本文日本SGU查校网将着重介绍物理学专业的基本情况、项目优势、专业分支方向及SGU留学热门项目。物理学是自然科学七大基础学科之一，研究物质、能量、力量和宇宙的运动和互动规律。小到原子粒子，大到宇宙，从微观到宏观，以及从基础的经典力学、电磁学到深奥的量子力学和相对论，物理学囊括了广泛的研究领域。

一、 专业基本情况

所谓物理，简单来说是我们身边的自然、眼中的世界、耳中的声音以及触手可及的每一个现象和事件的解密之道。光是物质的存在，电是信息的传递，热是微观粒子的运动。这一切都是物理学所涵盖的范畴。简而言之，物理即万事万物之理。物理学无处不在，它揭示了我们身边发生的一切，从微小的原子层面到宏观的天体空间。在我们周围的自然现象中，物理学通过探究力、运动和能量的关系，解释了为什么苹果会从树上掉下来，水会流动，火会燃烧。这种对自然法则的理解，使得人们能够利用这些规律，改善生活，推动技术的发展。严谨的物理学方法赋予了我们解读复杂世界的工具。通过对物质结构、波动、振动等现象的研究，物理学帮助我们理解了生活中看似复杂的过程，从而让我们能够更好地应对环境中的挑战。比如，当我们谈论耳中的声音时，物理学则涉及到声波的传播。从声音的产生到传递，再到我们的耳朵对其的感知，这一切都可以通过物理学的原理来解释。声音是物质在空气中传播的波动，而这种波动的特性和行为正是物理学研究的焦点之一。

物理学不仅提供了关于自然规律的深刻理解，还推动了科学和技术之间的相互关系，为人类提供了改善生活和推动技术创新的工具，并且在探索未知的边界上发挥着重要作用。因此，物理学所揭示的不仅仅是现象背后的规律，更是它们之间的相互联系。从微观到宏观，从粒子到宇宙，物理学透过抽象的数学语言，构建了一个统一的框架，让我们能够更全面地理解世界和改造世界。总之，物理学不仅仅是一门学科，更是我们对自然界提出的一系列问题的答案，是通向科学认知的大门。

物理学的毕业生一般具备扎实的理论基础，深厚的科学背景、数学技能和实验经验。如果有名校背景的加持，将来在职业市场上将能找到一份让人羡慕的工作。因为有较高的进入门槛，他们将获得丰厚的薪水回报。大多数毕业生会选择继续攻读博士，然后进入高校，成为教授，教书育人；或在政府事业单位，作为科研人员，在学术界继续深入研究，科学家是他们的终极目标。有些修士毕业也会选择当高校辅导员、初高中的物理学教学工作。还有相当多毕业生进入企业领域，如科技、工程、能源、半导体、电子、航空航天、汽车制造等行业，他们可以做研发工程师、材料工程师、系统工程师、控制工程师以及光伏、电力、能源、智造等研究领域的工程师，负责技术开发类的工作。总之，物理方向的人才是很稀缺的，你和未来就缺少一份漂亮的学历背景——SGU物理学项目将为你个人学历背景上添上一笔引人注目的亮色。

 

二、SGU物理学项目的优势

日本大学SGU（Super Global Universities）项目是日本政府为了提高日本高校的国际影响力，吸引国际学生来日本留学，而开展的全英文授课项目。参与的37所学校均为日本知名院校，其中包括13所A类顶尖院校。该项目最主要的优势是没有日语壁垒，全英文授课，并且毕业后获得的毕业证与学位与传统日语途径获得的文凭一模一样。此外，相对日语授课项目，SGU物理学项目还有以下几点优势：

1.一流的研究环境与先进的研究设备：对理工科学生来说，研究设施和环境是及其重要的方面。SGU学校拥有先进的物理学研究实验室，覆盖各个技术领域，为学生提供了开展前沿研究的理想场所。图书馆收藏了丰富的科技文献，学生可以方便地获取最新的学术信息，支持他们的研究工作。世界级的超级计算机为学生提供了强大的计算能力，支持复杂的数值模拟、数据分析和计算科学研究。这为学术研究提供了广阔的空间。

2.多样化的研究方向与实验室生活：学校提供广泛物理领域的研究方向，学生根据基础和兴趣都有自己的研究项目和课题。个性化的研究让学生深入专注于自己感兴趣的领域，发挥创造力和独立思考的能力。此外，学生与导师建立密切的工作关系，导师既是教育者，也是合作伙伴，与他们共同探讨问题将是学生学术生涯中的重要部分。找到你所属的实验室，迈出作为研究者的第一步吧！

3.国际化教育环境：学校拥有多元文化的学术社群，以及来自世界各地的学生和教职员工。在这里，学生将有机会与来自不同国家和文化背景的同学共同学习和合作，积极与世界各地的大学和研究机构建立国际合作关系。学校主动推动学术交流与合作项目，为学生提供与国际水平的研究人员互动的机会。学校还提供留学生支持服务，包括生活辅导、文化适应支持和语言辅导。这些服务有助于帮助国际学生更好地融入日本的学术和社会环境。

 

三、所属领域与分支方向

物理学不仅关注于揭示自然现象的本质，还在探索未知的边界，如黑洞、暗物质、暗能量等引人入胜的领域。通过先进的技术手段和数学模型，为人类认知世界的边界不断扩展，引领科学的前沿。作为最基础的自然科学，物理学属于理科范畴当之无愧。

