北海道大学大学院理学研究院
固体物性Ⅱ研究室
光のなかの物質と「ゆらぎ」、静と動の世界
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研究内容について

光のなかの物質と「ゆらぎ」、静と動の世界

 極微の視点から見ると僅かな種類の基本粒子からなる物質ですが、たくさんの基本粒子が集まることで、気体や液体、固体へと変化したり、硬い、軟らかい、あるいは電気を通したり、通さなかったりと、身近な自然現象にあるように想像を超えた物質の豊かな多様性が顔を出します。水と氷の間の変化に見るように、物質は環境の変化により安定だった状態から別の安定な状態へと変化(相転移)します。ここでは巨大な数の粒子の間の協力的相互作用と、その粒子の集団運動が重要な働きをします。このような多体系が集団として見せる協力現象(相転移現象)を発現するとき、安定な状態の中に不安定化の要因が生じ、それに由来した集団運動の「ゆらぎ」が発達して感受性(感受率)の増大を伴いながら新たな秩序をもつ状態へと変化します。本研究室では協力現象を支配する「ゆらぎ」と秩序に注目してレーザー光を用いた分光実験による動的構造(相転移ダイナミクス)の解明と、X線(光)を用いた回折実験による静的構造の解明の両視点(静と動の世界)から、固体の古典的、または量子的な協力現象について発現機構を解明します。そしてさらに光と協力現象が交わり物質の多重安定性を経て発現する新奇な光誘起協力現象(光で導く協力現象)を探索し、その発現機構の解明を目指します。

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