著者

佐藤 毅彦 前田 健悟 今井 一雅 戎崎 俊一 川井 和彦 坪田 幸政

出版者

独立行政法人宇宙航空研究開発機構

雑誌

特定領域研究

巻号頁・発行日

2005

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平成17年度に引き続き、星座カメラi-CANを米国ニューメキシコ州(アパッチポイント天文台)、スペイン・カナリー諸島(ブラッドフォード望遠鏡施設)、米国ハワイ州(国立天文台すばる望遠鏡)に設置した。これにより、海外6サイト、国内1サイトのネットワークが完成した。特にスペイン・サイトの設置は、日本の早朝に夜空の観察を可能とし、学校の授業での利用に対する制限を大幅に緩和した。また、ハワイ・サイトは、子どもたちが帰宅した後、自宅から星空を見るのに便利である。授業後の感想に大変多い「家へ帰ったら、早速見てみたい」という希望を叶えるものとなった。授業実践も、熊本市立龍田小学校、同清水小学校、同松尾西小学校、天草市立本町小学校、北海道教育大学附属小・中学校、石狩市立石狩小学校などにおいて、多数行った。また、科学技術館におけるサイエンス・ライブショー「ユニバース」での定期的な活用、熊本市博物館における特別講演会「ワンダー・プラネタリウム:南天の星空を見上げて」など、社会教育への展開も精力的に行った。これらを通じて、子どもたちの反応をアンケートにもとづき評価し、「興味・関心・意欲」といった情意面、「知識・理解」といった認知面の両方において有効な天体学習ツールに成長し得たことを確認できた。今後は授業での活用を継続するとともに、科学館・博物館における有効利用、さらに宇宙航空研究開発機構などで推進されている宇宙開発の啓蒙の一端を担うツールとしての発展が期待される。

著者

丸山 茂徳 戎崎 俊一 黒川 顕

出版者

公益社団法人 東京地学協会

雑誌

地学雑誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.128, no.4, pp.513-548, 2019-08-25 (Released:2019-09-20)

参考文献数

103

被引用文献数

3 4

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Several models of the birthplace of life have long been proposed and discussed. However, those discussions are chaotic. To test the birthplace models, we introduce nine requirements that must be met for the emergence of life. These requirements are: (1) energy source (ionizing radiation and thermal energy), (2) supplies of nutrients such as phosphorus and potassium, (3) supplies of main life constituent elements (C, H, O, and N), (4) condensed reducing gas, (5) dry wet cycle, (6) Na poor water, (7) clean lacustrine environment, (8) diversified surface environment, and (9) cyclic nature. Based on these nine requirements, most proposed birthplaces, such as the mid-oceanic ridge hydrothermal system, do not meet the requirements for life to emerge. The only possible site is a nuclear geyser system. Under the Hadean surface environment, sites satisfying the nine requirements are extremely limited because it is significantly difficult to meet the nine requirements, including extrinsic conditions. This difficulty to fulfill all the requirements indicates that only one site is the birthplace of life on Hadean Earth.

