巻号一覧
70 巻, 4 号
選択された号の論文の29件中1～29を表示しています
- |<
- <
- 1
- >
- >|
-
原稿種別: 表紙
2015 年 70 巻 4 号 p. Cover1-
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (30154K) -
岡 真原稿種別: 本文
2015 年 70 巻 4 号 p. 239-
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (216K) -
原稿種別: 目次
2015 年 70 巻 4 号 p. 240-241
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (6509K) -
安田 修原稿種別: 本文
2015 年 70 巻 4 号 p. 242-243
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (278K) -
鷲見 治一原稿種別: 本文
2015 年 70 巻 4 号 p. 244-252
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーボイジャー1号及び2号探査機は1977年に打ち上げられ,星間空間(銀河系空間)の探査をめざして飛翔を続けていた.打ち上げから35年の年月を経て,ボイジャー1号は遂に,我々の住む太陽圏の境界を越えて,星間空間領域に入った.2012年7月-8月のことであり,太陽から約122AU(1AUは太陽地球間の距離),光速で0.7日の距離でのことであった.星間ガス領域に入ってから現在(2014年秋)までの2年間に飛行した距離は光速で約1時間.この一歩は銀河の直径約10万光年に較べればまことに小さな一歩ではあるが貴重な一歩である.人類が作製した探査機が,通信及び観測が可能な状態で,史上はじめて星間空間に入り,今も観測したデータを地球に送り続けている.このことは1957年のスプートニク打ち上げに始まる数々の宇宙探査の歴史の中でも特筆すべき快挙であろう.太陽圏は太陽風プラズマが占める3次元空間領域である.太陽風プラズマは水素を主成分とする完全電離ガスであり,太陽コロナ(温度は100-200万度)を源として400-800km/秒の超音速で惑星間空間中を放射状に拡がる.太陽風プラズマは,太陽からの距離1AUの地球は勿論のこと,天王星や海王星などの外惑星領域をもはるかに越えて拡がり,遂には太陽系周辺の星間ガスと空間領域を分けあっている.太陽系周辺の星間ガスは水素を主成分とし温度は約6,000K,ガスは電離度約30%の不完全電離ガスである.太陽が静止した座標系で見ると星間ガスは23km/秒の速度で太陽側へ吹いている.そのため,太陽圏は星間風の上流側が頭で下流側が尾部の吹き流し状の形状になっている,と考えられている.太陽圏の最外層はヘリオポーズと呼ばれている.ボイジャー1号(以下,V1)は星間風上流側へと飛翔を続け,上述のように2012年7月-8月にヘリオポーズを越えて星間空間に入った.このことは間違いのない事実と考えられている.しかし,ヘリオポーズ近傍の状態は未だよく理解されてはいない.今までは,太陽圏と星間空間では様相が画然と異なっているはずと考えられてきた.そうであれば,V1がヘリオポーズを越えて星間空間へ入った時点で,磁場データも銀河宇宙線データも同時に大きく変化するはずであった.しかし現実のデータはその予想とは異なっていた.銀河宇宙線観測ではまず2012年4月に第1ステップ増加があり,約4カ月後の2012年8月末に決定的とも思われる第2ステップの大きな増加があった.これら銀河宇宙線観測からは第2ステップ時に,V1はヘリオポーズを通過し星間空間に入ったと考えてよさそうである.しかし磁場観測ではV1がヘリオポーズを越えて星間空間に入ったのは2012年7月半ば,銀河宇宙線第2ステップ増加の時よりも約1月半も前であった.これら観測での時間のずれが何を意味するのかは,未解決の問題として残されている.これら観測結果の解釈での問題は,単に学問上の問題にとどまらず,銀河宇宙線がどのように太陽圏に入り込んで来るのか等,地球を取り巻く環境にも関わっている可能性もある.ボイジャー2号探査機は,おそらくは数年以内にヘリオポーズを越えると考えられているので,V1の残したヘリオポーズ通過時の問題の解決に向けて,研究の進展が期待されている.抄録全体を表示PDF形式でダウンロード (19429K) -
大園 拓哉原稿種別: 本文
2015 年 70 巻 4 号 p. 253-259
