2024/07/28 更新

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ハラダ コウジ
原田 恒司
HARADA KOJI
所属
基幹教育院 自然科学理論系部門 教授
アドミッションセンター (併任)
未来人材育成機構 (併任)
先端素粒子物理研究センター (併任)
理学部 物理学科(併任)
理学府 物理学専攻(併任)
職名
教授
連絡先
メールアドレス
電話番号
0928026029
プロフィール
素粒子論の標準模型においては、強い相互作用をする粒子(ハドロン)は、量子色力学(QCD)というゲージ理論で記述され、基本粒子であるクォークとグルオンの束縛状態として理解されている。「閉じ込め」と呼ばれる現象のため、クォークおよびグルオンは単体としては観測されず、複合粒子であるハドロンのみが直接観測されることになる。それゆえ、強い相互作用の理解にはQCDにおける束縛状態の理解が大変重要である、が、QCDのような相対論的場の理論における束縛状態は、多粒子状態と結合しており、また、すべてのスケールの量子揺らぎとも結合した、極めて複雑な非摂動論的ダイナミクスによっている。 QCD は強い相互作用の「究極理論」であって、原子核を含むすべてハドロンの構造と相互作用(の大部分)を究極的には説明すると期待される。しかし、(安定に存在する)原子核の性質を、QCD の言葉で直接説明することは大変難しい。結局、多くの場合現象論的な「現実的核力」を用いて原子核の性質を説明しようとするのだが、「究極理論」を知っている立場からすると、大変後退したやり方だと考えざるを得ない。もちろん直接クォークとグルオンの自由度を使って原子核を記述することは望むべくもないが、少なくとも現象論的モデルに依らずに QCD のダイナミクスから直接何が言えるのかを整理することは有意義である。 私はこのような考えの下に、場の量子論の一般的原理に基づく、有効場の理論によるハドロン系の記述を研究している。有効場の理論はカイラル対称性の破れを通じてQCDと結び付き、系統的な改善を可能にする枠組みである。特に、ウィルソン流の繰り込み群の考え方を用いて、核子系の有効場理論のダイナミクスの特徴を捉える研究をしている。格子QCDでは探索できない低温・高密度の核子系を有効場理論を用いた格子シミュレーションによって調べる研究を行った。 教育に関しては、主に基幹教育に携わっている。また、粒子系理論物理学研究室所属の大学院生に対して日常的な研究指導の他に輪講、勉強会等を開いている。
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外部リンク

学位

  • 理学博士

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: 宇宙論的1次相転移におけるバブルの力学的性質

    研究キーワード: 偽真空、相転移、バリオン非対称の起源、ダークマター

    研究期間: 2022年4月

  • 研究テーマ: 核子系有効場理論に基づく、核子有限密度系の格子シミュレーション

    研究キーワード: 格子理論、有効場理論、数値シミュレーション

    研究期間: 2013年10月 - 2017年3月

  • 研究テーマ: 3体系への非摂動論的繰り込み群の応用

    研究キーワード: 繰り込み群、リミットサイクル、エフィモフ効果

    研究期間: 2011年8月 - 2013年5月

  • 研究テーマ: 核反応理論への有効場理論の応用

    研究キーワード: 有効場理論、原子核反応

    研究期間: 2008年9月 - 2009年3月

  • 研究テーマ: 非線形に実現される対称性を持った場の理論における見たところ対称性を破る項

    研究キーワード: 非線形シグマ模型、輻射補正、摂動論

    研究期間: 2008年5月 - 2009年8月

  • 研究テーマ: $V_{low k}$ ポテンシャルに対する繰り込み群的解析

    研究キーワード: 繰り込み群、有効相互作用、核力

    研究期間: 2007年8月 - 2008年4月

  • 研究テーマ: Wilson 流繰り込み群と核子系有効場理論

    研究キーワード: 繰り込み、有効場理論、非自明な固定点、次数勘定

    研究期間: 2004年4月

  • 研究テーマ: スキルム模型への有効理論的アプローチとペンタクォークへの応用

    研究キーワード: スキルム模型、ペンタクォーク

    研究期間: 2003年2月 - 2004年10月

  • 研究テーマ: Large-$N_c$ QCD と低エネルギー有効場理論の非自明性

    研究キーワード: large-N_c, QCD, 有効場理論、繰り込み、繰り込み群

    研究期間: 2001年7月

受賞

  • 西宮湯川記念賞

    1993年10月   西宮湯川記念事業運営委員会・西宮市   量子異常を含むゲージ理論の量子論

論文

  • Pions are neither perturbative nor nonperturbative: Wilsonian renormalization-group analysis of nuclear effective field theory including pions 査読 国際誌

