウムイオン源等の開発研究を行う。

• 素粒子・原子核物理研究の新展開を目指した GeV 領域エネルギーの粒子加速器の開発研究を行う。

• 粒子線がん治療システムへの高温超伝導電磁石の応用や FLASH 照射のための超短パル
スビーム生成、核医学用 RI 生成や産業応用に最適な高性能小型粒子加速器・照射システムの開発研究などを行う。

• 大強度陽子ビーム加速を目指した、サイクロトロン共鳴型加速器を実現するための超高磁場電磁石や共鳴空洞の開発研究を行う。

• 加速器・イオン源の設計や制御を高度化するための機械学習の研究を行う。
■

研究施設、設備 :核物理研究センターのリングサイクロトロン及び AVF サイクロトロン施設を開発研究拠点とし、理化学研究所、量子科学技術研究開発機構（放射線医学総合研究所、
高崎量子応用研究所）、東北大学などの国内の大型サイクロトロン施設と連携しながら研究を進めている。
■

研究協力 :

理化学研究所、量子科学技術研究開発機構（放射線医学総合研究所、高崎量子応用研究所）、東北大学、東京大学、高エネルギー加速器研究機構などの国内の加速器研究機関、国外ではポールシェラー研究所（スイス）などの加速器研究機関との研究協力を行っている。
さらに、加速器を用いた量子ビーム技術の新たな医学・産業応用を目指して企業との共同研
究（産学共創）も推進している。
■

ホームページ :■連絡先 :http://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/

福田 光宏：TEL: 06-6879-8931 / email: mhfukuda@rcnp.osaka-u.ac.jp

24

7.6
■

A1/物理学専攻 素粒子・核反応グループ (核物理研究センター)

スタッフ :

中野 貴志 (教授)、青井 考 (教授)、石川 貴嗣 (教授)、民井 淳 (教授)、野海 博之 (教授)、味村 周平 (准教授)、井手口 栄治 (准教授)、梅原 さおり (准教授)、
大田 晋輔 (准教授)、小林 信之 (准教授)、嶋 達志 (准教授)、堀田 智明 (准教授)、
柳 善永 (准教授)、郡 英輝 (特任准教授)、白鳥 昂太郎 (助教)、菅谷 頼仁 (助教)、鈴木 智和 (助教)、田中 純貴 (助教)、外川 浩章 (助教)、友野 大 (助教)、鈴木 謙 (特任助教)、
水谷 圭吾 (特任助教)、岩崎 昌子 (特任教授)、村松 憲仁 (特任教授)、住濱 水季 (特任准教授)■

研究分野 :

原子核素粒子実験（原子核物理、クォーク核物理、レプトン核物理）■

研究目的 :

宇宙を構成する物質は種々多数の原子から成り立っている。この原子はクォークやレプトンなどの素粒子から成り立っている。素粒子・核反応グループでは、この素粒子や、素粒子が集まってできるハドロンに働く相互作用を調べることによって、宇宙を構成する物
質の起源と進化を解明する。
■

研究テーマ :

20 名を超える教員が所属し、吹田キャンパスの他、全国に多くの実験施設・装置を所有している本グループでは、幅広い原子核素粒子実験研究を行うことができる。

1. 原子核の構造と反応：核子からいかにして原子核が作られ、どのような構造を持っているか。どのような性質を持っているか。
2. ハドロンの構造と相互作用：クォークからいかにしてハドロンが作られるか。
3. 原子核での稀事象：なぜ宇宙は反物質がなく、物質で成り立っているか。どのようにして宇宙の大規模構造は形成されるか。
■

研究内容 :
1. 原子核の構造と反応：陽子や中性子が集まり、ビッグバン元素合成によってヘリウムやリチウムなど軽い元素が形成される。その後、ウランなどの重い元素に至るまでの元素合成過程が進む。この進化過程は原子核の性質に大きく依存する。原子核はどのような形をしているのか？ どこまで変形できるのか？ 電気力や磁気力を受けた原子核はどのような応答をするのか？ これら原子核の様々な性質 (硬さや形など) を、リングサイクロトロン施
設で高分解能分光装置グランドライデンなどを使って調べ、原子核形成の謎に迫る。

2. ハドロンの構造と相互作用：これまでに見つかっているハドロンは、3 つのクォークからなるバリオン、クォークと反クォークからなるメソンに分類される。それ以外の形態のハ
ドロンはないのか？ なぜハドロンの質量は構成要素のクォークの質量和よりずっと大きいのか？ なぜクォークはハドロン内に閉じ込められているのか？ ハドロン実験施設では、様々なハドロンを様々な状態で生成し、その反応を観測することでハドロンの謎に迫る。

3. 原子核での稀事象：宇宙初期ビッグバン直後には、粒子とその反粒子が対で生成し、また対で消滅したと予想される。しかし、現在の宇宙は反物質はなく物質で成り立っている。なぜ宇宙は物質で成り立っているのか？ 残った物質らからどのようにして宇宙の大規模構造は形成されるのか？ 神岡地下の極稀現象研究施設では、原子核での稀事象である「ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊の観測」や「WIMPs の探索」を行うことで、物質優勢
宇宙の謎・宇宙暗黒物質の謎に迫る。
■

研究施設、設備 :吹田キャンパスのサイクロトロン加速器施設、大型放射光施設 SPring-8（兵庫県）のレーザー電子光ビーム、J-PARC（茨城県）の大強度 K 中間子ビーム・高運動量π中間子ビーム・大強度パルス中性子ビーム、神岡宇宙素粒子研究施設（岐阜県）の二重ベー
タ崩壊測定装置をはじめとした、多数の加速器・大型測定装置を用いて研究を進めている。
■

研究協力 :

核物理研究センターは国際共同利用・共同研究拠点である。東北大学・東京大学・

京都大学・名古屋大学などの大学だけでなく、理化学研究所・高エネルギー加速器研究機構などの研究所に所属する全国の研究者との共同研究を推進している。
■

ホームページ :■連絡先 :https://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/

中野貴志：TEL: 06-6879-8900 / email: nakano@rcnp.osaka-u.ac.jp
図 2: *

25

7.7■

A1/物理学専攻 レーザー科学グループ (レーザー科学研究所)

スタッフ :

藤岡 慎介（教授），有川 安信（准教授），モラーチェ アレッシオ（講師），宮本修

治（特任教授）， 田中のぞみ（特任講師），ロウ キンファイ
ルナンデス

ファーリー（特任助教），ヘ

ジェームス（特任研究員），瀧澤龍之介（特任研究員）■

研究分野 :

高密度プラズマ物理，レーザー核融合，高強度場物理，レーザープラズマ応用■

研究目的 :

世界最大級の激光 XII 号レーザー及び LFEX レーザーを用いて超高温，超高密度状態を作り出し，その極限環境下における物質・プラズマの挙動を解明する．得られた知見をもって，レーザー核融合の実現を目指すと共に，高強度場下でのプラズマ物理，原子物理，
核物理などを展開する．極限状態の産業利用について、企業と共同研究を実施している．
■

研究テーマ :

高密度・高温プラズマ物理 (量子論的・相対論的プラズマの挙動，プラズマ診断法の開発)，レーザー核融合 (「高速点火」方式の原理実証，新しい点火方法の開発)，高強度場物理（粒子加速，実験室宇宙物理）, レーザー核科学（超高強度レーザーを用いた中性子発
生と利用研究），レーザープラズマ産業応用（半導体リソグラフィ光源）■

研究内容 :
1. レーザー核融合•

高速点火物理の理解：世界一の加熱効率を実証した独自手法を高度化．

•

高密度プラズマの生成：固体密度の 1000 倍に達する高密度プラズマ中での量子論的現象．

• フェムト秒の時間スケール，ミクロンオーダーの空間スケールの核融合プラズマを診断する新しい計測法の開発．

2. 高強度電磁場・レーザー核物理• 広範な高温・高密度状態を多彩なレーザー装置によって創り出し，キロテスラ磁場やギガバール圧力下での物理を開拓．

• レーザーで生成される高強度磁場で，中性子星等の強磁場天体で観測されている特異な電子エネルギー状態やプラズマ波動現象を解明．

• 超高強度レーザーを用いて中性子ビームやガンマ線ビームを発生し，その中性子ビー
ムを用いた超強磁場計測及び核反応制御の研究を展開．

3. レーザープラズマ応用■•

レーザープラズマから放射される高輝度 X 線を半導体の微細加工へ応用．

•

レーザー核融合エネルギーに必要な技術・システムを企業と協力しながら開発．

研究施設、設備 :ガラスレーザー：激光 XII 号
世界最高強度（ペタワット=1015 W）の LFEX レーザー■

研究協力 :

文部科学省先端研究基盤促進事業「パワーレーザー DX プラットフォーム」の代表として国内連携を推進し，日本学術振興会研究拠点形成事業「パワーレーザーの国際連衡による超域プラズマ科学の国際研究拠点」の代表として国際連携を推進している．核融合科学研究所，九州大学、広島大学，理化学研究所，量研機構，京都大学，東京大学，宇都宮大学，北海道大学等、米国のローレンスリバモア研究所，ロチェスター大学，ネバダ大学リノ校，カルフォルニア大学サンディエゴ校，プリンストン大学プラズマ研究所，仏国のエコー
ルポリテクニーク，ボルドー大学，ルーマニアの極限レーザー核科学研究所，ヤシ工科大学、
中国科学院物理研究所，中国国家天文台との共同研究や学生の派遣を行っている．
■

ホームページ :■連絡先 :https://lf-lab.net

藤岡 慎介

Tel: 06-6879-8749, E-mail: fujioka.shinsuke.ile@osaka-u.ac.jp

26

7.8
■

A1/物理学専攻 量子ビーム物理グループ (産業科学研究所)

スタッフ :

細貝知直（教授）、金展（准教授）、佐野雄二（特任教授）、小泉雅彦（特任教授）、

誉田義英（特任准教授）、グーヤンジュン（特任講師）、水田好雄（特任助教）、佐野智一（兼任教授）、皆巳和賢（兼任助教）、田川精一（招聘教授）、熊谷教孝（招聘教授）、野崎光昭（招聘教授）、神門正城（招聘教授）■

研究分野 :
レーザープラズマ粒子加速、プラズマ理工学、量子ビーム科学■

研究目的 :
高強度レーザー照射でプラズマ中に励起される超高強度電界によって電子を加速するレーザー航跡場加速の研究開発を行っている。レーザー航跡場加速は従来の高周波による電子加速に比べ 1000 倍以上の加速勾配を持つことから、電子加速器を 1/1000 以下にまで小型化できると期待されている。数値シミュレーションを駆使し高強度レーザーの照射で生成される相対論プラズマの挙動とそのプラズマ中での電子ビームの発生や加速機構を解明し、それらの詳細な理解をベースに構築したレーザー加速専用プラットフォームで超高品質の GeV（ギガエレクトロンボルト）級の電子ビームの安定発生と XUV 領域の自由電子レーザー（FEL）の発振に取り組んでいる。同時に、高エネルギー電子ビームの社会実装を目指した利用開拓も行っており、異分野の研究チームと連携してビームを用いた創薬など様々な新奇テーマの研究開発も展開している。

■

研究テーマ :
レーザープラズマ粒子加速に関する研究■

研究内容 :
1. レーザー航跡場加速に関する実験研究

2. レーザー・プラズマ・ビーム相互作用に関する理論および数値計算
3. 高エネルギー電子ビームの利用研究（ビーム創薬, etc.）
4. レーザー加工に関する研究■研究施設、設備 :1. レーザー加速実験専用プラットフォーム（サブペタワット級レーザー）@理化学研究所（SPring-8 キャンパス）2. 各種レーザーおよびプラズマ生成実験装置/ プラズマ計測装置
3. 線型電子加速器（ライナック） 産業科学研究所量子ビーム研究施設
4. スーパーコンピューター（サイバーメディアセンター）、クラスターコンピューター（ホームメード）

5. 国内外研究者との共同研究、分野横断共同研究■

研究協力 :
レーザー加速実験専用プラットフォームでは、多くの国内外の研究者との共同実験を実施している。国内および海外の大型レーザー施設の実験への参加も可能である。海外からの研究者と連携し共同研究を進めている。医学・薬学・有機化学・放射線化学の研究チームらと協力しビームを用いた創薬など分野横断による研究開発も推進している。

■

ホームページ :

■

連絡先 :
細貝知直

https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/bmp/wordpress/index.php/home-jp/

Tel: 06-6879-8485 E-mail: hosokai@sanken.osaka-u.ac.jp

産業科学研究所

第一研究棟３ F

27

7.9

A2/宇宙地球科学専攻 松本グループ (X 線天文学)■

スタッフ :

松本 浩典（教授）、小高 裕和（准教授）■

研究分野 :

観測的高エネルギー宇宙物理学（X 線天体の観測と装置開発）■

研究目的 :

宇宙の多様な現象を理解するためには、様々な波長の電磁波で宇宙を観測する必要がある。実際、20 世紀以降、我々の宇宙観を大きく塗り替える大発見は、このような観測手段の拡大によってなされてきた。その中で、宇宙の高エネルギー現象をとらえるために欠かせないのが、X 線観測である。以下に研究目的のいくつかをあげる。1) 宇宙では地上では不可能な極端な物理状態が実現する。光さえも逃げ出せないようなブラックホール、地球より 10 桁以上も強い磁場をもつ中性子星などである。ブラックホールや中性子星からの X 線を観測し、このような極限状態での物理現象を理解する。2) 宇宙に存在するバリオンの大部分は、銀河団を満たす高温ガスの形で存在し、X 線を放射する。この高温ガスは、暗黒物質の作る重力ポテンシャルに束縛されている。銀河団ガスの物理状態と分布を明らかにすることで、暗黒物質の量と分布を推定し、宇宙の構造形成・進化を解明する。3) 地球や我々の体を構成する元素の多くは、星の内部で合成されたものである。超新星爆発によって銀河の中に拡散し、一部は再び星をつくる材料になり、一部は銀河間空間に出ていく。超新星残骸や銀河団高温ガスの X 線スペクトルには、元素特有の輝線が観測される。これを通して、宇宙における元素の大循環を追跡する。
■

研究テーマ :

ブラックホール連星系、中性子星、超新星残骸、活動銀河核、銀河団などの X 線

天体の観測とデータ解析。X 線は地球大気に吸収されてしまうため、Ｘ線天体の観測には人工衛星などの飛翔体を利用する。世界中の X 線天文衛星に自ら観測提案を行う。あるいは、それらの衛星が、過去に観測されたデータ（アーカイブデータ）の解析を行う。また、将来の X 線天文衛星のための新たな観測装置の開発も、重要な研究テーマである。
■

研究内容 :

1. 高エネルギー天体の観測的研究
研究目的で記したような、ブラックホール、中性子星、活動銀河核、超新星残骸、銀河・銀河団などの X 線観測データを解析し、その天体で何が起こっているのかを明らかにする。必要に応じて他波長の観測データも使用する。

2. 衛星搭載用検出器、新しい原理の観測装置の研究開発
我々は、XRISM 衛星（2023 年打ち上げ）、すざく衛星 (2005 年打ち上げ）、国際宇宙ステーション MAXI(2009 年打ち上げ）、ひとみ衛星（2016 年打ち上げ）に搭載の X 線 CCD カメラの開発を行ってきた。現在は、炭素繊維強化プラスチックを用いた X 線望遠鏡、X 線
偏光観測気球実験用の硬 X 線望遠鏡、MeV ガンマ線天文学の開拓を狙う液体アルゴンタ
イムプロジェクションチェンバーなどの開発を手掛けている。
■