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリー界面は,多くの現象に物理的境界条件として関わる.例えば,表面の凹凸構造等の形状は,その界面を通過・反射する光の特性や,その表面上に置かれた液体の濡れ現象などに強く影響する.そのため,注目する物理現象と人工パターン等の構造との相関が様々な実験系で調べられてきている.その構造に影響された現象の出力状態,例えば,光の散乱具合や液体の濡れ具合といった状態,を外部からの刺激によってダイナミックに調節できることもある.この場合の動的な調節能は新たな機能となり,工学的応用の観点では特に価値がある.この動的機能の実現のために,例えば,その現象に強く影響する物理的境界条件,すなわち表面凹凸構造自体等,が可変なシステムが利用できる.また,このシステムは様々な物理現象と表面凹凸構造の相関を効率的に評価できる基礎実験のプラットフォームとしての活用も期待できる.そのシステムの典型例としてシワ=リンクル構造を挙げる.ここでリンクル構造とは,柔軟で平坦な基板上に作成された比較的硬い表面薄膜の非破壊的な座屈(buckling)により発生する表面凹凸構造である.この座屈は弾性力学における非線形変形現象の一つであり,ここでは表面薄膜の面内方向に加えられた圧縮ひずみにより誘発される.その凹凸構造は,サイン波状の滑らかな断面形状を示し,用いる材料の力学特性(ヤング率等)や表面薄膜の厚みなどに応じた特定の周期を有する.結果としてその表面は凹凸の2次元ストライプパターンを呈する.この周期長はサブμm領域でも容易に調整でき,また試料一面にリンクルが自発形成される特徴がある.この構造の理解と応用を目指し,周期以外にも,"凹凸の深さ"やその"凹凸構造の面内異方性"等の構造の制御に関して研究が進む.それらは,座屈を誘起する面内圧縮ひずみの"大きさ"と"面内異方性"に,それぞれ関わることが分かってきた.筆者等は,この構造を律する圧縮ひずみが,実験的に容易に可変である点に注目し,凹凸の深さやストライプ方向の異方性の可変性を明らかにしてきた.この周期的凹凸構造であるリンクルは,多様な現象の物理的境界条件として利用できる.特にこの形状可変性を通じて,その境界条件を変えることができ,以下のように,物理現象の状態制御を可能とする.(1)光拡散現象:光の波長より十分大きい周期を有するリンクルでは,その表面で透過・反射する光は幾何光学的に拡散される.よって,リンクルの深さを調節すると,光拡散の程度が制御できる.(2)液体毛管現象:リンクルの溝をオープンな毛細管とみなすと,溝に液体が浸透する毛細管現象の発生条件は溝断面のアスペクト比に関係するので,リンクルの深さによって毛管現象を制御できる.(3)液晶配向現象:ネマチック液晶は表面凹凸構造の異方性に応じて配向しうるので,リンクルの溝方向の異方性を変化させることで,液晶配向を可逆的に変えられる.(4)摩擦現象:摩擦力は表面の形状に依存して変わるため,リンクルの形状変化で摩擦力や摩擦状態を調節できる.以上のように,この形状可変なリンクル構造は,多様な現象に対する可変な物理的境界条件として,その状態を変化・調節するために利用できる.また,これらの現象を元にして新たな科学的発見や応用も期待できる.抄録全体を表示PDF形式でダウンロード (23250K) -
田中 文彦原稿種別: 本文
2015 年 70 巻 4 号 p. 260-268
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリー水溶性高分子ポリイソプロピルアクリルアミド(PNIPAM)は,昇温により32℃付近でランダムコイルから粒状高分子(グロビュール)に転移する逆コイル-グロビュール転移(iCG転移)を引き起こす.転移温度が体温に近く,高温で凝集する非常に鋭い逆転移であるためPNIPAMは感熱(感温)高分子と呼ばれ,医学,薬学,工学などに広く応用されている.PNIPAMの感熱性の分子論的起源は永く謎であったが,我々は最近水和の協同性に由来する鎖のシャープな脱水和が原因であることを指摘し,高分子の協同水和の理論モデル化を行った.このモデルに基づく水和量,鎖の平均両末端間距離,相分離線などの計算により,実測されたiCG転移の特性と,そのマクロな現れである高温相分離現象(LCST)を説明するのに成功した.相分離を示唆するLCST曇点曲線は,第2溶媒の混合,加圧,金属塩の添加などに敏感に反応して移動するので,iCG転移や相分離の制御法には多くの可能性がある.このような特性を有するPNIPAMを架橋剤を用いて化学架橋したマクロおよびミクロゲルも当然ながら感熱性を有し,32℃付近で急激な体積相転移が起こる.水溶性高分子の両末端を疎水基(短いアルキル鎖やフッ化炭素鎖)で疎水化すると,末端基の疎水凝集により会合したミセルを架橋点とする高分子ネットワークが形成される.