第 64 巻

第1号
2024 年度

Nodeless electron pairing in CsV3Sb5-derived
kagome superconductors
電極に埋もれた強誘電体の絶縁破壊過程を観測：レーザー励起光電子顕微鏡
グラファイトにおける比熱の２重ピーク構造の発見
磁石によるうろこ模様で回る音波を制御­人工格子デザインで「左回り」「右回り」の読み出しに成功­

2024

第 64 巻第1号
2024 年度

contents11

Nodeless electron pairing in CsV3Sb5-derived kagome superconductors
Yigui Zhong, Kozo Okazaki

4

電極に埋もれた強誘電体の絶縁破壊過程を観測：レーザー励起光電子顕微鏡,

藤原 弘和、Cedric Bareille、糸矢 祐喜、小林 正治、谷内 敏之

7

グラファイトにおける比熱の２重ピーク構造の発見
小濱 芳允、Zhuo Yang (

10
4
12

磁石によるうろこ模様で回る音波を制御−人工格子デザインで
「左回り」
「右回り」
の読み出しに成功−

大谷 義近、山本 慧

第 1 回日本放射光学会高良・佐々木賞を受賞して14 日本物理学会

学生優秀発表賞を受賞して最優秀若手奨励賞を受賞して

原田 慈久
峯 明史

15

第 17 回物性科学領域横断研究会

16

エヌエフ基金 第 12 回 (2023 年度 ) 研究開発奨励賞を受賞して

17

日本膜学会
「第 45 年会」
・
「膜シンポジウム 2023」
合同大会学生賞を受賞して

福嶋 拓海
今城 周作

冨依 勇佑

7

10

卓)

18

第 18 回日本物理学会若手奨励賞を受賞して

栗原 貴之

20

｢Outstanding referee」，｢若手優秀発表賞｣を受賞して

山田 暉馨

22

物性研に着任して

川畑 幸平

23
27
29

【物性研究所短期研究会】○「熱電材料の高性能化はどこまで行くか」開催報告【ISSP ワークショップ】○「表面界面スペクトロスコピー 2023」○ISSP Women's Week 2023

32 【物性研究所談話会】
34 【物性研究所セミナー】
46
47【物性研ニュース】○東京大学物性研究所人事異動一覧○東京大学物性研究所教員公募について

編集後記
物性研だよりの購読について

Nodeless electron pairing in CsV3Sb5-derived
kagome superconductors

Laser and Synchrotron Research Center, The Institute for Solid States Physics
Yigui Zhong, Kozo Okazaki
Overview
Thekagomelattice,consisting ofcorner-shared

triangles (inset of Fig. 1), is an exciting platform for
emergent quantum phenomena, since its electronic
structure is featured with a flat band, a Dirac cone, andvan Hove singularities. Recently, superconductivity thatintertwines with charge density wave (CDW) has been
observed in kagome metals AV3Sb5 (A = K, Rb, Cs) [1-2].
To

illuminate

thepairingmechanism

and

the

interplays between multiple phases, a fundamental
issue is to determine the superconducting (SC) gap

Fig. 1. Phase diagram of substituted CsV3Sb5. The inset
illustrates Ta or Nb substitutions by V atoms in V-Sb layer.

symmetry. However, it remains elusive owing to theexistence of several conflicting experimental results [2]Results

and lack of a momentum-dependent measurements of SC

We first map out the Fermi surface (FS). Fig. 2a shows a

gap structure. Angle-resolved photoemission spectroscopy

joint FS of the Ta0.14 sample by combing three(ARPES) has been proved to be a powerful tool to directly

segments, which is consistent with whole-FS mapping

measure the SC gap in the momentum space [3].

using a larger photon energy [4]. Three FS sheets – a

Nevertheless, the relatively low transition temperature

circular electron-like pocket (marked as α) and a(Tc) renders the precise ARPES determination of the gap

hexagonal hole-like pocket (marked as β) at Brillouinin the SC state extremely challenging.