研究施設、設備 :XRISM（日）、ひとみ（日）、すざく (日)、MAXI（日）、ニュートン (欧州)、チャンドラ (米) などの X 線天文衛星を利用して観測する、あるいはそのアーカイブデー
タを解析する。装置開発のために、研究室内に必要な装置（X 線発生装置、クリーンルーム、X 線検出器など）を備えるとともに、放射光施設などの学外施設を利用した実験も実施している。衛星開発には宇宙航空研究開発機構 (JAXA) の施設も利用する。
■

研究協力 :

人工衛星及びその搭載装置の開発は大規模な国際協力で実施しており、データ解析においても国内外の共同研究は一般的である。宇宙航空研究開発機構、京大、NASA/GSFC、東大、名大、宮崎大、東京理科大、広島大、理化学研究所、愛媛大学、東京電機大学、Washington

University in St. Louis など多くの機関と共同研究を行っている。
■

ホームページ :■連絡先 :http://wwwxray.ess.sci.osaka-u.ac.jp/

松本 浩典

matumoto@ess.sci.osaka-u.ac.jp

2806-6850-5477

理学部 F 棟 F515

7.10

A2/宇宙地球科学専攻 住グループ（赤外線天文学）■

スタッフ :

住 貴宏（教授）、増田 賢人（准教授）、鈴木 大介（助教）、越本直季（特任助教）■

研究分野 :

宇宙物理学（光赤外線観測）■

研究目的 :

地上望遠鏡やスペース望遠鏡を用いた赤外線観測（可視光、サブミリ波を含む) により、宇宙諸現象の研究とそのための装置開発を行っています。特に、太陽系外惑星（系外惑星) の形成過程の解明に焦点をあて、将来は太陽系外生命現象の検出を目指しています。また、重力波天体（ブラックホール、中性子星連星）の光学的同定、銀河系の構造、暗黒物質、恒星・連星系などの研究も行っています。
■

研究テーマ :

系外惑星の探査と形成過程の研究。宇宙生命探査。スペース望遠鏡や地上望遠鏡による観測研究、装置開発。重力波天体（ブラックホール、中性子星連星）、銀河系の構
造、暗黒物質、連星系の研究など赤外線天文学全般。
■

研究内容 :
1. MOA プロジェクト：これまでに 5 千個以上の系外惑星が発見されているが、惑星形成研
究で重要なスノーライン外側で地球程度の軽い惑星の発見例は少ない。そこで重力マイク
ロレンズ現象を用いて、そのような系外惑星を探査する。ニュージーランドに設置した専用の 1.8m 広視野望遠鏡 「MOA-II」を利用する。

2. PRIME プロジェクト：南アフリカ共和国に新たに建設した PRIME 望遠鏡を用いて、近赤外線でのマイクロレンズ惑星探査を行う。

3. Roman プロジェクト：2026 年打ち上げ予定の NASA の口径 2.4m 次期大型宇宙望遠鏡
Roman に参加して、スペースからのマイクロレンズ惑星探査を行う。地球軌道の外側の全ての惑星分布を解明し、惑星系形成過程を解明する。

4. 地球外生命探査プロジェクト：2040 年代に提案されている NASA の超大型宇宙望遠鏡ミッション（Habitable World Observatory: HabWorlds）における太陽系外生命探査の可能性を検討している。直接撮像や食を利用した分光観測により系外惑星の大気成分を測定し、生命が存在する痕跡（バイオシグネチャー）を見つけるための研究を行う。

5. トランジット系外惑星の研究：Kepler, TESS, Gaia 等の宇宙望遠鏡データを用いて、恒星と食を起こすトランジット惑星系の研究を行っている。惑星の存在頻度やその恒星年齢・
金属量・質量への依存性、力学モデルに基づく惑星質量・半径の精密推定、複数惑星系の軌道構造の解明を通じて、多様な惑星系の形成・進化の過程を明らかにすることを目指す。

6. 赤外線天文学全般：重力波天体（ブラックホール、中性子星連星）など突発天体の光学的同定、銀河系の構造、暗黒物質、恒星の自転進化や連星系の形成過程の研究を行う。また、
太陽系外惑星系の原材料である原始惑星系円盤の観測研究を、地上望遠鏡（すばる望遠鏡、

ALMA 他）と宇宙赤外線望遠鏡（Roman、JASMINE 他）のデータを用いて行う。さらに、将来の宇宙赤外線干渉計の検討も進めている。
■

研究施設、設備 :ニュージーランドにある 1.8m MOA-II 広視野望遠鏡、南アフリカに建設した 1.8m PRIME 広視野近赤外線望遠鏡を利用する。赤外線カメラは NASA/GSFC の実験室で開発している。
■

研究協力 :

重力マイクロレンズ現象を用いた系外惑星探査は、名古屋大学、アストロバイオ

ロジーセンター、Auckland 大学、Massey 大学、Canterbury 大学、NASA、メリーランド
大学、南アフリカ天文台との国際共同研究である。宇宙生命の探査につながる装置の研究開
発は、NASA との共同研究。JASMINE は、国立天文台、JAXA 等との共同研究である。
■

ホームページ :

■

連絡先 :

住

http://www-ir.ess.sci.osaka-u.ac.jp/
貴宏

sumi@ess.sci.osaka-u.ac.jp

2906-6850-5503

理学部 F 棟 F320

7.11

A2/宇宙地球科学専攻 レーザー宇宙物理学グループ (レーザー科学研究所)■

スタッフ :

坂和 洋一（准教授）、佐野 孝好（准教授）、松本 浩典（教授）■研究分野 :

宇宙プラズマ物理学、実験室プラズマ物理学■

研究目的 :

国内外の高出力・高強度レーザーを用いて宇宙にしか存在しないような高エネル

ギー密度状態、 超高速プラズマ流を実験室で実現し、天体プラズマ物理過程の理解を深め、宇宙の謎に挑む。ナノ秒パルスの高出力レーザーに加えて、ピコ秒・フェムト秒パルスの高強度レーザーの超高強度電磁場を用いることによって、相対論的波動粒子相互作用の研究や、相対論的プラズマ生成とその応用研究を行う。レーザー実験に加えて流体およびプラズマ粒
子シミュレーションも行い、理論と実験の両面から物理機構の理解をめざす。
■

研究テーマ :■

研究内容 :

無衝突衝撃波、磁気リコネクション、プラズマ流体・運動論的不安定、など

1. 無衝突衝撃波と宇宙線加速：
超新星残骸や地球のバウショックなどで観測される衝撃波では、荷電粒子が相対論的なエ
ネルギーにまで加速され、 それが高エネルギー宇宙線の起源になっている。高出力・高強度レーザーを用いて無衝突衝撃波を生成し、衝撃波の構造や粒子加速の物理、衝撃波における磁場の生成・増幅機構、などの解明をめざす。

2. 磁気リコネクションと突発現象天体：
太陽フレアや惑星の磁気圏では、プラズマ中で互いに反平行の磁力線が接近してつなぎ変
わり、磁気リコネクションと呼ばれる幾何学的な形状変化を起こっている。そこでは、磁場のエネルギーがプラズマの熱および運動エネルギーに変換され、高エネルギー粒子が生成されている。大型レーザーを用いて磁気リコネクションを駆動し、磁気リコネクションの動的挙動や粒子加速の機構解明に挑む。

3. プラズマ不安定と乱流駆動機構：
星間空間や降着円盤では、様々なプラズマ不安定によって駆動された磁気乱流が天体進化の特性を決めている。宇宙に普遍的に存在する磁場が鍵となるプラズマ不安定性を、流体及び運動論的スケールでの数値シミュレーションによって解析し、レーザー模擬実験で検証することで、天体乱流現象の理解を深める。
■

研究施設、設備 :利用する高出力・高強度レーザー装置は「激光 XII 号、LFEX」 (阪大レーザー研)、「J-KAREN-P」 (量研関西光科学研究所)、「XFEL:SACLA」 (理研)、「LULI2000」(仏国エコールポリテクニーク)、など。数値シミュレーションには研究室のクラスタ計算機
や、大阪大学の SQUID などのスーパーコンピュータを利用。
■

研究協力 :

レーザー科学研究所の共同利用・共同研究拠点活動を通して、国内外の多くの研究機関と共同研究を実施している。国内では、九州大学、青山学院大学、量研関西光科学研究所、東京大学、核融合科学研究所、北海道大学、富山大学、理研、などが主な共同研究機関である。海外では、米国 (リバモア研、 プリンストン大)、英国 (ヨーク大)、仏国 (エコールポリテクニーク、ソルボンヌ大、CEA )、中国 (物理研究所)、など。
■

ホームページ :■連絡先 :https://www.ile.osaka-u.ac.jp/research/lap/

坂和 洋一 06-6879-8734/ sakawa.youichi.ile@osaka-u.ac.jp レーザー科学研究所 I 棟 R315
佐野 孝好 06-6879-8747/ sano.takayoshi.ile@osaka-u.ac.jp レーザー科学研究所 I 棟 R411
松本 浩典 06-6850-5477/ matumoto@ess.sci.osaka-u.ac.jp 理学部 F 棟 F515

30

7.12

B1/物理学専攻 新見グループ■

スタッフ :

新見 康洋（教授）、高田 真太郎（准教授）、蒋 男（助教）■

研究分野 :

ナノメートルスケールの微小伝導体を舞台とした物性物理学■

研究目的 :

ある特徴的な長さよりも系を微細化することで、低次元系を作り出せ、電子物性を人工的に制御することができる。これまでは、既存の金属、半導体、超伝導体、磁性体が用いられてきた。本グループでは、特異な物性をもつバルク結晶を、結晶性を保持したまま微細化して低次元デバイスを作製し、電気伝導測定やスピン輸送測定から新現象の発見、及び普遍的な学理構築を目指す。また、半導体中を飛行する電子の量子状態制御の研究に取り組んでいる。その舞台となる低次元電子系は、電子間相互作用の影響が強く発現する系であり、そこに現れる新奇現象を解明するとともに、その量子情報デバイスへの応用を目指す。
■

研究テーマ :■

研究内容 :

新奇ナノスケール物性の開拓とスピン流物理の学理構築、量子電子光学実験

ナノメートルスケールの微小伝導体では、バルクには現れない効果が出現することが知られている。このような微小伝導体の研究は、近年のナノテクノロジーの進展によって初めて可能になったものであり、量子力学的効果の検証、スピントロニクスや量子コンピュータへの応用など、幅広い分野にわたって研究が行われている。その最大の特長は、電子及びスピン状態を、外部信号を通して人工的に制御できる点にある。
本グループでは、2 次元性の強い物質を機械的に剥離して原子層薄膜を作製し、さらにそれを人工的に組み合わせることで、天然結晶では実現しない物性の探索を目指す。得られた人工結晶に対して、スピントロニクス研究で重要な役割を担うスピン角運動量の流れ「スピン流」を駆使することで、新しい磁気プローブとしての学理を構築する。
また、半導体中の単一飛行電子を用いた量子電子光学の研究を行っている。飛行する電子の量子状態の制御技術を確立するための物理現象の解明と確立した技術の量子デバイスへの応用を目指す。現在進行中・計画中の主なテーマは以下の通りである。

⋄ 原子層薄膜デバイスとスピン流物理⋆ 原子層強磁性体・反強磁性体・カイラル磁性体の電気伝導及びスピン輸送測定⋆ 表面弾性波を用いた原子層薄膜の伝導特性の変調⋄ 量子電子光学実験⋆ 単一飛行電子検出器の開発⋆ 飛行電子と局在電子スピンのハイブリッド系実現に向けた Ge 正孔系の研究
ナノスケール物性の面白さは、様々な物質を組み合わせて素子を作製し、電子及びスピン状態を制御しながら、新現象を探索していくことにある。実際に手を動かして世界初の実験に挑戦したい方、新しい素子や測定技術を開発したい方、自分で作製した素子を使って精密な実験をしたい方々を歓迎する。実験は必ずしも容易ではないが、ともに考え、議論し、実験を工夫することによって、一緒に新しい物理を切り拓いていきたい。
■

研究施設、設備 :電磁石付き 4 He 冷凍機、3 He 冷凍機、無冷媒冷凍機、超伝導磁石付き希釈

冷凍機、ワイヤーボンダー、電子ビーム蒸着機、アルゴンスパッタリング装置、マスクアラ
イナー、電気炉、グローブボックスシステム、光学顕微鏡など■

研究協力 :

産業技術総合研究所、大阪府立大学、沖縄科学技術大学院大学、北海道大学、東京大学、東京工業大学、理化学研究所、仏 CNRS、中国 復旦大学など。
■

ホームページ :■連絡先 :https://nanoscale.jp

電話：06-6850-5586 / e-mail：niimi@phys.sci.osaka-u.ac.jp

31

7.13

B1/物理学専攻 工藤グループ■

スタッフ :

工藤一貴（教授）■

研究分野 :

新超伝導体を中心とした物質開発■

研究目的 :

元素特性を利用した構造制御により、遷移金属化合物の新超伝導体の開発と新奇物性の開拓を行う。際立つ超伝導状態を示す物質は、結晶構造、磁気構造、バンド構造などに特徴を有しているため、新超伝導体の発見は、しばしば、物性物理学の新たなトレンドの端緒となる。学生さんたちと協力して、そのような新物質・新超伝導体の開発に取り組みたい。
■

研究テーマ :■

研究内容 :

高温超伝導体の開発、新奇な超伝導状態の探索

自発的対称性破れに伴う現象である超伝導の物理には普遍性があり、その知見は多くの物理に波及する。例えば、超伝導の BCS 理論のエネルギーギャップは、粒子の質量とアナロジーを持つ。興味深いのは、超伝導が普遍な原理に基づくため様々な物質で発現し、物質の特徴を反映して多様性を生む点である。そのことが、物性物理学の進歩の場を数多く提供してきた。顕著な例が、高温超伝導、異方的超伝導、時間反転対称性の破れた超伝導、トポロ
ジカル超伝導などであろう。いずれも現代物性物理学の中心的課題として認識されている。
本グループでは、物性物理学の新しい分野を切り開くべく、新しい超伝導物質の開発を進めている。
私たちの主な研究テーマは、新たな高温超伝導体の開発と新奇な超伝導状態の探索である。これまで、配位化学と化学結合の形成・切断を利用した物質設計や、結晶構造の対称性に着目した物性開拓指針などの独自の視点から研究を進め、幾つもの新超伝導体を報告してきた。グループ内の実験装置と大学の共用実験装置を用い、物質合成から物性測定まで一連の実験を行う。様々な型の電気炉を目的に応じて使い分け、物質を合成する。X 線回折と蛍
光 X 線分析により、結晶構造と化学組成を決定する。各種装置を使用して磁気物性と輸送現象を測定し、超伝導体の性質を調べる。さらに、共同研究者と協力し、国内外の大型施設で実験を実施する。
■

研究施設、設備 :グローブボックス、箱型炉、管状炉、３ゾーン炉、ブリッジマン炉、遠心機、電子天秤、プレス機、真空封入装置、実体顕微鏡、粉末 X 線回折装置、エネルギー分散型 X 線分析装置付き走査電子顕微鏡、無冷媒冷凍機、輸送現象測定装置など■

研究協力 :

東北大、上智大、広島大、弘前大、岡山大、岡山理科大、東京大、早稲田大、徳島大、京都大、九州産業大、神戸大、高エネルギー加速器研究機構、日本原子力研究開発機構、理化学研究所、高輝度光科学研究センター、量子科学技術研究開発機構、ブラウンシュヴァ
イク工科大、ローマ大など■

