東北大学 大学院 理学研究科・理学部|広報・アウトリーチ支援室

2016年4月27日レポート

4月23日(土)仙台市天文台 アースデイ講演会 花輪 公雄 教授「エルニーニョと日本の天候」

20160423_10.jpg 20160423_20.jpg  2016年4月23日(土)、仙台市天文台 加藤・小坂ホールにて、地球物理学専攻 教授 花輪 公雄 先生のアースデイ講演会が開催されました。仙台市天文台では、2010年から毎年、ユネスコが定めた地球環境について考える日「アースデイ」にちなんだ講演会を行っており、今年で6回目となります(2011年は震災のため休止)。花輪先生は初回より毎年欠かさずご講演されております。
 今回は「エルニーニョと日本の天候」と題し、詳細に且つ最新のデータを用いてご講演されました。エルニーニョとは実は2種類の意味を持ち、(1)毎年起こる季節的な現象、(2)数年毎に起こり半年から1・2年程度持続する現象、があります。今回のエルニーニョは(2)のことを示しています。
 エルニーニョとは、太平洋西部赤道域の暖水が東部に移動する現象で、それは大気を暖める熱源の移動とみなすことが出来ます。これは従来から知られていた大気の南方振動現象と一体のものであることが分かったため、El Nino/Southern Oscillation(ENSO、エンソ)現象(イベント)と呼ぶこともあります。またエルニーニョはおおよそ4年に1度の周期で現れ、異常なものではなくよく見られる現象と言えます。
 花輪先生は所々に「ちょっと一息」と題してエルニーニョに関連した楽しい話題を提供され、終止和やかな雰囲気のなか進められました。さて、今年の夏季はラニーニャ(エルニーニョと逆に海面水温が平年より低い状態が続く現象)と予測されており、その時は「暑夏」になることが多いとのことです。実際はどうなるでしょう?最後は花輪先生の「来年もお会いしましょう!」との言葉で締め括られました。
2016年4月21日レポート

平成27年度 物理学のフロンティア サイクロトロン・RIセンター、電子光理学研究センター

<サイクロトロン・RIセンター>
☐ テーマ:「サイクロトロンとレーザーを用いて冷たい不安定原子を生成しよう」
☐ 講 師:酒見 泰寛 先生、原田 健一 先生
☐ 流 れ:加速器施設見学、ゼミ2回、核反応実験見学1回、レーザー冷却実験2回

<電子光理学研究センター>
☐ テーマ:「電子加速器で拓く極微の世界」
☐ 講 師:須田 利美 先生、村松 憲仁 先生
☐ 流 れ:大型電子加速器見学

☐ 備 考:物理学のフロンティア(詳細はこちら)

 「サイクロトロン・RIセンター、電子光理学研究センター」コースを密着取材させて頂きました。「冷たい不安定原子を作ろう」というタイトルで、(1)学内の加速器施設(サイクロトロン・ラジオアイソトープセンターと電子光理学研究センター)、(2)ゼミ、(3)研究の一端に触れる実験実習の3段階で実施しました。
 行程が進むにつれ、参加学生の緊張も解れ指導教員との距離も縮まります。通常気になっていることを質問したり、実験がどのような方法で進められているのかを体感しながら学んでいきます。また(おそらく)生涯初のプレゼンテーションを経験し、教員から細やかなアドバイスを受けることが出来ます。物理学のフロンティアは学術的なことはもちろんですが、研究室の雰囲気に触れ、自分の将来を具体的に考える材料の一つとして、大変有意義だったのではないでしょうか。