另外，小编列举了物理学专业几大分支方向供大家参考：

1.量子物理学：研究微观世界中粒子的行为和性质的科学领域，涉及波粒二象性、量子纠缠和不确定性原理等基本概念。通过量子力学理论，它深刻影响了现代科技，包括量子计算、量子通信等领域的发展。

2.天体物理学：研究宇宙中天体的性质、演化和相互作用的物理学分支，涵盖了恒星、星系、宇宙学、黑洞等广泛而深刻的领域。天体物理学帮助我们理解宇宙的奥秘，揭示天体间复杂而精妙的关系。

3.凝聚态物理学：研究物质的固态和液态形态，涉及晶体学、半导体物理学等领域，致力于揭示材料的性质、相变行为以及电磁性质等现象，为新材料设计和应用提供了理论基础。该领域的研究促进了电子技术的发展，也在纳米技术、超导电性等方面取得了重要进展。

4.核物理学：研究原子核的结构、性质和相互作用的领域，探讨核反应、放射性衰变等现象，不仅为了解宇宙的基本构成提供了关键信息，同时在能源产业和医学应用中具有重要影响。

5.高能物理学：研究微观世界中极高能粒子和宇宙学现象的领域，包括粒子物理学和宇宙学。通过强子对撞实验等手段，科学家们探索基本粒子的性质，推动我们对宇宙起源和结构的理解。

6.光物理学：研究光的性质、产生、传播和相互作用的科学领域，涵盖了激光技术、光学材料等方面。通过深入探究光的行为，光物理学为医学影像学、通信技术和材料科学等领域提供了关键的理论基础和实际应用。

7.生物物理学：研究生物系统中物理学原理的科学领域，探讨分子、细胞和生物体的结构、动力学和功能。生物物理学揭示了生命过程中的物理机制，促进了医学、生物技术和药物设计等领域的发展。

8.地球物理学：研究地球内部和表面的物理现象，包括地震学、地磁学、大气物理学等。通过分析地球的物理特征，地球物理学为理解地球内部结构、气候变化和自然灾害提供了重要洞察。

9.计算物理学：应用数值和计算方法解决物理问题的领域，通过计算机模拟和数值模型构建，深入研究各种物理现象，从量子力学到宇宙学，为理论和实验提供重要支持，促进了物理学的发展和实际问题的解决。

10.应用物理学：致力于将物理学原理应用于解决实际问题和开发实用技术，涵盖了医学、通信、能源、材料科学等多个领域，推动着科技创新和社会进步。它通过深入研究物质和能量的相互作用，为解决现实世界的挑战提供了理论基础和实际解决方案。

 

四、申请需具备的能力

1.英语能力：申请者必须具备良好的英语听说读写能力，这在入学申请中至关重要。通常需要提供相关的英语语言考试成绩以证明他们的英语水平。一些顶尖学府可能还会要求GRE/GMAT考试成绩。英语在未来的学习和研究中将扮演关键的角色，成为学生与教授和同学交流合作的主要工具，直接影响他们的学术和生活体验。考虑到理科项目对英语要求略低，大多数学校也不设最低分限制。但对于那些申请顶尖学府的学生来说，要在激烈的竞争中脱颖而出，通常需要取得高分的英语语言考试成绩。比如，托福成绩需要达到90分以上，雅思成绩需要达到7.0分以上。如果学生在口语表达方面出色，能够在教授和团队面前清晰表达自己的思想，那么在面试和未来小组讨论中将享有明显的竞争优势。

2.扎实的物理学基础：申请者需要深入了解物理学的多个分支，如经典力学、电磁学、热力学、量子力学、光学、核物理等一个或多个领域。这些理论基础可以让个人更好地理解宇宙的基本规律和运作方式，同时也为新技术的发展提供了理论基础。申请者将在未来的研究中更好地解决现实世界的问题，理解现有技术的工作原理，从而能在自己的研究领域做出一定突破与成绩。

3.数学能力与计算机编程：数学作为物理学的基石，为探究自然界的规律提供了坚实的理论支持。申请者应该熟练掌握微积分、线性代数、概率统计等数学工具，以便能够深入理解和解决物理学中的复杂问题。能够使用编程语言如Python、MATLAB、SPSS等进行科学计算和数据分析是一项不可或缺的技能。这不仅有助于模拟和验证理论模型，还提高了实验数据的处理效率。申请者通过展现在数学和计算机编程领域的卓越能力，将能够更好地适应并贡献于物理学专业的学术环境。

4.创新思维和问题解决能力：申请者应有敢于探索新领域、跨学科合作及多样性视角。勇于涉足未知领域的勇气，对新领域和新理论保持开放的心态，以寻找未被解决的问题或提出新的理论模型。具备与其他领域专家合作的能力，可以为研究提供新的思路和方法。在解决问题时，培养从不同角度审视问题的能力，有助于形成全面的解决方案。同时也要注意发展新的试验方法和应用新技术，以提高未来研究的效率和深度。

5.实验技能：申请者应具备根据研究目标设计实验方案的能力。能够考虑各种变量，识别研究中的关键问题，制定合适的实验步骤，并准确地记录结果。对实验中需要用到的仪器有深刻的了解，包括如何正确的操作使用以及维护仪器，以确保其性能的稳定和准确性。最后需要对数据进行采集分析，从数据中提取有效的信息，并评估实验结果的可靠性。

