三浦 均
基本情報
| 所属 | 自然情報系?准教授 |
| 略歴 | 2001年 筑波大学 第一学群 自然学類 卒業 2003年 日本学術振興会 特別研究員 (DC) 2006年 筑波大学大学院 数理物質科学研究科 宇宙物理学専攻 博士一貫課程 修了 2006年 日本学術振興会 特別研究員 (PD) 2007年 東北大学大学院 理学研究科 地学専攻 助教 2013年 澳门皇冠_皇冠国际-体育*比分大学院 システム自然科学研究科 准教授 2020年 澳门皇冠_皇冠国际-体育*比分大学院 理学研究科 准教授（研究科の名称変更による） |
| 学位 | 博士（理学?筑波大学） |
専門分野
惑星科学，結晶成長学
研究キーワード
結晶成長，太陽系小天体，宇宙物理学，コンドリュール，半導体，鉱物，フェーズフィールド法
担当科目
（大学院）結晶成長学特論
（学部等）波動?熱力学，物理数学，地学概論，統計力学，天体物理学
（学部等）波動?熱力学，物理数学，地学概論，統計力学，天体物理学
最近の研究テーマ
（1）初期太陽系における固体物質進化
現在，地球上には多様な結晶が存在しています。また，隕石などの地球外物質にも，様々な結晶が含まれています。ですが，それらの原材料である星間物質は，そのほぼ全てが非晶質だと考えられています。太陽や惑星系が誕生する過程において，いつ?どこで?どのように非晶質物質が結晶化したのか？ この問題に対して，主にガス円盤と固体物質の相互作用による固体物質の加熱現象に注目し，物理モデリングや数値計算を用いた研究を行なっています。
現在，地球上には多様な結晶が存在しています。また，隕石などの地球外物質にも，様々な結晶が含まれています。ですが，それらの原材料である星間物質は，そのほぼ全てが非晶質だと考えられています。太陽や惑星系が誕生する過程において，いつ?どこで?どのように非晶質物質が結晶化したのか？ この問題に対して，主にガス円盤と固体物質の相互作用による固体物質の加熱現象に注目し，物理モデリングや数値計算を用いた研究を行なっています。
（2）太陽系小天体の進化過程
小惑星と彗星は，太陽系に存在する小天体の一部です。従来，小惑星と彗星は明確に区別されていました。すなわち，主に岩石からなる小惑星と，主に氷からなる彗星です。ですが近年，小惑星と彗星，両方の特徴を持つ小天体が発見されつつあります。このことは，小惑星と彗星はまったく別の小天体ではなく，彗星が進化の過程で氷を失い，小惑星のような姿になった可能性を示しています。このような小天体は彗星?小惑星遷移天体（Comet-Asteroid Transition Objects，CAT天体）と呼ばれます。彗星はどのように，どれくらいの期間で小惑星になるのだろうか？ この問題に対して，太陽光によって加熱された彗星核の長期的な熱進化過程を，宇宙物理学に基づいた数値解析によって調べています。
小惑星と彗星は，太陽系に存在する小天体の一部です。従来，小惑星と彗星は明確に区別されていました。すなわち，主に岩石からなる小惑星と，主に氷からなる彗星です。ですが近年，小惑星と彗星，両方の特徴を持つ小天体が発見されつつあります。このことは，小惑星と彗星はまったく別の小天体ではなく，彗星が進化の過程で氷を失い，小惑星のような姿になった可能性を示しています。このような小天体は彗星?小惑星遷移天体（Comet-Asteroid Transition Objects，CAT天体）と呼ばれます。彗星はどのように，どれくらいの期間で小惑星になるのだろうか？ この問題に対して，太陽光によって加熱された彗星核の長期的な熱進化過程を，宇宙物理学に基づいた数値解析によって調べています。
（3）鉱物の形態と組成累帯構造
岩石や隕石の中に含まれる鉱物には，冷却するマグマの中で成長したものがあります。その形態や化学組成の不均質構造（組成累帯構造）は，それが形成したときの環境を反映しています。ある形態?累帯構造の鉱物があったとき，それがどのような環境で作られたのか？ この問題に対して，固液界面における元素分配や非定常元素拡散を考慮した数理モデル（フェーズフィールド法）に基づいた数値解析を行なっています。
岩石や隕石の中に含まれる鉱物には，冷却するマグマの中で成長したものがあります。その形態や化学組成の不均質構造（組成累帯構造）は，それが形成したときの環境を反映しています。ある形態?累帯構造の鉱物があったとき，それがどのような環境で作られたのか？ この問題に対して，固液界面における元素分配や非定常元素拡散を考慮した数理モデル（フェーズフィールド法）に基づいた数値解析を行なっています。
（4）結晶表面におけるステップ?ダイナミクス
結晶表面は一見平らに見えますが，そこには高さ1nm程度の階段（ステップ）が存在します。結晶は，溶液中の原子?分子が結晶表面に運ばれて，さらにステップに取り込まれることで成長します。ですが，溶液中に不純物が存在すると，ステップへの原子?分子の取り込みが阻害され，結晶成長に影響を及ぼします。結晶が成長する際のステップの動き（ステップ?ダイナミクス）を数理モデルを用いて表現することで，結晶成長メカニズムを調べています。
結晶表面は一見平らに見えますが，そこには高さ1nm程度の階段（ステップ）が存在します。結晶は，溶液中の原子?分子が結晶表面に運ばれて，さらにステップに取り込まれることで成長します。ですが，溶液中に不純物が存在すると，ステップへの原子?分子の取り込みが阻害され，結晶成長に影響を及ぼします。結晶が成長する際のステップの動き（ステップ?ダイナミクス）を数理モデルを用いて表現することで，結晶成長メカニズムを調べています。
主な研究業績
著書?総説など
| 不純物によって引き起こされる結晶成長ヒステリシスとカタストロフの理論的解明，日本結晶成長学会誌，2018年5月8日受理 |
| Hydrodynamics of a droplet in space,?in Hydrodynamics /Book 3,?ISBN979-953-307-608-8, pp.381-410 (2011) |
論文
| 論文情報 | キーワード |
|---|---|
| Numerical Simulation of the Formation Process of Overhanging Structures in SiC Solution Growth to Suppress Solvent Inclusion, Cryst. Growth Des. 25 (2025) 5256 | 結晶成長（半導体），フェーズフィールド法 |
| Thermal evolution model from cometary nuclei to asteroids considering contraction associated with ice sublimation, Publications of the Astronomical Society of Japan 77 (2025) 785 | 太陽系小天体 |
| Decoding the formation of barred olivine chondrules: Realization of numerical replication, Science Advances 11 (2025) eadw1187 | コンドリュール，フェーズフィールド法 |