両末端疎水化水溶性高分子はテレケリック会合高分子と呼ばれている.鎖の分子量を揃えると構造が均一なネットワークが形成されるので,疎水会合や可逆ゲルのレオロジー研究に格好のサンプルとなり,これまで多くの研究が行われてきた.末端疎水化PNIPAM(tel-PNIPAM)の水溶液中の会合構造は階層性を有し,希薄溶液中でのフラワーミセル,準濃厚領域でのミセル架橋ネットワーク,高温スピノダル領域で現れるメソグロビュール(100nm程度の巨大会合体),さらに高温でのメソグロビュールのフラクタル凝集構造などがあり,光散乱実験,中性子散乱実験,DSC測定,蛍光測定などにより詳細が研究されている.テレケリック会合高分子のミセル架橋点では末端鎖の引き抜きや会合による解離-再結合を繰り返すことができるため,ネットワーク全体としては連結しているにも拘わらず,ブリッジ鎖と末端自由鎖(ダングリング鎖)の間の転換による特異な運動様式で流動することができる.このような2状態間の鎖の組み替えによる流動を記述するために,ゴム弾性理論を動力学に拡張した「組み換え網目理論」を構築した.これにより,架橋ミセルの熱揺動や拡散,主鎖のコンホメーション変化などが溶液の粘弾性に及ぼす効果を精密計算し,レオロジー測定結果と比較することができるようになった.溶液は線型領域では単一緩和時間を持つマクスウェル流体のように振る舞い,緩和時間は末端鎖の結合解離時間で支配されること,剪断速度とともに粘度が上昇するシックニング現象の原因がブリッジ鎖の非線型伸長によること,剪断開始流においては流動による硬化現象や応力極大現象が生じること,高剪断速度領域で流動によるネットワークの破断が見られること,などが明らかになった.本稿では新規に合成した(tel-)PNIPAMを用いて,相分離とレオロジーについて汎用水溶性高分子PEOと比較しながら系統的に行った研究を紹介し,水溶性高分子に関する最近の研究動向を解説するものである.抄録全体を表示PDF形式でダウンロード (4983K) -
立川 真樹, 小田島 仁司原稿種別: 本文
2015 年 70 巻 4 号 p. 269-274
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリー1900年にPlanckが導出した放射法則は,19世紀末から続いた熱放射の論議に決着をつけるとともに,量子物理学への道を切り開いた.今日,一般的な熱計測法がPlanckの放射法則を礎に成立しており,基礎科学から熱工学にわたる広範囲で応用されている.白熱球などマクロな物体からの熱放射のスペクトルは,厳密には物質の化学組成や放射面の粗さに依存するものの,多くの場合,黒体もしくは灰色体のそれで近似できる.しかし,放射体が次第に小さくなり放射波長と同程度かそれ以下になっても,Planckの放射式は成立するであろうか?ミクロの極限である原子の発光スペクトルは,原子固有の線スペクトルである.放射体を小さくした場合,熱放射はどのように放射体自身の個性を獲得していくのだろうか?意外なことに,Planckの発見から100年を経た現在に至るまで,熱放射のサイズ効果を明確にした実験は行われていない.微粒子を対象とした実験の本質的な難しさによるのかもしれない.微粒子からの熱放射スペクトルを観測するためには,高温の微粒子を熱的に孤立した状態で空間に保持しなければならない.何らかの支持を用いれば熱的接触が不可避で,支持体自身からの熱放射が微粒子の微弱な信号を覆い隠してしまう.また,粒径が不均一な集団からの信号を観測したのでは,個々のスペクトル構造は平均化されて特徴を失ってしまう.そこで我々は,光トラップにより高温の微粒子を空中に浮遊させ,単一の微粒子からの熱放射スペクトルを計測する新たな実験法を開発した.我々の光トラップは,波長10μmの炭酸ガスレーザー光の定在波を利用したもので,トラップ領域に生じる上昇気流により重力の一部を相殺してトラップの安定度を向上させている.そこにアルミナ,酸化チタンなどの誘電体微粒子を捕捉すると,トラップ光を吸収して高温になり白熱する.このとき微粒子は融点を超えて液滴となっており,表面張力で球形をなしている.蒸発によって縮小していく高温微粒子からの熱放射の可視・近赤外スペクトルを観測すると,単調な黒体様のものから徐々に規則的な鋭いピークを持つ形に変化する.この周期的なスペクトルは,Whispering Gallery Mode(WGM)と呼ばれる誘電体微粒子の光共振器モードに共鳴した構造であることが明らかになった.物質が自然放出を起こす確率は,その空間の電磁場のモード密度に比例する.モード密度が離散的になる有限の空間では,特定の周波数で自然放出の増強・抑制が起こる.誘電体球のWGMは境界で全反射を繰り返しながら周回する電磁波によるモードで,非常に高いQ値を持つ.今回観測されたピーク構造は,WGMに同調した周波数で熱放射が増強されたもので,共振器量子電磁気学的効果を通して,誘電体微粒子の熱放射に放射体の形状や大きさの個性が現れることを示している.微小な熱放射体は火炎や星間ダストなど自然界にも豊富に存在しており,熱放射のサイズ効果の解明は自然現象の正しい理解に欠かせない.さらに,サイズ効果を積極的に利用すると,波長選択性や指向性など,熱放射の特性を制御することも可能になる.抄録全体を表示PDF形式でダウンロード (7389K) -