ホームページ :■連絡先 :http://qm.phys.sci.osaka-u.ac.jp

Tel: 06-6850-5755 / e-mail: kudo@phys.sci.osaka-u.ac.jp

32

7.14

B1/物理学専攻 豊田グループ (フォアフロント研究センター)■

スタッフ :豊田 岐聡（教授）、大塚 洋一（准教授）、河井 洋輔（助教）■

研究分野 :

独創的計測機器開発を基軸とする質量分析学と分野横断型サイエンスの開拓■

研究目的 :

質量分析は、原子・分子物理、ナノサイエンス、地球・惑星科学、生命科学、環境科学など、様々な分野で幅広く使われる分析手法である。当グループでは、独創的な最先端
質量分析装置の開発と、それらを用いた異分野融合研究を通じて、新しいサイエンスの開拓を行う。
■

研究テーマ :

1. フィールドサイエンスに適した小型・軽量・高性能質量分析計の開発と分野横断型融合研究2. 大気圧サンプリングイオン化法を用いた質量分析イメージングの研究
3. イオン光学やイオン化・イオン解離機構・イオン検出システムに関する基礎的研究■

研究内容 :

1. 小型・軽量・高性能質量分析計の開発
当グループで開発した小型でありながら高分解能が得られるマルチターン飛行時間型質量分析計は、理学のみならず、様々な分野で広く用いることが可能である。環境モニタリン
グ、医療診断、惑星探査機への搭載などの「現場（オンサイト）での測定」のために、誰もがいつでもどこでも簡便に高品質なデータを得られる、可搬型質量分析計のさらなる小型化、堅牢化、頑健化を進めている。そしてこの装置で得られたデータを、ビッグデータ解
析技術等の最先端情報処理技術を用いて解析することで、理学・工学・農学・環境科学・医歯薬学のみならず、考古学・防災・まちづくり等まで幅広く展開することを目指している。

2. 大気圧サンプリングイオン化法を用いた質量分析イメージングの研究
固体試料に含まれる成分の質量分析を迅速に行うために、フェムトリットルの帯電液体を用いる独自の抽出・イオン化法の開発と、抽出・イオン化過程における物理的な機構の理解を目指す。また、本方法を用いて質量分析イメージングを実施し、試料に含まれる物質
群の分布情報を計測する。この多次元化学分布情報に多変量解析を適用することで、試料を表現するための特徴量を獲得する。医工理連携共同研究を通じて、細胞や組織切片の成分の分布状態の変化を可視化することで、疾患機構の理解や診断技術への応用展開を図る。

3. 質量分析に関する基盤技術開発
前処理、イオン化、質量分離、イオン軌道シミュレーション、信号検出、データ解析など、質量分析に関する要素技術の開発を行う。例えば、超短パルスレーザー光と物質との非線形相互作用を介したイオン化過程の解明や、独創的な質量分離部を見出すための電磁場解
析・イオン軌道シミュレーション法の開発など、様々な研究を行っている。
■

研究施設、設備 :磁場型質量分析装置：1 台、マルチターン飛行時間型質量分析計：3 台

四重極質量分析計：2 台、飛行時間型質量分析計：4 台、超短パルスレーザーシステム：3 台
独自に開発した質量分析装置・イオン化装置：多数■

研究協力 :

学内：日本電子 YOKOGUSHI 協働研究所、理学研究科他専攻、工学研究科、歯学研究科、生命機能研究科、医学系研究科、蛋白質研究所など
学外：カノマックスアナリティカル、九州大学、関西大学、京都大学、東京大学、北海道大学、清華大学、JAXA、国立国際医療研究センター、日本電子 (株)、浜松ホトニクス (株)、紀本電子工業 (株)、(株) 中央電機計器製作所、(株) 伊藤金属製作所、(株) 島津製作所など■

ホームページ :■連絡先 :http://mass.phys.sci.osaka-u.ac.jp/ 、 http://multum.jp/

Tel: 06-6850-8244 / e-mail: toyodam@phys.sci.osaka-u.ac.jp

33

7.15

B1/物理学専攻 松野グループ■

スタッフ :

松野 丈夫（教授）、塩貝 純一（准教授）、上田 浩平（助教）■

研究分野 :

強相関電子系の界面における物性物理学■

研究目的 :

強相関電子系は電荷・スピン・軌道の自由度が絡みあうことで超伝導や磁性などの多彩な電子相を示す。それらを組み合わせた「強相関界面」では、さらに興味深い未知の物性・機能が期待される。強相関界面を自ら設計し、薄膜合成・素子作製・物性評価を一貫して実施することにより、物質の対称性・次元性を原子レベル界面で制御し、新物質開発・
新規物性開拓を行う。
■

研究テーマ :■

研究内容 :

強相関電子系の界面における物性開拓

二つの異なる物質が接する境界 ＝ 界面は、単一の物質では実現できない豊かな物性の舞台である。現代テクノロジーを支える半導体デバイスが、かたまり（バルク）ではなく界面に生じる機能に基づくことからもわかるように、界面物性は基礎から応用に至るまで広がりを持つ物性物理学の最先端トピックである。
本グループでは強相関電子系から構成される界面に着目している。強相関電子系は電荷・スピン・軌道の自由度が絡みあうことで超伝導や磁性などの多彩な電子相を示す。それらを組み合わせた「強相関界面」にもさらに興味深い未知の物性が隠されているのではないか？
そのような問題意識から、本グループでは原子レベルで制御された強相関界面を自ら設計し、薄膜合成・素子作製・物性評価を一貫して実施している。
現在主に推進しているテーマは以下の 2 つである。いずれのテーマにおいても、パルスレー
ザー堆積法・スパッタ法・分子線エピタキシー法などの超高真空成膜技術を用いた薄膜・界面合成を含む。

1. 強相関界面の物性： 磁性と超伝導
2. 強相関物質におけるスピン流の物理とスピントロニクス
界面の物理学は自分で物質を設計し、つくるところから始まる。物理学だけでなく化学、材料科学、電子工学など多岐にわたる知識をフル活用して、自分がつくった物質に詰まっている物理の面白さを独占できる楽しみが界面の物理学にはある。物質の設計・作製に興味があれば、物理学を中心とした幅広い物質科学の中で得意なことが必ず見つかるので、それを一緒に探していきたい。
■

研究施設、設備 :パルスレーザー堆積法薄膜合成装置 3 台、スパッタ法薄膜合成装置 1 台、

分子線エピタキシー法薄膜合成装置 1 台、無冷媒超伝導マグネット（8 T）、無冷媒クライオ
スタット（6 K）、超伝導マグネット付きクライオスタット（15 T）、薄膜用 4 軸 X 線回折計など■

研究協力 :

理化学研究所、東京大学、東北大学、甲南大学、原子力研究開発機構、SPring-8、九州工業大学、産業技術総合研究所、ソウル国立大学、ヴュルツブルク大学、マックス・プ
ランク研究所、インド理科大学院、ドイツ電子シンクロトロン、ウプサラ大学、トロント大
学、台湾国立放射光科学研究センターなど■

ホームページ :■連絡先 :http://interface.phys.sci.osaka-u.ac.jp/

電話：06-6850-5373 / e-mail：jmatsuno@phys.sci.osaka-u.ac.jp

34

7.16

B1/物理学専攻 花咲グループ■

スタッフ :

花咲 徳亮（教授）、渡邊 功雄（招聘教授）、酒井 英明（准教授）、村川 寛（助教）■

研究分野 :

分子性物質および無機物質における物性物理学■

研究目的 :

分子性物質および無機物質の強相関電子系において、電荷・スピン等の自由度を活用した交差相関物性やトポロジカル物性を開拓する。
■

研究テーマ :

1. 強相関電子系における交差相関物性の研究
2. ディラック電子系における物性研究3. スピンや軌道の液体状態の研究■

研究内容 :

1. 当研究室では、電子間の多体効果、電子系に内在しているトポロジーやフラストレーションに着目し、物性における新しい量子現象を実験的に探索している。電子間のクーロン相
互作用が強い系は強相関電子系と呼ばれ、電子が持つ電荷・スピン・軌道等の自由度が絡み合った興味深い物性を示す。例えば、磁場によってスピン状態を制御する事で、電気伝導性が大きく変化する巨大磁気抵抗効果がある。ハードディスクにも利用されている有益な効果である。当研究室では、分子性物質で初めて巨大磁気抵抗効果を見出した。

2. エネルギーバンドが 1 点で交わる系はディラック電子系と呼ばれるが、電子系のトポロ
ジーを反映した量子ホール効果を示す。また、電子の散乱が抑えられるため、高速かつ省
エネルギーなデバイスが実現できると期待され、世界中で精力的に研究が行われている。
電子系の多自由度がディラック電子系と結合した新しい物性の開拓を行っている。

3. 熱力学第 3 法則によれば、物質が持つエントロピーは絶対零度でゼロになると示唆されている。電子系も極低温で凍りつき自由度を失うと考えられてきた。しかし、電子系にフラストレーションがあると、スピンや軌道の状態が極低温まで揺らいている不思議な状態（スピンや軌道の液体状態）になる事が明らかになってきており、機構解明を進めている。
具体的な実験内容として、分子性物質・無機物質の結晶を作成して、電気抵抗、磁化、熱電効果等の各種物性を測定している。さらに、物性のメカニズムを明らかにするため、必要に応じて、外部の大型実験施設（放射光 X 線・中性子・ミュオン）で実験を行っている。
自ら物質を合成し（物を作る楽しさを味わい）、合成した物質の性質を調べてメカニズムを明らかにし、次へのステップを考えられる人を育てたいと考えています。物性物理学に限らず科学の素養を身に付けた事は社会で必ず役に立ちます。
■

研究施設、設備 :電気抵抗・誘電率・磁化測定装置、超伝導マグネット、フローティングゾー

ン単結晶合成炉、ブリッジマン炉、水熱合成炉、高圧合成装置、真空蒸着装置、グローブボッ
クス、粉末 X 線回折装置等がある。
■

研究協力 :

東京大学、東北大学、熊本大学、岡山大学、兵庫県立大学、イエナ大学（ドイツ）、

高エネルギー加速器研究機構、J-PARC、SPring-8 など。
■

ホームページ :■連絡先 :http://www-gmr.phys.sci.osaka-u.ac.jp/

花咲徳亮 Tel: 06-6850-5751 / email: hanasaki@phys.sci.osaka-u.ac.jp

35

7.17

B1/物理学専攻 木村グループ (光物性) (生命機能研究科)■

スタッフ :

木村 真一（教授）、渡邊 浩（助教）、中村 拓人（助教）■研究分野 :

量子ビームを使った先端分光法による物性実験研究■

研究目的 :

持続性社会の実現を目指して、物質の新たな機能性を開発する研究を進めている。

具体的には、新奇量子物性や生体物質の、ミクロな機能性の情報である電子構造の研究や、光励起で作り出される準安定電子状態に注目している。これらを推進するために、機能性薄膜の作製を行うとともに、シンクロトロン光・レーザー・電子線などを組み合わせた新しい
分光・イメージング方法を独自で開発し、これまで観測できなかったミクロな情報を空間・
時間・運動量・スピン方向・エネルギーに対して可視化して、起源を明らかにし、得られた情報を元にして新たな機能性を作り出す。
■

研究テーマ :

1. 機能性固体・薄膜の電子構造の分光研究
2. 量子ビームを使った新しい方法論の開発
3. 生命現象や生体物質における量子効果■

研究内容 :

1. 磁性と伝導が複雑に絡み合うことにより新しい機能性が現れる固体や表面について、スピン角度分解光電子分光と低温・高圧・高磁場下の赤外・テラヘルツ分光により、機能性の起源である電子構造を詳細に決定するとともに、その時間発展を観測することによって、物性発現のメカニズムを研究している。また、それらの実験条件に合わせた第一原理電子状態計算を組み合わせることで、機能性固体・薄膜の電子状態の総合的な情報を得る。さ
らに、これらの情報を元に、新奇機能性の創造を目指している。

2. 最先端の量子ビームであるシンクロトロン光・パルスレーザー・高輝度性電子源を使って、新しい分光・イメージングの方法論を開発している。具体的には、スピン・軌道・波数分
解角度分解光電子分光、共鳴スピン角度分解電子エネルギー損失分光、時間分解赤外・テ
ラヘルツ顕微分光を開発し、電子構造変化の精密測定や生体内化学反応の可視化，光による価数転移などの研究を進めている。

3. 生命現象は，ミクロな分子機能の複雑な協奏で成り立っている。その分子の機能性の発現には量子力学が支配的であり、その生命現象発現のための電子状態の解明に取り組んでいる。
■

研究施設、設備 :角度分解光電子分光・X 線光電子分光・高輝度電子エネルギー損失分光・

低速電子線回折複合装置、低エネルギー電子エネルギー損失分光・逆光電子分光複合装置、

Ti:Sa パルスレーザー分光装置、顕微赤外分光装置、多重極限下赤外・テラヘルツ分光装置、
分子線エピタキシー装置、ラマン・ブリルアン散乱分光装置、国内外シンクロトロン光施設，など。
■

研究協力 :

自然科学研究機構分子科学研究所、高エネルギー加速器研究機構、広島大学放射光科学研究センター、仏国シンクロトロンソレイユ、大型放射光施設 SPring-8、佐賀大学シン
クロトロン光応用研究センター、次世代放射光施設 NanoTerasu、国内各大学、マックスプラ
ンク固体化学物理研究所（ドイツ）、大邱慶北科学技術院（韓国）、西江大学校（韓国）など。
■

ホームページ :■連絡先 :http://www.kimura-lab.com

木村 真一

Tel: 06-6879-4600 / email: kimura.shin-ichi.fbs@osaka-u.ac.jp

36

7.18

B1/物理学専攻 萩原グループ (先端強磁場科学研究センター)■

スタッフ :

萩原 政幸（教授）、鳴海 康雄（准教授）、木田 孝則（助教）■

研究分野 :

超強磁場を用いた物性研究■

研究目的 :

磁場は物性の主役を演じる電子のスピン及び軌道運動に働く精密制御可能な外部パラメーターである。物性科学は、磁場、電場、圧力、温度などを変化させて、それに対する物質の応答を調べることで物性発現の機構を明らかにする学問分野である。従って、通常の研究室では扱えない外部パラメーター領域を持つことは観測窓を広くすることに対応し、未踏の測定領域での新発見につながることがある。我々の研究室では、世界屈指の高い磁場発生が可能な非破壊型パルスマグネットを用いた高精度の物性測定装置を開発し、量子磁性体研究等の基礎研究から、機能性材料研究等の応用研究までの広い範囲をカバーし、超強磁場下で現れる新奇な現象の発見とその物性解明を目指して研究を行っている。
■

研究テーマ :■

研究内容 :

超強磁場下での極限物性研究

1. 量子磁性体、フラストレート磁性体等の磁場誘起 (量子) 相及び相転移の研究
量子効果、無秩序による秩序機構、電気磁気効果等と強磁場の相乗効果で現れる磁場誘起の (量子) 相転移やその相の特異な磁気状態を調べる。

2. 機能性材料や分子性金属錯体磁性体の強磁場物性研究
実用化が求められている高温超伝導線材の電子状態や有機分子と遷移金属及び希土類金属
イオンからなる磁性体の磁気的状態を調べる。

3. 高温超伝導体、重い電子系などの強相関電子系の強磁場物性研究
鉄系高温超伝導体や重い電子系超伝導体の上部臨界磁場や超伝導発現機構、金属系試料のフェルミオロジーや金属-絶縁体転移等を強磁場を用いて調べる。

