ノーマルビュー
2023年2月28日 18:59
2023年度 各種ガイダンス・学生生活ガイダンス 資料
2023年2月28日 00:00
各種ガイダンス・学生生活ガイダンスの資料や紹介動画を掲載しています。
リンク先を参照あるいはダウンロードしてご覧ください。
(2023/2/28公開、2023/3/15更新)
グローバルエデュケーションセンター(GEC)
世界のいかなる場所・場面においてもグローバルな視点で課題解決に貢献できる人間力・洞察力にあふれた真のリーダーを育てたい。そんな、早稲田大学が掲げるビジョンを遂行するためにグローバルエデュケーションセンター(GEC)は誕生しました。
学部の学びと並行しながら、自分に足りない知識、社会で役立てたいスキル、興味ある体験などを積み重ね、なりたい自分へとステップアップを図ることができます。学ぶフィールドも学び方のスタイルも多種多様。未来へつながる大きな第一歩を、踏み出してください。
- 新入生受講必須セミナー ※Waseda ID取得後、Waseda Moodle上でご覧ください。
- グローバルエデュケーションセンターWebサイト
留学センター(CIE)
留学センターでは、留学生の受け入れや早大生の海外留学を実施しています。留学センターは、交換留学制度の拡大など留学生の受け入れを積極的に推し進め、世界とのヒューマンネットワーク構築においてさまざまな取り組みを実施してきました。
また、早大生向けには①大学間協定による交換留学(EX)、②留学先の大学が早大生のために定めるカリキュラムに参加するCustomized Study Programs (CS)、③ダブルディグリープログラム(DD)、④夏季・春季等の短期留学プログラムなどさまざまな留学プログラムを用意しています。
異文化コミュニケーションセンター(ICC)
ICCは学生の皆さんが主体となって創り・育てる異文化交流のコミュニティです。
早稲田大学には現在100を超える国と地域から7,000人以上のInternational Studentsが在籍し、また、毎年3,000人以上の学生が海外へ留学しています。その国際性豊かな環境を活かし、キャンパスにおける異文化交流のさらなる充実を目指して設立されたのがICCです。ICCは、すべての学生たちが国境、国籍、文化の枠を越えて、異文化理解を深めながら新たな価値観や文化を生み出すことを目指し、活動しています。
学生健康増進互助会(学生生活課)
学生早健会(1964年設立)は、会員(学生)から納入された会費によって、会員の健康の維持・増進を図るための活動や医療費給付・健康診断補助費給付などの事業を行う早稲田大学独自の互助会組織です。
- 早稲田大学学生健康増進互助会パンフレット
- 早稲田大学学生健康増進互助会オリエンテーション資料
- 早稲田大学学生健康増進互助会紹介ビデオ[mp4]
- 早稲田大学学生健康増進互助会医療費給付申請方法[mp4]
- 学生生活課Webサイト

キャリアセンター
キャリアセンターは、授業・課外活動こそ学生生活の最も大切な活動であるという大前提を尊重し、学生が授業や課外活動を充分に満喫できる期間と環境を維持します。大学の使命は社会を支え社会に貢献しうる有為な人材を輩出することです。一方、学生にとって就職活動は、単に入社することが目的なのではありません。大学卒業後に自分らしくやりがいを持ちながら社会に貢献できる仕事を、自分の目で選択する活動です。キャリアセンターは学生が社会の中で、また所属する組織の中で存在感のある人物として活躍できる場を自力で選ぶ手助けをします。
※理工系就職に関する情報は「就職・インターンシップ」をご参照ください。
こうはいナビ
こうはいナビとは、2007年に発足したこうはいをサポートする早稲田大学公式プロジェクトです。早稲田ポータルオフィスが所管し、学職協働で新入生や全国の高校生を対象に活動しています。
Support Anywhere
『Support Anywhere』は、早稲田大学の在学生を対象としたお役立ちサイトです。学生生活を送る上で参考となる様々な情報を、分かりやすくまとめています。「学生注目!」を参照の上、今後の情報収集にぜひご活用ください。
- 新入生の皆さんへ
- 「Support Anywhere(サポエニ)」って何?(紹介動画あり)

コミュニケーション誌『早稲田学報』
早稲田大学校友会は、早稲田大学の第1回卒業生が出た翌年、1885年に発足して以来、会員数は60万を超え、日本全国、世界各地に組織を広げて活動しています。コミュニケーション誌「早稲田学報」には、学窓を巣立った著名人や社会で活躍する多彩な校友の志や思い、人生の母校・校友会の活動など早稲田魂を揺さぶる話題が満載です。「頑張っている姿に励まされました!」「草の根で活躍する先輩の生き方に感銘」など、読者の皆さまからご好評をいただいており、ご父母の皆様にもご購読いただくことが可能です。
重要【理工学術院】2023年度授業に関するおしらせ/Important [FSE] Notice on classes for AY2023 (23/3/7Updated)
2023年2月28日 00:00
[最終更新日]
2023/3/9
「3.西早稲田キャンパスのオンライン授業スペース」を更新しました。
Updated “3. Classrooms for taking online classes in Nishi-Waseda Campus”.
2023/3/7
2023年度の授業時間割変更に関するお知らせをリンクしました。
Linked the information about “Changes to the Class Timetable starting from Academic Year 2023”.
2023/3/2
「数学Q&A」を更新しました。
Updated “Math Q&A”.
2023/2/28
Webサイトを公開しました。
Site opened.
以下のとおり、2023年度の授業についておしらせします。WasedaメールやMyWaseda、Waseda Moodleにて、大学あるいは教員から発信される重要なお知らせについても、都度確認のうえご対応ください。
This is to inform you of the classes for Academic Year 2023. Please be sure to check your Waseda emails, the announcements on MyWaseda and Waseda Moodle which are sent from the University and faculty members.
Index
1.授業実施方法の確認方法/How to check course delivery methods
2.対面授業時の感染予防/Preventing Infection in Face to Face Classes
3.西早稲田キャンパスのオンライン授業受講スペース/Classrooms for taking online classes in Nishi-Waseda Campus
4.科目登録/Course registration
5.早稲田大学生協教科書・教材販売/Purchasing of textbooks and other materials at Waseda Co-op
6.対面授業(講義・演習・実験)」に出席できない場合/In case you cannot attend in-person classes (lecture, seminar, laboratory courses)
7.オンライン授業に関するお問い合わせ/Inquiry about taking online courses
8.学生生活に関するサポート/ Supports for Student Life
9.お問い合わせ/ Inquiry
1.授業実施方法の確認方法/How to check course delivery methods
科目登録前にWebシラバスを参照し、「対面授業」「オンライン授業」など授業実施方法をご確認ください(検索方法)。
※共同大学院設置科目は各専攻にご確認ください。
Please check web syllabus prior to course registration and check the course delivery method of each course, such as “face-to-face” or “online” classes(How to search).
