研究室紹介

数理科学系列・幾何学研究室

山崎 正之

幾何学研究室ではこのところ幾何学的構造をもつ曲面上の正則閉曲線の正則ホモトピーによる分類、特に回転数について研究を行っている。これに関連して、群に関する様々な問題についても学生諸君に研究してもらう予定である。教科書としては、「トポロジー入門」(小島定吉)、双曲幾何(深谷賢治)、「結晶群」(河野俊丈)などを使ってきた。

数理科学系列・解析学研究室

長渕 裕

微分方程式、関数微分方程式、積分方程式や遅延差分方程式等の関数方程式に対し、解の漸近挙動に関する研究を行っています。特に解の挙動に及ぼす時間遅れの影響の解析に関心をもっています。これまでは主として、関数解析学的手法による線形理論の整備に係ってきました。最近では、不変多様体、特に中心多様体理論と解の分岐現象の解析に取り組んでいます。

数理科学系列・情報宇宙研究室

伊代野 淳

高エネルギー天体現象の観測を通して宇宙の元素の起源を研究する。特に、気球に空間分解の優れた飛跡検出器である原子核乾板を搭載し、時間分解能を付与する新技術を使い、超新星現象の研究を行っている。その他、超高エネルギー宇宙線現象をLinsley法で観測し、エネルギースペクトルを求め、素粒子的宇宙の観測研究を行っている。また、流星現象の観測から太陽系外起源物質の探索を行っている。また、これらに必要な検出器開発やデータ解析システム開発を行っている。

数理科学系列・代数学研究室

荒谷 督司

可換環の表現論について研究を行っている。特にゴーレンシュタイン環上の極大コーエン・マコーレー加群のなす圏について興味があり、その安定圏が三角圏になることなどの性質を用いて研究を行っている。研究の方法としては、ゴーレンシュタイン環上の極大コーエン・マコーレー加群のなす安定圏において、それに属する傾向群を探し、その自己準同型環がもつ性質について調べている。

数理科学系列・確率論研究室

山崎 洋一

確率論、測度論、積分論を研究しています。これらの分野は(数学の中でも)「道具」として扱われることが多く、すでに完成した理論として天下りに定義がなされ、道具として利用するのに必要な性質だけを表層的に学ばされることが多いものですが、必然性や関係性などについて深く考えていくと生じるさまざまの自然な疑問が、すべて解決されているとは言えません。いろいろなレベルでの問題が立てられますが、それらに一つ一つ納得のいく形で解答を与えることが目標です。

環境・エネルギー系列・環境地球科学研究室

小林 祥一

私たちの研究は野外での調査が基本で、持ち帰った試料から様々な地球の営みを理解することを目指している。具体的には、鉱物の物理化学的性質、岩石鉱物の交代変質作用、酸性雨や温泉水などによる風化変質作用の研究をしています。

環境エネルギー系列・高圧科学研究室

森 嘉久

通常の状態ではダイヤモンドを合成することは出来ませんが、高温高圧状態になるとそれが合成されます。当研究室では、高圧技術を用いて新しい機能性物質を探索する研究をしています。最近では環境問題も意識して、熱電材料(熱エネルギーを電気エネルギーに変換できる材料)の高圧合成とその評価についても研究しています。高圧環境を作るためにはその試料容積が非常に制限され、場合によっては数ミクロン以下になります。その試料の物性を調べるためには、強力なレーザー光や放射光(SPring -8、ESRF, PF、UV-SOR, CHESS・・・)なども利用して研究しています。

環境エネルギー系列・新機能性材料研究室

財部 健一

ダイヤモンドを越える超硬物質、白色FL材料、ナノ触媒等に資する物質探索に取り組んでいる。また、半導体物性の圧力効果を探究している。物質の多様な光電変換電子物性を原子間距離の関数(圧力効果)として調べ、物性発現機構の基礎理解に関与している。