    Koji Harada

    Physical Review D   83 ( 3 )   2011年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevC.83.034002

  • Anomalous dimensions determine the power counting Wilsonian RG analysis of nuclear EFT 査読 国際誌

    Koji Harada, Hirofumi Kubo

    Nuclear Physics B   758 ( 3 )   304 - 329   2006年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The Legendre flow equation, a version of exact Wilsonian renormalization group (WRG) equation, is employed to consider the power counting issues in nuclear effective field theory. A WRG approach is an ideal framework because it is nonperturbative and does not require any prescribed power counting rule. The power counting is determined systematically from the scaling dimensions of the operators at the nontrivial fixed point. The phase structure is emphasized and the inverse of the scattering length, which is identified as a relevant coupling, is shown to play a role of the order parameter. The relations to the work done by Birse, McGovern, and Richardson and to the Kaplan-Savage-Wise scheme are explained.

    DOI: 10.1016/j.nuclphysb.2006.10.001

  • On the path-integral quantization of anomalous gauge theories 査読 国際誌

    Koji Harada, Izumi Tsutsui

    Physics Letters B   183 ( 3-4 )   311 - 314   1987年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The path-integral quantization of anomalous gauge theories is discussed. From the necessity of the "gauge volume" integration, the Wess-Zumino action appears naturally and, as a consequence, the effective action becomes gauge invariant. An application to the chiral Schwinger model gives a concrete example.

    DOI: 10.1016/0370-2693(87)90970-1

  • 入門レベルの物理学の反転授業におけるICTを活用した学習支援 査読 国際誌

    小島健太郎, 原田恒司

    大学の物理教育   29 ( 2 )   61 - 64   2023年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.11316/peu.29.2_61

  • グループ・ワークを通して学生自身がオリジナル教材を制作する授業の開発と実践 査読

    中里健一郎、藤原なつみ、三木洋一郎、原田恒司

    基幹教育紀要   9   157 - 168   2023年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(大学,研究機関等紀要)  

    Development of "Let's get hands on a math toolbox" as a "liberal science" subject

    DOI: https://doi.org/10.15017/6770264

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書籍等出版物

  • レクチャー 物理学の学び方

    原田恒司、小島健太郎(担当:共著)

    サイエンス社  2020年11月 

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    記述言語:日本語   著書種別:学術書

  • ジー先生の場の量子論 基礎編

    A. Zee (原著者) 原田恒司、@筒井泉(担当:共訳)

    丸善出版  2020年1月 

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    担当ページ:400ページ   記述言語:日本語   著書種別:学術書

  • 基幹物理学 (改訂版)

    栗焼 久夫, 副島 雄児, 鴇田 昌之, 原田 恒司, 本庄 春雄, 矢山 英樹(担当:共著)

    培風館  2019年1月 

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    記述言語:日本語   著書種別:一般書・啓蒙書

    九州大学基幹教育における物理学科目「基幹物理学IA,IB」のための標準教科書として執筆された。古典物理学の基礎である力学、電磁気学、熱力学を解説。

  • 基幹物理学

    栗焼 久夫, 副島 雄児, 鴇田 昌之, 原田 恒司, 本庄 春雄, 矢山 英樹(担当:共著)

    培風館  2014年5月 

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    記述言語:日本語   著書種別:一般書・啓蒙書

    九州大学基幹教育における物理学科目「基幹物理学IA,IB」のための標準教科書として執筆された。古典物理学の基礎である力学、電磁気学、熱力学を解説。

  • 素粒子物理学ハンドブック

    山田作衛、相原博昭、岡田安弘、坂井典佑、西川公一郎[編集](担当:共著)