*For courses at Cooperative Major, please contact with the relevant faculty members directly.
- Webシラバス
- Syllabus Search
- 2023年度からの授業時間割の変更について(お知らせ)
- Changes to the Class Timetable starting from Academic Year 2023
※授業期間中に対面教場試験を実施する科目もありますので、各科目シラバス、担当教員からの連絡に十分ご注意ください。
*Some subjects will have a face-to-face classroom examination in class weeks, so please be careful about syllabus of each subject and contact notifications from each faculty member.※選択科目の一部には定員を設定する可能性があり、その科目で登録者が定員を超えた場合は抽選を行います。
*Some of elective courses may set the limit for course participants’ number, and in case the number of applicants for a course exceeds the capacity, final course participants will be decided through a lottery.
2.対面授業時の感染予防/Preventing Infection in Face to Face Classes
- 4月1日以降のマスク着用ルールの変更について(第17報)/Changes in Rules for Wearing Masks after April 1 (February 28, 2023)
- キャンパスの入構にあたっては、当日、自宅で体温測定を行い、平熱であることや新型コロナウイルス感染症の疑いのある症状がないことを確認してください。
On the day you plan to come to campus, take your temperature at home, make sure it is at average body temperature and no symptoms of a suspected COVID-19 infection. - 各教室、建物入口、各フロアーに消毒液を常備します。キャンパス・教室に入る際には必ず消毒液で手指を消毒してください。また、日中は教室の清掃が入りません。ご自身が使用される前後に机上等の清浄が必要な場合は、各自教室設置の消毒液あるいは除菌シートによりご対応ください。
Hand sanitizer is always available in each classroom, at the building entrance and on each floor. Please disinfect your hands/fingers with it before entering the campus and classrooms. Please note that classrooms are not cleaned during the day. If you need to clean your desk before or after you use it, please use the hand sanitizers and disinfecting wipes provided in the classroom. - 生協のカフェテリアを含め、西早稲田キャンパス内で飲食が許可された施設を利用する場合、可能であれば、昼休みなど利用が集中する時間帯を避ける、また、占有せず利用終了後は速やかにほかの方に席を譲る、など、皆さんが利用できるようご配慮ください。
When using facilities on the Nishi-Waseda campus where eating and drinking are permitted, including the cafeteria, please try to avoid peak hours such as lunchtime if possible, and when you have finished eating, please give up your seat to someone else as soon as possible, so that everyone can use the place.
【教室での飲食/Eating and drinking in the classroom】
教室は、昼休みに限り飲食を可とします。授業開始10分前には食事を終え、机上の消毒などを完了してください。
You are permitted eating and drinking in the classrooms ONLY during the lunch break. Please finish eating and disinfect your desk 10 minutes before class starts.
3.西早稲田キャンパスのオンライン授業受講スペース/Classrooms for taking online classes in Nishi-Waseda Campus
- 対面授業後にリアルタイムのオンライン授業がある場合は、以下の教室・PCルーム・学生ラウンジ等で受講し、終了後は速やかに帰宅してください。利用にあたっては、三密を避け、できる限りソーシャルディスタンシングを心掛け、着席間隔に留意してください。
If you have a real-time online class after attending a face-to-face class, you may use a Classrooms, PC rooms, student lounges, etc. for taking online courses.When using the facilities, avoid the 3Cs, keep social distancing, and please take care to ensure that you are seated at the correct distance from each other. - 教室のWi-Fi環境を利用したオンライン授業の受講に際しては、個人のモバイルPC等を持ち込んでご利用ください(接続方法はITサービスナビ「ネットワーク利用案内」をご確認ください)。また、イヤホン・ヘッドホン等(マイク付を推奨)を利用し、授業における発言以外の私語は謹んでください。
If you are going to be using Wi-Fi connections in the classrooms to take online classes, please bring your laptops and/or mobile devices (For details on how to setup, please refer to “Network Use Guide”.). Use earphones/ headphones (with microphone) and please refrain from speaking unless it is a statement or a question for class. - 大学施設利用にあたっては「Support Anywhere」記載事項も合わせてご確認ください。
When you use university facilities, please also check the information on “Support Anywhere”.
西早稲田キャンパス開放教室 /Classrooms for taking online classes in Nishi-Waseda Campus
| 号館 Buildings |
教室 Classrooms |
開放曜日・時間 Opening Days and hours |
|---|---|---|
| 55号館S棟
Building No.55S |
02-01-1, 02-01-2 03-01, 03-03 03-07, 03-0903-08, 03-10 |
月曜~金曜/Mon.-Fri. 8:00-21:35 ※授業実施日に限る *Available only when classes are held. |
西早稲田キャンパスPCルーム/PC rooms in Nishi-Waseda Campus
有線LAN接続済の既設PCの利用により、オンライン授業をより安定した環境で受講可能です。
By using an installed PC connected to a wired LAN, you can take online classes in a more stable environment.
| 号館 Buildings |
教室 Classrooms |
開放曜日・時間 Opening Days and hours |
|---|---|---|
| 63号館3階
Building No.63 |
・Aルーム/A room ・Bルーム/B room ・Cルーム/C room ・Dルーム/D room ・Eルーム/E room ・Fルーム/F room ・Gルーム/G room |
・月~土曜日/Mon.-Sat. 8:50~21:35
※PCルームの開室状況/ |
- PCルームに関するお知らせ/ Notice about the PC room
http://www.waseda.jp/mse/web/pcroom/ - PCログイン方法/How to log in to PC
http://www.waseda.jp/mse/web/pcroom/pcroom_howtouse/ - PCの機種・OS・台数等/PC model, OS, number of PCs, etc.
http://www.waseda.jp/mse/web/pcroom/oslist/
他キャンパスの開放教室/About the classroom for online classes in other Campus
「Learn Anywhere」にてご確認ください。
Please refer to 「Learn Anywhere」.
4.科目登録/Course registration
以下のサイトを参照し、スケジュールや注意事項を十分ご確認ください。
Please refer to below website.
5.早稲田大学生協教科書・教材販売/Purchasing of textbooks and other materials at Waseda Co-op
履修する授業で指定されている教科書をWebシラバスで確認のうえ、必要に応じてご購入ください。
Please check the textbook for your course on Web syllabus and purchase it as needed.