環境エネルギー系列・アルゴン年代学研究室

兵藤 博信

先カンブリア代の事象は化石が存在しないことから、得られる情報は主に物理・化学的なものに限られる。年代学は時間的な順序や周期を決定することに大きな役割がある。火成活動と関連して形成される岩脈などの貫入岩は年代のみならずに熱残留磁化からその時期の大陸と磁極の位置関係、地場強度などの物理的な情報を与えてくれる。これらの物理的情報を総合的に解析することにより、先カンブリア代の地球進化の歴史を明らかにする。 隕石や月の試料、また太古代・原生代の試料など量や大きさが限られたものほどそれらがもつ地球科学的情報は重要である。特に古い試料になるほど風化・変質などが進みますます量的に限られる。40Ar/39Ar年代測定法を用いて、極微小の試料(0.5ミリメートル程度の鉱物粒)に段階加熱法を適用して過去の熱履歴を解明する。また最近では、薄片上の鉱物の内部に記録された過去の熱履歴等を空間分解能5-10ミクロン程度のレーザー光で精度よく測定することに挑戦している。

環境エネルギー系列・地球科学研究室

山口 一裕

イオンクロマトグラフや液体シンチレーションにより地下水や温泉水の流動解析や水質形成メカニズムについて研究している。陶磁器の表面に形成されている結晶の特性や形成メカニズムを明らかにするともとに、新しい釉薬の階は何時を行っている。簡易型濁度計の開発し、理科教材として応用する研究をしている。地域の地質資源を活用した理科教材開発を行っている。

環境エネルギー系列・地質年代学・岩石学研究室

今山 武志

本研究室では、地質年代学的・岩石学的手法を用いて、世界の造山帯を研究しています。 1)ヒマラヤ山脈の形成プロセスの解明: 新生代のインド-ユーラシア大陸衝突により形成したヒマラヤ山脈は、どのようなプロセスで形成したのでしょうか?この問題に取り組むために、中央、東ネパールや北西インドヒマラヤの地質調査を行ない、変成岩類や火成岩類の形成過程、せん断帯の挙動などを推定して、新たな大陸衝突帯の形成モデルの構築を目指しています。 2)日韓の大別-蘇魯衝突帯の東方延長とテクトニクスの解明: 中国の大別―蘇魯-秦嶺衝突帯は、韓半島や日本列島へ続いたとされています。当研究室では、韓国京畿地塊西南部や飛騨-隠岐帯の研究を行ない、日韓における大別―蘇魯-秦嶺衝突帯の東方延長はどこなのか検証しています。 3)先カンブリア紀の高圧型変成作用の解明: 先カンブリア紀の地殻深部で形成した高圧型変成作用の解明には、先カンブリア紀の沈み込み帯の地温勾配の復元が重要です。当研究室では、ロシアコラ半島の先カンブリア紀(原生代前期)エクロジャイトの研究により、原生代前期のプレート沈み込みの地温勾配を制約して、先カンブリア紀の高圧型変成作用の解明を目指しています。

環境エネルギー系列・地質造構史研究室

青木 一勝

プレート沈み込み・衝突境界で起こる造構運動の変遷履歴を岩石学的や年代学的手法を用いて読み取ろうとしています。近年の調査地域は、日本、南アフリカ、モンゴルです。 研究内容は、 ① 地球深部まで沈み込んだ岩石の変成・形成履歴 ② プレート収束域で起こる構造浸食作用のプロセス ③ プレート収束域での表層物質供給プロセス ④ 島弧火成マグマの同化プロセス ⑤ 日本列島における地体構造境界の特定 ⑥ 中央アジア造山帯の変遷史                             などです。 本学の研究者や他大学・他機関の研究者とも連携・共同し研究を行っています。 地質の変動や岩石の形成などに興味のある学生を募集しています。一緒に地球のダイナミクスの一端を解明しませんか?

生物化学系列・有機材料創製研究室

東村 秀之

金属錯体は金属イオンと有機リガンドの組み合わせにより無限の可能性を秘めている。当研究室では、生体酵素のモデル錯体(①)や金属を複数含む多核錯体(②③)に着目して、世界初の機能性有機材料を創製し、社会に役立てることを目指している。

生物化学系列・植生史研究室

守田 益宗

植物生態学の立場から古環境を明らかにする 化石花粉をはじめとする様々な植物化石の情報から、過去の植物世界や当時の気候環境の復元をめざす。一方、これらの化石がどのような過程を経て化石になったかを明らかにすることも重要な研究テーマである。