6.跨文化交流能力：申请者需要具备在语言表达上与来自不同国家和文化背景的同学进行有效交流、与导师和其他研究人员高效沟通和协作的能力。他们要对文化多样性尊重，适应不同观点和习惯。这样的综合素养将有助于他们更好地融入并在日本的教育环境和文化氛围中蓬勃发展。另外，积极参与学术和社交活动，将为他们在日本的学术和社会生活中建立有益的人际关系提供帮助。

我们说完了物理学专业理论层面上的问题，下面我们就以近年来比较热门的学校和项目为例，说明SGU物理学专业的英文授课项目情况。

 

1. 东京工业大学-International Graduate Program C (IGP-C) 物理学项目

 

图为东京工业大学

 

东京工业大学（Tokyo Institute of Technology或Tokyo Tech）成立于1881年，是日本科技领域的顶尖国立大学，拥有超过140年的历史。学校位于大岛、铃木蛍台和田町三个校区，约有10,500名学生，国际学生人数为1,800人。学校拥有1,100名教职工和600名行政技术人员，拥有6个学院和4个研究所，只有理工科。东京工业大学致力于培养科技领域的全球领导者，并通过研究解决全球性问题，为社会的进步做出贡献。长期目标是成为世界领先的科技大学。是日本超级国际化大学计划A类顶尖校之一，也是日本科技方面的巨头，在日本的大学中排名第3。被誉为日本的麻省理工。

1.1 项目基本情况

International Graduate Program（C）项目是由18个学术部门参与的集合项目。物理学项目属于其中之一，属于理学院-物理系。修士课程培养具有基于物理知识解决自然界和社会各种问题的能力，并能够在全球社会取得成功的个体。学生在完成项目后将具备广泛的专业学术能力，以多方面理解物理现象、基于坚实学术能力的实际问题解决技能、寻找存在于物理现象中的基本法则和原则的能力、进行具有伦理视角的创造性研究的语言和讨论技能。博士课程培养具有物理学教育和先进专业知识的个体，能够作为国际领袖进行原创研究。学生在完成项目后将具备通过调查存在于物理现象中的基本法则和原则，获得深刻的物理学理解、确定物理现象的性质和普遍性，并追求新问题及其解决方案的能力、基于物理学专业知识创造新的认知并传播它们的能力、通过先进知识和坚定的伦理准则推动物理学前沿的技能以及将物理学的发现有机地与其他领域的发现联系起来并应用它们的能力。

该项目具有5大突出特色，让研究者能够探索自然界中隐藏规律：

1.发现并阐明构成自然界的基本法则：物理学是研究发现和系统化掌握自然界中各种现象规律的学科。这些现象范围广泛，包括从基本粒子和原子核，到在原子、分子和固体中看到的具有多样结构和性质的物质，以及外层空间中的大规模现象。大多数这些领域将在物理学研究生专业中涵盖，通过积极的实验和理论考察来揭示自然界的基本原则。

2.卓越中心（COE）进行世界领先研究：学院拥有一支在广泛的理论和实验领域积极参与的世界级教职团队，致力于开展前沿研究并培养具有高度专业素养和创造力的个体。学院的高水平研究和教育备受好评，并被21世纪COE计划和全球COE计划项目选定为世界级研究和教育基地。

3.培养物理学家成为国际领导者：全球化正在向各个领域扩展，需要能够在国际范围内参与的个体。在物理学的各个领域也是如此，通过以英语撰写论文和在国际会议上发表演讲等活动，学生将获得国际视角下的领导力和开展研究的能力。物理学已被选定为大学院引人注目教育计划的一部分，并通过其国际物理领导力计划作为培养国际人才的基地。

4.来自日本和海外杰出研究人员的研讨会：除了深化对自己研究领域的知识和理解外，拥有对各种领域的广泛视野也是至关重要的。学院经常邀请来自日本和海外的杰出研究人员举办纳米科学和量子物理学研讨会，介绍各个领域的最新成就。通过参与研讨会，培养了基于与常规研究完全不同的视角的理解。

5.在各个学术和工业领域取得成功：学生不仅获得物理学知识，还培养了实际和创造性的解决问题的技能，能够处理自然界和社会中的各种问题，因此在多个领域中备受需求。该专业的毕业生在电子、机械、制造和信息等学术和工业领域发挥着领导作用。

物理学系目前有212名本科生，139名修士，42名博士。25位教授，13为副教授，2位讲师，24位助理教授。项目每年有2申请机会，于每年的4月、9月入学。招生人数Several，申请费用30,000日元，每年学费总共为635,400日元，录取费为282,000日元。考核方式为材料筛选+笔试/面试。

 

1.2课程体系介绍

1.2.1修士400Level-500Level体系

学院根据学生的学习水平和成就水平提供系统、专业的学习。作为修士课程，除了在物理学各专业领域的核心讲座外，课程设置旨在培养解决问题和进行国际交流的实际技能。在本科项目中获得的基础知识之上，构建在粒子物理学、核物理学、天体物理学和凝聚态物理学领域系统学习最新研究和更高级的概念。项目还提供包含提高演讲技能培训的通用课程，以及英语写作和演讲技能课程，并通过独立进行研究，为研讨会和修士论文发展专业知识。

核心课程： 

1.粒子物理学、核物理学和天体物理学：为了研究自然界的基本原理，我们研究从微观的基本粒子到宏观宇宙的总体结构的一切。提供系统的讲座，涵盖理论研究的这个范围，以及支持自然科学的实验和观测研究。