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  酒見 泰寛 先生のコメント  
 東北大学では、様々な加速器施設・量子ビームを用いたサイエンスが展開されていますが、比較的、コンパクトな学内共同利用施設であるサイクロトロンを用いて、自然界には存在しない不安定な原子・放射性同位元素(RI)を人工的に生成し、レーザー光を照射することで、急速に生成RIを冷却・真空中にトラップすることが可能になります。この極端に冷たいRIは、実は、未知の素粒子の存在や質量を探索できる顕微鏡の役割を果たすことが可能となり、現在、この極端に冷たいRIを生成する実験が、国際的にも注目されているところです。
 この物理学のフロンティアでは、実験の心臓部であるサイクロトロンやレーザー実験装置等を見学し、次に、冷たいRIを用いて、どのように未知の素粒子を観測することができるのか、ゼミを行って理解を深め、最後に、実際にルビジウムという安定原子を用いてレーザーで冷却・トラップする実験を行いました。
 加速器、レーザーという、物理分野では異なる研究領域の実験技術を融合した、新しい加速器科学の展開を紹介することで、若手が、この実験分野に広く視野を持ち、関心が深まったと、アンケートや、ゼミの途中で、印象を聞いているところです。今後に向けてどのように物理学のフロンティアを進めるべきか、今回の活動で大いに勉強になりました。


  参加学生のコメント  
 今回の活動は自分の知らなかった事に多くふれることができ、とてもいい経験になりました。また、気になっていることを質問することができて良かったです。ただ、自分の知識やど忘れなどでたまにつっかかる部分があったので、一回自分の知っていることを確認してから参加すれば良かったと反省しています。
 実験に関しては実際の実験の現場を見て、その一つの実験でも役割が多様化していることが実感できて良かったです。また実際に使っている実験機器に触れることができ楽しかったです。しかし、電圧を変えた場所が詳細にはわからなかったので、最適化をやりにくかったです。

 今回の物理学のフロンティアでは、光子の運動量を使って原子をトラップする技術を実験を通じて学ぶことが出来ました。
 学部1年生の段階から研究室の雰囲気を知る機会を得られたことは、自身の将来を考える上で非常に参考になりました。そして、普段の勉強を進める上でモチベーションを保つ助けにもなりました。
 協力していただいた先生方にはとても感謝しています。ありがとうございました。

  原田 健一 先生の実験解説  
 今回のタイトルにある「不安定原子」は加速器を用いて生成され、その生成された不安定原子は、電場によってイオンとして引き出されます。イオンのままではレーザー光によって「冷たく」することができないため、冷却する前にイオンを中性化する必要があります。
 物理学フロンティアの実験では、安定であるルビジウムイオンを用いて中性化を行い、レーザー光で冷却・トラップする実験を行いました。具体的には図1に示されているように、ルビジウムイオンビームを生成・供給するイオン銃から、ルビジウムイオンをイットリウムで作られた標的に照射します。この時、2か所の電極によってビームの集束や位置の調整を行うことで、イットリウム標的にイオンが最大数照射されるように調整します。まずはイオン銃からの加速電圧を変えた時の最適な電場のパラメータを探索しました。
 その後、電子をイットリウム標的表面から受け取って、中性ルビジウム原子として放出された原子集団を、6方向からのレーザー光と四重極磁場を用いて冷却・トラップする実験を行いました。レーザー光の光子が持つ運動量を原子が受け取ることで急速に減速され、磁場によって作られたポテンシャルによって真空中に局所的にトラップされます。これは磁気光学トラップと呼ばれています。
 イットリウム標的は90°回転することができるため、十分にイオンが蓄積された後、ガラスセルの方向に回転します。回転後、標的を加熱することで、中性化されたルビジウムがガラスセルに放出され磁気光学トラップによってトラップされます。トラップされたルビジウム原子は光の吸収・散乱を繰り返し、蛍光を放出し続けているのでCCDカメラによって観測することが可能になります。実験では、実際に中性化されたルビジウム原子の観測に成功することに成功しました。

