中性子物質材料科学研究室のHPです。
研究室について
小さい地方大学である茨城大から世界に発信できる成果を目指している「本気で研究をする」グループです。学生さんも、それぞれ本格的な研究をしています。物性物理学、固体物理学の研究室ですから、工学部の研究室でありながら雰囲気も勉強内容もずいぶん理学部物理っぽいです。つまり、産業応用よりも学理探求への挑戦を重視しています。「何の役に立つのか？」という問いではなく、大袈裟にいえば「自然はなぜこのようになっているのか？」を量子ビームをつかって考えています。
学生さんの勉強や生活については→こちら
茨城県東海村には、日本が世界に誇る二つの中性子施設J-PARCと研究用三号炉JRR3があります。茨城大はその両施設の近隣に位置していて、量子ビームを使った研究には絶好のロケーションです。私たちは茨城大の量子ビーム拠点であるフロンティアセンターと一体となって、茨城大の地の利を生かした世界的にみても特色ある研究をすすめます。こんなこたぁ、旧帝大にもできません。
令和2年度は教員一人、M2二人、M1三人、４年生３人の研究室で、東海キャンパスを拠点にしています。
物性物理学を軸に、物質の性質を中性子を用いて原子レベルで理解する研究がテーマです。特色はJ-PARCでの中性子実験をメインにした研究をすすめていることで、いわば中性子屋の研究室です。そのためJ-PARCはじめ国内外の大型施設を活用して実験を行います。
私たちは、微少量不純物を観測する唯一の手法である「白色中性子ホログラフィー法」をJ-PARCで世界で初めて実現しました。ホログラフィー実験により世界で茨城大でしかできない研究が可能になるので、茨城大を旧帝大にもまけない機能性材料研究の世界拠点にするのが夢です。それには学生さんの力が必要です。力をかしてください。
もう一つの柱は磁性物理学、とくに希土類（レアアース）化合物での磁性の研究です。主に、磁気秩序状態での磁気モーメントの配列を明らかにすることで、磁気相互作用の理解をしようとしています。そのため、J-PARCで中性子回折実験を行なっています
東海キャンパスは、J-PARCでの実験がやりやすいだけでなく、研究のための装置が充実しているし、最先端の研究をしている研究者が多数いて、学生さんの研究の刺激になる環境です。（東海の装置はこちら）
J-PARCの実験室です。
J-PARCでのホログラフィー実験で測定したデータ。（ホログラムといいます。）
放射光X線施設でのホログラフィー実験をする上地くん（当時M2）
研究室を探している学生さんへ
学部生や他大学生の研究室見学、大歓迎です。メールで大山に連絡ください。J-PARCと東海キャンパスの実験室を見学できます。
大山研にきて楽しんでもらえそうな学生さんは、たとえば以下のような人
- 修士をふくめ３年間本格的な研究をしてみたい。
- J-PARCやSPring-8のような先端研究施設で自分の実験をしてみたい。
- これまで茨城大工学部の講義で勉強してきたこととは全然違うことをやってみたい。
- 物理をやってみたい。
- 学外の先生や学生さんとも仕事をしたい。
以下は４年生の学生さんから３年生へのメッセージです。研究室の雰囲気がわかるかもしれません。
先輩からのメッセージ2021
M2の先輩からのメッセージ大山研は、他の研究室に比べて世界最先端の大型実験施設での実験が多い事と学会発表の機会が多い事が大きな特色です。３年間、この二つを通して様々なことが学べます。実験では、自分たちで考えて装置や実験条件をセッティングしたり、様々な分野のプロと関わったりすることで、問題を見つけ解決する力、コミュニケーション能力などが身に付きますし、何より、まず自分で考えてみるという習慣ができます。学会発表では、人前で話すことに慣れるのはもちろん、相手が何を聞きたいかを考えて話し方を変えることもできるようになり、話す力が身に付きます。また、学会発表には自分の研究を短く紹介する文章が必要なので、それを通して論理的な文章の書き方も身に付きます。ここまで聞くとすごく堅い研究室というイメージを持つと思いますが、実際には、研究室内は大体誰かがしゃべっているし、先生も話に入ってきます。そのため、実験・学会期間と普段でメリハリのある研究室生活を送れると思いますよ。
M1の先輩からのメッセージ就活は非常にやりやすい研究室です。先生は学生への理解があるので、実験があってもインターンシップなどを優先させてくれます。就活自体がオンライン中心になっているので、研究室で参加出来ます。東海キャンパスは借りられる部屋が多いので、自宅でインターンシップに出たくない人は、学校で受けやすいです。東海キャンパスのみで卒業単位は取得することはできますが、現在はオンラインが主流なので、日立や水戸キャンパスの講義にも参加できます。実験中でも講義は優先してくれるので、学業関連の心配はありません。真面目で硬い研究室と思われがちですが、先生は学生への理解があるので、講義や就職活動も活発に行えますし、研究室内は賑やかな雰囲気で常に笑顔で溢れています。
