基本情報
学科名 講座名 （研究室名）
物理工学専攻 ナノ工学

ナノデザイン研究室中村グループ

教員構成 職名・氏名 （中村浩次）

Ⅰ．現在の研究テーマ、研究内容
1．キーワード
表面・界面，第一原理計算
2．研究テーマ
表面・界面及びナノ構造体の電子構造と磁性，電子デバイス・センサー等薄膜材料の理論的設計，第一原理計算手法の開発，マテリアルズインフォマティクスによる材料設計手法の開発
研究内容
1．口頭発表●国際会議(1) APS March Meeting 2021 （202103） オンライン “First-Principle Studies on
Magneto Optical Anisotropy of L1 0 Ordered FeCu Superlattice” M. Arifina, K.
Nakamura(2) The 1st International Symposium on Physics and Application 2020 (202012) オンラ
イン “Optical and magneto-optical properties of Fe x Ag x superlattice: first-principles
study” M. Arifina, K. Nakamura●国内学会(1) 第81回応用物理学会秋季学術講演会 （202009） オンライン “Transverse
Magneto-Optical Kerr Effect of FexCux Superlattices for Surface Plasmon ResonanceApplication: First Principle Study” M. Arifin, K. Nakamura(2) 第81回応用物理学会秋季学術講演会 （202009） オンライン “First-principles

study of angular dependent magnetoresistance in Co/5d metallic bilayers” Y. Nagato,A.M. Pradipto, K. Nakamura(3) 第81回応用物理学会秋季学術講演会 （202009） オンライン “Role of dopants toexchange interaction and magnetocrystalline anisotropy in antiferromagnet NiO” K.
Miyamae, A.M. Pradipto, T. Moriyama, K. Nakamura(4) 第68回応用物理学会春季学術講演会 （202103） オンライン “Electronic Structureand Magneto-Optical Anisotropy of FeCu Superlattice: First-Principles Study” M.
Arifin1, K. Nakamura(5) 第68回応用物理学会春季学術講演会 （202103） オンライン “Electronic structureof MgO thin films in external electric field” T. Sakatani, K. Nakamura(6) 第68回応用物理学会春季学術講演会 （202103） オンライン “イットリウム鉄ガーネットにおけるオンサイトクーロン相互作用の機械学習解析” 松本崇宏,中村浩次●その他(1) 日本化学会東海支部先端科学セミナー（202102）オンライン “第一原理電子状態計算から見た光・磁気光学物性” 中村浩次
(2) 第37回コンピュテーショナル・マテリアルズ・デザイン ワークショップ スピントロニクスデザインコース（202009）“スピントロニクス・デザイン・磁気制御Ⅱ” 中村浩次
(3) 第38回コンピュテーショナル・マテリアルズ・デザイン ワークショップ スピントロニクスデザインコース（202102）“スピントロニクス・デザイン・磁気制御Ⅱ” 中村浩次
2．著書
3．学術論文
●原著論文（査読のあるもの。）(1) “First Principles Calculation of Optical Properties of Transition Metals for Surface
Plasmon Resonance Application” M. Arifin, T. Matsumoto, A.-M. Pradipto, T.
Akiyama, T. Ito, K. Nakamura e-Journal of Surface Science and Nanotechonology［18，pp.133～138（202004） ］(2) “Electron correlation effects and magneto-optical properties of yttrium iron garnet” H.
Nakashima, A.-M. Pradipto, T. Akiyama, T. Ito, K. Nakamura AIP advances［10，pp.0450291～0450296（202004） ］(3) “Maximum Separated Distribution with High Interpretability Found Using anExhaustive Search Method - Application to Magnetocrystalline Anisotropy of Fe/CoFilm -” H. Kino1, K. Nakamura, K. Hukushima, T. Miyake, and D. H. Ch Journal of
the Physical Society of Japan ［89，pp.06480201～06480214（202004） ］(4) “Engineering anisotropic magnetoresistance of Hall bars with interfacial organiclayers” J. H. Park, M. Ribeiro, T. K. H. Pham, N. J. Lee, T. -w. Eom, J. Jo, S. -Y. Park,S. H. Rhim, K. Nakamura, J. -W. Yoo, T. H. Kim Journal of Vacuum Science andTechnology B ［38，pp.0406021～0406027（202006） ］(5) “Benchmarking Full-Potential Linearized Augmented Plane Wave (FLAPW) Methodfor Determination of Muon Stopping Sites in LiF” F.H. Murdaka, A. M. Pradipto, K.
Nakamura, A. A. Nugroho Key Engineering Materials［855，pp.248～252（202007）］(6) “Orbital-Dependent Electric Field Effect on Magnetism in Ultra-Thin Cobalt” K. T.
Yamada, Yoichi Shiota, T. Koyama, Y. Kotani, K. Toyoki, H. Mizuno, F. Ando, K.
Nakamura, T. Nakamura, D. Chiba, T. Ono Physical Review B ［102，pp.1004071～1004075（202009） ］(7) “Impact of Inter-site Spin-Orbit Coupling on Perpendicular Magnetocrystalline
Anisotropy in Cobalt-Based Thin Films” T. P. T. Nguyen, K. Yamauchi, K. Nakamura,T. Oguchi Journal of Physical Society of Japan ［89，pp.1147101～1147105（202010） ］(8) “Estimation of Muon Stopping Site in CoCr 2 O 4 Using Density Functional Theory” F.
H. Murdaka, K. Nakamura, A. A. Nugroho IOP Conf. Series: Materials Science andEngineering ［924，pp.0120271～0120275（202010） ］(9) “Magnetization direction dependent spin Hall effect in 3d ferromagnets” G. Qu, K.
Nakamura, M. Hayashi Physical Review B ［102，pp.1444401～1444406（202010） ］(10) “First Principles Investigation of Anomalous Hall and Spin Hall Effects in
Ferromagnetic CoPt” G. Qu, K. Nakamura, and M. Hayashi Journal of the PhysicalSociety of Japan ［90，pp.0247071～0247078（202101） ］