※早稲田大学生協による教科書販売スケジュールは以下のサイトでご確認ください。
* Please check the following website for the textbook sales schedule by Waseda University Co-op.
- 早稲田大学生協教科書申込WEBサイト/Website for applying to purchase textbooks at Waseda University Co-op
- 早稲田大学生協営業時間/Business hours of Waseda University Co-op
※早稲田大学生協では各科目担当教員からの指示により教科書を入荷しています。早稲田大学生協に取り扱いのない教科書は、そのほかの方法でお求めいただくか、科目担当教員にご相談ください。
*Please check the following website for the sales schedule by Waseda University Co-op. Waseda University Co-op receives textbooks in stock as instructed by each course instructor.※白衣・レポートセット・関数電卓・電子辞書・製図用品・作業着等は、生協購買部(57号館B1階)にて購入可能です。詳細は、上記早稲田大学生協Webサイトにてご確認ください。
White coats, report sets, calculators, electronic dictionaries, drafting supplies, work clothes, etc. can be purchased at the Co-op Purchasing Department (Bldg. 57, B1F). For details, please refer to the Waseda University Co-op website.
6.対面授業(講義・演習・実験)に出席できない場合/In case you cannot attend in-person classes (lecture, seminar, laboratory courses)
原則として、対面授業は教室に登校して出席する必要があります。
外国人留学生の場合、必要な在留資格(ビザ)を取得し、渡日する必要があります。
In principle, attendance at classroom/on campus is required for face-to-face classes.
In case of international students, it is necessary for them to obtain the visa and come Japan.
新型コロナウイルス感染症罹患・濃厚接触者に特定された場合/In case of COVID-19 infection or identified as a close contact
ワクチン接種および副反応による場合/In case of COVID-19 Vaccination or side effects of vaccinations
授業を欠席する必要性が生じた場合は、以下の手順でご対応ください。
If you need to be absent from classes due to this reason, please follow the procedure below.
-
学生は「新型コロナウイルス感染症ワクチン接種による欠席届および配慮願」に必要事項を記入し、客観的な証明書類を添えて、51号館1階教学支援課カウンターに申し出る(体調不良等により、登校が難しい場合は、学生証の画像ファイルおよび必要資料をすべて添付のうえ、[[email protected]]宛にWasedaメールからお送りください)。Students must fill out the “Notification of Absence due to Covid-19 Vaccination” forms, and submit them with objective evidence to the “Academic and Student Affair’s Section at the Center for Science and Engineering” at the grand floor of the Bldg. 51, Nishi-Waseda Campus (If you are unable to come to the school due to illness or other reasons, please send an image file of your student ID and all necessary documents to [[email protected]] via Waseda-mail.).
-
事務所承認後、学生本人が担当教員に、教場にて(オンライン授業の場合はEメール、WasedaMoodleの「Message My Teacher」等を通じて)、「新型コロナウイルス感染症ワクチン接種による欠席届および配慮願」を渡し、配慮を願い出る。After approval by the Office, the student must submit the “Notification of Absence due to Covid-19 Vaccination” to the faculty member in charge at the classroom (or via E-mail, “Message My Teacher” on WasedaMoodle , etc. in the case of online classes) and ask for consideration.
上記以外の体調不良など新型コロナ感染症への感染が疑われる場合/ In case of illness or other suspected cases of COVID-19 infection
無理に登校をせず、速やかに医師の診断あるいは抗原定性検査キット(「体外診断用医薬品」と記載のある薬事承認されたもの)を用いた検査により登校可否を判断してください。それに伴い、授業を欠席する必要性が生じた場合は、WasedaMoodleの「Message My Teacher」などを通じて、科目担当教員に事情をご説明ください。
Please do not come to school without a doctor’s advice or test by the antigen test kit approved with the label “in vitro diagnostic product” (「体外診断用医薬品」) , and get a decision on whether or not you can come to school as soon as possible. If you need to be absent from classes due to this reason, please explain your situation to the instructor of each course via “Message My Teacher” on WasedaMoodle etc..
※病院が発行した領収書や診断書等は担当教員等から要請があった際に提出できるよう各自保管しておいてください。
*Please keep receipts and medical certificates issued by the hospital so that you can submit them when requested by the instructor of each course.
科目の連絡先/How to contact
講義科目・演習科目/Lectures/Seminars
LMSのメッセージにより、科目担当教員に相談ください。
With regard to the query about the course, please send the message to the lecturer through Learning Management System.
実験科目/Laboratory courses
該当科目担当の実験室にお申し出ください。
Please contact the laboratory in charge of your course
7.オンライン授業に関するお問い合わせ/Inquiry about taking online courses
初回授業日あるいは各時限の開始時間はアクセスが集中する場合があります。可能な場合は授業日に先立ち、使用するツールなどやダウンロードしておくべき資料の有無などの教員からの指示を事前に確認して準備しておくことをお勧めします。
Access may be congested on the first day of the class or the starting time of each period. It is recommended that you check in advance instructions from the lecturer about tools or materials to be used.
オンライン授業履修にあたっての重要なおしらせは、通常Wasedaメールに送信されますが、E-mailは送信されず、Moodleのおしらせに掲載されるのみ、あるいは、別の連絡手段が指定される場合もあります。メールの受信状況やMoodleのお知らせなどを、1日に複数回確認してください。
Important notices for taking online courses will be sent to your Waseda email. Also, it may be posted only in Moodle’s announcements or other contact tools without sending email. Please follow the instructions of your instructors for each course. Please check your mail box and Moodle annoucements etc. several times per day.
(1)オンライン授業準備サイト「Learn Anywhere」/ Information: “Learn Anywhere” online preparatory website
早稲田大学のオンライン授業を受講するために必要な準備や、参考になる情報を掲載しています。
Online preparatory website “Lean Anywhere” provides several tips and information for you to take online courses.
【重要】セキュリティや著作権について/Important: About the security and copyright
セキュリティや著作権について正しい知識が必要です。ご自身の個人情報の漏洩以外にも他者の個人情報や肖像権などに十分留意してください。Waseda Moodle上での活動を含めてインターネット上ならではの取り扱いやレポートなどの課題に取り組む際の留意点など、オンライン授業だからこそ遵守しなければならないルールがあります。オンライン、オンデマンド含め講義内容の録画やSNSなどでの公開は厳に慎んでください。これらに違反すると、退学や停学といった厳しい処罰がくだされることもありますので、 正しい知識を身に付けて、十分に注意するようにしてください。
You are requested to have the accurate knowledge of the security and copyright. Apart from the leakage of your personal information, please be aware of the personal information and portrait rights of others. In addition, there are certain rules to follow especially for online classes (including activities on Waseda Moodle) as well as notes for working on reports and other assignments on internet. Violation of these rules may result in disciplinary action, such as expulsion from the university or academic suspension.