4. 超強磁場、極低温、超高圧の複合極限を目指した測定装置開発
未踏の磁場-圧力-温度領域を実現し、圧力下で発現する新奇な量子相や電子状態を強磁場下で調べる。
■

研究施設、設備 :パルス磁場発生用コンデンサーバンク（最大蓄積エネルギー 10 MJ、1.5

MJ)、パルスマグネット（最高磁場 70 T、パルス幅 7 msec ∼ 200 msec）、超伝導マグネッ
ト（最高磁場 16 T、12.5 T、6 T）、磁化・電気抵抗・電気分極・磁歪測定装置（パルス磁場中で利用可能）、電子スピン共鳴（ESR）測定装置（周波数 8 GHz ∼ 5700 GHz、上記のパルスマグネット、および超伝導マグネットと組み合わせて運用）、SQUID 磁束計（最高磁場

7 T、温度 1.9 K ∼ 800 K）、圧力発生装置（最高圧力 3 GPa)、試料合成用電気炉（FZ 炉、
管状炉、シリコニット炉、マッフル炉）、機械工作設備（フライス盤、旋盤、ボール盤、巻線機等）■

研究協力 :

学内では、理学研究科の物性系や化学系研究室の先生方、及び基礎工学研究科や工学研究科等の物性系の先生方に兼任教員になっていただき、共同研究や装置開発を進めている。一部の装置については、研究基盤共通機器として学内研究者の利用を認めている（有償）。学外では東京大学物性研究所の国際超強磁場科学研究施設とパルス強磁場発生技術開発で協力関係にあり、同施設、及び東北大学金属材料研究所附属強磁場超伝導材料研究セン
ターと強磁場コラボラトリー運営委員会を設置して全国共同利用を行っている。また、神戸大学分子フォトサイエンス研究センター、福井大学遠赤外領域開発研究センターや大阪公立
大学強磁場環境利用研究センターと連携・協力に関する協定を結んで共同研究を行っている。
■

ホームページ :■連絡先 :http://www.ahmf.sci.osaka-u.ac.jp/

電話 06-6850-6685 / 電子メール hagiwara@ahmf.sci.osaka-u.ac.jp

37

7.19

B1/物理学専攻 大岩グループ（量子システム創成） (産業科学研究所)■

スタッフ :

大岩 顕（教授）、藤田 高史（准教授）、深井 利央（助教）■

研究分野 :

半導体低次元物性、量子輸送現象、量子技術、スピントロニクス■

研究目的 :
当研究室では、誤り耐性量子計算機や量子ネットワークなどこれからの量子情報科学の発展に向けて、光とスピンに基づく新しい量子現象や量子技術の研究を行っている。半導体のナノ構造中の量子状態の操作や測定、そして輸送など新たな量子現象やそれらを制御する量
子技術の実現を中心に研究を推進している。この研究には新しい量子構造の創製と単一の電子の量子状態の高度な制御や量子効果の高精度な検出が不可欠である。そのために、半導体
ナノテクノロジーを駆使したナノ構造／量子構造の作製や新材料の導入と無冷媒希釈冷凍機を使った極低温での量子輸送測定を主な手段とし、量子情報科学やスピントロ二クスの新しい現象の発見とその物理の解明、そして量子計算や量子通信の基盤技術への応用を目指している。

■

研究テーマ :
現在の主要研究テーマは、

1. 量子ドットなど量子ナノ構造におけるスピンを中心とした量子輸送現象に関する研究
2. 光子とスピンの量子インターフェースと量子ネットワークへの応用の研究
3. 1 次元量子ドット配列の物理と量子状態の中距離伝送に関する研究
4. 超伝導／半導体低次元系複合構造に関する研究である。
■

研究内容 :
ナノスケール微細加工を駆使した高性能ナノ構造／量子構造や異種材料との複合素子の作製と、最先端電気伝導測定と光照射を組み合わせた特徴のある量子輸送測定を行う。

1. 量子ドットなど量子ナノ構造やその多重構造におけるスピンの制御・測定・輸送・保持、そして量子計算の基本原理実証に関する研究を行う。

2. 単一光子と単一電子スピンの間の量子状態転写や光子―電子スピン間あるいは遠隔スピン間のもつれ生成を目指した研究を行う。

3. 1 次元量子ドット配列におけるスピン操作とコヒーレンス保持、そして量子状態の中距離伝送の研究を行う。

4. 超伝導体と半導体低次元構造を融合したデバイスを開発し、クーパー対分離による非局所
もつれ相関生成の研究を行う。
■

研究施設、設備 :無冷媒希釈冷凍機、15T 超伝導マグネット、精密電気伝導測定装置、パルスチタンサファイ
アレーザ、150kV 電子線描画装置、高真空蒸着装置、研究室外の半導体微細加工プロセス装
置などを用いる。

■

研究協力 :
学内研究室や学外研究機関 (東京大学、筑波大学、理化学研究所、東京都市大学、他)、海外研究機関（カナダ国立研究機構、デルフト工科大学、ルール大学ボーフム、カルフォルニア
大学サンタバーバラ校、ニューヨーク大学、他）とも協力して研究を行っている。

■

ホームページ :■連絡先 :http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/qse/

電話 (06)6879-8405

電子メール oiwa@sanken.osaka-u.ac.jp

38

7.20

B2/宇宙地球科学専攻 桂木グループ（ソフトマター地球惑星科学）■

スタッフ :

桂木

洋光（教授）、桂 誠（助教）
、山本

憲（助教）

■

研究分野 :

ソフトマター地球惑星科学、粉体物理、物理計測学、流体力学■

研究目的 :
物質の流動や固化、自己組織化等の複雑な絡み合いにより地球惑星の表層で生起する多彩で複雑な現象の理解を目指す。具体的には、太陽系天体の表面地形から地球表層環境で起こる
動的物理過程、生物生態から環境問題に至るまでの様々な現象の解明にソフトマター科学や流体力学などの手法を基軸として取り組む。また、これらの複雑な現象に潜む普遍性を紡ぎ出し、一般的な自然科学法則を明らかにすることも目標とする。

■

研究テーマ :
地球惑星現用および一般的ソフトマター現象の物理的理解とその素過程の解明。粉体、流体、その混合系などで起こる現象などを対象とした実験的研究（計測技術開発を含む）、数値解
析等。

■

研究内容 :

1. 粉体を中心としたソフトマター物理とその地球惑星科学的応用 [桂木]地球惑星表層環境で生じる地形形成現象や生物生態に関わるソフトマター物理。粒子懸濁液やエアージェットと粒子層との衝突などの複雑混相流状態の物理特性の解明。自然界に見られる様々なパターン形成現象の理解。衝突・振動・流動・回転などの機構を用いた粉体物理実験・モデル構築。微粒子ダストの物理学とその惑星形成や小天体形状への応用。
装置開発や可視化技術、解析手法の開発にも取り組む。

2. 混相系の力学特性を測定する方法と装置の開発 [桂]固体（粒状物質）、液体、気体（泡）などが混ざった混相系の力学特性を高精度に測定する方法やそれを実現する為の装置を開発し、ソフトマター地球惑星物理への応用を目指す。

3. 流体やソフトマターが関係する自然現象の物理学 [山本]
海面上の泡や底なし沼などの自然現象に関わるソフトマター物理。界面や粒子を含む流体
内部の流れの可視化・計測実験、モデル構築。界面動力学を応用したマイクロプラスチッ
ク回収手法の開発。
■

研究施設、設備 :光干渉断層計、万能試験機、高速度カメラ、振動試験機、衝突装置、光散乱解析装置等■

研究協力 :
東京理科大学、新潟大学、大阪産業大学、日本大学、IIT Kanpur (インド)、ベネメリタ大学(メキシコ)、リール大学 (フランス) 等と共同研究等の連携■

ホームページ :

■

連絡先 :
桂木 洋光

http://life.ess.sci.osaka-u.ac.jp/

Tel: 06-6850-5799 / E-mail: katsuragi@ess.sci.osaka-u.ac.jp

39

理学部 F 棟 F226

7.21

B2/宇宙地球科学専攻 近藤グループ (惑星内部物質学）■

スタッフ :

近藤忠（教授）、西真之（准教授）、境家達弘（助教）■

研究分野 :

地球惑星深部物質科学、地球惑星進化学、極限環境下物理化学、固体地球科学■

研究目的 :

本グループでは、主に地球物理学・固体物理学を基盤として、地球惑星の表層から内部に至る物質の挙動を明らかにするための実験的研究を行っている。地球惑星深部の再現手段としての高温高圧発生装置に各種測定法を組み合わせ、極端条件下での物質の構造や物性の測定を行うことにより、一つの物質としての天体を総合的に理解することを研究目的としている。
■

研究テーマ :■

研究内容 :

惑星表層から深部に至る環境下での物質の性質と変化に関する実験的研究

1. 地球・惑星内部の深部構造とダイナミクス
地球型惑星の深部は珪酸塩鉱物や酸化物や金属を主成分とする物質で構成されており、木星や土星は水素やヘリウムが主成分の惑星である。また、氷を主成分とする惑星や衛星もある。近年の物理探査や衛星による探査により、地球以外の惑星や衛星に関しても多様な情報が集まりつつある。これらの天体全体を理解するため、主な構成物質を静的・動的
高圧実験の手法を用いて表層から天体中心に至る高温高圧力条件下で調べ、構造や物性の変化、反応関係、ダイナミクスなどを研究する。

2. 極限環境の実現と各種測定法の開発
地球惑星の深部条件を安定に実現する為の静的高温高圧発生の基礎技術、またその条件
下における放射光その場観察実験（X 線回折、イメージング、X 線吸収測定など）、衝撃
圧縮や破壊過程を模擬・測定・回収分析するための基礎技術、これらの手法と併用する光学分光測定、電気・磁気的測定等の各種測定法の開発を行う。具体的な装置としてはダイ
ヤモンドアンビルセルや高圧プレスを用いた静的圧縮実験の他、ガス銃・高強度レーザー
衝撃波を使った動的高圧発生も用いる。

3. 初期天体形成と分化過程
地球が形成される過程には宇宙空間や天体表面での様々なスケールにおける衝突現象があり、破壊・合体・変成が起こる。隕石中に見られる各種変成の起源解明は、天体形成の素過程を知る上で大変重要である。これらの衝突現象の再現実験と変成試料の解析から、惑星形成の素過程や履歴を読み解く。また、衝撃圧縮下・高温高圧下における物質の基礎
物性や動的性質を知る実験を行い、惑星や衛星の形成初期における成長過程と内部の分化過程、化学的変遷、金属核の形成も含めた進化史を研究する。
■

研究施設、設備 :レーザー加熱型ダイヤモンドアンビルセル、X 線回折装置、各種低温装置、高周波スパッター装置、微細加工装置、試料合成用雰囲気炉、弾性波速度測定装置、レーザー科学研究所 大型レーザー装置■

研究協力 :

東京大学、東北大学、神戸大学、愛媛大学、岡山大学、京都大学、名古屋大学、九州大学、広島大学、SPring-8 大型放射光施設、高エネルギー加速器研究機構、物質・材料研
究機構、日本原子力研究開発機構など■

ホームページ :■連絡先 :http://anvil.ess.sci.osaka-u.ac.jp/index.html

近藤 忠

TEL: 06-6850-5793,

e-mail:tdskondo@ess.sci.osaka-u.ac.jp

40

7.22
■

B2/宇宙地球科学専攻 寺田グループ（惑星科学）

スタッフ :

寺田健太郎（教授）、山中千博（准教授）、横田勝一郎（准教授）、福田航平（兼任

助教）■

研究分野 :

同位体宇宙地球化学、太陽系年代学、レーザー分光・電磁気現象を用いた地球惑星

科学■研究目的 :
太陽系物質（アポロ月試料、はやぶさ試料、各種隕石など）の同位体比測定、惑星間プラズ
マの観測、物性測定等を通して、太陽系の起源と進化、ならびに現在の惑星表層環境の素過程について明らかにする。

■

研究テーマ :
太陽系を構成する元素の起源、太陽系の初期形成史、地球型惑星の物理化学的進化、惑星表
層環境や惑星間環境の素過程の解明とそのための分析手法の開発、など。

■

研究内容 :

1. 同位体をトレーサーにした太陽系初期形成史・地球型惑星の進化の探求
元素合成環境の物質科学的考察、地球型惑星/隕石母天体の年代史の解明

2. レーザー分光・電磁気現象を用いた惑星環境計測
宇宙用レーザー同位体分析装置開発、惑星・生命物質の電磁場特性、巨大地震前の電離層
電子密度（TEC）異常現象の解明、ルミネッセンス年代測定の物理過程研究

3. 粒子計測/質量分析による月惑星周辺環境の研究
宇宙機・飛翔体搭載用粒子検出器の開発、月惑星起源粒子の観測的研究

4. 次世代分析手法の開発と宇宙地球科学分野への実用化
次世代質量分析装置の開発、素粒子 Muon を用いた３次元非破壊分析手法の開発など■

研究施設、設備 :SIMS 2 台、ESR 分光装置（パルス）、FTIR、原子間力顕微鏡、SEM-EDS、各種レーザーなど。
■

研究協力 :
東京大学大気海洋研、広島大学、大阪府立大学、名古屋大学宇宙地球環境研、JAXA 宇宙科学
研究所、国立極地研究所、高崎量子応用研究所、レーザー技術総合研究所、分子科学研究所、
国立天文台、トヨタコンポン研、オープン大学 (英国)、ミュンスター惑星学研究所 (独国)、
韓国基礎科学研究所、韓国極地研究所、株式会社タクマ、ウィスコンシン大学と共同研究。

■

ホームページ :■連絡先 :http://planet.ess.sci.osaka-u.ac.jp/

寺田 健太郎E-mail: terada@ess.sci.osaka-u.ac.jp

41

7.23

B2/宇宙地球科学専攻 惑星物質学（近藤）グループ■

スタッフ :

大高 理（准教授）、木村 淳（助教）、近藤 忠（教授）■研究分野 :

地球惑星物質科学、地球惑星物理学、観測惑星学■

研究目的 :

地球や月をはじめとする惑星や衛星などの太陽系天体は、表面や内部に様々な構造を持つ。これには微惑星から惑星や衛星へと成長する過程での熱進化と、それにともなう物質の分化が大きな役割を果たしている。数値シミュレーションや高圧実験、地上望遠鏡による観測や探査機のデータ解析などを通して、太陽系天体の形成や進化をつかさどる物理過程を明らかにし、天体それぞれが持つ「個性」のみなもとを理解する。
■

地球惑星や衛星、氷天体、小惑星など様々な太陽系天体の進化を、理論・実験・研究テーマ :

観測的手法や探査機等のデータ解析から調べる。
■

研究内容 :
1. 太陽系天体（地球型惑星、月、小惑星、氷天体など）の形成と進化過程
小天体が集積して原始惑星・衛星を形成し、その内部が核・マントル・地殻などへ分化して（氷天体では地下海の形成などを経て）現在の姿へと至る進化の過程を理解する。そのために、天体内部の熱的進化や物質分化を記述する理論モデルを構築し、数値シミュレー
ションによって天体内部で生じる諸現象を理解するとともに、46 億年にわたる天体進化の描像を作り上げる。さらに、天体ごとに大きく異なる特徴や進化の違いについての理論的な説明を与える。

2. 地球深部物質の相転移と物性変化
地球内部の進化過程やダイナミクスを理解するために、量子ビーム（放射光・中性子）を用いたその場観察実験によって、高温高圧下におけるジャーマネート（地球マントルを構成するケイ酸塩の模擬物質）の固体や液体の構造と物性の変化を調べる。また X 線ラジオ
グラフィーなどを用いて物質の密度や粘性率を測定し、高温高圧での液体の物性変化を知るとともに、構造変化との相関を調べる。