2.凝聚态物理学：通过量子力学、统计力学和电磁学的基本原理，解释物质各种物理性质的形成机制，目标是定量理解。除了研究物质的气相、液相、固相（包括晶体和液晶相）及其界面之外，还研究了静态物理性质，如磁性，以及超导和超流等输运现象，以及光与材料之间相互作用中所见的动态现象等。

课程形式：在学术导师的指导下，为支持学生的修士论文研究，提供理论练习、实验和观测培训。我们举办以报告修士论文研究进展为目的的演讲形式的专题讲座，以及参与海外学术会议、短期海外学习和邀请海外学生参加的研讨会。最后在学术导师的指导下，进行研究研讨会和文献综述，以支持学生的修士论文研究。

1.2.2博士600Level体系

博士课程的设置旨在利用在本科阶段获得的与粒子物理学、核物理学、天体物理学和凝聚态物理学领域相关的基础、发展和先进知识，从全球立场进行更有成效的研究。课程包括提供口头和书面演讲的高水平培训、协助海外活动的课程，以及培训学生策划国际研究研讨会的课程。

课程形式：学院举办以报告博士论文研究进展为目的的演讲形式的专题讲座，包括参与海外学术会议、短期海外学习和邀请海外学生参加的研讨会。在英语语言课程中，学生将获得提交技术期刊论文的写作技能和在国际会议上演讲的技能。最后在学术导师的指导下，进行研究研讨会和文献综述，以支持学生的博士论文研究。

 

1.3 申请要求与申请材料

学历要求

修士：申请人必须满足以下要求之一：

1.已在日本以外地区成功完成16年教育或在入学日期前一天预计完成的人员。

2.已在日本的大学或学院毕业或在入学日期前一天预计毕业的人员。

3.在日本以外的大学或学院成功完成3年或更多教育，并获得相当于学士学位的人员。

4.已成功完成15年教育并由东京工业大学相关学院个别评估认定为学业成绩优异的人员。

5.来自不要求在完成本科教育前完成16年教育的国家，但同时满足以下两个条件并由东京工业大学相关学院个别评估认定为具有与或高于日本大学毕业生相当的学术能力的人员。

博士：

1.已在日本以外的大学或学院成功获得相当于修士学位或专业修士学位的人员，或在入学日期前一天预计能够完成。

2.已在日本获得修士学位或专业修士学位的人员，或在入学日期前一天预计能够完成。

3.不符合资格条件1或2的人员，但经由东京工业大学相关学院个别评估认定具有与修士学位或专业修士学位持有者相当或更高的学术能力，并在入学日期前一天年满至少24岁。

 

语言要求：

学生需要提交TOEFL、IELTS、TOEIC (Listening & Reading)等考试原始成绩单来证明语言能力。接受TOEFL iBT (Special) Home Edition、TOEFL ITP Plus for China Solution、TOEFL Paper delivered Test。不接受TOEIC SW、TOEIC IP、TOEFL-ITP成绩。母语为英语的人、在所有教学均以英语为授课语言的机构获得本科或修士学位的个人以及被东京工业大学的系主任免除此项规定的个人可以豁免提交英语成绩。官方没有给出最低成绩要求，依小编来看，想要在全球竞争者中脱颖而出，雅思至少7.0+，托福100+才有竞争力。

 

图为语言成绩要求，源于东京工业大学要项 

 

申请材料：

1. ID照片

2. 东京工业大学教授内诺信

3. 研究计划书

4. 论文或研究的总结

5. 英语成绩

6. 护照或居住卡

7. 申请费付款证明

8. 官方学术成绩单

9. 毕业证书或预期毕业证明

10. 学位证明

11. 一封推荐信（单独文件）

 

2. 大阪大学-International Physics Course (IPC)项目

 

图为大阪大学，来源于网络

大阪大学（Osaka University）成立于1931年，位于日本大阪府。它是日本国内最具有影响力和声望的大学之一，也是世界级的研究型大学。大阪大学拥有强大的师资力量和优秀的学术环境，医学、理学、机械等学科实力雄厚，全球首屈一指。校园设施非常完善，拥有现代化的教学设施、实验室和研究室，以及一个大型图书馆和一个丰富多彩的学生活动中心。学校还与许多企业和研究机构合作，为学生提供了丰富的实习和实践机会。其教育理念是“独立自尊，兼收并蓄”，强调学生的独立思考能力和创新精神，并培养了日本第一个诺贝尔奖获得者汤川秀树。是日本帝国七校之一，日本国内规模最大的国立大学，A类TOP型名校。QS2024排名日本国内第3，世界第80位。

 

2.1 项目基本情况

International Physics Course (IPC)项目隶属于（Graduate School of Science）理学院物理学系。物理学系成立于1931年，研究涵盖了包括实验和理论的基本粒子和核物理、凝聚态物理、理论量子物理和跨学科物理等广泛物理学领域。2010年，设立IPC，为外国学生提供英语授课的机会。目前全系有约50名教职成员，每年为76名本科生授课，还有1000多名来自大学其他学部的学生。许多教职成员和学生与日本国内外的其他实验室如KEK、J-PARC、RIKEN、SPring-8、CERN、FNAL、TRIUMF、RAL和PSI等合作，进行前沿研究。作为日本领先的大学之一，物理系的使命是通过教育、研究和社会服务为日本和全球服务。