４年生の先輩からのメッセージ三年生の皆さんこんにちは。大山研究室の四年生です。日立キャンパスの周辺に住んでいる人は、東海キャンパスには馴染みがないかと思います。私たち四年生は、日立キャンパス周りから通っていたり、車で1時間ほどの実家から通っていたりします。コアタイムは10：00～17：00ですがバイトがあれば早めの帰宅も大丈夫です。実験期間中は忙しいですが、一年経ってみると意外と乗り切れています。それより、色々な実験施設や装置を使用したり、見学したりして、自分の為になる経験が多く出来て楽しかった印象です。 固体物理の勉強に関しても研究室配属前は、ほとんど学んでいませんでしたが、四年生の間は参考書を用いて固体物理の勉強をするので心配はいりません。また、四年生から学会発表に挑戦する事が出来るのも大山研究室の特徴です。 普段は、研究ばかりではなく海に行ったり、ボードゲームやなんてことない世間話をしていたりメリハリがしっかりしています。本気で研究したい、でも楽しいこともしたい、っていう人は大山研究室を希望してみてください。
４年の先輩からのメッセージ2020
大山研は東海村にあります。基本的に午前10時から午後5時までで, 今年度はローテーションを組んで登校しています。研究室にいる間は実験データの解析や自身のテーマについて勉強をしています。また、4年時には固体物理の教科書を用いて週に1度勉強会があります。この勉強会では学生の一人が他の学生に講義をするという形式になっています。今年度はオンラインで理学部物理系の研究室の学生と合同で行いました。ただ、研究室にいる間勉強や解析だけを黙々としているわけでなく、息抜きとして先生や先輩方との雑談や近くの原っぱでサッカーなどをしています。今年度はできていないですが飲み会も定期的にあり、近くの宿舎を借りて自分たちで料理をして、各々で自由に過ごしているそうです。今年度は制限がある中での活動でしたがそれでも実りのある1年だったと思います。
僕は、日立から通う４年生です。普段だと毎日通うところ、コロナ禍で週に3回の登校になっています。普段の生活は、日立に住んでいるので、毎朝、車で30分程度かけて通って、大体17時くらいに研究室から帰って、そのままバイトに行ったり、家で自分のやりたいことをしたりしています。僕はOnとOffの切り替えは大事だと思っているので、基本的に家では研究活動をしません。ただ、学会や中間発表など何かの佳境の時期に家で活動する程度です。
日立に住んでいて良かったと思うところは、基本的に学校関連の手続きや健康診断が日立キャンで行われるので、わざわざ東海から日立行く手間が省けることやバイトしている人たちはそのまま日立で継続できることや今まで、仲良くしていた友達とすぐに会えることなどです。
日立に住んでようが東海に住んでようが、研究室が楽しいので、毎日が退屈なんてことはありません。
B3のみなさん、こんにちは。大山研究室のB4です。僕は大山研究室の実験がどんな感じなのかをお話します。
僕たちはビーム実験というのを主にJ-PARCで研究室の全員で行っています。この実験は人によってはだいぶハードなものだと思います。どのような実験でも測定する前の準備があると思いますが、この準備が大変な時は大変です。まずざっくり言うと、実験装置の組み立てから始まり、検出器が問題なく稼働しているかのチェック、試料の結晶面が適切な方向にあるかの測定（これを僕たちは軸だしと呼んでいます）、以上が問題なかった時に本測定を開始できます。ここで大変なのは、基本的にビームが出てないと準備ができないという点と軸だしが試料や運次第であるという点です。J-PARCのビームは不安定な時があり、長い時では6時間以上ビームが出ないときもあります。軸出しも試料が実は単結晶ではなかったり、軸が全然見つからず夕方から準備を始めて深夜を跨ぐことも割とあります。12月の実験では「軸が見つからない＋ビームが止まる」のダブルパンチで、日が沈んでから集まって日が出てから解散ということもありました。ビームタイムを無駄にしないため朝一に集合や深夜に集合という時も多々あります。