3. 天体の大気や表層の組成や変動
天体表面には多彩な地形が様々な分布で存在する。表面物質の組成と力学作用に着目した理論モデルの構築などを通して地形の成因（テクトニクス）を理解し、内部構造との関係を調べる。また、こうした表面活動は大気とも密接に関係し得るため、大気−表面間の物
質的・熱的な相互作用に関する理論計算を通してその過程を理解する。また、望遠鏡観測によって表面や大気の組成とその時変動などを観察し、現在の天体の生きた姿を明らかにする。そうして得られた知見を次世代の探査計画に活かすため、2030 年代の木星系探査計
画「JUICE」、タイタン着陸探査計画「Dragonﬂy」、紫外線宇宙望遠鏡計画「LAPYUTA」などの宇宙機で期待される観測の予測的研究を行い、ミッション実施時の運用提案などに反映させる。
■

研究施設、設備 :超高圧発生装置，X 線回折装置，並列計算機。観測には他大学所有の望遠鏡を利用し、探査データの解析にはかぐや（日）、ガリレオ（米）、カッシーニ（米欧）などの惑星探査機のアーカイブデータも用いる。
■

研究協力 :

天体の形成と進化過程に関する研究や探査は、宇宙航空研究開発機構（JAXA）、

国立天文台、米国航空宇宙局（NASA）、ジェット推進研究所（JPL）、ドイツ航空宇宙センター（DLR）などとの国際共同研究である。また深部物質の実験は、高エネルギー加速器研究機構（KEK）、大強度陽子加速器施設（J-PARC）などとの連携で行う。望遠鏡観測は北海
道大学や京都産業大学などの施設を利用して行う。
■

ホームページ :■連絡先 :http://www.astroboy-jp.com

大高 理（理学部 F 棟 326）：06-6850-5797 / ohtaka@ess.sci.osaka-u.ac.jp

木村 淳（理学部 F 棟 330）
：06-6850-5540 / junkim@ess.sci.osaka-u.ac.jp
近藤 忠（理学部 F 棟 422）
：06-6850-5793 / tdskondo@ess.sci.osaka-u.ac.jp

42

7.24
■

C1/物理学専攻 素粒子理論１〔兼村〕グループ

スタッフ :
兼村晋哉（教授）、佐藤亮介（准教授）、柳生慶（助教）■

研究分野 :
素粒子物理学、特に素粒子論的宇宙論、素粒子現象論■

研究目的 :
現代の素粒子物理学が抱える諸問題を解決し、テラスケールからプランクスケールに至る物
理現象を統一的に記述する新理論を探究する。理論的考察と実験からのインプットを用いて実証的に研究することにより、宇宙をより根本的なレベルで理解することを目指す。

■

研究テーマ :
素粒子物理や宇宙物理の様々な未解決問題を説明できる新物理の理論を構築する。それらの理論を様々な高エネルギー実験や宇宙実験で検証する為の現象論的研究を実施する。2012 年に発見されたヒッグス粒子の性質を手がかりに、電弱対称性の自発的破れの機構と、その背後にある新物理を理論的に探る。さらに 2016 年の重力波の直接検出を受けて、重力波による素粒子理論の検証可能性を研究する。

■

研究内容 :

1. 初期宇宙の真空構造とヒッグス物理、新しい統一理論
電弱対称性の自発的破れの力学的要因、背後に潜む新物理学のパラダイムを探究するための理論的研究（新しい物理モデルの構築に関する研究）

2. 標準理論を超えた諸問題
ニュートリノ微小質量問題、宇宙暗黒物質問題、宇宙バリオン数非対称問題、宇宙インフレーション問題などの未解決問題を説明する新機構、新モデルに関する理論的研究

3. 素粒子現象論
様々な新物理のモデルを、欧州の LHC や計画中の国際リニアコライダー等の高エネルギー
加速器実験や各種宇宙線実験等で検証する為の理論的研究

4. 重力波物理学
宇宙初期に発生した重力波や原子ブラックホールを用いて、様々な素粒子・宇宙の理論やモデルを検証する為の理論的研究■

研究協力 :
素粒子理論２（大野木）グループ、素粒子理論３（西岡）グループと一体となり研究活動する。毎週セミナーを開催、他大学や研究所の理論グループとも積極的な交流を行う。

■

ホームページ :■連絡先 :http://www-het.phys.sci.osaka-u.ac.jp/

兼村晋哉 06-6850-5340 /kanemu@phys.sci.osaka-u.ac.jp

43

7.25
■

C1/物理学専攻 素粒子理論２〔大野木〕グループ

スタッフ :
大野木 哲也 (教授)、田中 実 (助教)、深谷 英則 (助教)■

研究分野 :■

研究目的 :

素粒子物理学、対称性とダイナミクス、格子ゲージ理論

ゲージ理論にもとづいた素粒子の基礎理論を研究する。標準理論で説明できない現象や、 現象の背後に隠されたダイナミックスや対称性の破れに着目し、新しい時代の素粒子の基礎理論の確立を目指す。
■

研究テーマ :

1. 格子ゲージ理論の量子色力学 (QCD) への応用
2. 格子ゲージ理論における理論的研究
3. フレーバー構造と CP 対称性の破れ■

研究内容 :

1. 格子ゲージ理論の量子色力学 (QCD) への応用
格子ゲージ理論は離散化された格子上で場の理論を定義する手法である。これを QCD に適用し、クォーク閉じ込めやカイラル対称性の自発的破れを第一原理計算により導くことができる。特に近年発見されたカイラル対称性を厳密に保つフェルミオン作用を用いて、素粒子のフレーバー構造の研究や QCD の有限温度相転移などの現象の予言をめざす。

2. 格子ゲージ理論における理論的研究
格子ゲージ理論で開発された非摂動繰り込みや Gradient Flow などの手法を用いて、場の理論の繰り込み群やカイラルゲージ理論の定式化など新しい場の理論に対する理論的研究を行っている。
また、近年はトポロジカル絶縁体と格子ゲージ理論におけるカイラルフェルミオンの定式化であるドメインウォールフェルミオンの理論的等価性が注目を集めている。特に境界のあるトポロジカル絶縁体でのバルクエッジ対応は量子異常の数理とも密接に関係しており、それを出発点に素粒子の新しい模型の構築、指数定理の再定式化、素粒子・数学・物性分
野間の境界領域の開拓を行っている。

3. フレーバー構造と CP 対称性の破れ
フレーバー (世代、ファミリーともいう) 構造は、素粒子物理の大きな謎であり、フレーバー構造に伴う CP の破れは、宇宙の物質生成の鍵でもある。クォークのフレーバー構造とその起源について、スーパー B ファクトリーの物理を中心として研究を行っている。また、レプトンのフレーバー構造に迫るために、高度なレーザー技術を用いた原子物理によるニュートリノの性質の解明を目指し、実験家と協力して研究を推進している。
■

研究協力 :

素粒子理論 1（兼村）グループ、素粒子理論 3（西岡）グループとは共同で研究活動を行っている。毎週、セミナーを開催、他大学や研究所の理論グループとも積極的な交流を行っている。
■

ホームページ :■連絡先 :http://www-het.phys.sci.osaka-u.ac.jp/

大野木哲也: 06-6850-5727 / onogi@phys.sci.osaka-u.ac.jp
田中実: 06-6850-5733 / tanaka@phys.sci.osaka-u.ac.jp
深谷英則: 06-6850-5729 / hfukaya@phys.sci.osaka-u.ac.jp

44

7.26
■

C1/物理学専攻 素粒子理論３〔西岡〕グループ

スタッフ :
西岡 辰磨（教授），山口 哲（准教授），飯塚 則裕（助教）■

研究分野 :■

研究目的 :

場の量子論と超弦理論

この宇宙を造っている究極の物質は何だろう，この宇宙はどうやって始まったのだろう，という素朴な疑問に答えようとするのが素粒子論です．我々のまわりの運動はニュートンの力学に従っていますが，クォークやレプトン等の素粒子の世界を記述する言葉は，相対性理論と量子力学を融合した場の量子論と呼ばれる法則です．場の量子論は，粒子と波と力を統一した理論であり，人類がこれまでに到達した最高の力学形式ですが，アインシュタインの重力理論だけは統一されていません．すべてを統一する究極の力学形式として超弦理論が考えられていますが，未だ完成していません．私達は場の量子論と超弦理論を研究して，上の素朴な疑問に答えたいと思っています．
■

研究テーマ :■

研究内容 :

超弦理論，場の量子論，量子重力，量子情報など

1. 超弦理論： 超弦理論は，重力の量子論として非常に有望な理論です．超弦理論は通常，
10 次元時空といった高次元で定式化されるので，現実世界の 4 次元時空との関係，特に丸まっている残り 6 次元の数学的構造や，弦に加えて膜のような物体（ブレーン）の構造などを調べて，理解を進めています．

2. 場の量子論： 素粒子の標準模型の根幹を成すゲージ理論の構造を調べることは，広い立場から素粒子の記述の方法を知ることに繋がります．超対称性や共形対称性がある場合，
そして様々な時空次元の場合を調べることで，弦理論や素粒子論への応用等が拓けます．
また近年は AdS/CFT 対応にみられる，量子重力理論との等価性（ホログラフィー原理）
や，量子エンタングルメントに代表される量子情報理論的側面の研究を通して，場の量子論の非摂動的理解に飛躍的な進展がおこっています．

3. 量子重力： ブラックホールは古典的にはものを吸い込むだけですが，量子論を考慮すると蒸発します．そのような状況ではは量子重力の効果が劇的に重要になります．ブラック
ホールの量子論について深く理解することは，時空の特異点について深く理解する事にもつながります．近年，ゲージ重力対応で量子論的に時空自身を扱う事が可能になってきました．これらの研究を通じて，時空自身の本質にせまる研究を進めています．

4. 一般相対論・宇宙論： 一般相対論は，我々の住んでいる空間や時間自体のダイナミクス
を扱う理論です．ブラックホールは，一般相対論の最も重要な研究対象の一つであり，最近観測された重力波もその存在を強く示唆する一方で，最近では高次元時空の理解も進みつつあります．宇宙論と超弦理論のアイデアを融合させた，高次元宇宙論や量子宇宙論の研究を通して，宇宙の起源を明らかにしようとしています．
■

研究協力 :

素粒子理論 1（兼村）グループ，素粒子理論 2（大野木）グループとは共同で研究活動を行っています．毎週一回，セミナーとジャーナルクラブ（文献紹介）を行っています．
また，月一回程度，近隣の大学と一緒にセミナーを開催しています．
■

ホームページ :

■

連絡先 :
西岡 辰磨

http://www-het.phys.sci.osaka-u.ac.jp/

Tel: 06-6850-5731 / email: nishioka@het.phys.sci.osaka-u.ac.jp

45

7.27

C1/物理学専攻 原子核理論グループ■

スタッフ :

浅川 正之 (教授)、赤松 幸尚 (助教)、広野 雄士（助教）■

研究分野 :

強い相互作用をするハドロンおよびクォーク・グルーオン多体系の理論■研究目的 :
ハドロン多体系である原子核は、エネルギーが低エネルギーから高エネルギーに移るに従い、この系のダイナミクスを規定する自由度は核子、中間子、バリオン励起、そしてクォーク・グルーオンへと姿を変える。これらの各段階での相互作用、反応、構造、物性の理論構築が我々の研究目的である。

■

研究テーマ :
有限温度・密度における QCD 相転移、超高温における物質の存在形態と考えられている
クォーク・グルーオン・プラズマおよび超高密度における物質の存在形態と考えられている
カラー超伝導相の物性の研究等を通して、強い相互作用をする多体系の諸性質および反応機構の解明などを目指している。

■

研究内容 :

1. クォーク・グルーオン・プラズマと高エネルギー原子核衝突
宇宙初期のような超高温状態における物質の存在形態と考えられるクォーク・グルーオ
ン・プラズマの物性と、地上における高エネルギー原子核衝突におけるクォーク・グルー
オン・プラズマの生成と相転移メカニズムの解明。

2. 高エネルギー原子核衝突における物性
高エネルギー原子核衝突における臨界現象と保存量揺らぎなどの実験的観測量との関係の研究。

3. 高密度ハドロン物質とカラー超伝導相
高バリオン密度におけるハドロン相とカラー超伝導相の研究。

4. 量子色力学の第一原理計算
格子ゲージ理論を用いた、量子色力学系の第一原理計算による理解。

5. 量子開放系の物理
クォーク・グルーオン・プラズマ中のチャーモニウムなどの量子開放系の立場からの理解。
■

研究施設、設備 :
膨大な数値計算を行なう必要から、各所のベクトルあるいは並列スーパーコンピューター (大阪大学サイバーメディアセンター、筑波大学計算科学研究センター、京都大学基礎物理学研究所など) を使用する。

■

研究協力 :
理化学研究所、新潟大学、ブルックヘブン国立研究所 (USA)、デューク大学 (USA)、イリノイ大学（USA）、ストーニーブルック大学 (USA)、APCTP（韓国）、北京大学（中国）などの研究者と共同研究を行っている。

■

ホームページ :■連絡先 :http://www-nuclth.phys.sci.osaka-u.ac.jp

浅川 正之 Tel:06-6850-5344 / email: yuki@phys.sci.osaka-u.ac.jp

46

7.28
■

C1/宇宙地球科学専攻 長峯グループ（宇宙進化学）

スタッフ :

長峯 健太郎（教授）、井上芳幸（准教授）、高棹 真介（助教）Isaac SHLOSMAN（国際共同研究促進プログラム 招へい教授）
Luca BAIOTTI（兼任准教授）■

研究分野 :

宇宙物理学理論（宇宙物理学・宇宙論・天体形成・相対論）■

研究目的 :

宇宙物理学・宇宙論の研究は理論・観測の両面にわたって急速に発展しており、常に新たな宇宙像が切り拓かれている。本グループでは、観測データにも注意を払いながら、宇宙の進化や様々な天体現象を研究している。宇宙は基礎物理学の検証の場にもなり、幅広いテーマの研究を通じて、視野の広い研究者養成を行う。
■

研究テーマ :

誕生以来 138 億年にわたり進化を続けてきた宇宙の理論的研究。銀河や大規模構造の形成から宇宙の歴史を探求する宇宙論的構造形成、地上では再現できない高エネルギー
天体現象、太陽・恒星の物理、原始惑星系円盤と星形成、中性子星やブラックホールといった極限天体、時空のゆがみである重力波など、幅広いテーマの研究を行っている。
■

研究内容 :

1. 宇宙の構造形成：初期宇宙における微小な密度ゆらぎの成長から始まり、現在の銀河や大規模構造が形成されるまで、宇宙の構造形成の歴史を理論的視点から研究する。例えば
ダークマターとガスの相互作用、銀河団等の環境依存性、超新星フィードバック、巨大ブラックホールと銀河の共進化など、様々なスケールにおける物理過程を理論計算や数値シ
ミュレーションを用いて解明する。

2. 高エネルギー宇宙物理学：宇宙における高エネルギー現象を理論と多波長多粒子観測を連携しながら解明する。例えば、ブラックホールや中性子星といったコンパクト天体、相対論的ジェット、星形成銀河、宇宙背景放射、暗黒物質などが研究対象である。

3. 太陽・恒星物理：太陽は最も身近な恒星であり、多様な宇宙プラズマ現象の宝庫である。
観測・理論・シミュレーションを目的に応じて使い分け、太陽研究を通じて宇宙の普遍的なプラズマ物理を明らかにする。また太陽の理解を他の恒星にも応用して恒星の一般的な法則を導き出す。