(11) “Modifcation of the van der Waals interaction at the Bi 2 Te 3 and Ge(111) interface” K.
Nawa, D. Kepaptsoglou, A. Ghasemi, P. Hasnip, G. Barcena-Gonzalez, G. Nicotra, P.
L. Galindo, Q. M. Ramasse, K. Nakamura, S. C. Speller, B. Kuerbanjiang, T. Hesjedal,
V. K. Lazarov Physical Review Materials ［5，pp.0242031～0242038（202102） ］●国際会議のProceedings●総説，解説等(1) “データ科学的手法による多層薄膜磁性の解析と予測” 中村浩次，加藤夕奈 まぐね ［15，pp.217～222（202008） ］●その他
4．その他の研究成果（作品，設計，発明・特許)
5．学会賞等
6．新聞記事等
Ⅲ．研究費関係
1．文部科学省科学研究費
科学研究費（基盤研究（C）） 「第一原理計算による表面・界面系での高温超伝導」（分担，佐野和博・継続） 200（千円）
2．省庁・財団からの基金「日本・アジア青少年サイエンス交流事業さくらサイエンスプランA科学技術体験コース開催

オンライン「次世代情報通信・エネルギーを支えるアジアン・マテリ

アルズ・ネットワークの構築」科学技術振興機構（代表・新規）23（千円）
展開共同研究B「次世代スピントロニクスに向けた磁性体薄膜の材料設計」物質・デバイス領域共同研究拠点（代表・継続）300（千円）
3．民間等の共同研究・受託研究
受託研究 「大容量STT-MRAM用磁気トンネル接合素子開発に向けた垂直磁化薄膜

の材料設計」 キオクシア株式会社 1,430（千円）
4．奨学寄附金
Ⅳ．国際交流●海外出張・研修●海外大学等での講演など●外国人研究者の受入れ●外国人研究者の訪問●外国人留学生の受入れ●外国人との共同研究
Ⅴ．その他●他大学等公的機関との共同研究●大学内での共同研究
個人資料
中村浩次

●所属学協会及び役員・委員等
日本物理学会 （1995～）
日本磁気学会 （2002～）
米国物理学会フェロー会員 （1999～）
応用物理学会 （2015～）
日本物理学会名古屋支部委員（2002年10月～現在）

応用物理学会・スピントロニクス研究会幹事 （2020～）●国内・国際会議等の役員・委員等●官公庁・民間団体等の委員等●その他

物理工学専攻

ナノ工学講座（ナノデザイン研究室秋山グループ)

