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物質の構造秩序が急激に変革する現象（広義の相移転）、すなわち多様な可能性を秘めた安定秩序状態がどのように他の状態に変革するか、そのダイナミクスと構造を研究するものです。
例えば、分子、クラスター、液体、固体物質を研究対象とし、構造秩序変化の理論的・計算科学的研究、非線光学など新手法による実験的研究、光有機構造変化、スピン秩序変化など新規な物性を示す物質の創製研究を含みます。 |
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| ※ 研究者の所属の上段は現在の所属、中段は終了時の所属、下段は応募時の所属 |
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有機・無機複合ナノコンポジットの動的な磁気的性質
阿波賀 邦夫
（名古屋大学大学院理学研究科 教授）
（東京大学大学院総合文化研究科）
（同上） |
http://www.chem.nagoya-u.ac.jp/awagak/
金属クラスター錯体や有機・無機層状物質などの有機・無機複合ナノコンポジットを対象に、 有機物の柔軟性と無機物の機能性を組み合わせることにより、動的な磁気特性をもつ分子システムを構築します。 単分子メモリーの創成や、光や熱、圧力といった外場に敏感に応答する磁気特性の発現が目標です。 |
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電子・格子・光子結合系での非平衡相転移の研究
小川 哲生
（大阪大学大学院理学研究科 教授）
（同上）
（東北大学大学院理学研究科 助教授） |
http://blackdog.phys.sci.osaka-u.ac.jp/~ogawa/cover.html
本研究では、光照射・加熱などの局所的刺激によって物質系統全体の結晶構造・電子構造・磁気秩序等が劇的に変化する 非平衡（動的）相転移現象の機構と時空間量子ダイナミクスとを徴視的・現象論的両側面から理論的に解明します。
特に、多重安定系の光誘起型非平衡相転移現象を中心に、
（a）光照射によって物資土ううに短距離秩序が形成される核生成初期過程の理解、
（b）局所的微視的秩序が結晶全体に拡がった対極的巨視的秩序に時間的・空間的に発展していく動態の解明、
（c）非平衡相移転過程での共同発光現象の予測・解析から物質系の揺らぎと光子場の量子揺らぎとの相互相関の理解
までを目指します。
非平衡相移転をなしうる物質の設計指針や物質の存在様式の人為的操作法についての基本原理も探ります。 |
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分子配列の精密制御による分子性伝導体の研究
鹿野田 一司
（東京大学大学院工学系研究科 教授）
（同上）
（同上 助教授） |
有機分子のπ電子から構成される分子性伝導体は、金属相、超伝導相、絶縁体層等の多様な状態が知られています。 絶縁相一つをとっても、モット絶縁相、密度波絶縁相、ウィグナー結晶相と言った多彩な電荷／スピン秩序があります。 この研究では物質を構成する分子を類似な置換基や同位元素で置換したり、あるいは圧力を印加したりすることで、 π電子の舞台となる分子の配列構造を制御します。そして、その電子状態を各自着共鳴等の物理的手法を用いて調べることにより、 様々な電子相を決めるメカニズムを明らかにすることを目指します。 |
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分子内プロトン移動過程における分子振動の選択的励起の効果
柴田 穣
（名古屋大学大学院理学研究科 助手）
（（財）レーザー技術総合研究所 研究員）
（同上） |
http://www.ilt.or.jp/
時間分解過渡的ホールバーニングという手法を、プロトン移動反応のダイナミクスの観測に応用します。 さらに、分子内振動の振動数に共鳴したレーザー光を照射してその振動モードを選択的に励起し、 プロトン移動反応に対するその効果を観測することを考えています。 二つのほぼ縮退した状態間のプロトン移動は凝縮系全般で普遍的に見られる過程で、 蛋白質分子などの構造の柔軟さの起源の一つにも考えられています。 この過程では、量子力学的なプロトンのトンネリングと古典的な思い原子核の運動とが同時に起こり、 かつ両者が絡み合っているため、その機構はいまだ完全には理解されていません。 本研究では、この機構の解明を目指します。 |
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レーザー励起分子場による有機磁性体のスピン整列制御
手木 芳男
（大阪市立大学大学院理学研究科 助教授）
（同上）
（同上） |
http://www.materials.sci.osaka-cu.ac.jp/KINOU/Teki/index.html
本研究では、電荷移動部位とスピン源としての安定有機ラジカルを 一分子中（電荷移動錯体の場合は単一ユニット中）に集積した系を作製し、 レーザー光でそれらの不対電子スピンを有する有機電荷移動結晶系を光励起し、 電荷移動励起子の移動とそれに伴う光誘起電子移動という励起分子場を利用したスピン整列を研究します。 これにより、多電子相関の関与する有機磁性系の光物質と磁性との相関を解明し、 光励起分子場を利用した有機磁性体のスピン制御を目指します。 |