藤堂 眞治原稿種別: 本文
2015 年 70 巻 4 号 p. 275-282
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリースーパーコンピュータやワークステーションが計算物理における「実験装置」であるとすると,シミュレーションソフトウェア(プログラム)はそれらを使いこなすための「実験技術」であると言える.将来の研究成果につながる「技術」は,個々の研究者あるいは研究グループが,門外不出のものとして日々磨きあげていくべきである.このような立場に立つと,シミュレーションに使うプログラムは,これまでの経験と知識に基づき「速く」て「信頼できる」ものを自分で一から作るのが当然であり,できあいをブラックボックスとして使うのは研究として認められないということになろう.コンピュータの計算速度は年とともに指数関数的に伸びている.シミュレーションの手法もそれ以上の速さで進化している.例えば,量子磁性,高温超伝導など,電子相関の強い量子多体系に対する代表的な手法の一つである量子モンテカルロ法は,状態更新のアルゴリズムにおいて,近年,多くの本質的な改善がなされ,バイアスのない最も精密な数値解析手法となっている.それに伴い,アルゴリズムはますます複雑化している.プログラム開発や並列化,チューニングのためのコストは増加し,研究者の「専門化・固定化」も大きな問題となっている.その一方で,実験家の間でも,日常的なツールとしてのシミュレーションの需要が高まっている.このような状況のもと,計算機実験の技術開発や整備は,もはや個人の素養に頼るだけではなく,コミュニティー全体で取り組み共有していくべき段階にきているのは明らかである.本稿では,計算物性物理,量子統計物理分野におけるそのような取り組みの一つである「ALPS」を紹介する.ALPS(Algorithms and Libraries for Physics Simulations)は,量子スピン系,電子系など強相関量子多体系の有効模型のシミュレーションのためのオープンソースソフトウェアの開発を行う国際共同プロジェクトである.ALPSでは,主に,量子統計物理分野のシミュレーションの共通基盤となるライブラリやデータ解析ツールを開発すると同時に,最新のアルゴリズムに基づく質の高いアプリケーションプログラムの提供を目指している.ALPSには,厳密対角化,古典・量子モンテカルロ法,密度行列くりこみ群,動的平均場近似など,量子多体系の有効模型に対する標準的あるいは先進的なアルゴリズムを用いたアプリケーションが用意されており,興味ある模型の特性や計算したい物理量に応じて,最適なアプリケーションを選ぶことができる.ALPSのようなコミュニティーコードを用いることで,計算物理の専門家でなくとも,様々な模型について手軽にシミュレーションを始めることができる.それだけでなく,新たなプログラムやアルゴリズムを開発する際のリファレンスコードとして,あるいは計算物理教育の題材,シミュレーション結果の共有やアーカイブ化のためのツールとしての活用など,ハイエンドのスーパーコンピュータによる大規模シミュレーションだけでなく,計算物理の裾野を広げていくためにも,このようなコミュニティーコードの整備・知識共有は,今後ますます重要となっていくに違いない.抄録全体を表示PDF形式でダウンロード (11960K) -
安藤 恒也原稿種別: 本文
2015 年 70 巻 4 号 p. 283-284
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (3837K) -
堀内 俊作原稿種別: 本文
2015 年 70 巻 4 号 p. 285-287
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (531K) -
村瀬 孔大原稿種別: 本文
2015 年 70 巻 4 号 p. 287-289
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (513K) -
東島 清, 森 初果2015 年 70 巻 4 号 p. 290-