4. 星・惑星形成：星や惑星の形成過程は流体・重力・磁場・輻射・化学反応などの多様な物
理が絡み合う複雑な過程である。最新の観測や太陽・恒星物理と協調しつつ、シミュレー
ションを用いて可能な限り第一原理的な立場からその形成過程を解き明かす。

5. 相対論と重力波天文学：強い重力場の時間変動に伴う重力波放出や、中性子星連星の合体の相対論的数値計算を、EinsteinToolkit, WHISKY コードを用いて行っている。
■

研究施設、設備 :研究室所有の多数のワークステーションや並列計算機群がある。国立天文台や大阪大学のスーパーコンピューター等も利用している。
■

研究協力 :

全国および海外の理論・観測の研究者との共同研究を活発に行っている。

■

ホームページ :■連絡先 :http://astro-osaka.jp/OUTAP

長峯健太郎

Tel: 06-6850-5481 / email: kn@astro-osaka.jp

47

7.29
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C1/物理学専攻 クォーク核理論グループ (核物理研究センター)

スタッフ :
保坂 淳（教授）、池田 陽一（教授）、石井 理修（准教授）、吉田 賢市（准教授）、富樫 甫（特任助教）、緒方 一介（特任教授）、永廣 秀子（特任准教授）、佐々木 健志（特任准教授）■

研究分野 :
原子核物理、ハドロン物理を中心に、関連する素粒子・宇宙関連分野の理論的研究■

研究目的 :
ミクロな世界「原子核・素粒子」の研究と、それに基づいたマクロな世界「天体・宇宙」の理解■

研究テーマ :
原子核物理の理論的研究・ハドロン物理の理論的研究・原子核物理と素粒子物理の境界領域の研究■

研究内容 :

1. 量子色力学（QCD）の理論と数値計算、および実験データに基づいた、ハドロンの構造と相互作用に関する理論研究

2. 量子多体理論に基づく核子多体ダイナミクスの研究 : クォークから中性子星まで
3. 宇宙元素合成過程に関わる原子核構造・反応に関する理論研究
4. スーパーコンピュータ（富岳コンピュータを含む）によるハドロン、原子核研究
5. 上記のいずれも、国内外の大型加速器実験装置で行われる実験研究と密接に関連して行っています。
■

研究施設、設備 :1. 全国共同利用拠点である核物理研究センターにある理論の活動と、日常的な実験家との議論の場

2. スーパーコンピュータ（ベクトル型、パラレル型、CPU, GPU など）
3. 多数の国内外研究者との共同研究■

研究協力 :
全国共同利用拠点の研究センターであることで、多くの研究者との共同研究が可能である。
さらに海外からの研究者も長期滞在し、共同研究が進められている。

■

ホームページ :

■

連絡先 :
保坂

https://theory.rcnp.osaka-u.ac.jp/home

Tel 06-6879-8946

e-mail hosaka@rcnp.osaka-u.ac.jp

48

7.30
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C2/物理学専攻 黒木グループ

スタッフ :

黒木 和彦（教授）、キース・スレヴィン（准教授）、越智正之（准教授）、金子竜也（助教）■

研究分野 :

物性理論■

研究目的 :

凝縮系の性質を電子論に基づき微視的立場から明らかにし、新しい物理概念の構

築や新しい分野の開拓、計算手法の開発を行なう。
■

研究テーマ :■

研究内容 :

物性理論に関連するテーマ

1. 電子相関に起因する新規物性に関する研究• 新規高温超伝導体・多層型ニッケル酸化物の微視的観点からの理解• 電子相関起源による新規高温超伝導の理論的提案• 強相関電子系における物質機能の解析• 強相関電子系のための新しい第一原理計算手法の開発
2. 相関電子系における非平衡現象、非線形効果• 光誘起による非平衡系・相転移・非従来型超伝導• 非線形光学応答
3. 熱電効果の最適化に関する研究• 熱電物質の性能向上指針の探索• 大きな熱電特性を示す新物質の理論的提案• ゼーベック効果における電子相関効果に関する研究
4. 不規則系の電子構造と輸送現象、特にアンダーソン局在と関連現象の数値シミュレーション• アンダーソン転移の臨界現象に関する有限サイズスケーリングの研究• 整数量子ホール効果でのプラトー転移に関する有限サイズスケーリングの研究• 不規則系、特にアンダーソン転移付近における近藤効果の数値的研究• スピン軌道相互作用無秩序系におけるコヒーレント波輸送とスピン緩和の時間発展■

研究施設、設備 :ワークステーション・クラスタ。それ以外に共同利用計算機施設（物性研等）の大型計算機を利用。
■

ホームページ :■連絡先 :http://ann.phys.osaka-u.ac.jp/

Tel: 06-6850-5738 / email: kuroki@phys.sci.osaka-u.ac.jp

49

7.31

C2/物理学専攻 浅野グループ (全学教育推進機構)■

スタッフ :

浅野建一（教授）■

研究分野 :

物性理論■

研究目的 :

主に半導体低次元構造に現れる多体効果を、特に光学応答等の動的な性質に注目して、量子力学と統計力学に基づき理論的に解明する。
■

研究テーマ :■

研究内容 :

光物性・半導体物性・多体問題・非平衡統計力学・非線形光学
当グループでは三つのキーワード：• 半導体：特に微細構造やグラフェンで実現される低次元系や、それらに強磁場を印加することで実現される量子ホール系• 多体効果：特に電子間に働く長距離クーロン相互作用の効果• 動的応答：基底状態だけでなく励起状態まで絡む物理現象。特に光学応答のスペクトルのいずれか（または複数）が関わる現象を扱っている。
上記のキーワードが絡む問題には研究領域を限定せずに幅広く取り組んでおり、物性物理学の複数領域に跨る問題に取り組むことも珍しくない。一例としては、電子正孔系の研究を挙げることができる。半導体に光を当てると、価電子帯から伝導帯へ電子が励起され、伝導帯に励起された電子（単に電子と呼ぶ）と、価電子帯に残った電子の抜け穴（正孔）ができ、それらはそれぞれ正・負の電荷を持つ粒子として振る舞う。強い励起光を用いれば、巨視的な数の電子と正孔が擬似的な熱平衡状態に達した系を実現できるが、この系は物性物理学の究極の研究対象と言える。何故なら、あらゆる物質は巨視的な数の負電荷と正電荷を持つ粒子（電子と原子核）から構成されており、この系はそれを簡約化したものとみなせるからである。実際、この系の相図は「物性物理学の縮図」と言ってよいほど豊かなものになる。
以下に、これまで行ってきた主要な研究テーマを列挙する。

1. 電子正孔系における Mott 転移・クロスオーバー
2. 電子正孔対の量子凝縮相・励起子絶縁体
3. 電子正孔系における Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov 状態
4. 低次元半導体における励起子分子・荷電励起子・ポリ励起子
5. 励起子系の有効ボゾン理論
6. Dirac 電子系の設計
7. 低次元電子系・Dirac 電子系の光学応答
8. 強磁場下グラフェンのサイクロトロン共鳴
9. 電子正孔系と多軌道 Hubbard モデルの物理の関係性
10. 籠目格子 Hubbard モデルの金属絶縁体転移と valence-bond 形成
11. 巨視的な量子系における揺動散逸定理の破れ
12. 量子力学と熱力学が与える感受率の間の関係■

研究施設、設備 :■研究協力 :

ワークステーション。必要に応じて共同利用計算機施設を利用。

他の C2 コースの研究グループと協力体制をとっている。東京大学清水研究室や堀田研究室との共同研究が進行中である。
■

ホームページ :■連絡先 :http://wwwacty.phys.sci.osaka-u.ac.jp

Tel: 06-6850-6955 email: asano.kenichi.celas@osaka-u.ac.jp

50

7.32

C2/物理学専攻 越野グループ■

スタッフ :

越野 幹人（教授）、川上 拓人（助教）■研究分野 :

物性理論■

研究目的 :

２次元原子層物質、トポロジカル物質やナノカーボン系などの新しい物質を対象として、その物理的な性質を量子力学的手法で解明し、新たな物性・機能を提案する。
■

研究テーマ :

これら新奇物質における電子状態計算、量子輸送現象（電気伝導、量子ホール効果）、光学応答、磁場応答、スピン伝導の理論解析。
■

研究内容 :

1. ２次元原子層物質の研究
世の中には薄さが 1nm 以下という「２次元物質」が存在する。例えばグラフェンは炭素原子１層だけからなる物質であり、最初に発見された２次元物質である。近年になって半導体や超伝導体など様々な物質からも２次元物質が作成され、一つの新しい分野を形成している。２次元物質は母体となる３次元物質とは大きく異なる性質を持つことが多い。たとえば１層のグラフェンは元のグラファイトとは異なり、「質量ゼロの相対論的粒子」と呼ばれる異常な電子が現れる。また１層にすることで、光らない半導体が光る半導体になったり、また超伝導体では転移温度が何倍にも上がることもある。また２次元物質には組み合わせの自由度が存在する。２枚を重ねるだけで、原子スケールより遥かに大きな超格子
構造や、また明確な周期を持たない準結晶と呼ばれるものも実現できる。これら２次元物質を舞台とする電子物性の理論解析を行い、今までになかった性質や機能を追究する。

2. トポロジカル物質に関する研究
トポロジーという言葉は物質科学とは相容れないように思えるが、最近になってトポロ
ジーがキーワードとなる物質が数多く発見されている。例えば代表的トポロジカル物質の一つであるワイル半金属では、バンド構造における価電子帯と伝導帯が波数空間上の点で接し、その接点がトポロジーによって保護されている。互いに絡んだ紐があるとき紐を切らない限り絡みは解消されないように、外部的な擾乱があっても接点が強固に残り続けるのである。接点の周りのバンド構造は「質量ゼロの相対論的粒子」の近似される。これはグラフェンでも出てきた言葉であるが、グラフェンもまた（２次元の）トポロジカル物質の一つといえる。 非自明なトポロジーを持つ物質は物質表面に局在した表面状態がセッ
トで現れる。表面状態もまたトポロジーに保護された性質であり、電気伝導や磁気応答といったさまざまな物性に非自明な性質を与えると予想され、その本格的な物性探索が必要となっている。
■

研究施設、設備 :問題の種類や 計算規模に応じて、手計算、パソコン、数値計算用のコンピュー

タクラスタを用いる。
■

研究協力 :

コロンビア大学（米国）、ハーバード大学（米国）、MIT（米国）、韓国高等科学院（韓国）、ニューヨーク大学上海（中国）の実験・理論グループと緊密な共同研究を行っている。
■

ホームページ :■連絡先 :http://qp.phys.sci.osaka-u.ac.jp/index-j.html

email: koshino@phys.sci.osaka-u.ac.jp

51

7.33

C2/物理学専攻 凝縮系量子計算グループ■

スタッフ :竹森

那由多（准教授）■

研究分野 :

物性理論、量子計算■

研究目的 :

物質の様々なマクロな性質をミクロな物理法則に基づいて説明するために、量子と古典アルゴリズムの開発および解析を通して理解を深めることを目指す研究を行う。
■

研究テーマ :■

研究内容 :

物性理論、量子計算に関連するテーマ

1. 凝縮系量子アルゴリズム開発・利用• 凝縮系量子アルゴリズムの開発• 量子実機を用いた凝縮系量子アルゴリズムを用いた物性計算• スパコンと量子コンピューターを連携させた場合の量子アルゴリズムベンチマーク
2. 数理模型を用いた物性解析と手法開発• 準結晶特有の超伝導特性とその起源の理論的提案• 非周期に適用可能な長距離相関効果を取り扱う理論手法の提案と物性解析
3. 第一原理的手法を用いた物性解析と手法開発• 準結晶の電子構造・フォトニック構造計算の開発• ハイパーユニフォーム構造を持つフォトニック物質の設計と物性予測• 第一原理的手法を用いた輸送現象に関する研究■研究施設、設備 :ワークステーション・クラスタ。それ以外に共同利用計算機施設（物性研等）の大型計算機、量子コンピューターの実機を利用。
量子情報・量子生命研究センターの兼任として、緊密な協力体制をとっている。ほか、理化学研究所、東京大学、岡山大学、Paris-Saclay University と共同研究を行っている。
■

連絡先 :

Tel: 06-6850-5350 / email: nayuta.takemori.sci@osaka-u.ac.jp

52

7.34

C2/宇宙地球科学専攻 波多野グループ（理論物質学）■

スタッフ :■

研究分野 :

波多野 恭弘（教授）、湯川 諭（准教授）、青山 和司（助教）、田之上 智宏（助教）

統計物理学、非平衡物理学、物性理論、地球惑星表層現象■

研究目的 :
多様な物質の示す動的な特性を「多体相互作用系の非線形動力学・協同現象」という観点からとらえ、多様性の背後にある普遍性を探求する。地球惑星科学との境界領域を積極的に開拓する。

■

研究テーマ :
マルチスケールで発生する流動・摩擦・破壊現象（地震、斜面崩壊、ヒビ割れ、河川の分岐合流、乱流など）、移流・拡散・相転移・フラストレーションなどが強く影響しあう非線形現象（非平衡環境下の相転移や複雑スピン系の秩序化現象とトポロジカル欠陥など）を、非平衡統
計力学・非線形動力学・情報熱力学・大規模数値シミュレーションに基づいて研究している。

■

研究内容 :
日常目にするマクロな現象の多くは多数のミクロ要素からなる集団が示す現象であり、ミクロとマクロをつなぐのが統計力学である。ただし学部で学んだ統計力学を直接適用して理解できるのは単純な熱平衡系に限られる。その一方で非平衡系では多彩で魅力的な動きやパター
ンがマクロスケールで創発する。我々はそのような自然現象を物理学の根本原理に基づいて理解したい。この動機に基づき、様々な非平衡現象を数理モデル化して計算機上に再現したりデータ解析を行うことで、共通する統計力学的性質やパターン創発の原理を明らかにしようとしている。熱伝導のような輸送現象、摩擦や破壊のダイナミクス、地面のひび割れのパターンなどはその典型例であるが、生物の群れや交通流などについても研究を行っている。
また、構成要素間の相互作用に競合（フラストレーション）がある場合には、系の秩序化や相転移現象に多くの新奇な性質が現れる。磁性体を対象に、フラストレーションが導く特異な秩序状態や異常伝導現象の研究を行っている。
地球惑星システムや生体システムでは複雑な非平衡流体現象が多数見られるが、それらの予測や制御に関して、熱力学第二法則のような普遍的限界はあるのだろうか？ 熱ゆらぎが支配的となる微小系については、情報熱力学の進展に伴って様々な操作限界が明らかにされつつある。この情報熱力学的観点を流体力学に取り入れることで、上記の問いに答えうる新しい
理論的枠組みの構築を試みている。具体例としては、情報の流れに着目した乱流の理論的解
析などを行なっている。
地球惑星スケールでの現象を考える際にも、統計力学のように、ミクロ構成要素からマクロな現象を理解する必要が生じる。例えば室内実験における cm スケールの岩石試料の摩擦特性から、km スケールに及ぶ地震断層の摩擦特性を演繹しなくてはならない。実験室スケー
ルのマクロ現象から地球惑星スケールの「超マクロ」を理解する統計力学的な仕組みについても研究を開始している。