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強相関電子系による熱電変換材料の設計と合成
寺崎 一郎
（早稲田大学理工学部 助教授）
（同上）
（同上） |
http://www.f.waseda.jp/terra/
強相関電子系では、バンド理論に基づく一電子猫像が破綻しているため、 バンド理論の予測値を超える機能性材料が合成できる可能性があります。 また、わずかな元素置換によって、系の電子状態が劇的に変換されることも強相関電子系の特徴です。 熱電変換材料は、固体の熱起電力を通じて熱（温度差）を電気に変換する材料である、 高効率の材料はエネルギー・環境問題の一つの解決策となり得ます。 本研究では、強相関電子の系の中で熱起電力が大きく抵抗率が低い物質を探索・合成し、 その物性の解明を目指すとともに、従来の変換効率を越える材料の設計を試みます。 |
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III−V 族磁性半導体超構造の光誘起磁性
宗方 比呂夫
（東京工業大学大学院理工学研究科 教授）
（同上）
（同上 助教授） |
http://www.isl.titech.ac.jp/~munelab/
III−V 族希薄磁性半導体という新奇な材料の特異な性質「キャリア誘起磁性」を解明し、 光による磁性の制御に必要な基礎的知見を得ることを目的として研究を行います。 これにより、半導体と磁性体の両研究分野で基礎・応用の両面で新しい展開をはかることを ねらいとしています。 |
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有機金属系電荷移動錯体における電子相・物質相転換
持田 智行
（東邦大学理学部 講師）
（同上）
（同上） |
http://www.chem.sci.toho-u.ac.jp/
電子構造的・反応科学的に多彩な特色を有する有機金属化合物を用い、 機能性電荷移動錯体を創製する試みを行います。 特徴ある電子物性や、外場による物性転換能・物質転換能を示す有機金属集合体の構築を目指します。 |
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二重変換強磁性体における光励起磁性制御
守友 浩
（名古屋大学理工科学総合研究センター 助教授）
（同上）
（同上） |
http://www.cirse.nagoya-u.ac.jp/STAFF/MORITOMO/Moritomo_Eng.html
本研究では、二重交換系マンガン酸化物等を対象にして、光励起された伝導担体を媒介にした 光によるスピン系の制御の可能性を探求します。 これらの化合物では、元素置換えにより導入された伝導担体が強磁性相互作用を媒介にしています（二重交換相互作用）。 そこで、強いパルス光照射により系に伝導担体を注入し、常磁性スイッチ等の磁性の制御を目指します。 |
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多様な電子相と相転移を有する低次元無機・有機ハイブリッド化合物
山下 正廣
（東京都立大学大学院理学研究科 教授）
（同上）
（名古屋大学情報文化学部 助教授） |
http://www.comp.metro-u.ac.jp/
低次元無機・有機ハイブリッド化合物は無機と有機の両方の特徴をかね備えて持つことから、 それらをうまく組み合わせることにより従来の無機化合物や有機化合物を越える電子相や相転移がきたいされます。 本研究では擬一次元鎖ハロゲン架橋金属錯体とハルデンギャップ系化合物を中心的に取り扱います。 これらの化合物においてCDW-SDW転移、金属−スピンパイエルス転移などの珍しい転移とそれらの ダイナミクスについて調べます。 |
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| ※ 研究者の所属の上段は現在の所属、下段は応募時の所属 |
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動的イオン場を介した電子物性制御
芥川 智行
（北海道大学電子科学研究所 助手）
（同上） |
http://www.hokudai.ac.jp/
有機導体中にデザインされたイオン場（イオンチャンネル・水素結合・超分子構造・非晶質場）の中を運動する イオンに注目し、外場によるイオン運動の制御を行う事で伝導電子系が応答する、 新規なイオン応答系の電子素子の開発を目指します。 |
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機能性分子自己組織化膜の相分離およびその局所的物性
石田 敬雄
（産業技術総合研究所 研究員）
（アトムテクノロジー研究体；オングストロームテクノロジー研究 リサーチサイエンティスト） |
http://staff.aist.go.jp/t-ishida/index.html