- 情報の取り扱いに関する注意 – 早稲田大学 学生生活課 (waseda.jp)
- Handling of information – Student Affairs Section, Waseda University
(2)困りごとが発生した場合の問い合わせ方法/How to contact in case of problems
Wasedaメールを使うことが推奨されています。メールやMoodleのメッセージを送る際には、学部・学科・学籍番号・氏名、授業に関する問い合わせの場合は科目名やクラス、担当教員、ご自身に生じている状況を詳しく記載のうえ、お問い合わせください。
You are recommended to contact via Waseda email. Be sure to indicate your school, department, student ID number, name and the detail of situation happening to you when sending email or a message to the lecturer via Learning Management System. (Course title and name of lecturers are required additionally when your query refers to your course.)
加えて、システム的なトラブルが生じている場合は、以下の情報を記載のうえ、お問い合わせください。
If you have any system problem, please ask with following details:
- 使っている環境(スマートフォンかPCか、メーカー機種OSなど)やソフトウェアやアプリケーション
Your device (smart phone or PC, Mac or Windows etc.), software, application - 通信環境(固定回線かモバイル環境か、Wifiの状況)
Your communication environment (fixed line or mobile, Wifi status) - 生じているトラブルの具体的な内容(エラーメッセージが出ている場合はその内容)
Detailed description of the problem (e.g. error message on the screen)
また、アクセス集中に伴うシステムの配信遅延、そのほかの理由により、お問い合わせに対する返信に1週間程度の時間を要する可能性がございます。初回講義に関する問い合わせや質問の回答が、第2回の講義において示される場合もあります。皆さまにはご不便をおかけしますが、何卒ご理解とご協力の程、宜しくお願いいたします。
In case of system disruption caused by access congestion, a university-wide response may be sent from MyWaseda. It may take up to a week to respond to inquiries about the lecture content and assignments. To be more specific, answers to inquiries and questions about the first lecture may be presented in the second lecture. We apologize for any inconvenience this may cause and thank you for your understanding and cooperation.
- MyWaseda「システム・メンテナンス」
MyWaseda System Maintenance - 「Learn Anywhere」Collaborate 05_トラブルシューティング
Learn Anywhere Collaborate Troubleshooting - 「Learn Anywhere」よくある質問
Learn Anywhere FAQ
(3)授業や教材に関する相談/ Inquiry about course and course material
教材や課題などはWebシラバスやWaseda Moodleにて通知されます。授業について質問がある場合は、LMSのメッセージ(教員から指示がある場合はそのほかの方法)により、科目担当教員に相談ください。
With regard to the query about the course contents (e.g. communication environment designated by the course) and materials (e.g. in case you cannot get the textbooks), please check the web syllabus or Waseda Moodle and contact with the course lecturer. Please follow that instruction. Otherwise please send the message to the lecturer through Learning Management System.
(4)理工学術院お問い合わせ窓口/Inquiry at FSE
上記にあてはまらない質問、あるいは、次の授業回になっても教員からの回答がない場合などは、「理工学術院オンライン授業お問い合わせ窓口」にお問い合わせください。
If you have any questions that do not appear in the above list, or if you do not receive a reply from the lecturer in the next class session, please contact the “Inquiry at FSE”.
*MyWasedaログインのうえご回答ください。/ Please log in to MyWaseda and answer the questions.
Moodle上で科目が見つからない場合/ In case the course you registered is not appeared on My courses on Waseda Moodle.
1.以下の「科目名対照表」を確認する、あるいは、担当教員から、シラバスやWasedaメールに届くお知らせなどによりMoodle上で履修すべき科目名が明示されていないか確認してください。
In this case, please check with the “Course Comparison List” below or confirm the other course title with the syllabus or emails which are sent by the lecturer of the course.
- 科目名対照表/Course Comparison List (ご参考:2022年度版/3月中旬更新予定)
※Moodle上でコース名が見つけづらい科目のみ掲載しています。
*This is a list of courses which names are hard to find in Waseda Moodle.
2.科目登録2次登録日程以降のオンライン授業に参加できるタイミングは「科目登録日程」をご確認ください。
Please refer to the Appendix 1 of your program regarding when you can participate in online classes registered during the 2nd and 3rd course registration period.
8.学生生活に関するサポート/ Supports for Student Life
大学における諸手続きや証明書申請の方法、あるいは、皆さんが抱えるさまざまな心配事に対する、大学や理工学術院の相談窓口は以下に記載されています。また、心理的な相談は、学生相談室や保健室にて、臨床心理士が対応しています。以下のサイトを参照のうえ、各窓口にお問い合わせください。
The University and the FSE provide consultation services for various concerns that you may have. For psychological counseling, clinical psychologists are available at the Student Counseling Room and the Health Support Center. Please refer to the following website:
理工学術院独自の学びを支えるサポート/Support for learning offered by the FSE
9.お問い合わせ/ Inquiry
- 教学支援課:授業・学費・証明書・学生生活等
- Academic & Student Affairs Section: in charge of Course taking, Tuition fee, Certificate, Student life
※成績・科目登録については、MyWasedaログイン画面左下「成績照会 科目登録専用」をご利用ください。
*For your inquiries about grades and course registration, please contact via “Grades & Course registration” on MyWaseda log-in page.