    朝倉書店  2010年10月 

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    担当ページ:粒子の生成・消滅と場の量子論 page: 90 -- 109   記述言語:日本語   著書種別:学術書

講演・口頭発表等

  • 数理モデル入門講義「数理という道具を手に入れよう」の開発

    原田恒司

    第69回九州地区大学教育研究協議会  2021年9月 

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  • 位相の遅れに注目した音響ドップラー効果の定式化とその活用

    小島健太郎、原田恒司

    日本物理教育学会 第37回物理教育研究大会  2021年8月 

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    開催年月日: 2021年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Zoom   国名:日本国  

  • 電磁気学における起電力

    原田恒司

    日本物理教育学会 第37回物理教育研究大会  2021年8月 

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    開催年月日: 2021年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Zoom   国名:日本国  

  • 位相に注目した定式化を用いた音響ドップラー効果の統一的な説明法

    小島健太郎、原田恒司

    日本物理学会第76回年次大会  2021年3月 

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    開催年月日: 2021年3月 - 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  • 入門レベル物理学のグループ学習における説明役と聞き役の分担から見る学習者間の相互作用

    小島健太郎、原田恒司

    日本物理学会2020秋季大会  2020年9月 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

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MISC

  • 力学・解析力学

    原田 恒司

    数理科学   2015年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    力学・解析力学と物理の他の分野との関連を説明する。

  • 次元解析の基本 「物理」をわしづかみする方法

    原田 恒司

    数理科学   2013年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 場の理論における量子異常

    原田恒司

    臨時別冊・数理科学   2010年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    Quantum anomaly in field theory

  • 場の理論における量子異常

    原田恒司

    数理科学   2005年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    Quantum anomaly in field theory

  • Path Integrals and Quantum Anomalies, Oxford Univ. Press, 2004

    原田恒司

    日本物理学会誌   2004年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:書評論文,書評,文献紹介等  

    Path Integrals and Quantum Anomalies, Oxford Univ. Press, 2004
    (Book Review)

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所属学協会

  • 日本物理学会

  • American Association of Physics Teachers

  • 日本物理教育学会

委員歴

  • 日本物理学会   代議員   国内

    2021年3月 - 2025年3月   

  • 日本物理学会   九州支部会委員   国内

    2017年4月 - 2018年3月   

  • 日本物理学会   九州支部会委員   国内

    2008年10月 - 2010年9月   

学術貢献活動

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2022年

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    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:1

    日本語雑誌 査読論文数:1

  • 大会実行委員

    日本物理学会 第74回年次大会  ( 九州大学 ) 2019年3月 - 2018年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:5,000

  • 座長(Chairmanship)

    日本物理学会 2016年秋季大会  ( Japan ) 2016年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • Local Organizing Committee 国際学術貢献

    The 20th International IUPAP Conference on Few-Body Problems in Physics  ( Fukuoka International Congress Center, Fukuoka Japan ) 2012年8月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:300

  • 世話人 国際学術貢献

    基研研究会「場の理論の基礎的諸問題と応用」  ( 京都大学基礎物理学研究所 (京都市) ) 2005年12月

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    種別:大会・シンポジウム等 

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 反転・相互作用型授業における熟達者型問題解決教材の開発と効果の検証

    研究課題/領域番号:20K03210  2020年 - 2023年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • 総合科目(フロンティア科目)「実験で学ぶ自然科学」(仮称)の立ち上げ

    2016年

    平成28年度基幹教育の質向上に資する取組

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    担当区分:研究代表者  資金種別:学内資金・基金等

教育活動概要

  • 大学院においては
    「基礎粒子系科学講究 I」(M1ゼミ,通年) 2001, 2005, 2010, 2013
    「ゲージ理論」 2003後期, 2004後期, 2005後期, 2006後期
    「素粒子物理学特論」 2007後期, 2008後期, 2009後期, 2010後期,2011後期
    「場の量子論」 2012前期,2013前期
    「素粒子理論」2015後期(1/3)、2017後期、2023後期
    を担当した他、勉強会等、研究室内での教育活動を行っている。