教員構成 准教授・秋山 亨 招聘教授・伊藤 智徳
I．現在の研究テーマ及び研究内容
１．表面でのナノ構造形成ダイナミクスに関する研究(1) エピタキシャル成長過程の量子論的シミュレーション(2) シリコン酸化膜形成過程に関する量子論的シミュレーション
２．界面でのナノ構造形成に関する研究(1) 非混和性と構造多形に関する計算機シミュレーション(2) ナノワイヤ形成過程に関する計算機シミュレーション(3) 転位芯構造に関する計算機シミュレーション
II．研究活動
１．口頭発表●国際会議(1) 2020 International Conference on Solid Devices and Materials (2020 年 9 月 27 日-9 月 30 日）オンライン“Reaction of NO molecule at 4H-SiC/SiO2 interface: an ab initio study for the effect of NO annealing after dryoxidation”○
T. Shimizu, T. Akiyama, K. Nakamura, T. Ito, *H. Kageshima, *M. Uematsu, and *K. Shiraishi(2) Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid State Science (2020 年 10 月 4 日-10 月 9 日）オンライン“Effects of wet ambient on dry oxidation processes at 4H-SiC/SiO2 interface: an ab initio study”○
T. Shimizu, T. Akiyama, K. Nakamura, T. Ito, *H. Kageshima, *M. Uematsu, and *K. Shiraishi(3) Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid State Science (2020 年 10 月 4 日-10 月 9 日）オンライン“A simple approach to growth mode of InN and InGaN thin films on GaN(0001) substrate”○K. Nagai, T. Akiyama, K. Nakamura, T. Ito(4) Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid State Science (2020 年 10 月 4 日-10 月 9 日）オンライン“Computational prediction for stable structures of graphene van der Waals heterostructures composed ofgroup-III-V compounds”○
T. Akiyama, K. Nakamura, T. Ito(5) International Symposium on Wide Gap Semiconductor Growth, Process and Device Simulation 2021 (2021 年 1月 19 日-1 月 12 日）オンライン“Recent progress in computational materials science for III-nitride epitaxial growth: effects of growth kinetics on
surface morphologies and nanostructures” (Invited lecture）○Toru Akiyama, Yuki Seta, Takumi Ohka, Tomonori Ito(6) International Symposium on Wide Gap Semiconductor Growth, Process and Device Simulation 2021 (2021 年 1月 19 日-1 月 12 日）オンライン“Change of the effective bandgaps of InN/AlN superlattices due to lattice distortion” (Invited lecture）○Takahiro Kawamura, Akito Korei, Kouhei Basaki, Toru Akiyama, *Yoshihiro Kangawa, *Izabela Gorczyca,*Tadeusz Suski,* Magorzata Wierzbowska, and *Stanisaw Krukowski(7) International Symposium on Wide Gap Semiconductor Growth, Process and Device Simulation 2021
(202101) オンライン“A systematic approach for the interfacial reaction of O2 molecule under wet oxidation condition at 4H-SiC/SiO2interface”○Tsunashi Shimizu, Toru Akiyama, Tomonori Ito, *Hiroyuki Kageshima, *Masashi Uematsu, *Kenji Shiraishi