金属あるいは半導体表面上に形成された有機分子自己組織化膜中に導電性有機分子によるナノ構造を作り、 走査型プローブ顕微鏡でその構造を観察し、ナノ構造と局所的電気伝導性の関係について考察します。 |
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同位体制御による半導体物性デザイン
伊藤 公平
（慶応大学理工学部 助教授）
（慶應義塾大学理工学部 専任講師） |
http://appi2.appi.keio.ac.jp/Itoh_group/
Si、Ge、GaAs等の半導体材料を構成する元素には複数の安定同位体が存在します。 本研究では半導体中の同位体組成を制御することから、電気伝導度、熱伝導度等の 物性値に対する同位体効果を明らかにし、新しい機能をもった半導体のデザインに役立てます。 |
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光によって生成する遷移金属錯体の新しい電子相
岡本 博
（東京大学新領域創成科学研究科 助教授）
（東京大学大学院工学系研究科 助教授） |
http://pete.k.u-tokyo.ac.jp/
電子−スピン−格子が強く結合した一次元金属錯体結晶を光励起することによって、 結晶構造やスピン秩序が変化した新しい電子相の生成を試みます。 様々な分光法を用いて、光励起による電子系とスピン系の状態変化のダイナミクスと その機構を解明することを目指します。 |
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木星の海を地球に創る
奥地 拓生
（名古屋大学大学院理学研究科助手）
（同上） |
http://www.eps.nagoya-u.ac.jp/~okuchi/
木星型惑星の内部にはH20の巨大な「海」があります。百万気圧を超える圧力下にあり、 地球とは異なる性質を持つこの「海」を実験室に創りだして調べるために、 非磁性高強度耐熱合金製の小型ダイアモンドアンビルセルと、 それを内蔵する陽子核磁気共鳴分光計を開発します。 |
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発光性金属錯体による構造秩序識別システムの構築
加藤 昌子
（奈良女子大学大学院 人間文化研究科 助教授）
（奈良女子大学理学部 助教授） |
http://www.chem.nara-wu.ac.jp/ChemWeb/CV/kato.html
有機−無機複合体の多様な構造と発光状態を制御することにより、 特異な発光性金属錯体構造秩序体を開発し、構成要素と相互作用因子の効果を解明しながら、 発光プローブやセンサー機能を持つ新しい構造秩序識別システムの構築を目指します。 |
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不均一磁場を用いたクラスター質量分析装置の開発
河合 明雄
（東京工業大学大学院理工学研究科 助手）
（同上） |
http://www.chemistry.titech.ac.jp/~shibuya/index-j.html
ラジカルなど磁気モーメントをもつ分子を不均一磁場で質量選別する装置を製作し、 クラスター内ラジカル生成過程を質量選別しながら研究します。 クラスター内状態が制御した科学を開拓することが目標です。 |
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偏光双安定面発光半導体レーザ
河口 仁司
（山形大学工学部 教授）
（同上） |
http://eklab.yz.yamagata-u.ac.jp
半導体レーザは、光通信や光ディスクの光源として広く用いられていますが、 本来もつ光非線形性を用いると新しい機能素子が実現できます。 超高速の偏光双安定動作とスピン偏極電子の注入によるレーザ発振偏光の制御をめざします。 |
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液相微小空間における単一クラスター計測と反応ダイナミックス
北森 武彦
（東京大学大学院工学系研究科 教授）
（同上） |
http://www.appchem.t.u-tokyo.ac.jp/appchem/labs/kitamori/
ガラス基板に微細加工したサブμｍの溝や穴を液相のミクロ科学実験空間とし、 独自の顕微高熱変換分光法を検出法として、液相単一クラスターの直接検出や、 溶媒分子へのエネルギー移動、反応ダイナミクスの解明に挑みます。 |
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点接触境界のダイナミックスの原子直視観察
木塚 徳志
（筑波大学物質工学系 助教授）
（名古屋大学難処理人口物研究センター 講師） |
http://www.ims.tsukuba.ac.jp/lab/kizuka/
原子個々の挙動を直視できる電子顕微鏡を開発し、その内部で物質同士を単原子もしくは数原子で接触させて 点接触境界を形成し、そのときの構造ダイナミクスを直接観察することを試みます。 |
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スピン電荷−起動結合系における電子物性の磁場制御
桑原 英樹
（上智大学理工学部 助教授）