Zone (BZ) center Γ point, and a triangle pocket (marked

In this work, we utilize an ultrahigh-resolution and lowtemperature laser-ARPES, together with a chemical
substitution of V in CsV3Sb5, that raises Tc, to preciselyas δ) at the BZ corner K point – are well distinguished.
This makes the determination of the Fermi momentum(kF) reliable.

measure the gap structure in the SC state. Considering

Before investigating the SC gap structure, we confirm

the accessibility in terms of temperature and possible

the spectral evidence of the superconductivity. Using theinfluence of CDW, we select Cs(V0.93Nb0.07)3Sb5 andTa0.14 sample as an example, the temperature-Cs(V0.86Ta0.14)3Sb5 for the SC gap measurement (denoted

dependent EDCs of a cut on β FS are shown in Fig. 2b.

as Nb0.07 and Ta0.14, respectively). The Nb0.07 sample

Apparently, at T = 2 K, far below Tc, the emergent

exhibits Tc of 4.4 K and a CDW transition at TCDW = 58

quasiparticle peak around the Fermi level (EF) clearly

K, whereas the Ta0.14 sample exhibits a Tc of 5.2 K, but

indicates the opening of an SC gap. With temperature

no clear CDW transition (Fig. 1). Our results uncover thegradually increasing, the growing intensity at EF and the

SC gap structures of both samples are isotropic,

approaching peaks suggest that the SC gap becomes

regardless of the disappearance of CDW, hinting at asmaller and eventually closes. The fitted SC gap

robust nodeless pairing in CsV3Sb5-derived kagome

amplitudes versus temperature are summarized in the

superconductors [4].

inset of Fig. 2b. The estimated Tc of approximately 5.2 K

1

物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

Fig. 2. Isotropic superconducting gap in Cs(V0.86Ta0.14)3Sb5. a. Fermi surface mappings. b. Temperaturedependent EDCs at kF in a cut marked as a black line in a. c-e, EDCs at kF along with the a, b, and d FS,
respectively. f, Positions of examined kF. g, SC gap amplitude from the fits to EDCs at kF. The shaded areas
represent the error bars.
is consistent with the bulk Tc determined by resistivity

isotropic (Fig. 3a). The averaged gap amplitude ∆Nb ismeasurements, demonstrating the high quality of the

0.54 ± 0.06 meV, giving out a weaker ratio 2∆Nb/kBTc ofsamples and the high precision of our SC gap

2.83 ± 0.32. By turning the photon energy from 5.8 eV tomeasurements.

7eV, we further study the z-direction momentum (kz)dependence of the SC gap. We find that the SC gap

We then study the momentum dependence of the SC gap

remains nearly the same at these two kz planes withinin the Ta0.14 sample with the CDW order fully

our experimental uncertainties. Giving the direct

suppressed. The EDCs at kF of α, β and δ FSs are

momentum-resolved capability of ARPES and thepresented in Figs. 2c-e. Near EF, the leading edges of theprominent features of SC gap opening, our data reveal a

EDCs at 2 K all show a shift compared to that at 7 K.

nodeless, nearly isotropic and orbital-independent SC

Moreover, they universally show a strong coherence peakgap in both Nb0.07 and Ta0.14 samples (Fig. 3a, b).

at the same binding energy, indicating an isotropic SC
gap structure. Fitting these EDCs to a Bardeen–Cooper–

Discussion and outlook

Schrieffer (BCS) spectral function, the quantitatively

As shown in Fig. 3c, the isovalent substitutions of Nb/Ta

extracted gap amplitudes of the different FSs have rarely

for V atoms can be viewed as effective in-plane negative

fluctuated amplitudes with an average ∆Ta of 0.77 ± 0.06

pressure, which suppresses the CDW order while itmeV (Fig. 2g), yielding a ratio 2 ∆Ta/kBTc of 3.44 ± 0.27

enhances the superconductivity. Our results uncover a(where kB is the Boltzmann constant).

fact that the same isotropic SC gap structure on
suppression of CDW, different from the observation of a

Next, we turn to examine the SC gap structure of thenodal-to-nodeless in the sister compounds KV3Sb5 andNb0.07 sample, where TCDW gets slightly suppressed.