【受験生の皆さまへ】2023年度基幹・創造・先進理工学部一般選抜の解答公表について
2023年2月25日 19:30
2023年度 基幹・創造・先進理工学部一般選抜(2月16、17日実施)の「英語」および「物理」「化学」のマーク解答問題について、解答を公表いたします。なお、上記科目に加え「数学」「生物」「空間表現」の「試験問題」および「記述解答問題の出題意図」については、6月ごろをめどに公表予定です。
※ お問い合わせいただいた内容は本学で確認し、必要がある場合は、学術院Webページもしくは入学センターWebページに掲載いたします。個別に回答することはいたしません。
2023年度基幹理工学部・創造理工学部・先進理工学部一般選抜において「英語」を受験された皆様へ
2023年2月25日 19:20
2023年度基幹理工学部・創造理工学部・先進理工学部一般選抜において「物理」を受験された皆様へ
2023年2月25日 19:20
「バイオ・デジタル融合によるバイオ産業革命」(2023/3/17)
2023年2月20日 13:30
演題:バイオ・デジタル融合によるバイオ産業革命
日時:2023年3月17日(金) 16:30 – 18:00
会場:早稲田大学120-5号館 121会議室
※ハイブリットで開催いたします。遠隔参加希望の場合は以下参照
講師:近藤 昭彦(神戸大学大学院科学技術イノべーシヨン研究科科学技術イノベーション専攻 教授)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
事前申込先:[email protected]
「お名前」「所属」「メールアドレス」「講演会参加の目的」を明記下さい。
早稲田大学の学生の場合は、学籍番号もご記入ください。
申し込みいただいた方に、zoomアドレスをお送りします。
主催:早稲田大学 先進理工学部 生命医科学科
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
「Recent applications of FTIR spectroscopic imaging to polymers and biomaterials」(2023/4/7)
2023年2月15日 12:23
演題:Recent applications of FTIR spectroscopic imaging to polymers and biomaterials
日時:2023年4月7日(金)16:30-18:00
会場:西早稲田キャンパス 62号館1階大会議室
講師:Sergei G. Kazarian(Dept of Chemical Engineering Imperial College London Professor)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料、直接会場へお越しください。
主催:先進理工学研究科 化学・生命化学専攻
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
「Innovative Polymers for Next-Generation Batteries」(2023/3/10)
2023年2月15日 11:52
演題:Innovative Polymers for Next-Generation Batteries
日時:2023年3月10日(金)11:00-12:30
会場:早稲田大学 121号館コマツ100周年記念ホール
講師:David Mecerreyes(University of the Basque Country 教授)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料、直接会場へお越しください。
主催:先進理工学研究科 応用化学専攻
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
「Particle and Game Theoretic Methods for Front Speeds in Fluid Flows」(2023/3/25)
2023年2月15日 11:44
演題:Particle and Game Theoretic Methods for Front Speeds in Fluid Flows
日時:2023年3月25日(土)15時30分~17時30分
会場:西早稲田キャンパス 55号館 N棟 1階 第2会議室
講師:Jack Xin(professor at University of Calfornia at Irvine)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料、直接会場へお越しください。
主催:先進理工学研究科 物理学及応用物理学専攻
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
「Homogenization of Hamilton–Jacobi equations on networks」(2023/2/25)
2023年2月13日 16:03
演題:Homogenization of Hamilton–Jacobi equations on networks
日時:2023年2月25日(土)15時00分~17時00分
会場:西早稲田キャンパス 55号館 N棟 2階 物理学科・応用物理学科会議室
講師:Antonio Siconolfi(サピエンツァ大学ローマ 教授)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料、直接会場へお越しください。
主催:先進理工学研究科 物理学及応用物理学専攻
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
「人工血液開発の最前線」(2023/3/9)
2023年2月13日 15:17
演題:「人工血液開発の最前線」
日時:2023年3月9日(木)16:30-17:30
会場:西早稲田キャンパス 62号館W棟 1階大会議室
講師:小松 晃之(中央大学 教授)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料、直接会場へお越しください。
主催:先進理工学研究科 応用化学専攻
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
「Mechanistic Understanding-Led Transition Metal Catalyzed C-H Functionalization」(2023/3/15)
2023年2月13日 15:15
演題:Mechanistic Understanding-Led Transition Metal Catalyzed C-H Functionalization
日時:2023年3月15日(水)16:30-18:00
会場:早稲田大学 121号館コマツ100周年記念ホール
講師:Igor Larrosa(University of Manchester, Professor マンチェスター大学・教授)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料、直接会場へお越しください。
主催:先進理工学研究科 応用化学専攻
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
「プロテインキナーゼCK2と緑色蛍光タンパク質EGFPの中性子結晶構造解析: タンパク質科学研究の将来を考えてみる」(2023/3/16)
2023年2月13日 15:12
演題:プロテインキナーゼCK2と緑色蛍光タンパク質EGFPの中性子結晶構造解析:
タンパク質科学研究の将来を考えてみる
日時:2023年3月16日(木)15:30-17:00
会場:早稲田大学 先端生命医科学センター(TWINS)3階 セミナールーム3
講師:安達 基泰