20160420.png図1.イオン銃から生成されたルビジウムイオンを中性化し、レーザー光によってトラップする実験装置

2016年4月11日レポート

平成28年度 新入生オリエンテーション

 入学式直後の4月8日(金)〜9日(土)、国立岩手山青少年交流の家にて平成28年度理学部新入生オリエンテーションが実施され、新入生、教員、引率学生など約370名が参加しました。
 このオリエンテーションは、全学教育科目及び理学部カリキュラムの履修方法やサークル活動など、大学におけるあらゆる活動のアドバイスなどが行われ、新入生にそれを参考にして充実した学生生活を送ってもらうことを目的としています。全ての学科が一同に集まることはオリエンテーション以外はあまりありません。今年は学年全体で宮城県出身者は7%、東北出身者は25%とのことで、全国各地から320名の新入生が入学しました。初対面の皆さんがこの2日間で交流を図り、引率の先生方、先輩方とも直接話をすることにより、今後の共に過ごす仲間を作れたのではないでしょうか。充実した時間を過ごせたようです。

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2016年4月 5日レポート

3月26日(土)〜28日(月) 海洋と地球の学校2016〜災害を見つめ、明日の地球科学を考える〜

3月26日(土)〜28日(月)に行われた「海洋と地球の学校2016〜災害を見つめ、明日の地球科学を考える〜」の開催報告を、海洋と地球の学校実行委員会 中尾美紗子さん(理学部地球惑星物質科学科4年)よりいただきましたのでご紹介致します。

 3月26日(土)、27日(日)、28日(月)の3日間、オーエンス泉岳自然ふれあい館にて「海洋と地球の学校2016」を開催しました。「海洋と地球の学校」とは、昨年度東北大学と山形大学で地球科学を学んでいる大学生・大学院生が中心となって立ち上げた地球科学に関する分野横断型の勉強会です。地球科学に興味のある人なら誰でも参加することができ、今年度は高校3年生から社会人まで幅広い年代の人が参加し、「災害を見つめ、明日の地球科学を考える」をテーマに講義・ディスカッション・巡検を通じて理解を深めました。

 1日目、2日目は東北大学と産業技術総合研究所から6名の先生をお呼びし、地震・津波・水災害・土砂災害・火山など災害にまつわる自然現象について講義を行いました。2011年の東北地方太平洋沖地震や2013年のフィリピンの台風による高潮災害など...そのメカニズムや被害についてわかりやすく教えていただきました。また、講義の間にはグループディスカッションとして地図を用いた「DIG (災害図上訓練)」などを行い、防災・減災について議論を交わしました。
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 3日目は仙台平野沿岸部へ巡検に行きました。2011年3月11日から5年経った被災地の復興状況や震災遺構、津波堆積物などを直接見ながら、机上では体験できないことを学びました。
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 実行委員会では今後も継続してこの活動を行っていきたいと考えており、新しいスタッフを募集しています。興味のある方は「海洋と地球の学校2016」ホームページ(http://kaiyotochikyunogakko-2016.jimdo.com/)をご覧ください。

海洋と地球の学校実行委員会 中尾美紗子(理学部地球惑星物質科学科4年)
2016年3月29日レポート

3月26日(土)「海をはかる〜海洋観測と私たちの暮らし〜」が開催されました

 2016年3月26日(土)、本研究科青葉サイエンスホールにて「海をはかる〜海洋観測と私たちの暮らし〜」が開催されました。このイベントは、国際アルゴ計画の運営チーム会議が今年日本(横浜)で開催されるのをきっかけに、仙台での講演が決まりました。2000年に始まった国際アルゴ計画のもと、世界の海を常に観測している約4000台の小型自動観測ロボット「アルゴフロート」、海と天候・気候の関わり、身近な水産資源に関わる海の環境といった話題など、海の専門家が、色々な切り口で海についてわかりやすく解説してくださいました。当日は小学生から大人まで50名以上の参加があり、海にまつわる身近な疑問から、国際アルゴ計画に関する疑問までたくさんの質問が相次ぎました。
 アルゴ計画への取り組みについては、こちらのURLから見られます。(海洋研究開発機構Web)⇒http://www.jamstec.go.jp/ARGO/