RbV3Sb5 under hydrostatic pressure [5], suggesting a

After checking the FS topology like that of the Ta0.14

probably weak CDW-SC competition in CsV3Sb5.

sample, we take the EDCs at kF positions of three FSs.
By fitting them with a BCS spectral function,

Our results allow us further to discuss the pairing

quantitatively, the SC gap amplitudes remain nearly

symmetry. The robust isotropic SC gaps with small■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

2Innovation Program from the Japan Science andTechnology Agency (JST) and MEXT Quantum Leap
Flagship Program of Japan (MEXT Q-LEAP) (grant No.
JPMXS0118068681).

References[1] J. -X. Yin et al., Nature 612, 647 (2022).
[2] B. R. Ortiz et al., Phys. Rev. Mater. 3, 094407 (2019).
[3] J. A. Sobota et al., Rev. Mod. Phys. 93, 025006 (2021).
[4] Y. Zhong et al., Nature 617, 488 (2023).
[5] Guguchia Z. et al., Nature Commun. 14, 153 (2023).
[6] Y. Zhong et al., Nature Commun. 14, 1945 (2023).
[7] R. Gupta et al., Commun. Phys. 5, 232 (2022).

Fig. 3. Robust isotropic SC gap on suppression of CDW. a,b,
Schematic momentum-dependent SC gap of the Nb0.07 andTa0.14 samples, respectively. c, Schematic phase diagram asfunction of the lattice expansion due to substitutions. Here,δa is the change of the in-plane lattice constant relative topristine CsV3Sb5.

2∆/kBTc seem to be consistent with a conventional s-wave
pairing. This is also supported by the observed band
dispersion

kinks

stemming

fromelectron-phonon

couplings, as well as the positive correlation between the
coupling strength and Tc [6]. Precisely, these results do
not rule out other nodeless pairing states due to the lack
of

phase

information

in

ARPES

measurements.

Particularly, the observation of increased muon spin
relaxation rate on CDW-suppressed CsV3Sb5 by pressure
provide evidence for the potential presence of timereversal-symmetry-breaking

superconductivity[7],highlighting the need for further examination. In
addition, a direct ARPES investigation on pristineCsV3Sb5 will be more helpful to further pin down thepairing symmetry.
Acknowledgements
This work was supported by the Grants-in-Aid for
Scientific Research (KAKENHI) (grant No. JP18K13498,
JP19H01818, JP19H00651 and JP21H04439) from theJapan Society for the Promotion of Science (JSPS), JSPS
KAKENHI on Innovative Areas “Quantum Liquid
Crystals” (grant No. JP19H05826), the Center of3

物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

電極に埋もれた強誘電体の絶縁破壊過程を観測：
レーザー励起光電子顕微鏡

現 東京大学大学院新領域創成科学研究科及び連携研究機構マテリアルイノベーション研究センター（元 物性研究所 極限コヒーレント光科学研究センター） 藤原 弘和
現 株式会社日立ハイテク（元 物性研究所 極限コヒーレント光科学研究センター） Cédric Bareille
東京大学 生産技術研究所 糸矢 祐喜
東京大学 d.lab 小林 正治
東京大学大学院新領域創成科学研究科及び連携研究機構マテリアルイノベーション研究センター
谷内 敏之[研究背景]

もれた絶縁層の化学的な変化を非破壊で観察できます[8]。

HfO2 は不純物添加や薄膜化、応力等により、準安定相である直方晶が安定化し、強誘電性を発現します[1]。

[研究成果]

HfO2 系強誘電体は、10 nm 以下でも低いリーク電流を維

我々は、laser-PEEM にその場電気計測システムを実持 し 、か つ 強誘 電 相が 安定で あ り、 大 きな 抗 電界 (~1

装し、動作中のデバイス観察(オペランド観察)を可能にしMV/cm)を持つことが報告されています[1]。また、原子層ました。観察試料として、強誘電層 Hf0.5Zr0.5O2 (HZO)を、堆積法により成膜可能で、3 次元的なデバイス構造にも膜

TiN 電極によってクロスバー配置でサンドイッチした強誘を埋め込めます[2]。こうした特徴から、FeRAM が抱える電体キャパシタを用いました(図 1a)。

スケーリングの課題[3]を解決可能な材料として期待され

図 1b にリーク電流のストレス印加回数依存性を示しまます。HfO2 系強誘電体の実用上の課題は、絶縁破壊電界す。10 6 サイクル付近からリーク電流が増加し始め、(~5 MV/cm[4])が抗電界に近く、106-1012 回の書込み/読出