(国立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構 量子生命科学研究所 タンパク質機能解析チーム リーダー)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料 直接会場へお越しください。
主催:先進理工学部 電気・情報生命工学科
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
「機能性生分解性高分子による循環型材料の開発(仮題)」(2023/3/18)
2023年2月6日 15:02
演題:機能性生分解性高分子による循環型材料の開発(仮題)
日時:2023年3月18日(土)10:30-12:00
会場:西早稲田キャンパス 65号館214室(応化会議室)
講師:網代 広治(奈良先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科 物質創成科学領域 教授)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料、直接会場へお越しください。
主催:先進理工学研究科 応用化学専攻
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
「私の宋明思想史研究(宋代の部)」(2023/2/18)
2023年2月1日 14:34
演題:私の宋明思想史研究(宋代の部)
日時:2023年2月18日(土)15:00-17:00
会場:Zoomによるオンライン講演会
講師:陳 来(清華大学 教授)
対象:学部生、大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:時間になりましたら下記よりご参加ください。
https://list-waseda-jp.zoom.us/j/98190937062?pwd=SmVWVVpiRGxqdkJUeFhsb3RKdFBEZz09
主催:創造理工学部 社会文化領域
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
組合せ最適化問題を解く新手法を開発
2023年1月26日 14:43
制約をもつ組合せ最適化問題をイジング計算機で効率的かつ高精度に解くための新たな手法を開発
変数の個数を削減し性能向上、ソフトウェアへの応用に期待
発表のポイント
イジング計算機で現実世界の組合せ最適化問題を解くためには、最適化問題に含まれる多くの制約群を効率的に取り扱う必要がある。
本研究では、線形制約をイジング計算機で取り扱うための新しい手法として、組合せ最適化問題の記述に必要な変数の個数を削減し、イジング計算機の性能を改善する手法を構築した。
本手法を取り込んだイジング計算機ソフトウェアの開発により、高精度に現実世界の組合せ最適化問題を解くことが期待できる。
量子アニーリング計算機※1をはじめとするイジング計算機※2を現実世界の組合せ最適化問題※3に活用するためには、組合せ最適化問題がもつ制約を効率的に取り扱うことが重要となります。この問題に対して、早稲田大学理工学術院講師の白井達彦(しらい たつひこ)氏、同大学理工学術院教授の戸川望(とがわ のぞむ)氏らの研究グループは、線形制約※4をもつ組合せ最適化問題を、イジング計算機で効率的に解くための新しい手法(以下、本手法とする)を開発しました(図1)。この手法は、制約を用いて束縛スピンを自由スピンで表現することにより、自由スピンのみで組合せ最適化問題を記述するもので、本研究グループは、本手法を量子アニーリング計算機等のイジング計算機に適用し、既存イジング計算機でその有効性を確認しました。
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本研究成果は、米国のIEEE Computer Societyが発行する『IEEE Transactions on Computers』online版にEarly Access Articlesとして2023年1月24日(火)(現地時間)に掲載されました。論文名:Spin-variable reduction method for handling linear equality constraints in Ising machines
(1)これまでの研究で分かっていたこと(科学史的・歴史的な背景など)
現実世界のあらゆるところに存在する組合せ最適化問題は、大規模になるほど従来型のコンピュータで最適解を得ることが困難になるため、様々な解法が研究されています。中でも近年、量子アニーリング計算機をはじめとしたイジング計算機と呼ばれる新しいタイプの計算機が注目されています。イジング計算機は組合せ最適化問題の答えを得るのに特化した計算機です。イジング計算機は国内外で研究開発され、一般のユーザーもクラウド上で使用できる段階になっています。
しかし、イジング計算機を活用するにはまだ課題が多くあります。とくに、イジング計算機を使う際には、組合せ最適化問題を、スピン(イジング計算機における計算の単位。+1あるいは-1の二値をとる。)を変数にもつイジングモデルに変換する必要があります。ハードウェア制約により、現状のイジング計算機に入力可能なスピンの個数が制限されるため、組合せ最適化問題を少ないスピンの個数で効率的にイジングモデルに定式化することが重要となります。制約をもつ組合せ最適化問題をイジングモデルに定式化する手法として、これまでペナルティ法※6が用いられていました。しかし、ペナルティ法では十分なスピン数の削減を達成できてはいませんでした。
(2)今回の研究で新たに実現しようとしたこと、明らかになったこと
今回の研究では、連立一次方程式を解く一般的な手法である変数消去法のアイデアに基づいて、制約をもつ組合せ最適化問題をより少ない変数で記述する手法を構築しました。
まず、線形制約を利用することで、自由スピンと束縛スピンとに分離することを考えます。束縛スピンは、自由スピンの線形関数によって与えられます。たとえば、図1は、4個の頂点をもつグラフを2個の頂点をもつ2個のグラフに分割する問題です。各頂点について1個のスピンを対応させます。すると4個のスピンが必要となります。4個のスピンのうち、2個は赤丸(+1)、2個は青丸(-1)とする必要があります。これが制約です。ところが4個のスピンすべてを必ずしも独立に扱う必要はありません。4個のスピンのうち、任意の3個を自由スピン、1個を束縛スピンとします。すると、3個の自由スピンのうち1個が赤丸(+1)のとき束縛スピンは赤丸(+1)、一方で2個が赤丸(+1)のとき束縛スピンは青丸(-1)となることがわかります。自由スピンの値から自動的に束縛スピンの値が決まることになります。つまり、1個の束縛スピンを用いずに3個の自由スピンだけを用いて「3個の自由スピンのうち1個か2個を赤丸(+1)にせよ」という問題に置き換えることができます。本来4個のスピンが必要であった問題を、3個のスピンで記述できたことになります。
この考えを使い、我々は束縛スピンを用いずに、自由スピンのみを用いてもともとの組合せ最適化問題を記述できることを明らかにしました。上記のように組合せ最適化問題を自由スピンのみを用いて記述しているため、従来手法であるペナルティ法と比較して、必要なスピンの個数を削減することができます。自由スピンを変数とするイジングモデルを与えることによって、既存のイジング計算機に本手法を導入することができます。
(3)そのために新しく開発した手法
本手法を用いて線形制約をもつ組合せ最適化問題をイジング計算機で解法することを考えます。さきほどの例では、4個のスピンのうち任意の1個を束縛スピンとしましたが、実際の線形制約の場合には、束縛スピンを任意に選択することはできません。つまり、どのスピンを束縛スピンあるいは自由スピンとして選択するかがポイントとなります。