(8) The 8th Asian Conference on Crystal Growth and Crystal Technology (2021 年 3 月 1 日-3 月 4 日) オンライン“Orientation dependence of growth mode for InN and InGaN on GaN substrate from nano- and macro-theoreticalviewpoints”○Katsuya Nagai, Toru Akiyama, and Tomonori Ito(9) The 8th Asian Conference on Crystal Growth and Crystal Technology (2021 年 3 月 1 日-3 月 4 日) オンライン“Effect of step edges on the adsorption behavior on vicinal AlN(0001) surface during metal-organic vapor phase
epitaxy: an ab initio study”○Toru Akiyama, Takumi Ohka, Katsuya Nagai, Tomonori Ito(10) The 8th Asian Conference on Crystal Growth and Crystal Technology (2021 年 3 月 1 日-3 月 4 日)オンライン“Computational materials science for growth mode of semiconductor heteroepitaxial systems”○
Tomonori Ito and Toru Akiyama(11) The 8th Asian Conference on Crystal Growth and Crystal Technology (2021 年 3 月1 日-3 月 4 日)オンライン“Influence of Lattice Distortion on the Effective Bandgaps of Polar InN/AlN Superlattices”○Kouhei Basaki, Akito Korei, Takahiro Kawamura, Toru Akiyama, *Yoshihiro Kangawa(12) Virtual Workshop on Materials Science and Advanced Electronics Created by Singularity (2021 年 2 月 1 日-2月 3 日) オンライン“Computational materials science for growth mode in nitride semiconductors” (Invited lecture）○Tomonori Ito and Toru Akiyama(13) Virtual Workshop on Materials Science and Advanced Electronics Created by Singularity (2021 年 2 月 1 日-2月 3 日) オンライン“Bandgaps of InN/AlN superlattices and AlInN alloys: Influence of composition and strain”○Takahiro Kawamura, Akito Korei, Kouhei Basaki, Toru Akiyama, *Yoshihiro Kangawa, *Izabela Gorczyca,*Tadeusz Suski,* Magorzata Wierzbowska, and *Stanisaw Krukowski●国内学会(1) 第 81 回応用物理学会秋季学術講演会 (2020 年 9 月 8 日-9 月 11 日） オンライン“モンテカルロ計算による GaAs(001)基板上 InAs ぬれ層の表面構造変化の理論検討”○
秋山亨, 米本和弘, 日紫喜文昭, A. -M. Pradipto, 中村浩次, 伊藤智徳
(2) 第 81 回応用物理学会秋季学術講演会 (2020 年 9 月 8 日-9 月 11 日） オンライン“第一原理計算を用いた 4H-SiC/SiO2界面での酸化過程の検討：ウェット酸化の影響”○
清水紀志, 秋山亨, A. -M. Pradipto, 中村浩次, 伊藤智徳, *影島博之, *植松真司, *白石賢二(3) 第 48 結晶成長国際会議 (2020 年 11 月 9 日-11 月 11 日) オンライン“GaN(0001)基板上における InN および InGaN 薄膜の成長様式に関する理論的検討”○
永井勝也, 秋山亨, 中村浩次, 伊藤智徳
(4) 第 68 回応用物理学会春季学術講演会 ( 2021 年 3 月 16 日-3 月 19 日） オンライン“ドライおよびウェット酸化種が共存する 4H-SiC/SiO2界面での反応機構の理論的検討”○
清水紀志, 秋山亨, 伊藤智徳, *影島博之, *植松真司, *白石賢二(5) 第 68 回応用物理学会春季学術講演会 ( 2021 年 3 月 16 日-3 月 19 日） オンライン“第一原理計算による III-V 族化合物-グラフェン超格子の構造および電子状態解析”○秋山亨, 河村貴宏, 伊藤智徳
(6) 第 68 回応用物理学会春季学術講演会 ( 2021 年 3 月 16 日-3 月 19 日） オンライン“表面・界面制御による特異構造創成” (Invited lecture)○伊藤智徳(7) 第 26 回界面電子デバイス界面テクノロジー研究会 ( 2021 年 1 月 22 日-1 月 23 日） オンライ
“4H-SiC/SiO2界面構造に対する窒素アニーリングの影響に関する理論的検討”

清水 紀志, 秋山 亨, 中村 浩次, 伊藤 智徳, *影島 博之, *植松 真司, *白石 賢二

○●その他
２．著書
３．学術論文
●原著論文(1) “Effects of wet ambient on dry oxidation processes at 4H-SiC/SiO2 interface: An ab initio study”○Tsunashi Shimizu, Toru Akiyama, Kohji Nakamura, Tomonori Ito, *Hiroyuki Kageshima, *Masashi Uematsu,
and *Kenji Shiraishi
ECS Transactions, 98，pp.37-46 (2020).
(2) “A simple theoretical approach to growth mode of InN and InGaN thin films on:GaN(0001) substrate”○Katsuya Nagai, Toru Akiyama, Kohji Nakamura, and Tomonori Ito
ECS Transactions, 98，pp.155-164 (2020)(3) “Effect of Step Edges on Adsorption Behavior for GaN(0001) Surfaces during Metalorganic Vapor Phase Epitaxy:
An Ab Initio Study”○Takumi Ohka, A. -M. Pradipto, Toru Akiyama, Kohji Nakamura, and Tomonori Ito
Crystal Growth & Design, 20 (10)，pp.4358-4365 (2020).
(4) “Equilibrium Morphologies of Faceted GaN under the Metalorganic Vapor-Phase Epitaxy Condition:
Wulff Construction Using Absolute Surface Energies”○Y. Seta, Toru Akiyama, A. -M. Pradipto, Kohji Nakamura, and Tomonori Ito
Physica Status Solidi B, 257，pp.1900523-1-1900523-5 (2020).
(5) “First-Principles Calculation of Bandgaps of Al1-xInxN Alloys and Short-Period Al1-xInxN/Al1-yInyN
Superlattices”○Takahiro Kawamura, Yuma Fujita, Yuya Hamaji, Toru Akiyama, *Yoshihiro Kangawa, *Izabela Gorczyca,*Tadeusz Suski, *Magorzata Wierzbowska, and *Stanisaw Krukowski
Physica Status Solidi B, 257，pp.1900530-1-1900530-5-5 (2020).
(6) “Ab initio calculations for the effect of wet oxidation condition on the reaction mechanism at 4H-SiC/SiO2
interface”○Y. Shimizu, T. Akiyama, A.-M. Pradipto, K. Nakamura, T. Ito, *H. Kageshima, *M. Uematsu, *K. Shiraishi
Japanese Journal of Applied Physics, 59 (SM), pp. SMMD01-1-SMMD01-5 (2020).
(7) “Roles of growth kinetics on GaN non-planar facets under metalorganic vapor phase epitaxy condition”○
Y. Seta, T. Akiyama, K. Nakamura, T. Ito
Applied Physics Express, 13 (6)，pp.065505-1-065505-4 (2020).
(8) “Effect of Film Thickness on Structural Stability for BAlN and BGaN Alloys: Bond-Order Interatomic Potential
Calculations”○
Y. Hasegawa, Toru Akiyama, A. -M. Pradipto, Kohji Nakamura, and Tomonori Ito
Physica Status Solidi B, 257, pp.2000205-2000205 (2020).
(9) “Absolute surface energies of oxygen-adsorbed GaN surfaces”○Takahiro Kawamura, Toru Akiyama, Akira Kitamoto, *Masayuki Imanishi, Masashi *Yoshimura, *Yusuke
Mori, *Yoshitada Morikawa, *Yoshihiro Kangawa, *Koichi Kakimoto
Journal of Crystal Growth, 549，pp.125868-1-125868-7 (2020).
(10) “Computational discovery of stable phases of graphene and h-BN van der Waals heterostructures composed ofgroup III-V binary compounds”