4×106 サイクルで極大値を取ることが観測されました。こし動作によって絶縁破壊を起こすことです[1]。これはこでは、これを SDB(Soft Dielectric Breakdown)と呼びDRAM に要求される耐久性(1015 回)より低く、改善が必ます。さらにストレスを印加すると 7.4×106 サイクルで電要とされています。絶縁破壊過程が解明されれば、耐久性

流値が大きく発散しました。ここでは、これを HDB(Hard向上に関する知見を得ることができると思われます。

Dielectric Breakdown)と呼びます。106 サイクルオーダー

レーザー励起光電子顕微鏡(laser-PEEM)は、レーザー

での SDB および HDB の発生は、HfO2 系強誘電体キャパ

を物質に照射し、光電効果によって真空中に放出した光電

シタでは典型的な振る舞いであり、我々の電気計測システ

子を、電子光学系によって検出器上に拡大投影することでムにより設計通りにストレスを印加できたことを示してい顕微像を得る手法です[5]。従来、励起光にはパルスレー

ます。

ザーが使用されてきましたが、短時間に大量の光電子が放出されることに起因した光電子間のクーロン反発による分解能劣化(スペースチャージ効果)が顕著でした[6]。我々のグループは、パルスレーザーを連続波レーザーに置き換えることでスペースチャージ効果を抑制し、十分な光電子
信号量を維持しながら 3 nm 以下の空間分解能を達成しました[6]。これにより、先端半導体デバイスのパターン観察が可能となり、エレクトロニクスへの応用可能性が開けました。さらに、我々が用いる波長 266 nm のレーザーは
光子エネルギー4.66 eV に対応します。10 eV 以下の光電子は固体中で非弾性平均自由行程が 1 nm–100 nm 以上になると予想されます[7]。この特徴を活かせば、電極に埋■■■■ ■■■

図 1: (a) 観察した強誘電体キャパシタ構造。(b) その場電気計測
0システムで測定した V = 2.4 V でのリーク電流。(c) 1×10 サイク
66
6
ル、(d) 1×10 サイクル、(e) 4×10 サイクル、(f) 7.4×10 サイクル
後に取得した PEEM 像。

物性研だより第 64 巻第 1 号

4図 1c、1d に示すように、1×100 サイクルから 1×106 サ

HDB 後には、ジュール熱による誘電体膜のアモルファ

イクルでは、キャパシタが形成された像中央の正方形の領ス化が起こる[9]など、絶縁破壊のトリガーとなった欠陥

域では顕著な変化がないことがわかります。しかし、生成に関する情報が失われる可能性があります。本研究結

4×106 サイクル後では、正方形の左上において、光電子強果でも HDB 後には大きく電子状態が変化していることか度が増加した領域が観測されました。この変化は、その場ら、絶縁破壊のトリガーを解明するには、SDB などのリーク電流測定で観測された SDB の発生と同時に観測さ

HDB の直前の変化を観察することが重要であることが示れたことから、SDB 時のリーク電流を担う領域(SDB 領されました。それと同時に、laser-PEEM による絶縁破域)を可視化したこと示唆しています。7.4×106 サイクル

壊過程観察は HDB から遡って電子状態の変化を議論でき後には、SDB 領域内において、光電子強度が減少したス

る強力な実験手法であることが示されました。

ポットが観測されました。こちらも、HDB の発生と同時

最 後 に 、 HDB 後 の PEEM 像 を 走 査 型 電 子 顕 微 鏡に観測されたことから、電流の伝導パスを可視化したもの(SEM)像と比較します。SEM は半導体デバイスの形状検と考えられます。

査に広く用いられる非破壊検査ツールです。図 3 に示すよ

それぞれの領域の電子状態を解明するために、PEEM

うに、laser-PEEM では明瞭に可視化された HDB スポッを用いた顕微光電子分光を行いました(図 2)。Area 1 が光トは、SEM では可視化できていないことがわかります。

