研究所・研究センター一覧

東京大学物性研究所

Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo
  • 第1部会
  • 共同利用・共同研究拠点

研究所・センターの概要


所長
瀧川 仁
Takigawa, Masashi
キーワード
物性科学、新物質、ナノサイエンス、量子ビーム、強磁場、光科学、計算物質科学
住所
〒277-8581
千葉県柏市柏の葉5-1-5

物性科学は、色々な物質が示す多彩な性質(物性)を、そのミクロな構成要素である原子や電子が従う物理法則に拠って解明する学問として発展してきました。現在ではその知識をもとに、新しい化合物やナノスケールの人工物質に対して新しい性質や機能を見出す研究が進み、物理学、化学、材料工学の境界を超える学問として、現代文明を支えるエレクトロニクスや情報技術の基礎となっています。物性研究所は、我が国の物性科学の研究推進のために、全国の物性研究者の要望を受けて1957年に東京大学附置の全国共同利用研究所として設立されました。2000年からは柏キャンパスで活動を行なっています。また、2010年からは共同利用・共同研究拠点としての活動を展開しています。

平成27年度の研究活動内容及び成果


物質に強い磁場をかけると、その性質が劇的に変化する場合があります。そのため、物質の性質の研究(=物性研究)にとっては、強磁場の生成が重要な手段のひとつとなっています。地磁気のおよそ5万倍にあたる20 テスラを超える強磁場環境を得るためには、通常、大電流の放電によって“パルス磁場”を発生させますが、そのようなパルス磁場環境では、磁場の強さが高速に変化してしまうため(およそ1万テスラ/秒)、これまでは物性の精密測定が極めて困難でした。
物性研究所・国際超強磁場科学研究施設では、世界最大の210メガジュールの出力を持つ直流発電機を用いることにより、35 テスラ以上の強磁場領域においても、磁場変化が0.1秒間に0.01テスラ未満という非常に安定した磁場を発生させることに成功しました(左図実線)。これにより、強磁場環境下での様々な精密測定が可能となり、例えば、これまでは不可能であった強磁場中の比熱測定も実現しました(右図)。
これらの成果は、詳細な研究が困難であった強磁場領域での物性研究を促進し、今後さらなる発展につながると期待されます。

Fig29_02

(左図)直流発電機により得られた安定した磁場。
(右図)安定した磁場下で得られたCe系化合物の比熱。

社会との連携


毎年秋に開催する一般公開や、市民講演会を通じて物性科学の知の普及に努めるほか、中高生の施設見学などを積極的に受け入れています。

29-fig2

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