    学部教育においては
    「電磁気学演習」 2000前期
    「物理学演習III」(半分) 2000前期
    「物理学最先端」(素粒子物理分) 2000前期, 2001前期, 2002前期
    「力学II」 2002前期, 2003前期, 2004前期, 2005前期, 2006前期
    「物理学最先端」(素粒子物理分) 2002前期, 2003前期, 2004前期, 2011前期, 2012前期
    「コアセミナー」 2006前期
    「物理学特別研究I」,「物理学特別研究II」 2002, 2003, 2006, 2007, 2008, 2011, 2012
    「一般相対性理論」 2003後期, 2004後期, 2005後期, 2006後期, 2007後期, 2009前期, 2010前期, 2011前期
    「解析力学・同演習」 2007前期, 2008前期, 2009前期, 2010前期, 2011前期, 2012前期, 2013前期
    「量子力学II」 2012前期、2013前期
    を担当した。

    全学教育においては
    「物理学基礎実験」 2000前期
    「力学基礎・同演習I」 2002前期
    「力学基礎・同演習II」 2000前期, 2001後期, 2002後期
    「力学基礎」 2001前期
    「電磁気学基礎」 2001前期, 2001後期, 2002前期
    「熱と波動論基礎」 2001前期
    「物質の世界」(1/4 分) 2002前期, 2004前期(2コマ), 2006前期
    を担当した。

    基幹教育においては
    「基幹教育セミナー」(2クラス)2014前期、(1クラス)2015前期、(1クラス)2016前期、(1クラス)2017夏学期、(1クラス)2018夏学期、(1クラス)2019夏学期、(1クラス)2020夏学期、(1クラス)2021夏学期、(2クラス)2022夏学期
    「身の回りの物理学」2014前期、2015前期、2016前期
    「身の回りの物理学A」2017春学期・冬学期、2018春学期・冬学期、2019春学期・冬学期、2020春学期・冬学期、2021春学期・冬学期、2022春学期・冬学期、2023春学期・冬学期
    「基幹物理学IB」2014後期、2015後期、2016後期、2017後期、2018後期、2019後期、2020後期
    「課題協学科目A」2014後期、2015後期、2016前期、2016後期、2017後期、2021後期
    「アカデミック・フロンティアI」 2023春学期
    「アカデミック・フロンティアII」 2023夏学期
    「体験してわかる自然科学」2017秋学期・冬学期、2018秋学期・冬学期
    「少人数セミナー(わかりやすい文章をどう書くか)」2015前期
    「総合科目(「わかる」と「わかりやすい」 -オリジナル教材を作って-)」2018秋学期、2019秋学期、2020秋学期、2021秋学期
    「総合科目(数理という道具を手に入れよう)」2021夏学期、2022夏学期、2023秋学期
    を担当した。

    また、特別講義として、
    2001年度前期 「応用物理学特別講義」 『素粒子物理学入門』 (福岡大学)
    2004年度前期 「量子物理学特別講義」 『素粒子と対称性』 (福岡大学)
    2010年度後期 「物理学特別講義」 『非相対論的散乱理論』(愛媛大学)
    2012年度後期, 2013年度後期, 2014年度後期 「相対論」(集中講義)(鹿児島大学)
    を行なった。

担当授業科目

  • 身の回りの物理学A

    2023年12月 - 2024年2月   冬学期

  • 素粒子理論

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • 数理という道具を手に入れよう

    2023年10月 - 2023年12月   秋学期

  • アカデミック・フロンティアII

    2023年6月 - 2023年8月   夏学期

  • アカデミック・フロンティアI

    2023年4月 - 2023年6月   春学期

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FD参加状況

  • 2024年3月   役割:企画   名称:基幹教育院FD

    主催組織:部局

  • 2023年9月   役割:企画   名称:基幹教育院FD

    主催組織:部局

  • 2023年3月   役割:企画   名称:基幹教育院FD

    主催組織:部局

  • 2022年9月   役割:参加   名称:基幹教育院FD

    主催組織:部局

  • 2022年3月   役割:参加   名称:基幹教育院FD

    主催組織:部局

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他大学・他機関等の客員・兼任・非常勤講師等

  • 2014年  鹿児島大学理学部  区分:集中講義  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:10月30,31日および11月20,21日

  • 2013年  鹿児島大学理学部  区分:集中講義  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:10月14,15日および11月18,19日

