Special study course II(Physical Science) Q10

Numbering Code U-SCI00 45219 GJ57 Year/Term 2021 ・ Year-round
Number of Credits 12 Course Type graduation research
Target Year 4th year students or above Target Student
Language Japanese Day/Period
Instructor name YAMAMOTO JUN (Graduate School of Science Professor)
TAKANISHI YOUICHI (Graduate School of Science Associate Professor)
Yanagishima Taiki (Graduate School of Science Assistant Professor)
Outline and Purpose of the Course 液晶・高分子・エマルジョン・タンパク質・ゲル、そして生体構造に至る、“ソフトマター”と総称される物質を対象として、ナノスケールからマクロまで何段階にも渡るヘテロかつ階層的な構造を、実験・理論の両面から研究する。X線回折・光学顕微鏡による物質内部のナノ構造の解明や、力学・誘電・レーザー分光等のスペクトロスコピー法による、揺らぎやダイナミクスを研究する。また理論分野と協同し、統計力学理論によって、発見された現象の物理的メカニズムを探求する。
Course Goals  ソフトマターを物理学的に研究するための基礎物理学的な学問を学ぶ。後期は、未知のソフトマターの物理を研究するテーマを1人1つづつ、教員との相談により決定し、自らの力で科学を探求する考え方や実験手法を学びながら、ソフトマター物質の構造やダイナミクスやその原理、機能発現のメカニズムを明らかにすることで、ソフトマター研究者としての基礎知識、技能を習得する。
Schedule and Contents 第1回:課題研究輪講・実験の総合ガイダンス
第2回~第15回(前期):輪読 第1回で決めた担当者が各回を担当し,(Physics of Liquid Crystals, P.G. de Genne など英語版の教科書)を用いて、内容を参加者に解説する。ソフトマター理論の研究室と協同して(教員・TAの輪読参加)輪読を進める。
第16~29回(後期):各自テーマを決めてソフトマター物理の実験研究の初歩を学ぶ。実験テーマは、ソフトマター研究最先端に関わる未知の最新課題を、教員と履修者本人との間で十分な相談を行い決定する。選んだ課題に合わせてソフトマター物理学研究室が保有する、空間構造(偏光・位相差・蛍光蛍光顕微鏡とX線回折)、および時間軸ダイナミクス(動的光散乱・レオロジー・粘弾性・誘電・IR分光)などの測定法を適宜用いて、ソフトマター物質のナノ構造とダイナミクスに関する実験研究を行う。後期の具体的な実験スケジュールは、教員と相談して決める。

(2020年度の研究テーマ例)
1.光励起動的不均一
2.液晶混合系における動的結合
3.等方重合ゲルの揺らぎと電場効果
4.動的不均一性とナノ力学

第30回 実験成果発表 後期に研究室で行った実験を整理しながら、教員と共に結果の考察を行い、得られた研究成果についてパワーポイントなどを使って発表会で発表を行う。
Course Requirements None
Study outside of Class (preparation and review) ゼミ・実験などへの参加、教員との議論により講義履修を進める。必要な予習・復習は講義中に適宜指示する。
Textbooks Textbooks/References (2016年度)Physics of Liquid Crytals, P.G.De Genneなど。第1回の講義時間に詳細な説明を行うので事前に本を購入等しないこと。
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