著者

丸山 茂徳 戎崎 俊一 大島 拓

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2016年大会

巻号頁・発行日

2016-03-10

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生命の起源は、おそらく生物学者だけでは解けない問題だろう。この問題は、生物学のみならず、天文学、地球物理学、化学、地質学などを総動員した超学際研究によってのみ解明できるはずである。われわれは、地球史研究を通して、生命を育んだ器としての地球の歴史を、横軸46億年研究と特異点研究の2つの手法を利用して解明してきた。そこから導かれる生命誕生場はどのようなものであり、最初の生命はどのようなものだったのかをまとめたのが、地球生命誕生の3段階モデルである。本モデルでは、生命は、第一次生命体、第二次生命体を経て第三次生命体(原核生物)が誕生したことを提唱する。以下に、各段階における生命体について詳述する。第一次生命体は、それぞれの個体そのものだけでは生存できなかったが、多数が外部共生することによって生き延びることが可能であった生物群だと考える。第一次生命体が持っていたワンセットの遺伝子をミニマム遺伝子と考える。おそらく、ミニマム遺伝子は約100個の遺伝子からなっており、「膜+代謝+自己複製」を可能にした。しかし、生存するためには細胞外共生をする必要があった。当時、ミニマム遺伝子の周囲には、この微小生態系の100倍以上の量のオルガネラ(現代のウイルスに酷似の状態)が存在していたが、これらの微小生態系が活動するためには、連続してエネルギーを供給することが必要で、当時の冥王代地球表層では太陽エネルギーが利用できなかった。その代わりに、地下の自然原子炉から供給される強力なエネルギーによって地表と間欠泉内部をつなぐ環境でのみ存在が可能だった。自然原子炉間欠泉は、熱湯が周期的に噴出するため、内部の温度は100℃が上限がとなる。従って、高温によるRNAの損傷を受けることは少なかった。 間欠泉から地表に投げ出される第一次生命体は、地表に降り注ぐ原始太陽風(現在の1000倍の放射線)によって分解され死滅する。それによって、これらはタールと化す。冥王代表層環境の厚い大気(CO2100気圧)が薄くなり、次第に太陽が顔を出し始めると、可視光(太陽エネルギー)を利用することができるようになった新しい生命(第2次生命体)が生まれる。これは地下の自然原子炉間欠泉で生まれた第一次生命体を基本とし、太陽からの弱い電磁エネルギーを利用するために、半導体(FeSなど)を利用した反応システムを創り出した。第一次生命体に引き続き、第二次生命体も無限に近い種類のアミノ酸の高次有機物からできるので、第二次生命体の多様性はさらに増加し、種類は無数にあったと考えられる。第二次生命体も細胞外共生していた。原始海洋は猛毒(pH<1、超富重金属元素濃度、塩分濃度は現在の5-10倍)である。したがって、淡水をたたえる湖沼環境で生まれた第二生命体は、原始海洋に遭遇すると大量絶滅する。大陸内部のリフト帯の湖沼環境で生まれた生命体は、リフトが割けて海洋が浸入することによって大量絶滅を起こすことになる。このプロセスが何度も繰り返され、幾度となく第二次生命体は大量絶滅を経験する。一方、プレート運動によって、海洋の重金属は鉱床として硫黄とともに固定され、マントルへプレートと共に沈み込むことによって海洋から取り除かれていった。更に、陸地の風化浸食運搬作用によって、細かく砕かれた大陸の岩石と海洋が反応することによって、海洋の中性化が進む。このように浄化されていった海洋にやがて適応した生命体は遺伝子の数を桁違いに増加して、細胞壁を作り、耐性強化した。これが真正細菌でシアノバクテリアの起源だと考えられる。 こうして、原始生物は、生き延びるための防御構造を、次々と発明して、遺伝子数を急増させた。理論的に可能なアミノ酸の種類はほぼ無限(1020)に近いが、現代地球の生物は20種類のアミノ酸だけを使う。これは、第二次生命体が、無限に近い種類のアミノ酸を組み合わせたものであったが、猛毒海洋への適応戦略で淘汰された結果であろう。これが地球型生命体の起源である。

著者

戎崎 俊一 和田 智之 佐宗 章弘 Ebisuzaki Toshikazu Wada Satoshi Sasoh Akihiro

出版者

宇宙航空研究開発機構(JAXA)

雑誌

宇宙航空研究開発機構特別資料: 第7回スペースデブリワークショップ講演資料集 = JAXA Special Publication: Proceedings of the 7th Space Debris Workshop (ISSN:1349113X)

巻号頁・発行日

vol.JAXA-SP-16-011, pp.315-335, 2017-03-27

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第7回スペースデブリワークショップ (2016年10月18-20日. 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京

著者

平井 尊士 川井 和彦 高幣 俊之 戎崎 俊一 植松 貞夫 仁田 光二 吉田 和正

出版者

一般社団法人日本科学教育学会

雑誌

日本科学教育学会研究会研究報告

巻号頁・発行日

vol.18, no.6, pp.103-106, 2004-06-12

著者

戎崎 俊一 西原 秀典 黒川 顕 森 宙史 鎌形 洋一 玉木 秀幸 中井 亮佑 大島 拓 原 正彦 鈴木 鉄兵 丸山 茂徳

出版者

公益社団法人 東京地学協会

雑誌

地学雑誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.129, no.6, pp.779-804, 2020-12-25 (Released:2021-01-18)