【リンク】
*「仙台市環境Webサイトたまきさん」たまきさんブログ 「アルゴフロート計画って、知ってる?ビックリな海洋探査の話。

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2016年3月29日レポート

3月4日(金) 地学専攻 大谷栄治教授 最終講義

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 3月4日(金)、理学研究科大講義室にて、地学専攻 大谷栄治教授の最終講義「地球惑星内部の教育研究:その過去・現在・未来(Research and Education of the Earth's Interior in the past, present and future)」が行われました。
 愛媛大学やANUで過ごされた時の青春・修行時代のお話や、その後、東北大学に異動されてからの研究内容の推移など、幅広くお話をしてくださいました。時には笑いを交えながら終止温かい雰囲気の中、講演は進められました。在学生や教職員の他、卒業生、他大学に異動された先生方などが全国各地から来てくださり、会場は沢山の人々で賑わいました。

大谷栄治先生よりメッセージをいただきました

 このたびは、最終講義の機会をくださりどうもありがとうございました。愛媛大学に奉職してから35年、東北大学には在職25年となり、退職の日を迎えました。
 最終講義では、これまで私が夢中になって取り組んできました地球内部研究について、裏話を加えてお話ししました。35年間の教育研究生活では、多くの課題の解明に学生の皆さんと精一杯努力してきました。しかし、そのような教育研究の努力にも関わらず、地球内部には、まだまだ重要問題が山積していることもお話ししました。
 同僚・後輩の教員の皆さん、学生・大学院生のもなさん、さらに地球内部研究が進展するように頑張ってください。もちろん私も今後も同様、地球の謎の解明にむけて努力したいと考えています。皆さんの今後のご活躍をご期待いたします。

↑ 【思い出の写真】写真をクリックするとスライドショーになります


  学際科学フロンティア研究所の柴﨑裕樹先生より
大谷先生へのメッセージをいただきました  

 大谷先生との出会いは、私が学部4年生の時でした。当時私は、東北大学の別の学科に所属していたのですが、大学院進学の際に所属学科の先生に紹介して頂いたのが初めてでした。初めての面談の際、私が大学院で惑星の研究をしたいと伝えると、大谷先生は、「それならばこんな研究がある」と、すぐに火星の内部に関するテーマを紹介して頂きました。それが私の修士のテーマとなり、将来はこの道で研究者に進もうと決意した思い出深い研究となりました。
 私の時もそうでしたが、学生の興味を第一優先にして研究テーマを決める大谷先生のスタイルは、幅広い見識と垣根のない興味、そして底の知れない知識欲があってはじめて成せるものだと思います。指導する側となった今、その難しさを痛感し、大谷先生の人並み外れたバイタリティに改めて感銘を受けるとともに、その姿に、私も負けていられないと鼓舞して頂いてもおります。
 これからは自由な立場になられ、より一層研究に没頭されることと思います。いつまでも我々の前に立ちはだかる偉大な存在であられることをお願いするとともに、その経験を後進にご教授頂けますようお願い申し上げます。これまで大変お世話になりました。益々のご健康とご活躍をお祈りいたします。

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▲2011年9月(博士課程学位記授与時)
右:柴崎先生、中央:大谷先生、
左:小澤信先生(リーディング大学院G-Safety、同大谷研卒業生)

