>
>
2015年11月01日号 9面
  • 東進タイムズ 2015年11月01日号 9面
 
東進ではこれまで、世界を牽引する「日本の若き頭脳」を支援する取り組みである「フロンティアサロン」を応援し、各分野で最先端の研究を行う若手研究者へ「永瀬賞」を贈り、受賞された先生方にご講演いただいてきた。今回は2015年度の「永瀬賞 最優秀賞」を受賞された東京大学の柴田直哉先生に、研究が社会にどのような変化をもたらしていくのかについて、高校生に向けた特別講義を行っていただいた。
見えない世界に挑戦する柴田先生の研究とともに、チャレンジすることの大切さを、この講義から学びとってほしい。
同じ炭素から鉛筆と
ダイヤモンドができるワケ
皆さんの日常はさまざまな材料の部品から成立し、その部品を細かく見ていくと最後は原子に至ります。周期表をご存知だと思いますが、ここで大切なのはモノの性質は必ずしも原子の種類では決まらないということです。

鉛筆に使われる黒鉛とダイヤモンドは同じ炭素原子からできています。しかし結晶構造を詳しく見るとダイヤモンドは原子が立体的に繋がって強固な構造である一方、黒鉛は平面的な結合は強くても一枚ずつの結合が弱いという性質があります。つまりモノの性質は原子そのものではなく、原子が作る構造によって決まるのです。こうしたナノメートルの空間で起きる現象を見るための最も単純な方法、それが電子顕微鏡による観察です。
見えるはずのない
小さな世界を覗いてみよう
見えないモノをなんでも電子顕微鏡で見てやろう。これが私のモットーです。
まずご紹介したいのは、すべての元素の原子を見ようという試みです。この研究ではSTEMと呼ばれる走査透過電子顕微鏡を使い、原子が非常に明るく見えるHAADF法という方法を採りました。しかしこの方法では、今後の材料開発で重要となる水素やリチウム、酸素などの軽い元素は原理的によく見えません。そこで試行錯誤の末たどりついたのがABF法でした。

この方法でチタン酸ストロンチウムの結晶を観察すると、今まで見えなかった酸素がチタンとチタンとの間に見えたのです。初めて酸素が可視化された瞬間です。
原子が教えてくれる
日常生活との共通点
HAADF法とABF法によって今やすべての原子を見ることができます。しかしこれでミクロの世界を知り尽くしたわけではありません。

実はこれらの方法で見ているのは原子の真ん中にある原子核の位置であり、本当に知りたいのは、原子核の周りにいる電子がどのように原子同士を結びつけ、モノの性質を決めているか、なのです。つまり電子のふるまいそのものをミクロに見ることがこれからのターゲットです。その一歩として、原子が並び、電子が動いてできる構造をここでは電磁場と呼びたいと思いますが、これを原子レベルで見ることが現在の私たちの挑戦です。

“モノの見方”というのはおもしろいもので、原子を原子核として見るか、原子核のまわりの電場として見るかによって見え方はまったく変わってきます。顕微鏡から得られる信号からどの情報を選び出すかということは、顕微鏡における観察のミソであり、見方によっては今までまったく見えなかったモノが見えてきます。たくさんの中から選び出した情報の見方を変えると新たな発見がある。原子の世界は私たちの日常生活における“モノの見方”の大切さをも示唆しています。
ミクロの宇宙に広がる
可能性を求めて
今後の私たちの目標は、磁性構造を磁場と原子分解能で見ることにあります。しかし電子顕微鏡の磁界レンズがこの観察の大きな障壁になっています。磁界レンズは磁場によってレンズ作用をもたせますが、実は原子分解能の観察では、電子線を細く絞るために非常に強い磁場のなかに試料を入れる必要があり、強い磁場によって試料の磁性構造が壊れてしまうのです。

そこで今、プロジェクトとして進めているのが、まったく新しいタイプのレンズによって、試料の周辺を完全に磁場がない状態にしながら、電子線を原子レベルまで絞れる電子顕微鏡の開発です。皆さんのなかには、広大な宇宙に興味のある方もいるでしょう。しかし原子という“ミクロの宇宙”にも多くの謎が残されており、そこには科学的な大発見がきっと隠されています。ナノテクノロジーによって新たな物質を作り出すことで、社会に新たな材料を提供できるかもしれません。ミクロの宇宙には無限の可能性が広がっているのです。

今日皆さんには、ミクロの宇宙が持つ魅力に触れていただきましたが、私はこれまで何かに打ち込み、いろんな人に出会う中でミクロの世界に道を見出しました。皆さんも大学でたくさんの人に出会い、さまざまな経験をしてください。今は自分の将来に漠然としたイメージしかないかもしれませんが、折に触れて自分が将来どうなりたいのか、自分の理想像とは何なのか、人は如何に生きるべきか、を考えながら勉強に取り組んでほしいと思います。その先に必ず皆さん自身の輝かしい道が開けるものと確信しています。