修士课程旨在提供物理学研究的高级学习和培训，每年招收总共68名学生。该课程包括讲座和相关的实际工作，学生在研究小组中对经导师批准的研究课题进行研究。毕业需要提交修士论文及完成口头答辩。博士课程每位学生都会加入一个研究小组，并分配一个研究导师。导师负责学生研究项目的进展，但研究生在多大程度上得到导师或小组其他成员的帮助几乎完全取决于相关小组的结构和性质。独立的原创研究是博士课程的核心，成功毕业需要高度的自我激励。最终考核需要提交博士论文，然后进行由内外部考官评估的口头答辩。

该项目每年有2次申请机会，以修士项目为主，入学时间为每年4月、10月。修士和博士每年录取人数官方给出a few(几个)。（注：小册子上明确说明修士项目每年招68人）。项目没有申请费，录取费是282,000日元，学费硕博均为每年为535,800日元。考核方式为材料审核+笔试+面试，需要教授的内诺。

 

2.2导师研究小组与研究方向

纳米尺度物理学小组：

【研究方向】

1. 利用范德瓦尔超导体和范德瓦尔铁磁体制备纳米尺度器件

2. 通过自旋传输测量研究自旋动力学

3. 利用表面声波器件控制人工声子

由金属（超导体）和半导体构成的纳米尺度器件已被用于展示基础科学中的量子效应，并为未来的量子计算应用奠定基础。另一方面，在起源于磁学领域的自旋电子学中，许多重要现象，如巨磁电阻和自旋霍尔效应，已被发现并用于应用。在研究小组中，我们将上述两个研究领域融合在一起，旨在通过人工组合纳米尺度金属和超导体与铁磁体，发现新颖现象并阐明机制。

Hanasaki Group：

【研究方向】

1. 新型磁输运现象，如巨磁电阻

2. 狄拉克费米子和维尔半金属

3. 热电效应

强关联电子系统提供了许多有趣的磁输运现象，如巨磁电阻效应。为实现该效应，自旋和电荷自由度之间的关联至关重要，因为受磁场控制的自旋配置决定了电子传输。酞菁分子具有导电电子和局部磁矩之间强烈的分子内相互作用。在这些分子导体中，我们发现了巨大的负巨磁电阻。研究还涉及有机和无机导体中的热电效应。固体材料中的狄拉克/维尔费米子引起了广泛关注。我们合成新的狄拉克/维尔系统，并研究狄拉克/维尔系统、局部磁矩和极性结构之间的相互作用。

Kudo Group：

【研究方向】

1. 高临界温度超导体的开发

2. 异类超导态的探索

3. 新型功能材料的开发

超导性是一种与自发对称性破缺相关的现象。例如，在超导理论的BCS理论中，能隙与粒子的质量具有类似性。有趣的是，由于超导性基于一种普适原理，它出现在各种材料中，创造了反映这些材料特性的多样性。这为凝聚态物理学的进展提供了许多机会。值得注意的例子包括高温超导、各向异性超导、破缺时间反演对称性的超导和拓扑超导，这些都被认为是现代凝聚态物理学中的核心问题。为了开辟新的领域，我们通过利用化学元素的性质控制晶体结构，开发新的超导材料。

Hagiwara Group：

【研究方向】

1. 磁场诱导的量子相和相变的研究

2. 高磁场研究和强关联电子系统的量子临界性

3. 功能材料的高磁场研究

4. 在多重极端条件下利用的实验装置的开发

磁场是重要的物理参数之一，类似于压力和温度，是一种软性且可精确控制的外部参数。它直接与表征材料性质的自旋自由度和电子轨道运动相互作用。我们的目标是在超高磁场与其他极端条件（如极高压力和极低温度）相结合的情况下观察新现象，并揭示其机制。为了进行这样的研究，我们正在开发实验装置，利用大型电容器系统和宽口径脉冲磁体，以调查高温超导体和重费米子系统等材料的物理性质。我们还开发了具有非常宽的频率-磁场窗口的电子自旋共振装置，用于研究量子自旋系统、多铁材料和受限磁体等新型磁体的自旋动力学。

Matsuno Group：

【研究方向】

1. 在氧化物薄膜和界面中实现的新型量子材料

2. 利用自旋轨道相互作用的氧化物自旋电子学

专注于设计、生长和分析展现出多种出色性能的相关氧化物界面。通过脉冲激光沉积薄膜生长技术，主要控制材料的对称性、维度和拓扑结构，从而开辟了通往新型量子材料的途径。例如，我们可以通过形成超晶格“平滑”地控制相关氧化物的维度；这使我们能够彻底探索量子相图，从而发现新的相变。我们还利用对称性；在界面处，反演对称性总是被打破，导致反对称的磁相互作用。这为在定义良好的外延氧化物界面上实现自旋电子学应用提供了可能。通过这些界面，试图理解新型量子材料的性质并发挥其功能。

Toyoda Group：

【研究方向】

1. 紧凑轻便、高性能的质谱仪的开发及其跨学科研究的利用

2. 投影式质谱成像系统（质谱显微镜）的开发

3. 质谱仪的先进激光技术的开发

4. 离子光学模拟方法的开发

5. 利用皮升微升电荷液体的质谱离子化方法的开发

该研究小组与不同领域和工业部门密切合作，以多圈飞行时间（TOF）质谱仪（MULTUM）为核心，进行跨行业研究，以开辟通往新科学的途径。该项目旨在开发原创而具有创造性的高性能质谱仪、离子化方法、探测器和其他下一代系统。

