中浜 優（なかはま ゆう）

　素粒子研究では力の統一や真空の理解が大きな目標に挙げられる。力の統一においては超対称性理論の理論的な美しさが強く支持されてきた。一方で宇宙観測によって存在が確実となった暗黒物質は未知の素粒子と考えることが一般的であり、超対称性理論が予言する粒子との整合性が良いことも超対称性理論の利点の一つであった。また、ヒッグス粒子の発見によって真空の理解への糸口が見つかり、ヒッグス粒子の自己結合を含むヒッグス場の詳細な検証を進めていくことが今後の方向性の一つと考えられている。
　超対称性理論あるいは素粒子標準理論を超えた物理現象の検証には、精密測定や稀な現象探索による標準理論からのずれ、あるいは新粒子そのものの生成の探索など多様な手法がとられてきた。中浜氏は、BELLE実験においてはB中間子の中性カレント崩壊において新手法を導入してCP非対称性を測定し、標準理論と無矛盾であることを示した。また、ATLAS実験においては、解析責任者として超対称性粒子であるグルーイノやスクォークの包括的な探索を行い、数多くの超対称性理論や暗黒物質のモデルを棄却したことで、素粒子・宇宙物理研究の双方に強いインパクトを与えている。さらにヒッグス場の検証についても深層学習を用いるなど、新しい解析手法を取り入れた先駆的な役割を果たしている。また、LHCがルミノシティーを向上していく上でATLAS実験のトリガー性能を向上することは必須であり、トリガー選別プロジェクトの責任者としてRun2を実現したことは画期的な業績である。
　中浜氏は、精密測定フロンティアの代表格であるBELLE実験で実績を積み、エネルギーフロンティアである巨大なATLAS実験に研究を進めて業績を上げ、若くしてグループの重要なポストに抜擢されるなど、加速器を使った素粒子実験研究者のロールモデルとして活躍している。素粒子分野の将来計画策定にも参画しコミュニティーの活性化に貢献しており、今後も分野を牽引していく人材である。以上のように、中浜氏は米沢富美子記念賞の受賞者に相応しい研究者である。

　南谷英美氏はナノ構造における磁性とフォノン物性に関して、最先端の計算科学的手法を駆使した理論研究を行ってきた。特に、量子多体効果と実験観測量を結びつけることに重点をおき、実験研究者とも緊密に連携することで固体表面における新奇な量子現象を解明した。
　代表的な成果として、表面吸着分子における近藤効果の研究が挙げられる。表面に吸着した原子や分子において近藤効果が発現し、STMでこれを観察できるようになっている。南谷氏は分子吸着系における、分子形状のフレキシビリティ·軌道自由度に注目し、近藤効果とSTM計測における干渉効果を取り込む理論を構築した。この結果を応用し、鉄フタロシアニン錯体分子においてスピン・軌道自由度によるSU(4)近藤効果が現れることを発見するとともに、近藤効果と磁気異方性の拮抗を用いた量子相転移の可逆制御が可能であることを提案した。これらは実験的にも実証された。
　他の重要な成果として、「STM-非弾性トンネル分光」に関する理論の開拓がある。この分光法では、STM探針から試料表面への電子トンネルに伴うフォノン励起を測定することができる。南谷氏は、その分光スペクトルが電子フォノン相互作用の強い波数・エネルギー依存性により決定されることを明らかにし、これを基に Cu(110)表面の実験における特異なSTMスペクトル形状を説明した。また、この理論をグラフェン/SiC界面に応用することにも成功した。これら系統的な一連の研究によりSTM-非弾性トンネル分光による界面フォノン観察の道筋を切り開いた。
　以上のことから、南谷氏は米沢富美子記念賞にふさわしい顕著な功績があると考える。

　横田氏は、フェロイック物質に存在する相境界やドメイン境界に関する研究を行ってきた。圧電固溶体PbZr_1-xTi_xO₃について、高分解能中性子回折実験により複数の結晶構造の共存状態であることを明らかにするとともに、詳細な構造解析により巨大物性発現の要因として提案されていた分極回転を初めて実験的に確認した。また、中心対称性をもつためバルクでは極性をもたない強弾性物質に対し、光第２高調波顕微鏡を用いてドメイン境界が分極を示すことを明らかにした。これらは、フェロイック物質の内部のナノヘテロ構造及びその境界の物性がバルク物性と大きく異なることを示しており、ドメイン境界の物理とも言える物性物理の新分野を開拓したと言える。
　数多くの出版論文や招待講演、各種賞の受賞などからも、横田氏が継続的で活発な研究活動を行っていることがわかる。後に続く若手女性研究者の目標となる研究者として期待され、米沢富美子記念賞の授与に相応しい。

神岡鉱山におけるニュートリノ測定は、当初陽子崩壊検出を目指し建設されたKamiokande(1983年稼働開始)が超新星爆発のニュートリノを捉えて以来、Super-Kamiokande(1996年稼働開始)、KamLAND(2002年稼働開始)、そして2027年に稼働開始が予定されているHyper-Kamiokandeと、大型化・高精度化を進めながら順調に発展して来た。超新星爆発に伴うニュートリノ検出、太陽ニュートリノ検出、大気ニュートリノ振動検出などに目覚ましい成果を上げ我が国に２つのノーベル賞をもたらした。それらの珠玉の成果の中で異彩を放っているのがKamLANDでなされた地球ニュートリノ測定であり、今回、渡辺寛子氏に2021年日本物理学会米沢富美子記念賞を授与する主たる業績となる。地球ニュートリノは、地球の地殻とマントルにおけるトリウムとウランの放射性崩壊によって生成され地球の熱源の一部を構成する。地球の熱収支は2世紀にもわたる地球科学の根本的謎であった。渡辺氏は原子炉ニュートリノとの詳細な相互解析により観測精度を格段に高め、地球熱収支モデルを制限する貴重な解析結果を得た。KamLANDは世界で初の地球ニュートリノ検出に成功した測定器であるが、本成果はニュートリノ物理と地球科学の融合を成し遂げ、「ニュートリノ地球科学」を開拓したという極めて重要なインパクトをもつ。渡辺氏がこの主たる業績において中心的な役割を果たしたことは、関連論文のCorresponding Authorとなっていることからも明らかであり、国内外の国際会議でも、数多くの招待講演や基調講演に招かれている。現在はニュートリノ到来方向を測定し地殻起源とマントル起源を分別する技術開発を主導しており、今後も引き続き「ニュートリノ地球科学」という研究分野を牽引する研究者としての活躍が期待される。 これらの業績から、渡辺寛子氏は米沢富美子記念賞に相応しいと考えられる。