そこで、束縛スピンを選択するための条件を理論的に明らかにしました。この条件が満たされるとき、本手法によって組合せ最適化問題の解の最適性が保たれることを理論的に証明しました。さらに本研究では、多数の線形制約をもつ組合せ最適化問題を、本手法で記述するためのアルゴリズムを提案しました。このアルゴリズムを用いることで、現実世界に現れるほぼすべての線形制約つき組合せ最適化問題に対して、本手法を適用することができます。とくに典型的な制約をもつ組合せ最適化問題に対して、具体的なイジングモデルの一般形を与えました。
(4)従来手法との比較
工場と地点が同じ個数与えられたとき、各工場を各地点に割り当てたときの地点間の輸送コストの合計を最小化する組合せ最適化問題である「二次割当問題」は、これまでイジング計算機で解法することが困難とされてきました。この二次割当問題に対して、本手法を組み込んだ場合と組み込まなかった場合(ペナルティ法)とを比較しました。その結果、必要なスピン数を削減しつつ、平均して残留エネルギー※7を19%削減し、本手法の有効性が確認できました(図2)。
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(5)研究の波及効果や社会的影響
本手法を使うことによって、必要最小限の変数の個数で組合せ最適化問題を解くことが可能になるため、イジング計算機を実利用する際に、変数の個数を削減し、また制約をもつ組合せ最適化問題を解法しやすい形式で解くことができます。本手法は既存のイジング計算機に簡単に導入することができることから、本手法を組み込んだソフトウェアの開発によって、イジング計算機で線形制約を取り扱う手法のスタンダードとなることが期待されます。
(6)今後の課題
イジング計算機は現在活発にハードウェアの性能向上が図られています。しかし、現状では利用可能なスピン数が限られているために、扱うことのできる組合せ最適化問題のサイズが限定されています。本研究は、イジング計算機が扱う問題のサイズを拡大するための有力な手法の一つですが、今後はさらに、実世界に見られる様々な問題に対し適用し、本手法の有効性を検証していく必要があります。
(7)研究者のコメント
本研究で開発した手法を使うことで、今後イジング計算機の性能がさらに改善し、新たにイジング計算機を活用できる事例が増えることを期待します。
(8)用語解説
※1 量子アニーリング計算機
組合せ最適化問題を高速に解決すると期待される計算機。量子効果により量子重ね合わせ状態を実現させ、それを初期状態として用意し、徐々に量子効果を弱める。同時に組合せ最適化問題を表現するイジングモデルの効果を強めることにより、イジングモデルの安定状態を実現させるという機構で動作する。
※2 イジング計算機
組合せ最適化問題をイジングモデルで表現し、組合せ最適化問題を解決するマシンの総称。上記、量子アニーリング計算機はイジング計算機の一種である。
※3 組合せ最適化問題
膨大な選択肢の中から、与えられた制約を満たしつつ、関数の最小値(または最大値)をとる選択肢を求める問題の総称。制約とは守らなければならないルールをさす。
※4 線形制約
変数が満たす必要のある線形等式のこと。たとえば、図1で赤丸と青丸の個数が等しいという制約は、という線形等式で与えられる(は番目の頂点が赤色、は番目の頂点が青色に対応する)。
※5 グラフ分割問題
与えられたグラフの頂点集合を2個の部分集合に分割する問題。それぞれの部分集合に含まれる頂点の個数を等しくするという制約の下、異なる部分集合の間を繋ぐ辺の数を最小にする組合せ最適化問題。
※6 ペナルティ法
制約つき最適化問題を制約なし最適化問題に変換する一つの方法。
※7 残留エネルギー
イジング計算機で組合せ最適化問題を解いた際に得られた解の精度を評価する指標の一つ。得られた解の目的関数の値と真の最適解の目的関数の値の差で与えられ、値が小さいほど解の精度が良いことを表す。
(9)論文情報
雑誌名:IEEE Transactions on Computers
論文名:Spin-variable reduction method for handling linear equality constraints in Ising machines
執筆者名(所属機関名):Tatsuhiko Shirai(早稲田大学), Nozomu Togawa(早稲田大学)
※ 所属は論文投稿時
掲載日(現地時間):2023年1月24日
掲載URL:https://ieeexplore.ieee.org/document/10025381
DOI:https://doi.org/10.1109/TC.2023.3239539
(10)研究助成(外部資金による助成を受けた研究実施の場合)
研究費名・研究課題名:科学技術振興機構(JST) 戦略的創造研究推進事業 CREST「地理空間情報を自在に操るイジング計算機の新展開」(JPMJCR19K4)
研究代表者名:戸川望(早稲田大学・教授)
早稲田大学における研究代表者名:理工学術院 教授 戸川望
研究費名・研究課題名:基盤研究(C)「量子古典ハイブリッド計算技術による物質シミュレーション高速化手法の研究」
研究代表者名:田中宗(慶應義塾大学・准教授)
早稲田大学における研究代表者名:理工学術院 講師 白井達彦
「RNAとタンパク質を介した細胞内複合体の探索に向けた技術開発とその応用」(2023/3/25)
2023年1月25日 10:26
演題:RNAとタンパク質を介した細胞内複合体の探索に向けた技術開発とその応用
日時:2023年3月25日(土) 10:00 – 11:30
会場:zoomによるオンライン講演会
講師:千原 康太郎(国立感染症研究所 治療薬・ワクチン開発研究センター第十室・研究員)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
事前申込先: [email protected] (先進理工学部 生命医科学科 教授 常田)まで
「お名前」「所属」「メールアドレス」「講演会参加の目的」を明記下さい。
早稲田大学の学生の場合は、学籍番号もご記入ください。
申し込みいただいた方に、zoomアドレスをお送りします。
主催:早稲田大学 先進理工学部 生命医科学科
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
最大性能の巨大負熱膨張物質
2023年1月23日 15:09
最大性能の巨大負熱膨張物質
材料組織観察の結果を用いた物質設計
【要点】
最大の体積減少を示す負熱膨張物質を開発
コヒーレント放射光と電子顕微鏡による材料組織観察に基づいて物質を設計
光通信や半導体分野で利用される熱膨張抑制材としての活用を期待
【概要】
東京工業大学 科学技術創成研究院 フロンティア材料研究所の西久保匠、酒井雄樹両特定助教(神奈川県立産業技術総合研究所常勤研究員)、東正樹教授、量子科学技術研究開発機構の綿貫徹放射光科学研究センター長、大阪公立大学の森茂生教授らの研究グループは、昇温することでこれまでで最大の9.3%の体積収縮を示す巨大負熱膨張(用語1)物質Pb0.8Bi0.1Sr0.1VO3を開発した。
負熱膨張物質は、光通信や半導体製造装置などの構造材で、精密な位置決めを妨げる熱膨張を相殺(キャンセル)できる。体積の大きい低温相と小さい高温相が空間的に混在しながら共存する様子を初めて観測し、その結果に基づいて体積収縮を最大化する化学組成を決定した。
研究成果は1月18日に米国化学会誌「Chemistry of Materials」のオンライン版に掲載された。
研究グループには、東京工業大学の今井孝大学院生(研究当時)、高輝度光科学研究センターの水牧仁一朗主幹研究員、河口彰吾主幹研究員、量子科学技術研究開発機構の押目典宏研究員、島田歩派遣職員、菅原健人技術員、大和田謙二グループリーダー、町田晃彦上席研究員、東レリサーチセンターの久留島康輔研究員、早稲田大学の溝川貴司教授が参画した。
研究の背景
物質の多くは、温度が上昇すると、熱膨張によって長さや体積が増大する。日常生活においては熱膨張の体積変化の影響は大きくないが、光通信や半導体製造など、精密な位置決めや部材の寸法管理が要求される局面では、このわずかな熱膨張が機能や精度低下につながる問題になる。例えばLSIでは、Siチップと基板、充填剤の熱膨張の違いが信頼性の低下につながる。そこで、温度が上昇すると収縮するという、“負の熱膨張”を持つ物質によって、構造材の熱膨張を相殺(キャンセル)することが試みられている。