生物化学系列・水圏化学研究室

杉山 裕子

河川や湖・海などの水に含まれている化学成分を調べ、様々な物質の水圏における運命や循環を探ります。岡山県内の河川、岡山城の内堀、児島湖、琵琶湖などで調査を行っています。特に水中に溶存している有機物の機能や組成に着目しています。最近の卒業研究のタイトルは以下の通りです。「琵琶湖湖底の酸素消費に伴って生成する溶存有機物の特徴」「Pseudopolarographyを用いた琵琶湖水中溶存有機配位子の銅錯化容量の測定」「岡山城内堀における栄養塩の循環に関する研究」 「岡山城内堀に溶存する有機物の蛍光スペクトルによる特徴づけ」「天然水中に溶存する有機配位子の固定化金属アフィニティクロマトグラフィーによる分離」

生物化学系列・環境生物学研究室

齋藤 達昭

水生生物の個体群調査では、標識再捕獲法で個体群の大きさを推定したり、耳石の輪紋から年齢を推定し、標準体長と年齢の関係を調べ、個体群の年齢構成を明らかにしている。河川の水温・水質や底質などの物理・化学的な条件を測定し、その生物がすみやすい環境条件を推定している。系統地理学的な研究では、地域間における形態的あるいはミトコンドリアDNAの塩基配列などの相違を明らかにして、その生物の地理的な分布と関連性を調査している。水草の栽培による岡山城の内堀の水質浄化に関する研究も行っている。

生物化学系列・花粉学研究室

藤木 利之

走査電子顕微鏡を用いて日本および中国雲南省の現生花粉の形態を明らかにし、図鑑を出版している。この花粉形態研究を基に、花粉症原因花粉の飛散を測定し、翌年の飛散予想をしている。また、湖沼や湿原などの堆積物に含まれる化石花粉から過去の植生の変遷を復元し、環境がどのように変化したのか解明している。

講義

数理科学特論Ⅰ

常微分方程式について、解の存在、パラメータ依存性等に関する基礎定理からはじめ、線形理論、漸近的性質(特に安定性)を取り上げて解説し、定性的理論に関する基礎的事項を講義する。

数理科学特論Ⅱ

非線形解析における手法として重要な役割を果たす不動点定理や写像度理論について、入門的部分を解説する。また、これらの応用として微分方程式をはじめとする各種の非線形問題への応用についても講義する。

数理科学特論Ⅲ

閉曲面には球面幾何・ユークリッド幾何・双曲幾何のいずれかの幾何的構造を与えることができる。球面幾何・双曲幾何とユークリッド幾何の間に共形的な関係があることを学び、それを用いて、閉曲面における正則閉曲線の正則ホモトピーによる分類に関して論じる。

数理科学特論Ⅳ

距離空間に関する幾何学について学ぶ。リプシッツ連続写像に関する復習からはじめて、有限生成群上の距離やケイリーグラフ上の距離の関係、距離空間とその基本群の関係などについて学ぶ。

数理科学特論Ⅴ

ホモロジー代数の基礎について学ぶ。 ネーター環やその上の有限生成加群における基本的な性質からはじめ、ホモロジー代数の基本的な概念である「射影加群」、「入射加群」の定義を与える。さらに,テンソル積やHom の導来関手であるTor や Ext について学ぶ。

数理科学特論Ⅵ

ガロア理論について学ぶ。  5次以上の代数方程式に解の公式がないことは、アーベルらによって示されている。また、方程式の可解性についてはガロアによって与えられた。この講義では、ガロア理論について学ぶとともに、3次方程式や4次方程式の解法についても講義する。

応用数理科学特論Ⅰ

解析学で必須のセンスである「収束の速さ・様子」を体得するため、ランダウのオー記号や、それを用いた漸近展開の方法論を体系的に論じ、特に広義積分の漸近展開を目標として講義している。

応用数理科学特論Ⅱ

測度の一般論を講義している。現代数学で積分論の基礎となっている「ルベーグ測度」をただ単に定義して性質を述べるのではなく、その位置づけを明確にし相対化して理解するため、測度の様々な性質の一般論、特に完備性と正則性に重点をおく。

応用数理科学特論Ⅲ

フーリエ解析についてコンピュータを使って実際にデータ解析を行うまでの理論、プログラミング、解析技術、可視化などを講義・実習している。

応用数理科学特論Ⅳ

流体計算の基本的な考え方の一つであるCIP法や関連するコンピューターシミュレーション技法について講義並びに実践を行う。

エネルギー科学特論

学部で学んだ各種のエネルギーの概念を確実にし、それに直結する事項を知り、把握する。実際にそれらを計算して、その意味や要点を深く認識する。式を通して現象を観る訓練をする。

