名古屋大学工学部 受験生応援スペシャルサイト

物理工学科

スピン偏極パルス透過電子顕微鏡実験室 - Spherical Image - RICOH THETA

スピン偏極パルス透過電子顕微鏡実験室

何が学べるか

物理に立脚した工学の創造

現代の科学と技術は互いに不可分の関係にあります。科学上の発見が直ちに技術へ応用され、一方で工業技術の研究が科学を推進する力となっています。科学と技術のさらなる発展のため、物理工学科では物理学・計算科学・材料科学を基盤として、基礎から応用まであらゆるものを教育・研究の対象としています。物質の電気・磁気・光学的性質を調べて機能性物質の創製を目指す物性物理、極限的な高圧・低温・極小を調べて新規物質を探索する極限物理、DNAなどのソフトマテリアルや流動現象、機能性物質の設計指針を探る計算科学など、基礎から応用まで物理学を広く深く学んで、物質世界や自然情報の世界の冒険に挑みます。

物理工学科の概念図

学びの環境

物理の基礎と先端技術が身につく

物理学は、数学と並び、科学と技術の基礎となっています。本学科では数学と力学、電磁気学、量子力学に代表される物理学の基礎を、講義と演習でしっかり学べるカリキュラムを用意しています。4年次には、各研究室で教員から少人数で直接指導を受け、卒業研究を自らの計画のもとに行います。この過程で知識や技術に加え、コミュニケーション能力やプレゼンテーション能力も磨かれます。大学院へ進学すれば、応用物理や物質科学の最先端の研究を経験することでさらに高度な研究能力が身につきます。

研究室セミナーの様子

将来への期待

卒業生は幅広い分野での活躍が期待されます

物理工学科卒業生は、分野を問わず幅広く活躍しています。多くの学部卒業生は、さらに高度な研究能力の獲得を目指して大学院博士課程前期課程、いわゆる修士課程に進学します。学部、修士の卒業生は自動車、機械、電気電子、通信、化学など、幅広い分野に就職しています。卒業生の活躍を反映して各社から毎年多数の求人があります。修士課程修了後、毎年一定数は博士課程に進学します。博士課程卒業生は名古屋大学を始め、東京大学、京都大学、慶応大学など全国の大学の教員となっている他、理化学研究所などの公設研究機関や民間企業の研究員にも採用されています。

Key Words

ゲノム運動のシミュレーション

笹井研究室(生物物理工学)では、ゲノム運動のシミュレーションを行っています。この運動はDNAの読み取りを制御して細胞の働きを決める仕組みです。計算機シミュレーションはこの仕組みを理解して制御する方法として、大きな注目を集めています。

ヒトの細胞核内のゲノム構造計算モデル

電子の目でナノを見る観る診る

武藤研究室(ナノ顕微分光物質科学)では、原子サイズまで細く絞った電子で物質をなぞり、出てくる光・X線・電子のスペクトルを余すこと無く測定し統計情報処理することで物質の性質の地図をナノメートル分解能で描きます。

ナノ物性画像診断の模式図

研究室ピックアップ

 

物質デバイス機能創成学講座
電子機能材料
生田研究室

物質デバイス機能創成学講座
電子機能材料
生田研究室

高温超伝導体やトポロジカル物質など、革新的な機能を秘めた先進材料のポテンシャルを最大限に引き出すために、様々な実験手法を用いて基礎物性を解明することや、それらのデバイス化に取り組んでいます。


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量子物理工学講座
量子物性工学
竹延研究室

量子物理工学講座
量子物性工学
竹延研究室

有機材料・ナノカーボン材料・原子層材料など様々な材料を用い、有機レーザー・新原理発光素子・超伝導体素子など既存のエレクトロニクスにはない新しい機能性素子実現に挑戦しています。


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ナノ解析物質設計学講座
量子ビーム物性工学
曽田研究室

ナノ解析物質設計学講座
量子ビーム物性工学
曽田研究室

加速器から発生するシンクロトロン光やイオンビームなどの量子ビームを利用して、新しい材料分析法を開発するとともに、熱電材料や光触媒など量子効果に基づく機能性材料の開発を目指した基礎研究を行っています。


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量子物理工学講座
数理工学
張研究室

量子物理工学講座
数理工学
張研究室

数値解析学・応用数学の基礎理論に基づいて高性能計算アルゴリズムの開発に関する研究を行ない、それらを用いて物理・工学的諸問題に対する計算機上での数値的な解明に寄与します。


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ナノ解析物質設計学講座
フロンティア計算物質科学
白石研究室

ナノ解析物質設計学講座
フロンティア計算物質科学
白石研究室

数理・物理的解析及び計算科学的方法を駆使して、所望の機能をもつ新物質の設計や複雑な流体現象の解明など、物理現象の解明とその知見に基づく工学への応用の先端的な研究と教育を実施しています。


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量子物理工学講座
物性基礎工学
田仲研究室

量子物理工学講座
物性基礎工学
田仲研究室

電子や原子が持つ波としての性質をトポロジーや群論を使って解析。そこから生まれたマヨラナフェルミオン(トポロジカル超伝導体)や磁気スキルミオン(電子スピンの渦構造)の新機能を理論的に探索しています。


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物質デバイス機能創成学講座
ナノスピン物性工学
浅野研究室