■

研究施設、設備 :計算サーバ。その他、東京大学物性研などの共同利用の大型計算機施設を利用している。

■

研究協力 :
阪大内や日本国内の物理・地球科学の研究グループをはじめとして、フランスやインドなど
海外のグループとも複数の共同研究を行っている。

■

ホームページ :■連絡先 :http://noneq.ess.sci.osaka-u.ac.jp/

波多野恭弘 e-mail: hatano@ess.sci.osaka-u.ac.jp

53

7.35

C2/物理学専攻 学際計算物理学グループ (サイバーメディアセンター)■

スタッフ :吉野 元（教授）■

研究分野 :

統計物理学、情報統計力学、計算物理学■

研究目的 :
我々のグループでは、情報統計力学から乱れの強い系の物性物理までまたがる学際的なテーマをとりあげ、これら複雑なシステムや巨視的なシステムの理解をすすめることを目的として、統計物理学の立場から研究している。中でもディープニューラルネットワークによる機械学習に代表される情報統計力学、またこれに数理的関連を持つランダム系の物理に特に力をいれている。

■

研究テーマ :
統計物理学および計算物理学的手法による学際的分野の研究■

研究内容 :
現在は、以下のような話題を統計力学、計算物理学などの視点から扱っている。

• 情報統計力学
1. ディープ・ニューラルネットワークによる機械学習の統計力学(a) 深層学習の統計力学理論の開発(b) 深層学習の大規模計算機シミュレーション、学習アルゴリズム開発
2. 統計的推定・制約充足問題における相転移• 乱れの強い系の物性物理
1. ソフトマターにおけるガラス・ジャミング転移、非線形レオロジー(a) 第一原理的レプリカ液体論の開発(b) 大規模分子動力学シミュレーション
2. 強い幾何学的フラストレーションを持つスピン系におけるガラス転移■研究施設、設備 :並列計算クラスターを構築・運用している。

■

ホームページ :■連絡先 :http://www.cp.cmc.osaka-u.ac.jp/

e-mail : yoshino.hajime.cmc@osaka-u.ac.jp / Tel : 06-6850-6841

54

7.36

C2/物理学専攻 南谷グループ（ナノ機能予測） 産業科学研究所■

スタッフ :

南谷 英美（教授）、下出 敦夫（准教授）、Nguyen Thi Phuong Thao（助教）■

研究分野 :

計算物質科学、物性理論、物質設計、データ科学を応用した新規シミュレーション

手法開発■

研究目的 :
本研究室ではナノスケールでの物質機能を理解し、よりよい性質を引き出す方法を見つけるために、コンピュータシミュレーションを駆使した理論研究を行っています。量子力学をベースにした第一原理計算に加えて、数理科学や機械学習を始めとするデータ科学を活用した新
しいシミュレーション方法の開発を進めています。
キーワード：第一原理計算・シミュレーション・トポロジカルデータ解析・機械学習・熱物性・アモルファス■研究テーマ :

第一原理電子状態計算による物性予測と物質設計、データ科学の物性シミュレー

ションへの応用■

研究内容 :

1. 半導体中でのエネルギー散逸過程
第一原理計算によるフォノンや電子フォノン相互作用の精密解析により、ジュール熱生成の素過程や、熱伝導率の支配因子を解明する研究を行っています。

2. アモルファス構造と物性の相関解明
ガラスに代表されるアモルファス物質は、結晶とは異なり周期性を持たない乱雑な構造をもっています。そのような複雑な構造と物性の相関をいかに解明するかは、物質科学におけるチャレンジングな課題の一つです。本研究室では、トポロジカルデータ解析と物性シ
ミュレーションを組み合わせることで、複雑構造と物性の相関を解明し、さらには高機能化のための設計を行うことを目指しています。

3. 機能性材料の物性予測と物質設計：マテリアルズ・インフォマティクス
第一原理計算で得られる高精度なデータと、物性理論を組み合わせることで、新奇な機能を発言する物質を見出す研究を行っています。

4. データ科学を応用したシミュレーション手法の開発
ニューラルネットワークなどの機械学習や、トポロジカルデータ解析を活用した、新たな物性シミュレーション手法の開発を行っています。
■

研究施設、設備 :クラスタ計算機。分子科学研究所のスーパーコンピュータシステムをはじめとする大型計算機センター等のスーパーコンピュータも利用しています。
■

研究協力 :

東京大学（工学研究科、物性研究所）、 京都大学（理学研究科、人間・環境学研究科）、岡山大学、理化学研究所、京都工芸繊維大学、産業技術総合研究所、物質・材料研究機
構、スペインの Donostia International Physics Center をはじめとするいくつかの理論・実験グループと共同研究を行っています。
■

ホームページ :https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/cmp/

■

連絡先 :
南谷 英美

eminamitani@sanken.osaka-u.ac.jp

TEL: 06-6879-4302

shitade@sanken.osaka-u.ac.jp

TEL: 06-6879-8536

下出 敦夫

55

7.37

C2/物理学専攻 千徳グループ (レーザー科学研究所)■

スタッフ :

千徳

靖彦（教授）、岩田 夏弥（准教授）■

研究分野 :高エネルギー密度物理、非平衡輻射プラズマ物理、計算物理学■

研究目的 :

レーザーテクロノロジーの進歩により、強いレーザー光を使って恒星内部のような超高圧・高密度 (高エネルギー密度) 状態を作り出すことが可能となった。このような状態で電離しプラズマとなった物質は、電磁場との相互作用を通して様々な現象を生み出す。高エネルギー密度物理とは、高強度レーザー光の超高圧下にあるプラズマ状態を対象とし、強い非平衡下にある物質と電磁場の集団現象を探求する科学である。我々のグループでは、高エネルギー密度プラズマのダイナミクスを記述し予測するための理論研究を行なっている。
そのため、プラズマシミュレーションコードの開発や物理モデルの構築に取り組んでいる。
■

研究テーマ :■

研究内容 :

理論・シミュレーションによる非平衡高エネルギー密度プラズマの研究

1. 高エネルギー密度プラズマ物理・非平衡輻射プラズマ物理
超高強度レーザーを物質に照射することで生成される高密度プラズマ内の物理を探求する。
核融合、相対論的粒子加速、高輝度 X 線・ガンマ線輻射、電子・陽電子対生成といった物
理現象を理論的に研究し、応用技術へも貢献する。また磁場不安定性や無衝突衝撃波中での粒子加速など宇宙物理と関連する現象も研究のテーマである。さまざまな原子過程（荷電粒子間衝突・イオン化・X 線輻射など）を含めたプラズマシミュレーションコードを開発し、物理モデルの検証を通して基礎理論を体系的に構築する。

2. 高強度レーザー実験グループとの共同研究
理論的研究にとどまることなく、超高強度レーザーを使って実験を行っている研究者と広く共同研究を実施し、シミュレーションコードを活用することで、実験データの理解を深め、新たな物理現象の発見へと寄与する。
■

研究施設、設備 :■研究協力 :

クラスタ計算機： ノード数 23、コア数 935、メモリー 3.7TB

高エネルギー密度プラズマ物理を研究するためにシミュレーションコードを開発

し、実験研究者を含め広く国内外の研究者と共同研究をおこなっている。共同研究先としては本学レーザー科学研究所をはじめ、広島大学、光産業創成大学大学院、量子科学技術研究開発機構、理化学研究所播磨、ローレンスリバモア国立研究所 (米)、ネバダ州立大学リノ校(米)、カリフォルニア大学サンディエゴ校 (米)、エコールポリテクニック (フランス)、ボル
ドー大学 (仏)、ヘルムホルツゼントラム・ドレスデン研究所 (独) などが挙げられる。
■

ホームページ :■連絡先 :https://www.ile.osaka-u.ac.jp/research/thr/index.html

千徳 靖彦

Tel: 06-6879-8778, Email: sentoku.yasuhiko.ile@osaka-u.ac.jp

岩田 夏弥

Tel: 06-6879-8769, Email: iwata.natsumi.ile@osaka-u.ac.jp

56

57

8

令和 5 年度博士前期 (修士) 課程修了者

8.1

博士前期 (修士) 課程修了者及び論文題目

8.1.1

物理学専攻

冨田 幸宏

非一様レプリカ液体論の構築と解析

西岡 蒼矢

Σc を 1+ -diquark + charm quark 系と見做した時のポテンシャルと、diquarkの質量

Zhao HANG

CONCEPTUAL DESIGN OF A HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTING SPECTROSCOPY-TYPE GANTRY SYSTEM FOR PARTICLE THERAPY

西澤 正崇

フェムト秒パルスレーザー脱離イオン化イメージング質量分析装置の空間
分解能評価

相田 哲明

平坦バンドを持つ二次元格子上の Hubbard 模型における超伝導に関する研究

浅間 遼太郎ファンデルワールス反強磁性体 RTe3 薄膜の電気伝導測定

厚美

ペロブスカイト型マンガン酸化物の自立型メンブレンにおける磁気特性

竜二

荒木田

陸斗

高輝度 LHC ATLAS 実験用シリコンピクセル検出器のＸ線ヒット信号を用いた不良ピクセル判定の正確性

安藤 惠一

サブシステム符号による非形場理論の構成

五十嵐

３次元特異フラットバンドにおける磁場効果

勇治

岩瀬 圭祐

低キャリア密度の層状希土類化合物 RTe2−x Sbx における磁気抵抗効果の
研究

宇田 隆佑

J-PARC π20 ビームラインで用いる TOF-tracker Multi-gap Resistive Plate
Chamber の開発

大江

海静

二次元多谷半導体における励起子複合体の拡散モンテカルロ法による研究

岡田 茉樹

タッピングモード走査型プローブエレクトロスプレーイオン化法によるリン脂質生合成障害マウス精巣の高空間分解能質量分析イメージング

沖本 稜弥

三層膜 MgO/CoFeB/IrO2 におけるスピン軌道トルク誘起磁化反転

織戸

画像データの深層学習における長時間ダイナミクス

悠輔

栫 昌孝

Time evolution of coherent wave transport and spin relaxation in spinorbit coupled disordered systems （スピン軌道相互作用無秩序系におけるコヒーレント波輸送とスピン緩和の時間発展）河岡 巧真

１次元系における非断熱モアレポンプの理論

川田 悠統

J-PARC KOTO 実験のための検出器の光核反応による光子検出不惑率の
測定手法

北尾 紫洸

Hydro Kinetic Theory を用いた輸送係数のくりこみ橘髙正樹

Yb ファイバーレーザーによる短パルスレーザーイオン源開発

久郷莉奈

大面積シリコンピクセル検出器を用いたビームテスト用飛跡検出器の開発

栗林 志恩

COMET Phase-α で用いるレンジカウンタの研究開発

小林友祐

鉄系超伝導体 Fe(Se,Te）薄膜積層構造における非相反伝導現象

佐藤

新悟

レーザー航跡場加速器用超音速ガスジェット標的評価のための高時間空間分解計測システムの開発

柴田 哲平

KOTO 実験のビームプラグを閉じて行なった微弱相互作用粒子探索の背景
事象の研究

白井 竜太

CANDLES 実験における 0νββ 観測のための 212 Bi バックグラウンドの低
減

杉﨑

尭人

杉原

弘基

Muon Spin Imaging Spectroscopy の開発
YbCu2 /Cu(111) 単原子層合金における重い電子状態

須﨑

洋岳

112 型鉄系超伝導体における As サイト部分置換による超伝導転移温度の上昇

58

鈴木 舜也

マルチターン飛行時間型質量分析計を用いた土壌中ガスの連続測定

田口 諒

12

谷口

宙

ニュートリノ質量、ダークマター、バリオン数非対称性を説明する TeV ス

築道拓実

B アイソマー状態の断面積測定へ向けたアイソマー比と寿命の測定

ケールの物理模型と CP の破れに関する理論的研究
高コントラストレーザーと金コーンの相互作用による低発散電子ビームの
加速
花田 洸志

様々な四面体構造を持つ遷移金属化合物の新物質・新超伝導体開発

林 双葉

J-PARC におけるチャームバリオン分光実験で用いる飛行時間測定用大型
Multigap Resistive Plate Chamber の開発

兵頭周

電子正孔系の一粒子スペクトル・光学応答・Cooper 不安定性に対する T
行列近似理論平岩 義寛

格子 QCD シミュレーションによる臨界温度付近における２点空間相関の
解析

藤村 晴伸

場の量子論におけるエンタングルメントとボソン/フェルミオン双対性

古谷

fcc 型ハイ／ミディアムエントロピー合金の局所構造解析

大樹

本多 祐也

重陽子非弾性散乱を用いた 12 C の稀ガンマ崩壊モード探索実験のための標
的開発

前田 将輝

層状物質 Pt(Bi1−x Sex )2 薄膜の超伝導特性と逆スピンホール効果の観測松井

自己遮蔽型スケルトンサイクロトロンの概念設計

昇大朗

真鍋 馨

三角形・ハニカムネットワークを持つ Eu 化合物の開発と価数転移の観測

丸山

格子タンパク質模型のファネル型エネルギーランドスケープと進化

恭史

三川 基

SQUID 磁束計による 100 mK 極低温磁化測定のための断熱消磁冷凍機の
開発

宮本 憲伸

チャームバリオン分光実験のためのドリフトチェンバー読み出し用 ASD
回路の性能評価

宮本 雄哉

反強磁性金属 SrMnBi2 の磁気圧電効果に起因する新奇輸送現象

森本

大幹

量子スピンラダー系化合物 Cu(DEP)Cl2 の強磁場磁性とその圧力効果

守安

悠人

トポロジカル超伝導体候補 Bi 化合物における化学置換による超伝導転移
温度の上昇

八木 俊輝

Pr2 Ba4 Cu7 O15−δ の鉄橋型格子におけるスピン揺らぎ媒介超伝導に関する
研究

山岡 起也

一般化対称性を用いたカイラルゲージ理論の研究

山中 拓夢

複合粒子描像に基づく TeV スケール暗黒物質模型の検証

湯田

量子ドット列を用いたスピン量子ビットの中距離量子結合の研究

秀明

和田 大輝

多形および電子数の制御によるハニカムネットワークを持つ新超伝導体の
開発

8.1.2

物理学専攻 国際物理特別コース (IPC)

Takaaki JOYA

Theoretical calculation of nonlinear optical response in twisted

Mengze SUN

double bilayer graphene
Stability of probe oscillation on mass spectrometry imaging by tapping mode scanning probe electrospray ionization

Kai Wen Kelvin LEE

0+ diquark mass and diquark - static quark potential from Lattice

Muhammad Frassetia LUBIS

Optical study on the electronic structure of a kagome Kondo-lattice

QCDmaterial CeRhSn

59

Yufei LIU

Optical Phonons in Moiré Patterns

Guohao YING

Theoretical studies on the mass origin of neutrino and dark matterby the spontaneous symmetry breaking of an extra gauge symmetry