  • 2012年  鹿児島大学理学部  区分:集中講義  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:1月29,30日および2月27,28日

  • 2009年  愛媛大学・理学部  区分:集中講義  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:平成22年2月17日から平成22年2月20日

  • 2004年  福岡大学・理学研究科  区分:集中講義  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:平成16年8月5日から平成16年8月6日

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その他教育活動及び特記事項

  • 2019年  クラス担任  全学

  • 2018年  クラス担任  全学

  • 2017年  クラス担任  全学

  • 2016年  クラス担任  全学

  • 2015年  クラス担任  全学

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社会貢献・国際連携活動概要

  • 一般市民を対象とした、科学啓蒙活動、および、高校生を中心とした出前講義を積極的に行なうことによって、科学への関心を高める活動を行なっている。

社会貢献活動

  • 平成28年10月13日に行われた鹿児島大学理工学研究科・理学部・工学部合同FD講演会において「理系(専門)科目のアクティブ・ラーニング - 失敗なんか怖くない -」という講演を行った。この講演では、九州大学での「アクティブ・ラーニング」授業の経験を元に、これからそうした授業を展開しようとする教員に向けてポイントとなる事柄を整理して説明した。

    2016年

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    平成28年10月13日に行われた鹿児島大学理工学研究科・理学部・工学部合同FD講演会において「理系(専門)科目のアクティブ・ラーニング - 失敗なんか怖くない -」という講演を行った。この講演では、九州大学での「アクティブ・ラーニング」授業の経験を元に、これからそうした授業を展開しようとする教員に向けてポイントとなる事柄を整理して説明した。

  • 博多青松高校の特別プログラム「D-Labo」の講師のひとりとして、選抜された生徒に対して、物理学についての入門的な授業を行った。

    福岡県立博多青松高校  2015年7月

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    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

  • サイエンスカフェにおいて「相対性理論」の基礎的な事柄を、一般市民にわかりやすく解説した。

    先端基礎科学次世代加速器研究会  福岡市天神  2013年4月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 「究極の粒子・究極の力」という題目で、素粒子物理学の考え方、現在分かっていること、将来への展望について説明した。

    九州大学物理学部門  九州大学  2012年3月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 平成21年度福岡県高校生理数能力向上事業「福岡県理数オリンピックセミナー」 「現代物理学の成果と課題 -- 自然界の姿と秩序 --

    九州大学  2009年12月

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    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

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メディア報道

  • サイエンスカフェでの講演の様子が紹介された。 テレビ・ラジオ番組

    TNC  2013年5月

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    サイエンスカフェでの講演の様子が紹介された。

外国人研究者等の受け入れ状況

  • Ruhr-Universitaet Bochum

    受入れ期間: 2013年3月   (期間):2週間未満

    国籍:ロシア連邦

    専業主体:学内資金

  • University of Manchester

    受入れ期間: 2007年2月 - 2007年3月   (期間):2週間未満

    国籍:グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)

    専業主体:その他

海外渡航歴

  • 2018年7月

    滞在国名1:フランス共和国   滞在機関名1:Centre de Congrès de Caen

  • 2012年9月

    滞在国名1:フランス共和国   滞在機関名1:Centre Paul Langevin

  • 2011年8月

    滞在国名1:大韓民国   滞在機関名1:Sungkyunkwan University

  • 2007年7月 - 2007年8月

    滞在国名1:台湾   滞在機関名1:国立台湾大学

    滞在機関名2:国家理論科学中心物理組

  • 2006年8月

    滞在国名1:ブラジル連邦共和国   滞在機関名1:18th International IUPAP Conference on Few-Body Problems in Physics

学内運営に関わる各種委員・役職等

  • 2023年4月 - 2024年9月   全学 未来人材育成機構・学士修士課程教育改革部門長

  • 2022年10月 - 2024年9月   全学 QREC運営委員会

  • 2022年10月 - 2024年9月   全学 教育研究評議会

  • 2022年10月 - 2024年9月   全学 伊都地区センター・イースト事業場安全・衛生委員会

  • 2022年10月 - 2024年9月   全学 次世代型大学教育研究拠点拠点長

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