参考文献数

94

被引用文献数

2

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Previously proposed hypotheses on the origin of life are reviewed and it is demonstrated that none of them can provide the energy flux of ionizing radiation (UV/X/γ photons, and high-energy charged particles and neutrons) required to synthesize organic materials as demonstrated by the experiments by Miller and Urey in 1953. In order to overcome this difficulty, Ebisuzaki and Maruyama, in 2017, proposed a new hypothesis called the “Nuclear Geyser Model” of the origin of life, in which high-energy flux from a natural nuclear reactor drives chemical reactions to produce major biological molecules, such as amino acids, nucleotides, sugars, and fatty acids from raw molecules (H2O, N2, and CO2). Natural nuclear reactors were common on the surface of Hadean Earth, because the 235U/238U ratio was as high as 20%, which is much higher than the present value (0.7%), due to the shorter half-life of 235U than 238U. Ebisuzaki and Maruyama further posited that aqueous electrons and glyceraldehyde play key roles in the networks of chemical reactions in a nuclear geyser and suggested that primordial life depended on glyceraldehyde phosphate (GAP) from the nuclear geyser system as energy, carbon, and phosphate sources, pointing to a possible parallelism with the anaerobic glycolysis pathway; in particular, the lower stem path starting from GAP through Acetyl Coenzyme A to produce ATP and reduction power. It is shown that microbes (members of candidate division OD1) inhabiting high alkali hot springs, a modern analogue of the Hadean Earth environment, do not possess genes associated with conventional metabolisms, such as those of the TCA cycle, but only have genes in the lower stem path of the glycolysis. This is named the “Hadean Primordial Pathway”, because it is believed that this striking result points to a plausible origin of metabolic pathways of extant organisms. Also proposed is a step-by-step scenario of the evolution of the metabolism: 1) Chemical degradation of GAP supplied from the nuclear geyser to lactate; 2) Catalytic reactions to produce reductive power and acetyl coenzyme A (or its primitive form) and self-reproductive reactions by ribozymes on the surface of minerals (pyrite and struvite), which precipitate in a nuclear geyser (RNA world); 3) Enzymatic reactions by proteins with pyrites and the struvite in their reaction centers (RNP world); and, 4) Metabolism of extant organisms with the full assembly of enzymes produced by translating molecular machines with information stored in DNA sequences (DNA world). It is further inferred that relics of primordial metabolic evolution in the Hadean nuclear geyser can be seen at the reaction centers of enzymes of both pyrite and struvite types, nucleotide-like molecules as a cofactor of the enzymes, Calvin Cycle of photosynthesis, and chemical abundance of cytoplasm.

著者

黒川 顕 戎崎 俊一 丸山 茂徳 原 正彦 クリーヴス ヘンダーソン 鎌形 洋一 磯崎 行雄 青野 真士

出版者

国立遺伝学研究所

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2014-07-10

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H29年度は立案した計画に基づき、以下の活動を実施した。1. キックオフWSの開催:H29年度から14課題からなる第二期の公募班が新たに領域に加わった。計画班と公募班との連携を強めるために、キックオフWSを開催した。2. 中規模WSの開催:領域全体での合同班会議を白馬八方文化会館にて開催した。3. Origin of Life 国際シンポジウムの開催:新学術領域研究「ゆらぎと構造の協奏」と合同で、化学進化および初期生命体に関する国際シンポジウムを開催した。4. 総括班会議を年6回開催した。会議後には計画班横断WSを開催し計画班間の連携を強めた。5. 地球生命アーカイブの開発:微生物統合データベースの開発ならびに東工大地球史資料館のデータベースの整理作業を継続した。また、領域の最先端研究内容をわかりやすく発信するために製作している映像ライブラリ「全地球史アトラス映像」をインターネットで配信できるよう、YouTubeチャンネルを開設した。さらに、「全地球史アトラス映像vol.3」を完成させた。6. 地域活性化イベント:中規模WSと同時に長野県白馬村役場にて教育講演会「白馬とカガクの奇跡episode2」を長野県教育委員会および白馬村の後援を受け開催し、最新の研究成果および白馬と生命起源との関係性に関する講演を行った。また、白馬高校(2017年10月19日)および大町岳陽高校(2017年12月21日)に出張講義を行った。また、大町岳陽高校では、理数科の生徒の課題研究に協力し、3つの班の課題を引き受け、共同研究を実施した。3班のうち1班の研究は、日本ゲノム微生物学会第12回年会にてポスター発表をした。