発行日: 2015年
公開日: 2019/10/17
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (1153K) -
酒井 英行2015 年 70 巻 4 号 p. 290-
発行日: 2015年
公開日: 2019/10/17
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (1153K) -
横山 順一2015 年 70 巻 4 号 p. 291-
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/10/17
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (109K) -
米沢 富美子原稿種別: 本文
2015 年 70 巻 4 号 p. 292-
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (4471K) -
横山 雅彦原稿種別: 本文
2015 年 70 巻 4 号 p. 293-294
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (3061K) -
鈴木 淳史原稿種別: 本文
2015 年 70 巻 4 号 p. 295-
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (2257K) -
宮沢 弘成原稿種別: 本文
2015 年 70 巻 4 号 p. 296-
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (204K) -
2015 年 70 巻 4 号 p. 296-
発行日: 2015年
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリー -
原稿種別: 付録等
2015 年 70 巻 4 号 p. 297-301
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (682K) -
原稿種別: 付録等
2015 年 70 巻 4 号 p. 302-
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (78K) -
望月 維人原稿種別: 付録等
2015 年 70 巻 4 号 p. 303-
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (111K) -
原稿種別: 付録等
2015 年 70 巻 4 号 p. 304-307
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (407K) -
原稿種別: 付録等
2015 年 70 巻 4 号 p. 308-
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (57K) -
2015 年 70 巻 4 号 p. 309-327
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリー■会費納入のお願いと未納者への雑誌発送停止のお知らせ ■2016年度会費について手続きのお願い：正会員のうち大学院学生の会費減額および学生会員（学部学生）の資格継続 ■2016年度の論文誌等購読の変更手続きのお願い ■賞および研究助成の候補者の募集について ■2015年秋季大会・講演募集掲載号 ■2015年秋季大会の企画募集 ■2015年秋季大会講演募集要項 ■託児室設置について ■Webページによる講演申込の手順（参加登録を含む） ■講演概要集原稿の書き方 ■2015年3月1日付新入会者 ■日本物理学会入会案内 ■日本物理学会入会申込書抄録全体を表示PDF形式でダウンロード (4680K) -
原稿種別: 付録等
2015 年 70 巻 4 号 p. 330-332
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (230K) -
原稿種別: 付録等
2015 年 70 巻 4 号 p. 333-334
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (196K) -
2015 年 70 巻 4 号 p. 334-
発行日: 2015/04/05
公開日: 2019/08/21
ジャーナル フリーPDF形式でダウンロード (45K)
- |<
- <
- 1
- >
- >|