2016年3月22日レポート

3月19日(土)東北みらいプロジェクトレクチャーシリーズ「地球と宇宙の「謎」に挑む」

20160319_10.jpg 20160319_20.jpg  2016年3月19日(土)、東北大学川内キャンパス 文科系総合講義棟2階大講義室にて、東北みらいプロジェクトレクチャーシリーズ「地球と宇宙の「謎」に挑む」が開催されました。会場はほぼ満員となり宇宙に対する関心の高さが窺えました。
 理学研究科より地学専攻の中村智樹先生が「小惑星探査機『はやぶさ』の贈り物 -太陽系の惑星はどのように誕生したか」と題して講演されました。中村先生は探査機『はやぶさ』が持ち帰った帰還カプセルの初期分析チームに参加されました。
 密封された帰還カプセルは「クリーンチャンバー」で開封しました。チャンバー内部はクリーンな窒素を充填しています。もっとも地球上で変質しにくい状態で分析を行うためです。チャンバーに直結した手袋に手を入れ中腰のまま慎重に作業を進めます。作業に関わった中村先生を含む分析員はひどい腰痛に悩まされたそうです。1日10時間で微粒子たった5粒の分析しかできません。限られたサンプルの分析方法として、初めに非破壊分析を行い、その後、破壊分析を行います。
 ハヤブサが戻ってから5ヶ月、3000粒のサンプル解析を終えました。いろんな形状、素材の微粒子を分析し「S型小惑星は原始天体であった」「イトカワ微粒子は天体内部で加熱されたものとそうでないものがある」「多くのイトカワの微粒子は強い衝撃を受けている」と言う結論を導きだしました。サンプルの一部は、将来高度な分析方法が開発された時のために分離保管しています。近い将来新たな結論が増えるかもしれませんね。

*参考 理学研究科 小惑星探査機『はやぶさ』特設ホームページ

2016年3月 9日レポート

物理学専攻 平成27年度新博士講演会・祝賀会が開催されました

 3月1日(火)、理学研究科合同A棟にて物理学専攻 平成27年度新博士講演会・祝賀会が開催されました。
 まずはじめに、永尾翔さん、高橋遼さん、田中祐輔さんによる新博士講演会が開かれました。発表者はそれぞれ、異なった分野の研究者にもわかりやすい資料を作成し、研究の成果だけでなく自分の経歴や、その研究をするに至った経緯を発表していました。発表後の質疑応答も活発に行われましたが、自分の考えに自信を持ち、堂々と答えていました。

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永尾翔さん「新手法を用いたハイパー原子核の精密質量測定」


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高橋遼さん「流体系における電子スピン流効果の研究」


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田中祐輔さん「高分解能スピン分解光電子分光装置の建設とトポロジカル結晶絶縁体の研究」

その後、博士・修士修了生への各賞授賞式が行われました。物理学専攻賞は、博士論文、修士論文が特に優秀だった学生を表彰するために設立された賞で、受賞者には、小林俊雄物理学専攻長より賞状と記念のオリジナルメダル(博士の受賞者はゴールド、修士の受賞者はシルバー)が授与されました。また、1名が総長賞候補者として推薦されました。
各賞受賞者はこちらをご覧ください。⇒ http://www.sci.tohoku.ac.jp/news/20160303-7826.html

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引き続き祝賀会が開催されました。軽食を楽しみながら研究室仲間や先生方と思い出話などで盛り上がり、終始にぎやかな雰囲気の祝賀会となりました。

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\博士号取得&専攻賞受賞おめでとうございます!/
2016年3月 7日レポート

3月5日(日)科学で東北を盛り上げ隊!@石巻

 2016年3月5日(日)、石巻市の遊学館にて「科学で東北を盛り上げ隊!@石巻」が開催されました。
 このイベントは、やまがた『科学の花咲く』プロジェクト(山形大学)が、子どもたちに科学に親しんでもらおうと企画した科学実験イベントで、今回、理学研究科からは地学専攻の学生たちがつくったミュージアム支援団体「みちのく博物楽団」と「広報・アウトリーチ支援室」の2団体が参加させて頂きました。
 今回は11団体が参加し、3団体によるサイエンスショーも行われました。会場は市街地からは少し離れた場所となりますが1日を通してたくさんのご来場者がありました。来場者数(延べ人数)は1,868名でした。全ブースを回った子供達も多く、たくさんのお土産を手に楽しんでいました。また次回をおたのしみに!