著者

大野 洋介 牧野 淳一郎 蜂巣 泉 戎崎俊一 杉本 大一郎

雑誌

情報処理学会研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)

巻号頁・発行日

vol.1993, no.72(1993-HPC-048), pp.41-48, 1993-08-19

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我々は差分法による数値流体力学における記憶容量不足を解消する専用計算機DREAMの試作機DREAM?1Aを開発した。DREAMは主記憶としてハードディスクを使用することで低コスト大容量を実現するアーキテクチャである。DREAM?1Aの場合、100万円程度のコストで記憶容量は1.4Gバイトである。実効計算速度は14Mフロップスになる。ハードディスクは転送速度が遅く、アクセスタイムが長いという問題がある。DREAMでは転送速度の問題は並列化と小規模の半導体メモリの併用により解決する。差分法はデータあたりの演算量が多いので半導体メモリの利用効率を上げることができる。アクセスタイムの問題は1回の転送量を大きくすることで解決する。

著者

戎崎 俊一

出版者

公益社団法人 東京地学協会

雑誌

地学雑誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.127, no.5, pp.577-607, 2018-10-25 (Released:2018-11-14)

参考文献数

122

被引用文献数

2 3

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“Tandem” planet formation, a new theory of planet formation, is described. A steady-state, 1-D model of the accretion disk of a protostar is obtained taking into account magneto-rotational instability (MRI) and porous aggregation of solid particles. The disk is found to be divided into an outer turbulent region, a MRI suppressed region, and an inner turbulent region. The outer turbulent region is fully turbulent because of MRI. However, MRI is suppressed around the midplane of the gas disk, and a quiet area without turbulence appears at rout ( 8-60 AU) from the central star, because the degree of ionization of gas becomes sufficiently low. The disk becomes fully turbulent again at rin ( 0.2-1 AU), because the midplane temperature becomes sufficiently high (> 1000 K). Planetesimals are formed through gravitational instability at both outer and inner MRI fronts. At the outer MRI front, icy particles grow through low-velocity collisions into porous aggregates with low densities (down to ≃ 105 g cm−3). They eventually undergo gravitational instability to form icy planetesimals. Rocky particles, on the other hand, accumulate at the inner MRI front due to the local maximum in gas pressure. They undergo gravitational instability in a sub-disk of pebbles to form rocky planetesimals. They are likely to be volatile-free because of the high temperature (> 1000 K) at this formation site. This is consistent with a model in which the Earth was initially formed as a completely volatile-free planet. Water and other volatile elements came later through the accretion of icy particles with occasional scatterings in the outer regions after solidification of the planet surface. Our new proposed tandem planet formation regime shows that planetesimals are formed at two distinct sites. The former is likely to be the source of outer gas giants and the latter of inner rocky planets. The tandem regime also explains the gap in the distribution of solid components (2-4 AU), and therefore a relatively small Mars and a very small mass in the main asteroid belt. This tandem regime is found not to take place when the vertical magnetic field of the disk is five times weaker than that assumed, because the outer MRI front shifts outward beyond 100 AU. Such a “dispersed planetary formation” regime may explain high eccentricity planets, which are detected in exosolar planetary systems. On the other hand, when the ionization rate due to galactic cosmic-rays is 100 times larger than that of the present value, the outer MRI front shifts down to the inside of the water sublimation zone. Such a “single star formation” regime might explain super Earths or hot Jupiters, because almost all of the rock components in the disk transported to the inner MRI front contribute to planetary formation.