实验核物理学小组：

【研究方向】

1. 在原子核中寻找团簇态和宇宙核合成

2. 具有高同位旋和/或高自旋的核的外围结构

3. 研究轻子普适性违规

4. 通过研究无中微子双β衰变来探讨物质主导的宇宙

5. 具有奇异度自由度的核的研究 - 广义强子-核相互作用的调查

6. 通过反应截面和核电磁矩的研究异类核结构

7. 利用β射线核磁共振和μ子自旋共振技术研究凝聚态中的超精细相互作用。

考虑到宇宙中的所有物质都是元素的组合，物质的最基本单位是原子。原子的性质由其核所特征，而宇宙中的所有元素都是通过核反应合成的。核物理学，可以说，是探索宇宙中物质起源的领域。我们的目标是通过对原子核内极其罕见现象和外围不稳定核，如超核或远离稳定性的核的结构进行实验研究，阐明物质的起源。

Aoki Group：

【研究方向】

1. 对轻子味道违规物理学及其相关主题的研究；重点关注在μ子原子中搜索μ子向电子转化过程的实验

2. 发展新的实验技术和与μ子相关的跨学科研究

我们认为第二代带电轻子，μ子，最适合观察量子效应，并通过μ子的罕见过程研究推动实验粒子物理学的发展。我们在J-PARC进行的寻找μ子-电子转化的实验旨在发现粒子物理学标准模型之外的现象，采用新颖的实验思想。COMET Phase-I 利用超导螺管束线实现高强度μ子源。我们正在推动该实验，计划从2023年开始进行物理数据采集，并通过实现3 × 10^-15的灵敏度，首次在世界上发现μ子-电子转化信号。我们还期望达到罕见衰变研究的未知领域；COMET Phase-II 将实现10^-17的灵敏度。我们正在基于最先进技术开发新的实验技术，以实现这样的先进实验。我们还在跨学科研究中发挥作用，这些技术可以被实际应用。

Yamanaka Group：

【研究方向】

1. 寻找稀有K介子衰变中的CP破坏新源

2. 研究希格斯粒子并寻找包括超对称粒子在内的新粒子

在大爆炸之后，产生了相同数量的粒子和反粒子，但随着宇宙的冷却，它们相互湮灭成光子。然而，在这个宇宙中仍然存在物质（如恒星）。这是由于粒子和反粒子之间行为的微小失衡，即所谓的CP破坏，大约为O(10^-9)。这样的CP破坏必定是由标准模型之外的新物理引起的。在J-PARC的新型高强度质子加速器上，我们正在研究稀有的CP破坏KL衰变，以寻找标准模型之外的新物理。在大爆炸之后，所有粒子都是无质量的。然而，由于希格斯粒子的存在，它们获得了质量。利用位于CERN的最高能量质子-质子对撞机，我们正在研究希格斯粒子。同样的对撞机将使我们能够产生标准模型之外的尚未发现的粒子，如超对称粒子、暗扇领域粒子和异域希格斯。

核理论小组：

【研究方向】

1. 有限温度和密度下的夸克-强子相变

2. 高能核-核碰撞理论

3. 开放量子系统理论

强子是与强相互作用相互作用的粒子。构成原子核的质子和中子是强子。Yukawa介子也是强子。这些粒子曾被认为是基本粒子，但现在已知它们由更基本的夸克和胶子组成。已知两种类型的强子，介子和重子。介子由两个（反）夸克组成，而重子由三个（反）夸克组成。最近，人们考虑了其他类型的强子可能性。孤立的夸克或胶子不能存在于我们所在的世界中，但人们认为在高温下，大约在2 × 10^12 K以上，夸克和胶子被解离并可以自由移动。这样的高温曾在早期宇宙中存在。我们正在尝试理解由夸克、胶子和强子扮演的强相互作用世界中的多样性。

粒子物理理论小组 1（Kanemura Group）：

【研究方向】

1. 早期宇宙真空结构和希格斯部分的物理

2. 解决超出标准模型的问题

3. 粒子现象学

4. 利用引力波探测新的物理模型

我们致力于解决当前粒子物理学中的问题，并探索超出标准模型的新物理模型，这些模型可以描述电弱尺度和普朗克尺度之间的现象。通过利用来自各种实验的数据进行理论推测，我们试图更深层次地理解宇宙。根据量子场论，我们尝试建立新模型，解释粒子物理学中的各种未解问题，如微小的中微子质量、暗物质、宇宙的重子不对称性和宇宙膨胀，并通过在LHC、Super KEKB、国际线性对撞机等各种高能实验中进行现象学研究来测试这些模型。从2012年发现的希格斯玻色子的性质出发，我们探讨电弱对称破缺的机制和其中的新物理。此外，我们研究新物理模型在未来空间引力波测量中的可测试性，如LISA和DECIGO。

粒子物理理论小组 2（Nishioka Group）：

【研究方向】

1. 格点量子色动力学（Lattice QCD）及其在粒子物理和场论中的应用

2. 味道混合和CP破坏的起源

3. 利用原子和分子进行中微子物理研究

我们从格点进行场论的非微扰研究 - 格点规范理论的形式体系和其在数值计算中的应用。主要研究方向包括真空中的手征对称性破缺及其在有限温度下的恢复。我们还对凝聚态物理中的Dirac费米子或拓扑材料感兴趣。B、D、K介子中的CP破坏。通过对B-、D-、K-介子衰变形式因子的高精度格点计算，提供标准模型预测和新物理效应的研究，以便从实验中探索新的物理。我们的研究主要目标还包括通过现象学研究在各种实验过程中预测新物理效应。并利用原子和分子进行中微子谱学，以寻找中微子基本性质。