勿論ただ大変なだけではなくメリットも多くあります。代表的なメリットは、身につく経験や知識が他の研究室と比べると段違いであるということです。施設にいる人の話を聞けたり、エラーに対する処理の仕方を学べます。またビームタイムが限られているからこそ上手く測定が始められなかった時にどう取捨選択をするかという他ではすることができない経験もできます。 長くなってしまいましたが、最後にどのような学生が大山研究室に向いているかについてお話します。簡潔に言うとガス抜きが上手な人が向いています。深夜の軸出しハードですが先生も含めみんな深夜テンションで適度にふざけて笑いながらやっています。ガス抜きが上手でないとただの苦行になってしまうのでその点はかなり重要かなと思います。
４年の先輩からのメッセージ2019
皆さんこんにちは、大山研究室に所属する4年生です。私は現在日立に住んでいるため、毎日車で東海キャンパスに通ってます。大山研はコアタイムが10時～17時です。私は「定時出勤・定時退社」と「家に仕事を持ち込まない」をモットーに生活しているため、10時に学校に行き17時になったら速攻で帰ります。家では研究に関することはしないので、そのまま日立の友達と遊んだりしてます。学校終わりにバイトに行くこともあります。うちの研究室は７人中５人がバイトをしています。
大山研がとても忙しいと思ってる人もいるかもしれませんが、実験期間じゃないときは割と自由に生活できます。実験があるときは実験が楽しいので毎日楽しいですね。
僕は2019年６月に東海村に引っ越しました。一人で住むにはかなり広い１LDKの部屋に住んでいますが、家賃はそんなに高くありません。東海村は日立よりもお店が少ないので車がないとちょっと不便かもしれません。でも車があれば日立よりもひたちなかとか水戸が近くなるし、実験中疲れた日とかは早く家に帰れるので東海に引っ越してよかったです。
実験期間中は、帰る時間も集合時間も早朝だったり深夜だったりとランダムになりますが、みんな一緒に実験を行うので意外と楽しいです。J-PARCがほとんどですが、兵庫県に行ったり、試料作製のために水戸キャンパスに通ったりもしています。他の研究室に比べて学会で発表する機会が多いので、海外や日本全国いろんなところに行けてハッピーです。
大山研の拠点は東海キャンパスで、研究室にいる間は主に実験で得られたデータの解析や自らのテーマに関する勉強をしています。それに加えて４年生は、物理学に関する基礎知識を身に着けるために、物性物理の教科書をつかって学生の内の１人が予習した内容を講師形式で説明するというような形式で勉強しています。大山研では年に数回飲み会もやります。大山研の飲み会は研究者用宿舎を借りて行われる事が多く、自分たちで料理を作って飲み会をやるという普通の飲み会とはちょっと違った楽しさもあるので、お酒を飲むのが好きではない人でも楽しめます。研究室が東海にあって不便なところもありますが、研究には真剣に取り組みつつ楽しい研究室でもあるので充実した生活が送れると思います。
荒瀬くん 野田くん（右）
石﨑くん（左）
先輩からのメッセージ2018
大山研究室は平成28年度にできたばかりの研究室で、先輩なども他の研究室に比べても少ないです。しかし、少ない代わりに先輩がやってきた研究を引き継いでやるということも少ないので、研究を一からできるチャンスもあり、院に進むことを考えている人にはお勧めです。また、世界有数の実験施設であるJ-PARCで実験できたり、4年生から学会に参加する(今年は4つ。１つは海外)など非常にアクティブな研究室で、実験や発表の仕方を先生がちゃんと指導してくれます。ただ、研究室が東海にあったり、実験が深夜に及ぶこともあり大変ですが、その分だけ外部の様々な分野の専門家の話を聞くチャンスだったり、英語で話すチャンスがもらえたりするので様々な経験ができます。
研究室については大山先生に質問するか、研究室見学に来た際に誰かしらに聞いてみてください。院に進むような意欲のある人を待っています。
おはようございます。東海村の村民です。
ご存知の通り大山研は東海村にあります。車で通学をしてましたが、飽きたので引越ししました。実験が深夜に終わることもあり日立まで帰ると疲れます。東海村は何故だか部屋が広いのに家賃は安いので、広大な部屋に一人ポツンと生活をしています。駅周辺はスーパーもあるので、研究室の入っている施設と駅の間なら生活しやすいと思います。スーパーに行かないので、よくわからないですけど。
研究室では、お隣のJ-PARCで年8回（8週間）の実験とたまに他県（兵庫県とか）にお散歩して1週間単位で実験を行います。実験で得られたデータを実験のない期間で解析を行い、解析の終わったデータをもとに各学会で発表を行います。学会はその年によって開催場所が違うので、その時々で日本各地や海外にお散歩します。