（同上 講師） |
http://www.ph.sophia.ac.jp/~kuwa-ken/mainindex.htm
本研究では、３ｂ遷移金属酸化物を主な研究対象とし、これに精密な物質設計を施すことにより、 スピン‐電荷‐電子軌道の各自由度が強く結合することによって生み出される新規電子物性の開拓、 およびその物性の解明を目指します。 |
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半導体中非平衡電子系のテラヘルツ・ダイナミクス
河野 淳一郎
（Rice Univ. 助教授）
（Stanford University 主任研究員兼講師） |
http://www.ece.rice.edu/~kono/
本研究では、テラヘルツ自由電子レーザーの交流電場に激しくドライブされた半導体のブロッホ粒子の運動、 またそれによる系の物性の変化を理解することを目的とします。 |
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高速分光法による交換相互作用発現の直接観測
小堀 康博
（シカゴ大学 研究員）
（東北大学反応科学研究所 助手） |
http://www.icrs.tohoku.ac.jp/labo/Tero/main-j.html
溶液中の光化学反応過程における常磁性分子間の電子交換相互作用発現機構を解明します。 交換相互作用の符号や大きさから、溶質、溶媒分子の配向緩和ダイナミクスが交換相互作用に どのように寄与するのかを明らかにします。 |
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遷移元素を含むIV族クラスタ固体における状態遷移とその応用
谷垣 勝巳
（大阪市立大学大学院理学研究所 教授）
（同上） |
http://www.materials.sci.osaka-cu.ac.jp/KINOU/tanigaki/index.html
クラスタ固体における伝導電子と磁性電子との間に働く相互作用の結果として誘発される物質の状態変化を研究し、 外部から与えられる光・磁場・圧力 などに依存して生じる変化を利用した新素材への可能性を探ります。 |
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レーザーで創るタンパク質のマクロな形態・ミクロな構造
坪井 康之
（北海道大学大学院理学研究科 助教授）
（京都工芸繊維大学繊維学部 助手） |
http://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~bunseki/
レーザー光が誘起する様々な現象（科学反応、アブレーションなど）を巧みに利用し、 タンパク質（固体）の複雑な状態を創製することを目指します。 マクロには超薄膜や微粒子の創製、ミクロには２次構造の変換などを狙います。 |
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基底状態の質的変化としての量子相転移
初貝 安弘
（東京大学大学院工学系研究科 助教授）
（同上） |
http://pothos.t.u-tokyo.ac.jp/~hatsugai/
量子相転移の数値的研究を行う。特に、Ａ．「相互作用のないランダム系」Ｂ「乱れのない強相関電子系」の 両分野の問題を統一的にして見直し、 新境界領域の可能性を探り、更に両分野での各問題の新たな理解と新概念の発見を目指します。 |
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２次元液晶性水面上単分子膜の光誘起非平衡ダイナミック
多辺 由佳
（産業技術総合研究所 主任研究官）
（工業技術院電子技術総合研究所 主任研究官） |
アゾベンゼン液晶性単分子膜中に見出した、微弱光励起による非平衡配向パターンの発生・伝播機構を、 時間分解高調波分光法、強制レーリー散乱法と高感度反射顕微鏡を組み合わせ、広い時空間領域で追跡・解明します。 |
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金属ナノ細線の集積自己形成
村越 敬
（大阪大学大学院基礎工学研究科 助教授）
（同上 助手） |
http://www.chem.es.osaka-u.ac.jp/nakato/index-j.html
本研究では、ナノメートルから数十ナノメートルのサイズ領域において導電性ナノ細線を構築し、室温下にて 動作可能な単電子デバイスの集積構築を目指します。 |
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磁束の量子化過渡現象と新規物性の解明
斗内 政吉
（大阪大学超伝導フォトニクス研究センター 教授）
（同上超伝導エレクトロニクス研究センター 助教授） |
http://www.rcsuper.osaka-u.ac.jp/
極短光パルスを用いて磁束量子を生成したり、消滅したり、状態を変化させたり、また量子状態の変化する様子を 過渡的に観測したりすることで、新しい物性の発見と解明、および、新しい応用への道を切開くことを目標とします。 |
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超低音・超高圧下の固体水素の分光学的研究