エネルギー物質科学

基礎理学科で余り学んでいない熱力学の微視的取り扱いを初学者を前提として授業を進めます。具体的には、エネルギー移動に関係した気体分子運動論を基礎とした統計力学の考え方、これを利用した輸送現象、例えば熱伝導、拡散、粘性係数の現象などを、英文の専門書を交えて、輪講形式で学びます。英文で専門の内容を理解することは必要不可欠です。

量子物性

固体(半導体、金属、イオン結晶など)は多彩な光学的(誘電的)性質、電気的性質を示す。その性質を上手く活用して半導体レーザーなどのデバイスが実現した。また、様々のデバイス開発が現在も広く行われている。本講義では固体の示す性質を原子論的、電子論的に理解する基礎、すなわち、固体の結晶構造、凝集力、格子振動、エネルギーバンド構造、誘電的性質・緩和機構などを学ぶ。

結晶学特論

物質の性質を調べるためには、その結晶構造を知ることが重要です。この講義では、無機化合物の結晶構造やその記述法を学び、結晶による回折現象の基礎を理解することを目的にしています。さらに対称性と物性との関係や、温度や圧力の変化に伴う構造相転移について、実際の研究例をもとに理解を深めていきたいと考えています。

地球環境科学特論Ⅰ

地球の環境を理解するために、学部の授業とは別の視点で地球環境について考えてみたい。私たちが今の生活を可能したのは地球が46億年かけて用意してくれた鉱物・エネルギー資源のお陰である。ここでは資源の成因をから地球本来の環境を理解することを目的としている。一方、私たちはこれら資源を消費することで、現在の地球環境を変えてしまうほどの力を得てしまったことも事実である。そこで、この講義では以下3点について考える。1)鉱物・エネルギー資源の成因、2)資源の利用による地球環境への影響、3)資源探査および確保について。 総合的に理解するために、講義内容に沿った野外実習を計画している。

地球環境科学特論Ⅱ

地球環境変化、特に地殻構成物質の多様性に注目し、それら岩石・鉱物の生成環境について変成岩岩石学と火成岩岩石学の観点から読み取る方法を学びます。また、最新の地質学・岩石学研究の成果(原著論文)についても適宜取り入れ、地球物質科学の最先端に触れます。

地球環境科学特論Ⅲ

総合理学専攻では、学部で学んだ物理、化学、生物、地学の知識を利用しながら、 これらの分野を総合した知識を学ぶことが大切である。 宇宙の誕生から137億年、太陽系や地球誕生から46億年。我々人類が誕生するまでには非常 に長い歴史がある。大陸、海洋、土壌の進化の仕組みと生命の進化の関連について自ら 調査して発表することで、問題発見の能力、問題解決能力、言語理解能力、 プレゼンテーション能力やレポート作成能力を得ることができる。

地球惑星科学特論Ⅰ

地球型惑星表層付近にみられる物質を理解するために、その最小の単位である鉱物について、種類、物理化学的性質および産状について解説する。地球の表層付近あるいは地殻中で行われている、これら鉱物の生成に関係する交代作用、風化変質作用あるいはマグマ冷却に伴う元素の移動・濃集などについて解説する。どのような手法によって地球科学の謎が解き明かされてきたのかを総合的に理解するために、講義内容に沿った野外実習を計画している。

地球惑星科学特論Ⅱ

地球表層部はプレートと呼ばれる十数枚かの固い岩板で構成され、対流するマントルに乗って互いに動いている(プレートテクトニクス説)。プレート同士の境界では、火山や地震などの様々な地殻変動を引き起こす。本講義では、プレートテクトニクス説が発展した過程や「時」を刻む放射年代測定法の原理を、英語の題材を用いて読解する。このことにより、プレートテクトニクスにおける重大事項や放射年代測定法を理解することが目的である。

地球惑星科学特論Ⅲ

初期の地球で生命が発生して現在に至るまでの経過をセミクローズドシステムである惑星としての地球の環境変化から理解する。環境に対する生命の対応と変化(進化・絶滅)について考察し、現在の環境の変化と生物種の多様性について考える。

生物化学特論Ⅰ

食品に含まれている2次代謝物の活性成分の構造とそれらの生理機能が理解出来るようになることを講義目的とし、食品に含まれている生理活性物質と人の健康との関係が科学的に説明出来るようになる。