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著名な先生に説明する杉本くん（４年） SPring-8で実験中の杉本くん、山本くん（４年生）
先輩からのメッセージ2017
日立住まいの学生からすると、東海キャンパスへの登校は面倒に思われがちですが、東海キャンパスは研究への環境が非常に恵まれています。特に、キャンパスの近くにあるJ-PARCは世界有数の中性子散乱施設です。私たちはこのJ-PARCを活用して、中性子ホログラフィーという世界で初めての実験をしようと開発に取り組んでいます。今、この中性子ホログラフィーは様々の分野の方々から注目していただき、私は非常にやりがいがある仕事だと感じています。
今年は４つの学会や研究会でポスター発表を行う予定です。最初は発表に不安を感じるかもしれませんが、大山先生が熱心に指導してくださるので、心配はいりません。
このように大山研究室は非常にアクティブな研究室です。ぜひ意欲のある方一緒に研究しましょう。
研究：
中性子ホログラフィーという、物質の観測方法そのものについて開発・研究しています。実験はJ-PARCという施設で行っています。授業で習っていない知識も必要ですが、勉強会があるので大丈夫ですし、逆に今までの成績は関係ないです。世界トップクラスの研究施設で、世界で誰もやっていない実験を卒論のテーマにできるなんてすごいことだと思います。
忙しさ：
J-PARCでの実験や学会直前は大変ですが、年に数回程度です。それ以外は自分のペースで研究を進められます。予定がある日は早く帰れるし、17時過ぎても自主的に残っている日もあります。なのでバイトは週3くらいで入ってますし、夏には2回旅行できました。
東海村：
研究室がある建物には他学科や茨大以外にも様々な研究機関があり、学外のプロの研究者と接する機会があるので刺激になります。あとキレイです。東海村が拠点であることに抵抗がある人もいると思いますが、その理由だけで候補から外すのはもったいないです。とにかく一度見学に来ることをおすすめします。
ドイツ人学生のMaxi（名工大）と。
中性子科学会でのポスター発表中
先輩からのメッセージ2016
研究室選びを悩んでいる三年生に向けて。日常の研究室の雰囲気ややっている事について、実験のない時は各々のペースで解析をしていることが多いです。実験で得られるデータは膨大で、その解析は数回の作業でできるような簡単なものではないので、ある程度の時間がかかります。なので、実験のない時期だからといって退屈はしませんし、それを自分のペースで進められます。わからないことがあれば大山先生がアドバイスしてくれるので、放任なこともありません。
先輩がいない、または少ないことへの不安については多少なりともあると思いますが、先輩がいなかったからこそのんびりとした雰囲気でやれましたし、大山先生と話せる頻度が高いというメリットがありました。一方で、先輩がいなかったから勝手がわからないといったことも何回かありました。ですが、同期の人に聞いて解決できたので、あまり問題なかったように思えました。
実験について。実験の回数は多くありません、年に数回という限られたなかで行われます。ですが、その分レベルの高い研究を行っていると思います。実験の雰囲気は写真の方が伝わりやすいと思いますので、ＨＰの実験の様子の写真を参考にしていただけたらと思います。他に聞きたいことがあれば大山先生に聞いてみるといいと思います。
年度初めの研究室紹介まで時間はまだあるので、研究室見学するなどしてじっくり決めるといいと思います。
研究室のイメージをもつための参考になれば嬉しいです。
学会には今年2回参加しました。
はじめての学会ということもあって不安もありましたが、ポスター作りから発表練習まで先生に丁寧にご指導いただき、無事にやり遂げることができました。学会では色々な先生に意見をもらえて、自分の研究のどこが足りないのか、今後どう進めていけばいいのかなど、学ぶことが多いです。研究や発表資料製作は一から自分でやることになりますが、勉強になるし、先生が丁寧に教えてくださるので問題なかったです。
また、今年1年この研究室で過ごして、英語に対する認識が変わったように思います。
学会の２回のうち１回は国際学会でした。準備は大変でしたが、英語でも意外とやればできるし、いい経験になりました。また実験にドイツ人2人が参加したこともありました。実際に少しですが会話をして、英語に対する壁がなくなった気がします。英語を勉強するモチベーションにもなりました。論文も中性子関係は英語のものが多いですし、英語を勉強するきっかけがない人も、勉強する機会をつくることができると思います。
他にも何か研究室について聞きたいことがあればぜひ質問しにきてください。