粒子物理理论小组 3（Nishioka Group）：

【研究方向】

1. 超弦理论

2. 量子场论、规范理论和超对称理论

3. 量子引力

4. 数学物理

5. 早期宇宙

量子场论是我们迄今为止达到的最先进的物理学阐述。现代物理学的两个基本原理，相对论和量子理论，都融入其中。然而，爱因斯坦的引力理论并没有纳入这一框架。最有前途的候选者是超弦理论。通过检验量子场论和超弦理论的各种可能性，我们追求粒子物理学的基本问题。此外，我们将在超弦理论和量子场论中发展的数学工具应用于各种物理现象，从而通过数学物理将不同科学主题联系起来。

Kuroki Group：

【研究方向】

1. 电子相关效应，非常规超导

2. 相关系统中的非平衡、非线性效应

3. 热电效应的优化

4. 研究强关联电子系统的新的多体和第一原理方法

5. 无序系统中的量子输运现象，安德森局域化

我们在理论上研究凝聚态物理学，特别关注固体中电子的性质。电子带结构与电子相关效应之间的相互作用可以导致各种现象，如超导和磁性，但正确理解相关效应通常是困难的，因此是一个具有挑战性的问题。除了以上内容，固体中的杂质、缺陷和随机性的存在也会导致一些有趣的现象，比如安德森局域化。我们通过数值和分析方法研究这些问题，同时也对开发新的理论方法以分析这些问题感兴趣。

Ogawa Group：

【研究方向】

1. 非平衡复合系统中的宏观量子理论

2. 非平衡稳态的热力学

3. 包括观测过程的量子动力学

4. 非平衡开放系统中的量子模拟

5. 量子多体金属系统中的线性和非线性光学响应

6. 电子-空穴-光子系统中的量子凝聚和激光理论

7. 电子-空穴系统中的量子弛豫动力学、奥杰过程和气液相分离

8. 电子-空穴和激子输运的量子力学

9. 光诱导相变中的非平衡动力学

10. 超强耦合光-物质相互作用的非平衡光学响应和激光理论

11. 在极高驱动场下的量子物理和非线性动力学

我们通过分析和数值计算在理论上研究量子多体系统。特别是，我们的目标是从微观和现象学的角度理解凝聚态物质中光激发态的非线性动力学响应及其时空量子动力学现象。我们的主要研究目标是解释量子多体系统中的“非线性、非平衡性质”和“时空演变”的凝聚态理论。换句话说，我们研究耦合系统的响应，其中费米子（电子）场与玻色子（光子、声子、激子、双激子）场相互作用。

Koshino Group:

【研究方向】

凝聚态理论：新型凝聚态系统中的量子电子性质，包括二维材料和拓扑材料。

二维（2D）材料是厚度不到1纳米的原子薄晶体。许多2D材料通常表现出与3D版本完全不同的物理特性。例如，单层石墨烯中的电子表现得像相对论量子理论中的无质量狄拉克电子，但在3D石墨中却不会出现。同样，我们可以通过将某种非发光的3D半导体减薄到单层来制造发光半导体。此外，某些超导材料的单层临界温度比3D块体高10倍。通过堆叠不同的2D材料，还可以制造混合材料，并实现原始材料中从未发现的奇特性质。我们通过理论研究这些新材料中各种物理性质，寻找新颖且奇异的性质。

基础核物理组（Toyonaka Laboratory）：

【研究方向】

1. 通过测量由质子散射引起的虚光子散射来研究核电极化率和中子星状态方程

2. 通过测量伽马衰变来研究核巨共振的阻尼和能量耗散机制

3. 通过光核反应研究超高能宇宙射线的外星传播（PANDORA项目）

4. 在由高强激光束照射固体靶材产生的激光等离子体中寻找核反应的证据

5. 中子星物质的性质研究

6. 3D中子成像

通过测量由质子和中子组成的核物质的性质来研究新的核现象，以解决宇宙起源和演化初期的问题。我们特别关注光核反应，提取核的电偶极极化率、新的激发模式、中子星的状态方程、宇宙大爆炸核合成以及超高能宇宙射线在外星传播过程中的光解离等方面。我们还使用高分辨率磁谱仪和来自研究核物理研究中心加速器的质子束。通过与德国或意大利等世界范围的团队合作，在质子束下测量虚光子激发以及使用伽马探测器测量伽马辐射。此外还开发带电粒子探测器、光子探测器、电子学和数据采集系统。最近的新项目将通过高功率激光照射固体靶材引起的激光等离子体来测量伽马辐射。

夸克核物理理论小组：

【研究方向】

1. 强子（质子和中子）的结构，从夸克和胶子出发

2. 强子结构和相互作用的格点量子色动力学（Lattice QCD）研究

3. 高精度反应研究，包括核结构、核合成和核转变

4. 从量子色动力学（QCD）出发的核物理

目标是理解强相互作用从夸克、重子和核到天体物理现象的多样现象。夸克被禁闭，真空破坏手性对称性，但不知道夸克如何形成核子。由π介子引发的汤川相互作用束缚了核，但仍然不能完全解决核多体问题。我们可以用微观方法描述核反应以研究宇宙的历史，这是相对较新的事物。我们通过使用量子力学、相对论和场论等理论物理学的各种方法以及使用世界顶级的超级计算机富岳来解决这些问题。我们还与来自世界各地的许多物理学家、在RCNP环形加速器、SPring-8、KEK、RIKEN和J-PARC工作的实验物理学家进行讨论和合作。

