第15回先端物質科学研究科教授角屋豊先生

～ Dの人にしか見えない世界を一緒に探しませんか～

取材実施日：2014年9月4日
第15回先生訪問は、先端物質科学研究科量子物質科学専攻量子物質科学講座角屋豊(かどやゆたか)教授にお話を伺いました。

Profile
1984年京都大学工学部電子工学科卒業
1986年京都大学大学院工学研究科修士課程電子工学専攻修了
住友電気工業を経て、1994年広島大学工学部助手、
1998年助教授、2004年から現職

現在の研究内容 — 「ナノサイズの光アンテナとテラヘルツ波技術の展開」

現時点の研究内容は、大きく分けて二つがあります。一つ目は、ナノサイズの光アンテナ（注1）に係るもの、光のデバイスの中に埋め込むために、設計をしたり、どれぐらい効果があるのかを調べたりしています。もう一つ目は、テラヘルツ波技術の展開です。

（注1）2010年3月14日に『Nature Photonics』で発表されたナノサイズの光アンテナの開発に関する論文について、当時博士課程後期の学生だった小迫さんが、角屋教授らの指導の下で、ナノサイズの光アンテナを開発しました。

ナノサイズの光アンテナに関する研究として、最近していたのは、光アンテナの効果を実証することです。光アンテナを使うと、非常に小さい発光体から出る光をある特定の方向に出したり、あるいは、特定の方向に対して、すごく感度の高い受光ができるので、光アンテナを使って、部品の中で光をやりとりすると、伝達の効率が良くなることを実証することをやっていました。電気通信の場合は、電気信号で伝えると、どうしてもエネルギーのロスという問題があったり、情報伝達速度の限界があったりしますが、光通信を使うと、より大きな面積とか、より長い距離とか、情報伝達の効率が良くなります。光通信ではもともと、光を閉じ込めるような構造が使われています。

まず、光アンテナを構成する金属について、電気抵抗が小さければ小さいほど良いけど、どういう波長かにもよります。そのため、光アンテナを構成する金属として、銀はベストですが、銀は化科学的に安定性が低い、しかもすぐ酸化するので、金がよく使われています。
そして、超光速現象について、例えば、最初に刺激を与えて、それが元に戻るまでの時間がとても短いということです。一般的には、1兆分の1秒以下の現象を指します。

学生の指導方針－「学年、学生による」

できるだけ学年によって、また学生一人一人の個性に合わせて、指導したいと思っています。
4年生は、まだ研究の世界の入口にいますので、少々失敗してもしょうがないため、徐々に責任をもってやるように指導しています。そして、修士の学生も、まだ勉強中なので、ある程度は教えますけど、人によって細かい指示は徐々に減らし、できる人は徐々に任せます。ドクターの学生に対しては、基本的に本人に任せます。前述のナノサイズ光アンテナを開発した小迫さんに対しても、時々アドバイスをするだけで、大体彼が自力でやってきました。
また、テーマの決定に関して、周知のように、テーマを決定することは、実は非常に難しい作業です。学生の頃はまだ周りの状況を十分に知っておらず、本当に研究する価値があるかどうかを判断しにくいので、こちらが決めます。費用の問題も関わっています。全く新しい実験だったら、お金ももらえないので、ほぼ私が決めます。

研究継続における上で大切なこと－「研究に対する熱意と家族の支え」

研究が自分の思っている通りうまく進む場合もありますが、うまくできない場合も勿論あります。そういう時は、一人でいると辛いかもしれないけれども、家に帰れば、また元気に戻れます。
結果が出ない時、あるいは自分の思ったことと違った時は大変ですが、それと逆に、自分の思ったことが正しい時は、とてもやりがいを感じています。アンテナに関しても、アンテナをつくることや光を測ることなどいろいろ苦労しましたが、結果が出た時はやはり嬉しいです。

大学で研究を続けようと思ったきっかけ―「研究者になりたいという選択肢があったから」

京都大学大学院工学研究科修士課程修了後は、ちょうどバブル経済の時期なので、一度住友電気工業で就職しましたが、1994年にまた大学に戻って広島大学工学部の助手を務め始めました。何故かというと、高校時代から、職業の選択肢の中に「研究者」があったからです。高校生の頃から、物理に興味があり、自分で考えて納得することが好きで、また幸いにポストもあったので、比較的に自由に研究し続けることができる大学に移ることを選びました。

D進学を考える学生へのメッセージ ― 「博士号を取った人にしか見えない世界があるのでは」

進学すること自体がゴールではないので、もし興味がなければ、ドクターまで進学することは、お勧めしません。
日本では、博士号を取ると、金銭的にも特に給料が上がるというわけでもないようです。では博士号を取ると何が良いのかというと、私は、博士号を取らないと、見えない世界があるのではないかと思います。こういう言い方は誤解をまねくかもしれませんが、例えば、努力した人にしか分からないこと、あるいは、一生懸命頑張って、初めて喜びが分かるといったことと同じように、博士号を取らないと、どうしても入り込めない世界があると思います。
特に欧米においては、博士号がなければ、技術者としては認められるかもしれませんが、研究者としては認められません。しかし、日本ではそういう考え方ではなく、むしろ、博士課程修了者は、専門性が強いけれども、応用はできないと思い込んでしまっている企業、或いは、先生、学生が多いのではないでしょうか。私から見れば、こういう考え方はおかしいのではないかと思います。3年間の博士課程を経て、すぐに専門家と言えるのでしょうか。山西正道先生(元副学長、名誉教授)がよくおっしゃっているように、「基本に戻る」ことが大事です。ドクターのうちに、いつも基礎を意識して、基本原理に戻って理解、勉強して、きちんと基礎を身に付けていけば、使い道も広がっていくのではないかと思います。
京都大学の先生が書いた文章に、私が言いたいことが全部書いてありますので、ドクターに進学しようと考えている人にも、是非読んで欲しいと思います。（注2）

（注2） http://www.nanobio.frontier.kyoto-u.ac.jp/news/2006/04/post-4.html
（「博士号を取ろう！」 from京都大学楠見研究室ホームページ）