Toru Akiyama, Takahiro Kawamura, and Tomonori Ito
Applied Physics Letters, 118 (2)，pp.023101-1-023101-6 (2021).
(11) “Reaction of NO molecule at 4H-SiC/SiO2 interface: an ab initio study for the effect of NO annealing after dryoxidation”○Tsunashi Shimizu, Toru Akiyama, Kohji Nakamura, Tomonori Ito, *Hiroyuki Kageshima, *Masashi Uematsu,
and *Kenji Shiraishi
Japanese Journal of Applied Physics, 60 (SB)，pp.SBBD10-SBBD10-10 (2021).
○●総説，解説等
４．その他の研究成果 なし
５．科学研究費関係の成果報告 なし
６．学会賞等 なし
７．新聞記事等 なし
III．研究費関係
１．文部科学省科学研究費(1) 伊藤智徳 新学術領域研究（研究領域提案型）「計算科学によるヘテロボンドの理論的材料設計」（代表・継続・16H06418) 13,520 (千円)(2) 伊藤智徳 基盤研究 (C)「ボンドエンジニアリングによる量子ドット形成機構解明」（代表・新規・19K05268) 900 (千円)
(3) 秋山亨 基盤研究 (C)「ボンドエンジニアリングによるオクテット AB 型二元系原子層物質のマテリアルデザイン」（代表・新規・20K05324) 1950 (千円)
２．他省庁・財団からの基金
３．民間等との共同研究・受託研究
４．奨学寄附
IV．国際交流●海外出張・研修●外国人研究者の受け入れ●外国人との共同研究
V．その他●民間等との共同研究●他大学等公的機関との共同研究(1) 寒川義裕・九州大学応用力学研究所・教授・工学博士”半導体薄膜成長に関する理論研究”（2002 年 4 月〜）
口頭発表 3 件 学術論文 1 件(2) 植松真司・慶応大学理工学部･教授･工学博士”ゲート酸化膜形成過程に関する研究”（2003 年 4 月〜）
口頭発表 36 件 学術論文 2 件(3) 白石賢二・名古屋大学未来材料・システム研究所・教授・理学博士”ゲート酸化膜形成過程に関する研究”（2003 年 4 月〜）

口頭発表 6 件 学術論文 2 件(4) 影島博之・島根大学大学院自然科学研究科・教授・理学博士”ゲート酸化膜形成過程に関する研究”（2003 年 4 月〜）
口頭発表 6 件 学術論文 2 件

個人資料
准教授・秋山亨●所属学協会及び役員・委員等
日本物理学会・正会員（1998 年 5 月）
応用物理学会・正会員（2002 年 7 月）
米国物理学会・正会員（2005 年 12 月)
日本結晶成長学会・正会員（2011 年 11 月)
日本結晶成長学会誌・編集委員（2019 年 4 月 1 日〜）