加速器物理组：

【研究方向】

1. 对环形和AVF回旋加速器进行升级，提供用于精密核物理实验的超高质量束流。

2. 开发离子源和束流辐照系统，提供高亮度和高强度的离子束。

3. 研发未来的高能粒子加速器。

4. 研发下一代紧凑型加速器及其在靶向α粒子癌症治疗和半导体器件软错误评估测试中的应用技术。

RCNP圆形加速器设施包括K400环形加速器和K140 AVF回旋加速器，是使用中能核束进行核物理研究的重要设施。我们进行加速器和束流物理学的研究，升级高性能的回旋加速器和离子源，以提供用于精密核物理实验的超高质量束流。我们正在进行研发新型粒子加速器，以产生超精确的GeV束流，用于粒子和核物理的先导性研究领域。以及将先进的加速器技术应用于医学、生物学、材料科学和工业的研究和开发。

Oiwa Group：

【研究方向】

1. 在半导体低维系统中与自旋相关的量子输运

2. 单光子和单自旋之间的量子界面及其在量子信息处理中的应用

3. 在一维和二维量子阵列中的自旋操控和传输

4. 超导体、半导体量子结构交界处的研究

量子系统电子学小组研究支持21世纪高度复杂信息社会的新型光学、电子和自旋器件。基于半导体器件，我们的研究领域涵盖了利用电子自旋和光子的量子机械性质进行量子输运及其在量子信息处理中的应用。我们研究高质量材料的特性，并进行精确的量子输运测量。我们的研究目标是实现在控制光子、电子和自旋自由度的量子纳米结构中出现的新现象。为了实现新型量子器件，创造新的功能材料和先进的物理测量以检测和操控自旋是不可或缺的。

 

图为大阪大学物理学项目研究小组

 

2.3 申请要求和申请材料

学历要求

修士，申请人必须满足以下条件之一：

1. 申请人已经或预计将在入学日之前从日本的大学或学院毕业。

2. 申请人已经或预计将在入学大阪大学之前，从需要在国外大学进行三年或更长时间学习的课程中获得学士学位；必须在入学前完成学士学位。

3. 申请人已经或预计将在入学大阪大学之前，从除日本以外的国家的大学毕业，其标准教育体系包括至少16年的正规教育；必须在入学前完成毕业。

4. 申请人已经或预计将在入学大阪大学之前，从除日本以外的国家的大学毕业，其标准教育体系包括不到16年但至少15年的正规教育，并因其出色的学术成绩获得了大阪大学理学研究科的申请许可；必须在入学前完成毕业。

博士：

1. 申请人已被授予修士学位或与专业学位等同的学位，或者预计将在入学大阪大学之前获得这样的学位。

2. 申请人已从日本或非日本的大学毕业，并在毕业后至少有2年的研究经验，且在大学或研究机构展示了与大阪大学理学研究科修士学位水平相当的研究成果。

 

语言要求：

学生需要提交近两年在考试中心测试的TOEFL/TOEIC/IELTS成绩，接受TOEFL iBT Home Edition，不接受TOEFL ITP, TOEIC IP, TOEIC Bridge和 IELTS Indicator。以下情况可以豁免语言成绩：1.申请人为母语是英语的人。2.申请人在以英语为唯一官方语言的国家获得了大学学位。3.申请人在以英语为官方语言的大学获得了学位。在这种情况下，申请人必须提供一份由大学或导师签发的证书，证明大学教育是用英语进行的。4.申请人是日本政府授予的学生奖学金的获得者。5.申请人已经获得了IPC主任的特殊豁免。这里官方并没有给出最低的成绩要求，作为A类名校，托福至少达到90+，雅思成绩7.0+且小分不低于6.0才有竞争力。

 

图为语言成绩要求，大阪大学要项

申请材料：

1. 教授内诺信

2. 申请表

3. 官方成绩单

4. 毕业证书或即将毕业证明

5. 个人陈述SOP

6. 语言成绩（修士需要）

7. 修士论文（博士需要）

8. 两封推荐信

 

作为理学的代表专业，物理学在理科学生中是非常受欢迎的。因为它在理工科学生中有较低的专业准入门槛：本科专业如数学类、天文学类、大气科学类、地球物理类、力学、机械类、仪器类、自动化类等许多理工科专业中的某些相关研究方向都可以作为研究生阶段的课题去申请物理专业研究生。同时，物理学所需要的专业基础与研究背景是非常高的：申请者需要具备较强的物理、数学、计算机等基础，还需要有一定的科研背景与科研成果。每年的物理学项目竞争并不是特别激烈，有些学校甚至招生人数还真不少，如我们上文提到过的大阪大学修士，每年招生68人，研究方向也非常多样。对于有研究背景和成果、将来有志向往物理学研究发展的同学来说还是比较合适的。如果屏幕前的小伙伴有申请的打算，但是不确定本科的专业方向是否可以作为未来研究的课题，或者担心个人能力并不是特别突出，不熟悉申请流程，准备时间没有那么充裕等问题，咱也不必紧张。我们蔚蓝的老师可以帮到你们，你不是一个人在奋斗！

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