物質デバイス機能創成学講座
ナノスピン物性工学
浅野研究室

我々は、磁性体ナノヘテロ構造の作製と界面スピン物性の解明、および磁性体と様々な材料(半導体、超伝導体、強誘電体等)を組み合わせた新規デバイス開発に取り組んでいます。


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量子物理工学講座
光物理工学
岸田研究室

量子物理工学講座
光物理工学
岸田研究室

光とは電場と磁場の波です。光を物質に当てると物質中の電子が光電場によって揺り動かされます。「光で物質を理解し、物質と光を制御する」をテーマに、様々な低次元電子系と光の関係について研究しています。


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ナノ解析物質設計学講座
材料設計工学
松永研究室

ナノ解析物質設計学講座
材料設計工学
松永研究室

電子構造や原子レベル構造の観点から、物質・材料のミクロな構造や巨視的な性質が発現する“しくみ”を理解し、それを新しい材料の創成につなげていくような研究を進めています。


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構造物性物理学講座
電子線ナノ物理工学
齋藤(晃)研究室

構造物性物理学講座
電子線ナノ物理工学
齋藤(晃)研究室

電子線を用いたナノ領域の構造と物性を解明する研究を行っています。また電子らせん波やスピン偏極電子等のユニークな電子線をもちいた新しいナノイメージング法の開発も行っています。


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ここがスゴイ!

  • 放射光X線散乱を用いた超精密構造解析

    澤研究室(構造物性工学)では、量子液体、励起子絶縁体、電荷・軌道自由度、紫外励起蛍光体など観測が困難で何かしら新しい物性を示す結晶の放射光による構造物性研究を行っています。

  • 世界を変える新規半導体材料の探求

    中塚・財満研究室(ナノ電子デバイス工学)では、高度情報化社会を支えるLSIの飛躍的な性能向上を目指して、電子と光を制御する新しいⅣ族半導体を創成しています。クリーンルームでのデバイス作製やSPring-8など大型実験施設での最先端技術による材料分析を進めています。

  • タイヤ用高性能ゴムの開発

    増渕教授は、民間企業との共同研究により、ゴム中の分子の運動を物理の視点で解析し、耐摩耗性、グリップ性能、低燃費を備えたゴム材料を開発しました。この研究は平成29年度文部科学大臣表彰を受けました。

わたしの6年間

ボート競技と研究に共通するのは、
自由に考え、議論して試す面白さ。

星野 徹

齋藤弥八研究室(ナノ物性工学)所属

学部1~4年次/物理をモノづくりに役立てたくて選んだ物理工学科。でも名大を選んだ最大の理由は、規模も歴史も全国有数のボート部で、高校時代のリベンジを果たすためでした。絶対に妥協したくないと、4年間ほとんどクラブハウスに泊まり込みで朝夕練習しました。戦略によっては格上の相手にも勝てるのがボートの魅力。監督やコーチも学生の意見を尊重し、自由に議論できる風土の中、3~4年次には主将として一体感のあるチームづくりができ、悔しい思いもしたものの、全日本大学選手権では次につながる結果を残せました。

“電界放出顕微鏡法”“電界イオン顕微鏡法”によりグラフェンの電界放出を研究。装置の改良も研究室の先輩などと協力して行います。

ボート部現役最後のレース(2015年8月、第42回全日本大学選手権大会)の様子。

大学院/炭素だけから成るシート状の物質“グラフェン”。厚みが原子レベルのため、先端に大きな電界をかけると電子を放出する“電界放出”が金属に比べて起きやすく、電界放出ディスプレイ(FED)の電子源などへの応用が期待されています。放出部分の構造を知るため、拡大像を得ることが研究の目的。助言したうえで方法は任せてくれる先生の下、学生同士で議論して進める研究の過程を楽しみながら、ミクロの世界が目に見える感動を味わい、世界初のデータ獲得に挑んでいます。入学前、自由な学風だと聞いていた名大は、部活動も研究室もそのとおりでした。

大学院へGO!

応用物理学専攻

科学と技術のインターフェース

本専攻に進学すると、学部で学んだ物理学の堅固な知識を基盤として、物性物理学、材料科学、計算科学分野におけるより高度かつ先端的な課 題の研究を行います。研究を通じて、新しい原理の発見とそれを広く応用する能力、新しい境界領域を創造する能力が身につきます。結果として基礎と応用の両分野で活躍できる研究者、技術者となります。後期課程では、社会の課題を自らの研究に結びつけ、その解決を果たすための創造力/総合力/俯瞰力を養います。高い見識を有し、国際的に指導力を発揮できる人材となります。

不活性雰囲気下での試料合成(竹中研究室)

物質科学専攻

新しい視点で物質を科学する

本専攻に進学すると、学部で学んだ物理学に、応用化学・応用物理学・材料科学等の幅広い理工学分野のエッセンスを融合させた物質科学の新しい学問体系を学べます。物質やデバイスが関わる幅広い工学と社会の発展に寄与できる多角的な視野・柔軟な価値観が身につきます。後期課程では、物質科学に関わる個々の学問分野をより深く探究しつつ、枠組みを乗り越えた周辺領域も学びます。科学技術分野で世界的なリーダーシップがとれる技術者・研究者を養成します。

ギガパスカル以上での超高圧力物質科学(長谷川研究室)