著者

二村 徳宏 戎崎 俊一 丸山 茂徳

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2014年大会

巻号頁・発行日

2014-04-07

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We found that a significant positive broad component of iridium in a pelagic deep sea sediment core (886C) around an iridium peak by asteroid impact corresponds at the K-Pg boundary. The 886C is core sample was taken by the Ocean Drilling Program (ODP) in the central portion of the North Pacific. This site has been in Pelagic from the End-Cretaceous periods. The accumulation rate is 0.5 m Myr-1. Kyte et al., (1995) measured iridium density in the 886C core of 0.75-72.2 m which corresponds of 〜80 Ma from the present. In this data, there is one sharp peak around 65.5 m correspond at K-Pg boundary. In addition, we found that there are broad components across 〜20 m above the back ground which have some sharp peak component. The Ir value of the broad component which is about dozen times of back ground. This broad component is difficult to be explained by the materials on the surface of the Earth, and requires the contribution from the iridium-rich extraterrestrial materials, such as CI chondrite. And it is difficult to explain the broad component by diffusion and bioturbation of an iridium peak by asteroid impact. Platinum-group-element such as Pt, Re and Ir are redistributed by changes in sedimentary redox condition. However such change can probably account for many of small -2. The climate cooling in the End-Cretaceous period is also suggested by the variations of stable isotope rations in oxygen and strontium (Brian and Huber, 1990; Barrera and Savin, 1999; Li and Keller, 1998). Any photosynthetic plants had heavy damaged, and loss of biodiversity began to the top of food chain.The mass extinction at K-Pg boundary, which is widely thought to be caused by an impact of an asteroid (e. g., Schulte et al., 2010). However, a complete extinction of level of family by asteroid impact seems rather difficult. First, a severe environment turn-over would finish few years after impact, the solid particles and sulphate launched by the asteroid impact was settled down for only few month (troposphere) to few years (stratosphere) and negative radiative forcing became negligible after a few years from the impact (Pierazzo, 2001).The number of individuals would recover completely after the environmental catastrophe was over, if a few percent of individuals of one species survived.Second, in spite of there were similar impacts without catastrophic on the Earth, for example, Alamo, Woodleigh, and Popigai crater, there are no evidences of association for extinction. However, because the encounter with the dark cloud perturbs the orbit of asteroid or comet by its gravitational potential and may lead an asteroid or comet shower, the asteroid impact at K-Pg may be one of the consequences of the dark cloud. For a certainly, only an asteroid impact cannot involve mass extinction, however may be role cruncher. The multiple impact and volcanism in a short period of time (Keller, 2005) may have been caused by encounter the dark nebula and atte

著者

カソリーノ マルコ 戎崎 俊一 羽場 宏光 ピオトロブスキ- ビクター レフ 東出 一洋 後藤 昌幸 久永 勇 Marco Casolino Toshikazu Ebisuzaki Hiromitsu Haba Piotrowski Wiktor Lech Kazuhiro Higashide Masayuki Goto Isao Hisanaga

雑誌

【B】電力・エネルギー部門 原子力研究会

巻号頁・発行日

2013-09-02

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食品の放射線量の測定器LANFOSの開発を行っている。K40のバックグラウンドから、Cs137の存在を検出するために、検出器はサンプルの全周を覆っている。食品サンプルは測定のために加工をする必要はなく、測定後は、調理などに利用できる。ガンマ線測定などの専門家だけでなく、一般人の利用も念頭にデザインしており、簡単にセシウムからの放射線量やサンプルの安全性を測ることができる。

著者

CASOLINO Marco 戎崎 俊一 羽場 宏光 WIKTOR PIOTROWSKI Lech 東出 一洋 後藤 昌幸 久永 勇

雑誌

電気学会研究会資料. NE, 原子力研究会

巻号頁・発行日

vol.2013, no.1, pp.7-11, 2013-09-02

著者

縣 秀彦 戎崎 俊一 五島 正光 松本 直記 千頭 一郎 畠中 亮 松浦 匡 川井 和彦

出版者

日本教育工学会

雑誌

日本教育工学雑誌 (ISSN:03855236)