| Oscillatory zoning of minerals as a fingerprint of impurity-mediated growth, Scientific Reports 14 (2024) 13337 | 結晶成長（鉱物） |
| Quantitative phase-field model for the isothermal solidification of a stoichiometric compound in a ternary liquid, Materialia 31 (2023) 101860 | フェーズフィールド法 |
| Spontaneous oscillatory growth of ice crystals in supercooled water under a microgravity environment: theoretical hypothesis on the effect of antifreeze glycoprotein, Journal of Crystal Growth 603 (2023) 127044 | 結晶成長 |
| Formation and evolution of carbonaceous asteroid Ryugu: Direct evidence from returned samples, Science 379 (2022) abn8671 | 太陽系小天体 |
| The asteroid 162173 Ryugu: a cometary origin, The Astrophysical Journal Letters 925 (2022) L15 | 太陽系小天体 |
| Crystal growth hysteresis in spiral growth, Crystal Growth & Design 20 (2020) 245 | 結晶成長，フェーズフィールド法 |
| Comprehensive study of thermal desorption of grain-surface species by accretion shocks around protostars,?The Astrophysical Journal 839 (2017) 47 | 宇宙物理学 |
| Numerical study of impurity-induced growth hysteresis on a growing crystal surface,?Crystal Growth & Design 16 (2016) 2033 | 結晶成長，フェーズフィールド法 |
| Phase-field modeling of step dynamics on growing crystal surface: Step pinning induced by impurities,?Crystal Growth & Design 15 (2015) 4142 | 数値計算，フェーズフィールド法 |
| Phase-field modeling of step dynamics on growing crystal surface: direct integration of growth units to step front,?Crystal Growth & Design 15 (2015) 2165 | 数値計算，フェーズフィールド法 |
| Role of impurity on growth hysteresis and oscillatory growth of crystals,?Crystal Growth & Design 13 (2013) 3588 | 結晶成長 |
| Phase-field simulation for crystallization of a highly supercooled melt droplet in levitation environment, Journal of Applied Physics 108 (2010) 114912 | コンドリュール，フェーズフィールド法 |
| Formation of cosmic crystals in highly-supersaturated silicate vapor produced by planetesimal bow shocks,?Astrophysical Journal 719 (2010) 642 | 宇宙物理学 |
| Origin of three-dimensional shapes of chondrules. I: Hydrodynamics simulations of rotating droplet exposed to high-velocity rarefied gas flow,?Icarus 197 (2008) 269 | コンドリュール |
| Fragment-Collision Model for Compound Chondrule Formation: Estimation of Collision Probability,?Icarus 194 (2008) 811 | コンドリュール |
| Shock-Wave Heating Model for Chondrule Formation: Hydrodynamic Simulation of Molten Droplets exposed to Gas Flows,?Icarus 188 (2007) 246 | コンドリュール |
| Shock-Wave Heating Model for Chondrule Formation: Prevention of Isotopic Fractionation,?Astrophysical Journal 651 (2006) 1272 | コンドリュール |
学会活動
日本天文学会，日本惑星科学会，日本結晶成長学会，鉱物科学会
教員からの一言
岩石や隕石には，多種多様な鉱物結晶が含まれています。かんらん石，輝石，斜長石…。その形態や化学組成などの特徴は，それが形成した地球深部や初期太陽系の環境を反映しています。私と共に，結晶の形成メカニズムを解明し，結晶に残された情報から惑星環境や形成史を読み解いてみませんか？
物理現象のモデリングに興味がある方，数値計算プログラムをイチから作ってみたい方，GPGPUを用いた大規模計算にチャレンジしてみたい方，歓迎します。プログラミング言語には主にFortranを用いますが，Javaも使います。数値計算の経験は問いません。出身分野も問いませんが，物理の基礎知識があることが望ましいです。詳細についてはお気軽にお問い合わせください。
物理現象のモデリングに興味がある方，数値計算プログラムをイチから作ってみたい方，GPGPUを用いた大規模計算にチャレンジしてみたい方，歓迎します。プログラミング言語には主にFortranを用いますが，Javaも使います。数値計算の経験は問いません。出身分野も問いませんが，物理の基礎知識があることが望ましいです。詳細についてはお気軽にお問い合わせください。