最新ニュース

東京外国語大学では9月28日(土)、教員が高校生向けに専門分野についてやさしく語る体験授業を府中キャンパスにて開催する。東京外国語大学は、年間を通して東京、名古屋、福岡で体験授業を実施している。語学研究の殿堂で現在進行形の学問に触れる機会は贅沢そのもの。1ヵ月前から予約受付が始まるが、好評のため希望者は早めにエントリーしよう。日時9月28日(土)13:00〜16:30会場東京外国語大学 府中キャンパス 研究講義棟101教室プログラム(敬称略)「ことば・詩・絵──ロシアの絵本を読んでみよう!」沼野恭子(言語文化学部)テーマ未定:山内由理子(国際社会学部)テーマ未定:春名展生(国際日本学部)参加方法事前申込制(要予約)東京外国語大学 「体験授業 in 東京 on プレ都民の日」に関する詳細は、同大学のウェブページから。〔2019/08/23 東進タイムズ〕
  • 2019/08/23

東京外国語大学 「体験授業 in 東京 on プレ都民の日」を開催

東京外国語大学では9月28日(土)、教員が高校生向けに専門分野についてやさしく語る体験授業を府中キャンパスにて開催する。東京外国語大学は、年間を通して東京、名古屋、福岡で体験授業を実施している。語学研究の殿堂で現在進行形の学問に触れ… →もっと読む

一橋大学は、2020年度の入学者選抜で実施する大学入学共通テストの英語と国語の配点について、その取扱い方針を公表した。大学入学共通テストの英語の配点は、リーディング100点、リスニング100点の合計200点となることが大学入試センターより発表されているが、一橋大学の第1段階選抜では全学部共通でそれらの素点の合計点を用いる。第2次試験合格者決定の際には、合計点を学部ごとに定める配点にしたがって換算した得点を用いる。国語については、第1段階選抜では全学部共通でマークシート式問題の配点200点を160点に、記述式問題の配点50点を40点にし、それらの合計点を用いる。第2次試験合格者決定の際には、合計点を学部ごとに定める配点にしたがって換算した得点を用いる。志望者は記憶にとどめておこう。一橋大学 大学入学共通テストの英語と国語の配点に関する詳細は、同大学のウェブページから。〔2019/08/16 東進タイムズ〕
  • 2019/08/16

一橋大学 大学入学共通テストの英語と国語の配点について公表

一橋大学は、2020年度の入学者選抜で実施する大学入学共通テストの英語と国語の配点について、その取扱い方針を公表した。大学入学共通テストの英語の配点は、リーディング100点、リスニング100点の合計200点となることが大学入試センターより発表… →もっと読む

明治大学は、2020年度に明治大学への入学を希望する受験生を対象とした、給付型奨学金「おゝ明治奨学金」を新設し、募集要項を公開した。一般入学試験出願前に申請し、一般入学試験合格後、入学手続時に納入する諸費用から授業料年額2分の1相当額を減免する。家計状況と学業成績の基準を満たせば、4年間継続して給付される。ウェブページにある募集要項・申請資格を確認して、積極的に利用していこう。申請方法 申請書類を全て揃え、宛名ラベルを貼り付けた角形2号(A4)サイズの封筒に入れて簡易書留で郵送申請期間2019年10月15日(火)〜11月15日(金)消印有効採用候補者数1,000名以内選考結果通知2019年12月下旬予定明治大学 入学前予約型給費奨学金「おゝ明治奨学金」に関する詳細は、同大学のウェブページから。〔2019/08/09 東進タイムズ〕
  • 2019/08/09

明治大学 入学前予約型給費奨学金「おゝ明治奨学金」を新設

明治大学は、2020年度に明治大学への入学を希望する受験生を対象とした、給付型奨学金「おゝ明治奨学金」を新設し、募集要項を公開した。一般入学試験出願前に申請し、一般入学試験合格後、入学手続時に納入する諸費用から授業料年額2分の1相当額… →もっと読む

筑波大学は、2021年度の一般選抜で活用する大学入学共通テストの英語の配点について、独自の比率を決め公表した。6月に、大学入学共通テストのリーディングとリスニングの配点をいずれも100点満点とすることが大学入試センターから発表されたが、どの技能にどの程度の比重を置くかについては、各大学の判断に委ねられている。筑波大学では、これまでの大学入試センター試験と同様に、リーディングとリスニングの配点比率を4:1とする。具体的には、大学入試センターから提供されたリーディングの成績(100点満点)を1.6倍した160点満点、リスニングの成績(100点満点)を0.4倍した40点満点とし、合計200点満点に換算する。そこに、資格・検定試験の結果をCEFR対照表に基づくレベルごとに、C2レベル20点、C1レベル10点、B2レベル5点を加点する。ただし、資格・検定試験の受験は出願資格とはしない。配点比率を変えない理由として、これまで維持されてきた配点比率を突然大きく変更することが、現高校2年生の英語学習にとりわけ大きな影響を与えるおそれがあるからだという。英語教育改革の進展を見据えつつも、2021年度に関してはこのような措置を取ることになった筑波大学。各大学の動向にも注目したい。筑波大学 令和3年度(2021年度)一般選抜における大学入学共通テスト「英語」の配点に関する詳細は、同大学のウェブページから。〔2019/08/02 東進タイムズ〕
  • 2019/08/02

筑波大学 2021年度一般選抜における大学入学共通テスト「英語」の配点について発表

筑波大学は、2021年度の一般選抜で活用する大学入学共通テストの英語の配点について、独自の比率を決め公表した。6月に、大学入学共通テストのリーディングとリスニングの配点をいずれも100点満点とすることが大学入試センターから発表されたが、… →もっと読む