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东北大学　多元物質科学研究所

本科：工学部电气信息物理工学科

研究生院：工学研究生院应用物理学专业

量子電子科学研究分野（髙橋(正)研究室）

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電子の散乱で、分子軌道の形や化学反応を観測する研究室。

电子动量谱学分子轨道化学反应

About关于研究室

分子軌道の形を、電子の散乱で見る。

髙橋正彦研究室（量子電子科学研究分野）は、気体の孤立分子の波動関数を実験で観測する研究をしています。
分子の反応性や機能を決める分子軌道の形を、高速電子の散乱を使う電子運動量分光で、運動量空間で観測しています。
化学反応の途中の分子の様子や、電子が分子に衝突するときの立体的な振る舞いも調べています。
分子科学の独自の研究と、次世代を担う学生・若手研究者の育成を目標にしています。

术语说明

波動関数: 量子力学で、系の状態を完全に表す関数。正しく分かれば物理量を予言できる
分子軌道: 分子の中に束縛された、電子ごとの波動関数。その形が分子の反応性や機能を決める
電子運動量分光: 高速電子を分子に当てて散乱させ、分子軌道の形を運動量空間で観測する手法
運動量空間: 位置ではなく運動量を軸にして波動関数を見る見方。原子核から遠い部分の違いが見えやすい

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News研究室公告

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Research研究课题

髙橋正彦研究室は、気体の孤立分子の波動関数を実験で観測することを研究の中心にしています。高速電子の散乱を使う電子運動量分光を軸に、分子軌道の形や化学反応の様子、電子と分子の衝突を調べています。

※示意图

化学反応の駆動原理の可視化

高速電子の散乱を使った時間分解の分光法で、光で起こる気相の単分子反応を調べています。反応が進むにつれて分子軌道の形がどう変わるかを、運動量空間で視覚化することを目指しています。

※示意图

分子軌道の形を運動量空間で見る

電子運動量分光で、分子軌道一つ一つの形を観測できます。常温の気相分子のほか、高温の分子や放電で生じる分子へ対象を広げようとしています。強いレーザー光の下で電子構造を観測する手法の開拓も試みています。

※示意图

電子と分子の衝突の立体ダイナミクス

電子が分子に衝突するとき、分子の向きや衝突の近さで衝突の中身がどう変わるかを調べています。複数の荷電粒子を同時に計測し、この研究分野の確立を目指しています。

※示意图

化学反応の行き先を切り替える

エネルギーを上げると化学反応の経路が切り替わる現象が、北海道大学の研究者らとの共同の理論研究で見いだされました。その切り替えスイッチを実験で証明し探索することを、共同研究チームと協力して試みています。

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Members教师

髙橋正彦研究室のメンバーは、教員、事務補佐員、博士課程・修士課程・学部の学生で構成されています。截至2026年

教授髙橋正彦
副教授渡邉昇
助理教授峰本紳一郎

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学长学姐的评价（0人）

研究成果

专注于实验室内研究积极在学会・论文中发表

课题自由度

导师提供课题自己决定课题

指导力度

放手让学生自主细致指导

研究经费

巧妙调配设备・资金充裕

成员氛围

各自默默工作热闹融洽

整体繁忙程度

全力投入研究时间充裕

核心时间-

研究室会议-

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关于刊登内容

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关于图片

顶部和研究课题的图片为示意图，并非在研究室拍摄。使用的是维基共享资源的裁剪图片。CC BY-SA图片在裁剪后仍以与原图相同的CC BY-SA（各行所示版本）提供。

顶部图片：《FZU MBE Veeco PJachimova 24》 Akademie věd České republiky / Czech Academy of Sciences (Pavlína Jáchimová)／CC BY-SA 3.0（裁剪）
化学反応の駆動原理の可視化：《ThermiteReaction》 User:Nikthestunned (Wikipedia)／CC BY-SA 3.0（裁剪）
分子軌道の形を運動量空間で見る：《Molecular Orbitals for Water》 ChiralJon／CC BY 2.0（裁剪）
電子と分子の衝突の立体ダイナミクス：《Particle detector in revision》 LSDSL／CC BY-SA 3.0（裁剪）
化学反応の行き先を切り替える：《Sample holder in ultrahigh vacuum chamber for angle-resolved photoemission spectroscopy》 Ponor／CC BY-SA 4.0（裁剪）
相关研究室（放射光ナノ構造可視化研究分野（山本(達)研究室））：《Beamline-self-portrait》 Warrenmck／CC BY-SA 4.0（裁剪）
相关研究室（物性機能設計[白井・阿部]研究室）：《Athena supercomputer cluster》 NASA／公有领域（裁剪）
相关研究室（電磁波工学[陳・今野・佐藤]研究室）：《XEMU Antenna Testing in JSC's Anechoic Chamber (jsc2021e022488)》 NASA Johnson Space Center / Norah Moran／公有领域（裁剪）
相关研究室（固体電子工学[(佐藤)・吹留]研究室）：《Wafer - 2》 Windell Oskay／CC BY 2.0（裁剪）

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化学反応の駆動原理の可視化↗

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