これまで最大の体積収縮を示す物質は、同グループが見つけたペロブスカイト構造(用語2)の鉛(Pb)、ビスマス(Bi)、バナジウム(V)、酸素(O)からなる酸化物Pb0.8Bi0.2VO3で、400 Kから800 Kの昇温で7.9%の体積収縮が観測されていた。ベースとなる物質のPbVO3は代表的な強誘電体(用語3)であるPbTiO3と同じ極性(用語4)の正方晶構造を持ち、室温で圧力を加えると10.6%の体積減少を伴って非極性の立方晶相へ転移するが、常圧下で昇温すると分解してしまい、負熱膨張は示さない。PbをBiで置換すると、常圧での昇温によって立方晶相へ転移する負熱膨張を示すようになるが、Pb0.8Bi0.2VO3の低温正方晶相の体積がPbVO3より小さいため、温度上昇による体積収縮は10.6%ではなく、7.9%に減少してしまう。体積の大きな低温正方晶相と体積の小さな高温立方晶相が相分率を変えながら共存するため、平均の体積は連続的に減少する。これら2相が作る材料組織を最適化することで負熱膨張が起こる温度範囲を制御できると期待されるが、2相がどのように空間的に分布しているかはこれまで不明であった。
研究成果
今回の研究では、PbVO3のPbをBiではなくストロンチウム(Sr)で置換すると、正方晶の体積が減少しないまま立方晶相と2相共存するようになること、また、温度を変えても2相共存状態が変化せず、正方晶や立方晶単相に変化しないため、安定に取り出せることを見いだした。そこでPb0.82Sr0.18VO3に対して走査透過電子顕微鏡(用語5)観察を行い、正方晶と立方晶の接合界面を原子スケールで観察することに成功した。さらに、大型放射光施設SPring-8(用語6)のビームラインBL22XUでブラッグコヒーレントX線回折イメージング(用語7)と呼ばれる観察を行い、1つの結晶粒の中の正方晶相、立方晶相の空間的な分布を明らかにした(図1)。
また、立方晶を出現させる効果を持つSrに加えて、温度変化による相変化を促す効果を持つBiでもPbを置換することで、PbVO3が本来持つ大きな体積変化を保ったままで負熱膨張を起こすことに成功し、SPring-8のビームラインBL02B2での放射光X線回折実験(用語8)で調べた微視的な格子定数(用語9)の変化から、Pb0.8Bi0.1Sr0.1VO3では低温正方晶相と高温立方晶相の体積差が11.1%もあり、450 Kから700 Kへの昇温で 9.3%もの体積収縮を示すことを確認した(図2)。この値はこれまでで最大であり、Smartecの商品名で市販されているマンガン窒化物負熱膨張材料の1.4%や、BNFOの商品名を持つBiNi0.85Fe0.15O3の2.4%と比べて巨大である。
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図1 走査透過電子顕微鏡で観察した正方晶相と立方晶相の接合界面(左)と、ブラッグコヒーレントX線回折イメージングで明らかにした1つの粒子の中の立方晶相の分布(右)。
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図2 Pb0.8Bi0.1Sr0.1VO3の低温正方晶相(極性)と高温立方晶相(非極性)。低温相を加熱すると、2相共存を介して、11.1%体積が小さい高温相に転移する。
社会的インパクト
負熱膨張材料は、半導体や精密加工で問題になる熱膨張を解決できるとして、大きな注目を集めている。今回の成果はこれまでで最大の体積収縮を示す材料を発見しただけでなく、材料組織の観測手法を確立した点で、今後の材料開発に大きく貢献すると期待される。
今後の展開
今回開発したPb0.8Bi0.1Sr0.1VO3は、9.3%も体積が収縮する巨大な負熱膨張を示すが、温度履歴(用語10)が大きいという問題を持つ。こうした問題は正方晶相、立方晶相が共存する材料組織を最適化することで解決できると考えられるため、ブラッグコヒーレントX線回折イメージングによる組織観察で、昇降温を繰り返すことによる組織の変化を明らかにし、温度履歴の低減につなげたい。
付記
本研究の一部は、神奈川県立産業技術総合研究所・有望シーズ展開事業「次世代機能性酸化物材料プロジェクト」(リーダー:東正樹 東京工業大学 教授)、日本学術振興会・科学研究費補助金・基盤研究S「革新的負熱膨張材料を用いた熱膨張制御」(代表:東正樹 東京工業大学 教授)、特別推進研究「光と物質の一体的量子動力学が生み出す新しい光誘起協同現象物質開拓への挑戦」(代表:腰原伸也 東京工業大学 教授)、科学技術振興機構(JST) 戦略的創造研究推進事業CREST「非晶質前駆体を用いた高機能性ペロブスカイト関連化合物の開発」(代表:東正樹 東京工業大学 教授)の助成を受けて行った。
【用語説明】
(1) 負熱膨張:
通常の物質は温めると体積や長さが増大する、正の熱膨張を示す。しかし、一部の物質は温めることで可逆的に収縮する。こうした性質を負熱膨張と呼び、ゼロ熱膨張材料を開発する上で重要である。
(2) ペロブスカイト構造:
一般式ABO3で表される元素組成を持つ、金属酸化物の代表的な結晶構造。
(3) 強誘電体:
誘電体(絶縁体)の一種で、外部電場がなくとも電気分極の方向が揃っており、また、外部電場によってその方向を変化できる物質。
(4) 極性:
結晶構造中の陽イオン、陰イオンの変位のため、正の電荷と負の電荷の重心が一致せず、電気分極を持つこと。
(5) 走査透過電子顕微鏡:
電子顕微鏡の一種。1ナノメートル(1億分の1センチメートル)程度まで細く絞った電子線を試料上で走査し、試料により透過散乱された電子線の強度で試料中の原子を直接観察する。
(6) 大型放射光施設SPring-8:
兵庫県の播磨科学公園都市にある、世界最高性能の放射光を生み出す理化学研究所の施設で、利用者支援等は高輝度光科学研究センター(JASRI)が行っている。SPring-8の名前はSuper Photon ring-8 GeV(ギガ電子ボルト)に由来する。放射光とは、電子を光とほぼ等しい速度まで加速し、電磁石によって進行方向を曲げた時に発生する、指向性が高く強力な電磁波のこと。SPring-8では、この放射光を用いて、ナノテクノロジーやバイオテクノロジー、産業利用まで幅広い研究が行われている。
(7) ブラッグコヒーレントX線回折イメージング:
数十ナノメートル~数マイクロメートルサイズの結晶粒子一粒を3次元可視化する計測技術。コヒーレントX線を利用したイメージング(コヒーレントX線回折イメージング)の一種で、結晶特有のブラッグ回折を利用する。原子の並び方に敏感であり、密度差として区別が難しい結晶内部の歪分布や相共存状態などを精度よく調べることが可能。今回は量研機構の専用装置を用いた。
(8) 放射光X線回折実験:
物質の構造を調べる方法。放射光X線を試料に照射し、回折強度を調べることで結晶構造(原子の並び方や原子間の距離)を決定する。
(9) 格子定数:
結晶構造中の原子の繰り返し周期の長さ。
(10) 温度履歴:
昇温時の体積収縮と降温時の膨張が起こる温度が一致しないこと。
【論文情報】
掲載誌: Chemistry of Materials
論文タイトル:Polar-Nonpolar Transition Type Negative Thermal Expansion with 11.1% Volume Shrinkage by Design
著者:Takumi Nishikubo, Takashi Imai, Yuki Sakai, Masaichiro Mizumaki, Shogo Kawaguchi, Norihiro Oshime, Ayumu Shimada, Kento Sugawara, Kenji Ohwada, Akihiko Machida, Tetsu Watanuki, Kosuke Kurushima, Shigeo Mori, Takashi Mizokawa and Masaki Azuma
DOI:10.1021/acs.chemmater.2c02304