巻号頁・発行日

vol.26, no.3, pp.181-191, 2002-12-20

被引用文献数

1

著者

松岡 勝 大野 洋介 戎崎 俊一 清水 裕彦 吉田 篤正 河合 誠之

出版者

理化学研究所

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

1996

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本研究の目指すものは、超広視野光学望遠鏡システムの基礎開発を行うことである。この装置を使った科学的な意義は、短時間で変動する天体・天体現象を連続的にモニター観測をして予測のできない天体現象を捉えることである。この研究で鍵となるのは「広視野望遠鏡」と「画像データの連続短時間読出し」の2点である。このため、本研究では(1)「広視野望遠鏡」ユニットを設計・製作し、(2)市販のCCDを焦点面にセットした試験観測を実行した。5度の視野をもつ望遠鏡は、通常の天文学用としては考えられない大きな視野である。このような広視野の天文観測用望遠鏡が実際実現され得るかどうかが、広視野トランジェント天体監視用望遠鏡システム実現の最初の試験項目であった。この試験観測のため、八ケ岳南麓天文台で試験観測を行った。散開星団M45(すばる)の観測を行い、測光制度0.1の限界等級が12等級であった。アナログ回路のノイズが60e相当であったが、現在は30e相当まで抑える見通しがつき、引き続き試験観測を行っている。CCD読み出し回路は、汎用CCD駆動・読み出しシステムを開発した。これを使って「連続短時間読み出し」に関して鍵となる技術であるTDI(ドリフトスキャン)方式による試験観測を野外で実施し、10秒間、望遠鏡固定の状態で鮮明な星像を捉えることができ、初期の目的が達成された。本研究の最大の目的であった望遠鏡システムの基礎開発は、ほぼ初期の目的を達成した。今後は、引き続いてこの望遠鏡の詳細な特性を試験観測で行う予定である。また、大量にこのような広視野望遠鏡を安価で製作する方法についての検討が必要である。さらに、大量の画像データを速やかに処理するソフトウヱアも将来の問題として残されている。

著者

川村 静児 中村 卓史 安東 正樹 坪野 公夫 沼田 健司 瀕戸 直樹 高橋 龍一 長野 重夫 石川 毅彦 植田 憲一 武者 満 細川 瑞彦 佐藤 孝 佐藤 修一 苔山 圭以子 我妻 一博 青柳 巧介 阿久津 智忠 浅田 秀樹 麻生 洋一 新井 宏二 新谷 昌人 井岡 邦仁 池上 健 石徹白 晃治 市耒 淨興 伊藤 洋介 井上 開輝 戎崎 俊一 江里口 良治 大石 奈緒子 大河 正志 大橋 正健 大原 謙一 奥冨 聡 鎌ヶ迫 将悟 河島 信樹 神田 展行 雁津 克彦 木内 建太 桐原 裕之 工藤 秀明 國森 裕生 黒田 和明 郡和 範 古在 由秀 小嶌 康史 小林 史歩 西條 統之 阪上 雅昭 阪田 紫帆里 佐合 紀親 佐々木 節 柴田 大 真貝 寿明 杉山 直 宗宮 健太郎 祖谷 元 高野 忠 高橋 忠幸 高橋 弘毅 高橋 竜太郎 田越 秀行 田代 寛之 田中 貴浩 谷口 敬介 樽家 篤史 千葉 剛 辻川 信二 常定 芳基 徳成 正雄 内藤 勲夫 中尾 憲一 中川 憲保 中野 寛之 中村 康二 西澤 篤志 丹羽 佳人 野沢 超越 橋本 樹明 端山 和大 原田 知広 疋田 渉 姫本 宣朗 平林 久 平松 尚志 福崎 美津広 藤本 眞克 二間瀬 敏史 前田 恵一 松原 英雄 水澤 広美 蓑 泰志 宮川 治 三代木 伸二 向山 信治 森澤 理之 森脇 成典 柳 哲文 山崎 利孝 山元 一広 横山 順一 吉田 至順 吉野 泰造

出版者

一般社団法人日本物理学会

雑誌

日本物理学会講演概要集 (ISSN:13428349)

巻号頁・発行日

vol.61, no.1, 2006-03-04