有機化学特論

有機材料は今や我々の生活には不可欠なものとなっているが、有機材料がどのような原理で設計され、どのように用いられているかなどを理解する。また最近のトピックスを取り上げ、英語論文で学びながら理解を深める。

環境化学特論

地球表層に存在する化学成分は、さまざまな物理・化学・生物作用を受けながら気圏・水圏・岩石圏を循環している。 各元素がとりうる化学形態・環境中で受けるさまざまな素過程についての資料を読み、地球表層に存在する物質の循環について、ゼミ形式で学ぶ。

物理化学特論

様々な分野の化学反応や物質物性は、物理化学の法則に支配されている。ここでは熱力学、反応速度論、分子軌道論などの基礎知識を深めながら、種々の反応や物性がどのような原理に基づいて作用しているのかを理解する。

生物科学特論Ⅰ

原著論文と接し、読会することによって科学の国際的共通理解を深め、実験を通じて得られた科学的根拠の発見や実験手法の工夫を理解する。

生物科学特論Ⅱ

本講義では、基礎となる分子生物学の原理の復習とともに、DNAやタンパク質データベースを活用した遺伝子機能解析・構造ゲノム解析・機能ゲノム解析・分子系統解析などの手法を系統的に解説し、その演習を行う。

生物科学特論Ⅲ

基本的な植物分類と植物形態の基本的な知識を習得し、身近な植物を同定できるようにし、植物化石を用いた古植物研究も講義する。

環境生物学特論Ⅰ

生命現象の基になる遺伝子/酵素の研究は近年めざましく、遺伝子レベルの解析なしでは生命現象を論ずる事が難しいと思えるほどである。また、最近の微生物、植物を中心とした遺伝子工学の研究は基礎から実用まで極めて高度に進展しているのが現状である。この講義では微生物・植物のDNAのクローニング方法、導入方法、またそれらの遺伝情報がどのように利用されているかを述べる。さらに、最近の専門書や研究論文を解説し、より理解を深める。

環境生物学特論Ⅲ

現在、我々が目にする植生も、大きな気候の変動や地形の変化に関わって、その姿を変えてきたが、その関わりの歴史はどのようなものであったろうか?生態学の重要な一分野である第四紀植物生態学はこのような分野を研究する学問であり、長い歴史がある。この講義では、我国のこの分野の研究史を概観するとともに、今後の研究動向について述べる。

総合科学特論Ⅰ

臨床心理学のうち、特に力動的精神療法(精神分析、個人心理学など)について科学的手法を用いながら学んでいく。その結果、科学的な性格分析の手法や治療理論について理解していく。

インターナショナルキャリア

単独で研究が遂行できる研究者として、自分の研究内容について、国内あるいは海外で開催される各種関連国際学会に参加し、学会発表をし、発表会席上での討論を経験することで、海外との研究交流をより一層可能とする。

フューチャーマセマティックス

線型代数群は、アフィン代数多様体の構造を持つ群のことをいう。一般線型群が典型例である。この講義の目的は代数閉体上定義された線型代数群に関する基礎事項を解説する。

フューチャーフィジックス

講義目的 最近の理学研究は、研究分野が多岐にわたり学際的な傾向をもつものである。したがって、自分が専攻する修士課程での研究分野だけでなく、それ以外の分野に関する知見を得ることが望まれる。本講義では、応用物理学専攻所属の教員による講義とそれに対する質疑応答を通して、さまざまな研究分野に関する理解を深めるとともに実践的な研究能力を高めることを目的とする。また、物理学の各分野における先端的研究開発の現状を聴講することによって、普遍的な研究開発の方法論を修得する。

フューチャーサイエンスⅠ

化学分野、物理学分野、生物学分野、地学分野、数学分野、生化学分野、医学分野、動物学分野について、各教員が行っている研究のトピックスを交えながら、それぞれ各分野の基礎から最先端の研究を、これまで異分野を専門として学んできた学生にも理解できるように解説する。

フューチャーサイエンスⅡ

化学分野、物理学分野、生物学分野、地学分野、数学分野、生化学分野、医学分野、動物学分野について、各教員が行っている研究のトピックスを交えながら、それぞれ各分野の基礎から最先端の研究を、これまで異分野を専門として学んできた学生にも理解できるように解説する。

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