AkahoshiLaboratory

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<誘電体&界面動力学研究室>

スタッフ

  • 赤星信
  • 小隈龍一郎

学生

4年生

  • 田中彩美
  • 野田裕司
  • 長田真伍

研究内容

(1)誘電体

誘電体とは、静電場をかけても直流電流が生じない電気的絶縁体のことで、電気系における絶縁材料やコンデンサの電極間挿入材料として利用されます。しかし、電気を通さないという特性以外の様々な特性、例えば、光学的、熱的、機械的、化学的などの特性は極めて多様であり、更にその構造を微細に制御したり、複合化したり、不純物を混ぜたりすることによって多彩な材料に変身させることができます。誘電体は半導体、金属、超伝導体、強磁性体などとともに、現代の産業や医療,科学研究や日常生活に不可欠の材料となっています。誘電体研究はきわめて広い分野にわたっていますが、ここでは現在、次のようなテーマに取り組んでいます。

光に対する誘電体の働きの、デザインなどへの応用

光学的に異方性のある誘電体には光の偏光状態を変える働きがあります。これを利用して、自然光(偏っていない光)に対してはほとんど無色なのに適当な偏光(白色)を当てると色が現れるものを作ることができます。また、誘電体内部の屈折率の微細な空間分布を制御すると、様々な機能をもった光学素子を作ることができます。このような、特殊な構造をもつ光媒質の光学機能を、色彩や画像関連のデザインに応用するための基礎研究です。

(2)界面

界面とは、お互いに混じり合おうとしない2種類の物質が接しているときの境界面のことです。界面の働きは対象とする物質の体積が小さいほど顕著に現れます。液体の形について例をあげると、バケツいっぱいの水を床にこぼせぱ水は重力で平たく広がりますが、一滴の水をテーブルの上にそっと落とすと界面張力の働きで重力にさからって丸く盛り上がります。界面動力学の研究では、界面に関わる諸現象を"形"あるいは''パターン"の変化として捉えていきます。現在取り組んでいるテーマは次の3つです。

1.水面に浮かぶ油の形の変化

水面上の細長い油の帯の縮まり方やちぎれ方を理論的に解析します。

2.泡の2次元パターン

2枚の透明な板で挟まれた石鹸の泡の模様(2次元パターン)の時間変化を観察します。気泡を隔てる石鹸膜の両面が空気との界面で、そこで生じている物理的過程と気泡の数や形などに関する統計量との関係を調べます。

3.合金の規則化に伴うパターン形成

2種類の原子が一様に混合した状態の合金を急冷したときに、異なる性質を持つ領域に分離していく過程を理論的に解析します。

(3)その他のテーマ

上で述べたテーマの他に、3年次後期の応用物理学研究A&Bや4年次の卒業論文では教職を志望している人などと一緒に、次のようなテーマにも取り組んでいます。

物理玩具の解析と開発

物理現象に対する興味を引き起こすような、あるいは、物理の理解を促進するようなオブジェ、玩具、教材など(例えば、ダンジングミニ4駆、ローレンツルーレット、など)の解析や開発です。


最終更新 : 2016/08/20 16:08:37 JST