宇宙地球科学専攻

8.1.3

髙橋 明寛

地球型惑星のマグマオーシャンの進化の軌跡（レビュー）栁澤 馨

ホーキング放射を用いた原始ブラックホール存在量への制限

青柳 美緒

XRISM 衛星搭載 Xtend における CCD 受光部外からの電荷侵入事象の研究

秋吉

磁気並進を利用した単一強磁性粒子の磁化測定法の開発

遥己

東 佑貴

分子動力学法による気液界面の粒子の運動

石渡

幸太

GRAMS 実験に向けた液体アルゴンコンプトンカメラ用電離電子読み出しシステ

大西亮

ムの開発と性能評価
前主系列段階における太陽活動度の制約に向けたコンドルール中短寿命放射性核種10Be 存在度の推定片本尚吾

MgSO4 -H2 O 系の高圧下相境界決定加藤拓人

GHz-DAC 音速測定法の開発：下部マントル鉱物の弾性測定に向けて

神垣

遼

天体衝突による鉄合金の変形の初期温度依存性

河野克俊

地球の核−マントル境界における水と鉄の交換反応

小山真矢

月永久影における水分子のコールドトラップ過程の再現実験

島田顕生

合金微細構造形成の冷却速度依存性

陣内

創

固体物質全体の磁気分離に向けた小型磁気回路の開発と性能評価

鈴木悠斗

低プラズマベータ領域におけるレーザー駆動磁気リコネクション実験

土草一輝

二次元粒子配列の秩序度における粒子サイズ二分散性と粒子間接触状態の影響

友善

瑞雄

潮汐変形による視線速度変動を用いた連星 V723Mon の質量推定

西田

海斗

中心天体へのガス降着に乱流の性質が及ぼす影響

野口

遥佳

スプリング・ネットワークモデルを用いた複合材料の破壊過程に関する研究

花野正浩

粒子シミュレーションを用いた磁気渦加速と無衝突衝撃波加速による 2 段階加速の
研究

濱田 龍星

PRIME 望遠鏡検出器（H4RG-10）の非線形性補正

福本

健

粒状斜面を駆け上がる球のエネルギー散逸

藤田捷暉

B&C 望遠鏡への可視光および近赤外線同時観測装置の導入検討

舟見

優

周期駆動された電荷密度波における同期現象

前田和輝

月表層の水分子の移動に関する研究（レビュー）増田清司

火星の流水地形形成における、外的流入の影響

山下寛介

ブラックホールマイクロレンズ候補イベント gb9-2-4-380、gb1-1-0-208165、gb5-

8-5-271660 の解析
山田知也

機械学習を用いた系外Ｘ線連星の分類

山本

侑樹

振動粒状斜面上におかれた球体の運動と斜面流動化の関係

馬 芳

Simulation study of period change behavior of LFEs based on a fault patch model

60

8.2

8.2.1

令和 5 年度博士前期 (修士) 課程修了者の進路
物理学専攻

IPC

宇・地専攻

合計

合計

55 名

6名

30 名

91 名

大阪大学博士後期課程進学（理）

19 名

4名

6名

29 名

他大学進学

0名

1名

0名

1名

民間企業就職

35 名

1名

23 名

59 名

就職準備等

1名

0名

1名

2名

就職先企業内訳 (令和 5 年度)
物理学専攻
株式会社ＩＨＩ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

株式会社アウトソーシングテクノロジー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

旭化成エレクトロニクス株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

ウエスタンデジタルテクノロジーズ合同会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

株式会社ＮＴＴドコモ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

キオクシア株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

キヤノン株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

２名

京セラ株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

株式会社ＫＰＭＧ

ＦＡＳ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

サムコ株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名Japan Advanced Semiconductor Manufacturing 株式会社 . . . . .

１名

住友金属鉱山株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

住友電気工業株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

ソニー株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 . . . . . . . . . . . . .

１名

株式会社ダイヘン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

株式会社ＴＫＣ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

株式会社デジタルガレージ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

株式会社デジタルフォルン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

デロイトトーマツファイナンシャルアドバイザリー合同会社 . . .

１名

東芝エネルギーシステムズ株式会社 . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

株式会社トップ精工 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

株式会社豊田自動織機 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

株式会社日本アムスコ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

野村アセットマネジメント株式会社 . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

パナソニックエナジー株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

ＰｗＣコンサルティング合同会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

古河電気工業株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名株式会社プロテリアル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

株式会社ポケモン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

ボッシュ株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

三菱電機株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

３名

61

物理学専攻国際物理特別コース (IPC)
株式会社ＮＴＴデータ・インフォメーションテクノロジー . . .

宇宙地球科学専攻
株式会社ＡＣＣＥＳＳ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

アクセンチュア株式会社 . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

ＥＹＳＣホールディングス合同会社 . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

カワサキモータース株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

京セラ株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

クォンツ・リサーチ株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

株式会社コマツ製作所 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

四国電力株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

シャープ株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

株式会社ジャステック . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 . . .

１名

中国電力株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

日鉄ソリューションズ株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

日本電気株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

２名

一般財団法人日本気象協会 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

一般財団法人日本自動車研究所 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

ＰｗＣ

Ｊａｐａｎ合同会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

株式会社日立製作所 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

株式会社ブリーチ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

株式会社フレクト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

大和製衡株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

合同会社ユー・エス・ジェイ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

62

１名

9

令和 5 年度博士後期 (博士) 課程修了者

9.1

博士後期 (博士) 課程修了者及び論文題目

9.1.1

物理学専攻

小林 浩之

Study of the Mechanism of Gain Drop in a Microchannel Plate（マイクロチャンネルプレートのゲイン低下のメカニズムに関する研究）山本康嵩

Study of meson exchange current in l-forbidden M1 transitionaround N = 28 shellclosure（中性子数 N =28 近傍での l-禁止 M1 遷移に対する中間子効果の研究）

井上Study of the 7 Be(d,p)8 Be Reaction and its Impact on the Cosmological Lithium

梓

Problem（宇宙リチウム問題における 7 Be(d,p)8 Be 反応の寄与の研究）
赤石貴也

Study of binding energy of hypertriton from measurement of hypernuclear production cross sections using K meson beam
(K 中間子ビームを用いたハイパー核生成断面積測定によるハイパートライトンの束
縛エネルギーの研究)岡 裕樹

Energy spectrum and topological gap labeling in two-dimensional quasi-periodic
systems（二次元準周期系におけるエネルギースペクトルとトポロジカルギャップラベリング）

武田 佳次朗Design Study of Superconducting RF Cavity and Permanent-Magnet-Type Sector
Magnet for High Energy-Eﬃciency Cyclotron(エネルギー効率の高いサイクロトロンの実現に向けた超伝導 RF 空洞と永久磁石セクター磁石の設計研究)青木匠門

Study of Curved Domain-wall Fermions on a Lattice

姉川尊徳(格子上の曲がったドメインウォールフェルミオンの研究)
Research on hyperfast growth in de Sitter complexity

太田

智陽(ド・ジッター時空における複雑性の超高速増加についての研究)
Studies on van der Waals ferromagnetic metal Fe5 GeTe2 for spintronic devices（スピントロニクスデバイスへ向けた原子層強磁性金属 Fe5 GeTe2 の研究）
小出真嵩

Non-invertible symmetry in 4-dimensional Z2 lattice gauge theory（4 次元 Z2 格子ゲージ理論の非可逆対称性）

瀧澤 龍之介Experimental Investigation of Eﬃcient Heating of High Energy Density Plasma(高エネルギー密度プラズマの効率的加熱に関する実験的研究)

中辻直斗

Theory of lattice relaxation in non-periodic moiré systems（非周期モアレ物質における格子緩和の理論）

名古屋 雄大Non-invertible duality defect and non-commutative fusion algebra（非可逆な双対性の欠損と非可換なフュージョン代数）

西村透

Enhancement of dilepton production rates and associated transport coeﬃcients dueto phase transitions in dense QCD(高密度 QCD 相転移に起因するレプトン対生成率及び輸送係数の異常増大)

二本木

克旭

Magnetic-ﬁeld induced phase transitions of triangular-lattice magnets under highpressures investigated with the magnetic-susceptibility probe developed by using
an LC circuit(LC 共振回路を用いた磁化率測定プローブによる三角格子磁性体の圧力下磁場誘起相転移の研究)人見将

Theory of electronic properties in quasicrystalline twisted bilayer graphene（ねじれ２層グラフェン準結晶における電子物性の理論）

渡邉 杜

Unique electrical transport properties of atomically layered antiferromagnets withhigh mobility63

（高移動度層状反強磁性体における特異な電気輸送特性）

9.1.2

物理学専攻 国際物理特別コース (IPC)

Dorian PIETERS

Study of Radiative Muon Capture for COMET Phase-I Experiment(COMET Phase-I 実験における輻射ミュー粒子捕獲反応の研究)

Tung Thanh PHAM

Nuclear structure study of heavy actinides via Coulomb excitation of theheaviest target 254 Es(最重量標的 254 Es のクーロン励起による重アクチノイドの核構造研究)
Studies of tensor interactions and reaction mechanism of short-range

Wang XUAN

correlated-nucleon pairs through 16 O(p,pd) reactions(16 O(p,pd) 反応による短距離相関核子対におけるテンソル力の効果と核反応効果の研究)

Jibon Krishna MODAK

Experimental and theoretical studies on bismuth thin ﬁlms on semiconductor substrates(半導体基板上のビスマス薄膜に関する実験的および理論的研究)

9.1.3

宇宙地球科学専攻

佐藤 佑樹

Inﬂuence of Short Period Xallarap Eﬀect on Binary Lens Parameters in the
Analysis of OGLE-2019-BLG-0825（OGLE-2019-BLG-0825 の解析における短周期ザララップ効果が連星レンズパラ
メータに与える影響）

Nicolas LEDOS

Cold stream properties in the circumgalactic medium: the role of magnetic ﬁeld
and thermal conduction（銀河周辺物質中でのコールドストリームの性質: 磁場と熱伝導の役割）

桐川

凛太朗

Search for Exoplanets and Compact Objects in the Milky Way through Gravitational Microlensing（重力マイクロレンズ法を用いた天の川銀河内の太陽系外惑星・コンパクト天体探
査）

奥 裕理

Physically-motivated feedback models and the IGM metal enrichment in cosmological hydrodynamic simulations（宇宙論的流体シミュレーションにおける物理的フィードバックモデルの構築と銀河間空間の金属汚染）

福島啓太

Probing Chemical Enrichment in Extremely Metal-Poor Galaxies and First
Galaxies（極重元素欠乏銀河と初代銀河の化学汚染の解明）

坂本

龍之輔

村山

純平

Theoretical study on triggering mechanism of earthquakes by stress perturbation（応力摂動による地震誘発メカニズムに関する理論的研究）

Isotopic analyses of water vapor and ammonia gas using cavity ring down spectroscopy for planetary exploration（惑星探査のための、キャビティリングダウン分光法を用いた水蒸気およびアンモ
ニアガスの同位体分析)

64

9.2

9.2.1

令和 5 年度博士後期 (博士) 課程修了者の進路
物理学専攻

IPC

宇・地専攻

合計

合計

17 名

3名

7名

27 名

（内、論文博士 ）

1名

0名

0名

1名

民間企業就職

6名

1名

2名

9名

国立大学法人・特任助教

1名

0名

1名

2名

国立大学法人・研究員

6名

1名

0名

7名

国立研究開発法人・研究員

1名

0名

0名

1名

独立行政法人・助教

1名

0名

0名

1名

国家公務員

0名

0名

1名

1名

海外の大学・研究員

1名

0名

2名

3名

私立高等学校・教員

0名

0名

1名

1名

その他

1名

1名

0名

2名

博士後期 (博士) 課程修了者の進路の内訳

物理学専攻
株式会社インターネットイニシアティブ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

２名

住友重機械工業株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

ティアンドエス株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

日本電信電話株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

浜松ホトニクス株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

大阪大学 大学院理学研究科 物理学専攻 特任研究員 . . . . . . . . . . . . . . .

１名

大阪大学 核物理研究センター 特任研究員 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

２名

大阪大学 レーザー科学研究所 特任研究員 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

東京大学 大学院総合文化研究科 特任研究員 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

東京大学 原子核科学研究センター 特任研究員 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

東北大学 大学院情報科学研究科 特任助教 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

国立研究開発法人理化学研究所 基礎科学特別研究員 . . . . . . . . . . . . . .

１名

独立行政法人国立高等専門学校機構 舞鶴工業高等専門学校 助教 . . .

１名

ミュンヘン工科大学 ウォルターショットキー研究所 研究員 . . . . . . .

１名

物理学専攻 国際物理特別コース (IPC)株式会社ＳＮＫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

大阪大学・核物理研究センター・特任研究員 . . .

１名

宇宙地球科学専攻
株式会社アルモニコス . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

日本電気株式会社 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

学校法人関東学院 中学校高等学校 教員 . . . .

１名

Università degli Studi di Milano-Bicocca . . .

1名

浙江大学 研究員 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

警察庁科学警察研究所 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

学校法人早稲田大学 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

１名

65

10

キャンパス周辺の地図

豊中キャンパス
至箕面

グラウンド

至
宝
塚

N
サイバーメディアセンター

阪急
石橋阪大前駅

基礎工学研究科

先端強磁場科学研究センター

フォアフロント
研究センターR176
コアファシリティ機構
低温科学支援部門

阪急
宝塚線

物理系総合研究棟
宇宙地球科学棟
正門

理学研究科
大阪モノレール

千里中央駅

柴原口
通用門

中国自動車道

府道中央環状線

大阪モノレール

柴原阪大前駅
大阪空港駅

阪急
蛍池駅

大阪伊丹
国際空港 大阪モノレール

至 博多

Osaka
（ Metro 御堂筋線） 千里中央

(大阪モノレール）- 柴原阪大前 - (徒歩) - 理学研究科
所要時間 ４０分（JR東海道本線） 大阪梅田 （阪急宝塚線）阪急石橋阪大前または阪急蛍池 - (徒歩) - 理学研究科（大阪モノレール）

所要時間 ５０分

柴原阪大前 - (徒歩) - 理学研究科
大阪伊丹空港から

新幹線

至 京都
JR東海道本線

新大阪

至 東京

至 神戸

交通機関案内

新大阪駅から（阪急 宝塚線

Osaka
Metro
御堂筋線
(北大阪急行)

所要時間 ４０分（大阪モノレール）- 柴原阪大前 - (徒歩) - 理学研究科
所要時間 １５分（タクシー） 理学研究科（阪大理学研究科と指定）
所要時間 １０分

66

大阪（梅田）駅

至 なんば

JR
大阪環状線

吹田キャンパス
R171

N

核物理研究センター
産業科学研究所

⼯学研究科

北千⾥駅

東
⾨

阪
急
千
⾥
線

レーザー科学研究所

中国⾃動車道

⼭田駅

阪急
⼭田駅

⽣命機能
研究科

⼤学本部
正⾨

阪⼤本部前
バス停留所

⾄
豊中キャンパス⼤阪モノレール
阪⼤病院前駅
⾄ 京都

茨⽊駅

万博公園

府道中央環状線

⼤阪モノレール

名
神
⾼
速

東
海
道
本
線

万博外周道路
右回り⼀⽅通⾏

万博公園駅

吹田インター
⾄ ⼤阪

⾄ 淡路

新⼤阪駅から

交通機関案内Osaka① （ Metro 御堂筋線 ） 千⾥中央
豊中キャンパス 吹田キャンパス
交通機関案内柴原 （⼤阪モノレール） 阪⼤病院前
阪⼤前
所要時間２０分(阪急バス)(⼤阪モノレール）
阪⼤病院前
所要時間 ３５分

阪⼤本部前 所要時間 ５０分② （J R東海道本線） 茨⽊ （近鉄バス） 阪⼤本部前
阪急京都線沿線から所要時間 ５０分③ 淡路 （阪急千⾥線） 北千⾥ （徒歩） 吹田キャンパス
所要時間 ４０分

⼤阪伊丹国際空港から④ （⼤阪モノレール） 蛍池

千⾥中央

以下①と同じ所要時間３５~５０分

67

大学院入試情報と研究グループの活動は web 上でも公開されていますので、下記のホームページを御覧ください。各研究室へのリンクも張られていますので、より詳しい情報が得られます。
物理学専攻ホームページ
http://www.phys.sci.osaka-u.ac.jp/index-jp.html
宇宙地球科学専攻ホームページ
http://www.ess.sci.osaka-u.ac.jp/

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