百瀬 孝昌
（京都大学大学院理学研究科 助教授）
（同上） |
http://miyabi.senka.kuchem.kyoto-u.ac.jp/~momose/momosej.html
固体水素の極低温・超高圧下における様々な相を分光学的手法で調べることで、分子集団における多体相互作用の 定量的な解明を目指すと共に、実験的には観測されていない凝縮系水素の種々の相転移の可能性を検討します。 |
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| ※ 研究者の所属の上段は現在の所属、下段は応募時の所属 |
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スピン−軌道偏極体材料の創製と物性制御
朝光 敦
（東京大学大学院低温センター教授）
（同上） |
http://www.crc.u-tokyo.ac.jp
スピン−軌道偏極材料とは、伝導電子系のスピン、あるいは軌道状態が偏極した物質の創製とその物性制御を目指し、 新規物理現象を探索するとともに、 将来のスピンエレクトロニクス材料のひとつとして利用しようとするものであります。 |
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ナノ構造金属薄膜における光励起ダイナミクス
小川 晋
（日立基礎研 研究員）
（同上） |
http://www.hatoyama.hitachi.co.jp/
固体表面に量子化されたエネルギー準位を持つ金属薄膜ナノ構造の作製を行い、電子系の光励起フェムト秒 ダイナミクスの観測、その位相と光パルスとの干渉を利用したコヒーレント制御を試み、新規物性の開拓を目指します。 |
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強磁性と超伝導の共存と自己誘起磁束格子の探索
古川 はづき
（お茶の水女子大学理学部 助教授）
（同上） |
http://www.phys.ocha.ac.jp/kawanolab/index.html
強磁性超伝導体では、強磁性成分が作る内部磁場により系が自発的に磁束格子を作ることが期待されます。 本研究では、自己誘起磁束格子を持つ物質を探索し、その構造を明らかにすることを目標とします。 |
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赤外磁気光学イメージングによる局所電子構造
木村 真一
（分子科学研究所 助教授）
（神戸大大学院自然科学研究科 助教授） |
http://www.ims.ac.jp/as/kimura.html
赤外放射光は通常の光源に比べて高輝度性と偏光特性に優れており、顕微分光と磁気光学を 組み合わせた「赤外磁気光学イメージング分光」が可能です。 この方法を開発し、物質の相転移近傍の局所的な電子状態を明らかにします。 |
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分子層制御溶液成長による有機伝導体超格子の作成と物性
島田 敏宏
（東京大学大学院理学研究科 助教授）
（東京大学大学院理学系研究科 助手） |
http://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp
光信号に応答する配位化学を開拓し、表面解析手法を駆使して溶液中の結晶成長を１分子層単位で 制御する技術を開発します。 多彩な物性を示す誘起導体の超格子や素子構造を作り新しい現象を探索します。 |
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超高速画像観測法による化学反応の可視化
鈴木 俊法
（分子科学研究所 助教授）
（同上） |
http://suzukig.ims.ac.jp
光化学反応における電子や核の沿道を超高速光電子画像観測方を用いて追跡し、化学反応途中での 電子構造や幾何構造の変化を可視化します。 特に、溶液中の化学を理解するために、微少液滴中での分子動力学を詳細に検討したいと考えています。 |
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量子常誘電相の解明と光誘起強誘電相転移
田中 耕一郎
（京都大学大学院理学研究所 助教授）
（同上） |
http://www.hikari.scphys.kyoto-u.ac.jp/
本研究では、低温で10000以上の誘電率を有する量子常誘電体に着目し、この物質系の 低温相の秩序状態を時間分解・空間分解測定が可能な非線型レーザー分光法により解明します。 また、光照射による強誘電相転移の可能性を探ります。 |
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スピントポロジーに基づく環境応答型機能の開発
松下 未知雄
（東京大学大学院総合文化研究科 助手）
（東京都立大学大学院工学研究科 助手） |
合成的に自由に形を変えられる有機配位子を利用して、磁性や導電性を担う金属イオンを これまでに無い新規な形状に集合化し、その特異な形に依存した新しい物性を発現させることをねらいとしています。 |