【みちのく博物楽団「化石プニプニレプリカを作ろう!」】
 石巻からはどんな生きものの化石が見つかっているのかを知ることを通して、地域の地質や成り立ちなどの「身の回りの地学」に関心を向けてもらうことを目的としたワークショップ「化石プニプニレプリカを作ろう!」。特に石巻は三葉虫の化石が日本で初めて発見された場所として知られています。このことから今回のモチーフは新作「三葉虫」です。レプリカが出来上がって行く様子を見ながら化石の勉強。学生達の説明に耳を傾ける子供達でした。
【リンク】 *みちのく博物楽団「科学で東北を盛り上げ隊!@石巻 201603

【広報・アウトリーチ支援室「ふしぎなシートでキラキラ光の万華鏡」】
 「分光シート」を使用した万華鏡は、通常とはちょっと違う見え方でキラキラ光ります。見本の万華鏡を覗き込んだ時の子供達の「わー!すごい!」「きれい!」と言う歓声にご父兄の方々も興味津々でした。「どうしてこう見えるの?」と言う疑問に答えながら楽しく製作を進めます。穴の大きさ・数・デザインによって光の見え方が変わります。自分だけのオリジナル万華鏡が完成しました。

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2016年2月24日レポート

2月17日(水)〜18日(木)東北大学名誉博士号授与式、記念シンポジウム Mildred. S. Dresselhaus教授 (MIT)

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 2月17日(水)ウェスティンホテル仙台にて、Mildred. S. Dresselhaus教授に対する東北大学名誉博士号授与式・祝賀会が行われました。また翌2月18日(木)には理学部キャンパス合同c棟青葉サイエンスホールにて記念シンポジウムを開催しました。

研究経歴と推薦理由
 Mildred. S. Dresselhaus教授は、ナノサイエンス特にナノカーボン材料(グラファイト、ナノチューブ、グラフィン)また熱電材料研究の世界の第一人者であり、85歳にして現役女性研究者として華々しい研究活動を半世紀以上にわたって続けています。その世界的な評価は非常に高く、世界中から著名な賞を受賞、名誉博士号、レクシャーシップ、名誉会員など多く受賞されています。特にカーボンナノチューブの研究においてはノーベル賞受賞候補者に挙げられる業績を挙げており、物理学および材料科学の世界的に著名な賞である、カブリ賞、ロレアルユネスコ賞、他、米国内の文化勲章に相当する米国自由メダルの授与、さらには学会などの活動でも米国物理学会、米国科学会AAAS(雑誌SCIENCEの母体)などの米国主要学会の会長等を歴任するなど、各学会の最高栄誉賞を受賞されています。最近の科学雑誌では、"Queen of Carbon(炭素の女王)"と呼ばれています。
 また、女性研究者の草分け的な研究者であり、4人のお子様とご主人(Gene Dresselhaus教授、MIT)とともに女性研究者の地位向上にも重要な役割を果たして来ております。

東北大学における教育・研究への貢献
 Dresselhaus教授は、東北大学の理学研究科の21世紀のCOEプログラムにおいて、国際評価委員としてCOEシンポジウムに参加(2007年)し、COEプロジェクト運営評価に関する貴重なコメントをいただくなど、東北大学のプロジェクトに大きな貢献をしています。また21世紀COEに続くグローバルCOEプログラムでも、本学の教員との共著者として多くの論文を発表しています。また、Dresselhaus教授は東北大学において直接共同研究も進めており、理学研究科の大学院生の多くと共著の論文を書いています。共著論文を発表している大学院生は、学位取得後、日本国内で研究職に就いているのはもちろんのこと、アメリカやドイツなど海外で教授職に就いている者も多く、国際的に活躍しており、相互の教育研究活動は大変活発に行われ、本学のアクティビティに多大な貢献をしています。
 また、Dresselhaus教授は、東北大学に来た時に、研究以外でも女性研究者の研究環境の改善として理学研究科において男女共同参画の講演を行い、女性研究者との多くの議論をしていただきました。このことは、開学以来門戸開放を理念として掲げ、初めて女子学生を受け入れた本学の精神に合致し、本学における男女共同参画事業に大きな影響を与えており、その貢献度は多大なものとなっています。

【リンク】
*東北大学英語サイト
Tohoku University Honors Queen of Carbon Mildred S. Dresselhaus
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