電子強度の変化が比較的小さかった領域、Area 2 が SDB

このことから、SEM では可視化できない電極に埋もれた領域、Area 3 は HDB スポットに対応します。Area 1 内絶縁膜の伝導パスを、laser-PEEM では明瞭に可視化での位置(Pos.1)で解析したエネルギー分布曲線(EDC)に比きる強力なツールであることが実証されました。

べ、Area 2 内の位置(Pos.2)で解析した EDC は同じ形状
で、強度が全体的に大きくなっていることがわかります。
今回の顕微分光では、TiN 電極からの信号と HZO からの信号の足し合わせを観測しています。これらを分離する
ために、リーク電流の増加に対する電極の電子状態の変化の寄与は無視できると仮定し、Pos.1 の EDC と Pos.2 の
EDC の差分を計算しました。その差分 EDC を図 2b の青塗りのスペクトルとして示しています。この差分 EDC から、SDB を担う電子状態は裾構造をしていることがわかります。さらに、同様の解析を Pos.3 に対しても行うと、

図 3: (a) HDB 後に取得した PEEM 像。(b) 図(a)と同じ試料に対して取得した SEM 像。

図 2b の赤塗りのスペクトルに示すように、–0.1 eV にピーク構造を持つことがわかります。これは、HDB 後の伝[まとめ]導パスを担う電子状態は、裾構造しか持たない SDB 後の本研究では、laser-PEEM を用いて TiN/HZO/TiN 構造

リーク電流を担う電子状態とは異なることを示しています。

の強誘電体キャパシタの絶縁破壊過程を観察しました。
HDB 後の伝導パスを電極越しに可視化できただけでなく、HDB の前駆現象である SDB 領域も可視化することに成功しました。顕微分光から、SDB 領域と HDB スポットの電子状態が異なることを解明しました。SDB 領域と HDB ス
ポットは SEM では可視化できず、laser-PEEM が埋もれた絶縁膜の化学状態の変化を可視化するのに優れた実験手法であることを実証しました。

図 2: (a) 顕微光電子分光を行った領域の PEEM 像。(b) 図(a)中の Pos.1、Pos.2、Pos.3 で抽出した光電子エネルギー分布曲線(EDC)。青塗り、赤塗りの EDC はそれぞれ Pos.2 の EDC から
Pos.1 の EDC を、Pos.3 の EDC から Pos.1 の EDC を差し引いた
差分 EDC である。

5

物性研だより第 64 巻第 1 号[謝辞]
本研究成果は、東京大学総長室特別教授室の辛埴特別教授(元物性研究所附属極限コヒーレント光科学研究センター
教授、2022 年 6 月に逝去)との共同研究によるものです。
■■ ■■ ■ ■ ■

本研究は、JSPS 科学研究費助成事業(研究代表者：藤原弘和、課題番号：23K13363；研究代表者：小林正治、課
題番号：21H04549)、一般財団法人材料科学技術振興財
団研究助成、精密測定技術振興財団研究助成の支援により実施されました。

[参考文献][1] M. H. Park et al., MRS Commun. 8, 795 (2018).
[2] P. Polakowski et al., 2014 IEEE IMW, Taipei, Taiwan,
pp. 1-4 (2014).
[3] H. Kohlstedt et al., Microelectron. Eng. 80, 296 (2005).
[4] J. Müller et al., ECS J. Solid State Sci. Technol. 4,
N30 (2015).
[5] R. M. Tromp et al., Ultramicroscopy 110, 852 (2010).
[6] T. Taniuchi et al., Rev. Sci. Instrum. 86, 023701(2015).
[7] M. P. Seah et al., Surf. Interface Anal. 1, 2 (1979).
[8] Y. Okuda et al., Jpn. J. Appl. Phys. 59, SGGB02(2020).
[9] K. Shubhakar et al., Microelectron. Reliab. 55, 1450
(2015).

■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

6グラファイトにおける比熱の２重ピーク構造の発見

物性研究所・附属国際超強磁場科学研究施設・小濱 芳允、Zhuo Yang (杨 卓)
黄身が 2 つある卵は二黄卵と呼ばれる。幸運の兆しだと子系化合物の比熱測定を行ったところ、類似の 2 重ピーク

捉える文化もあるらしく、1 つと思っていたことが 2 つあを発見し、同様に f 電子系化合物である CeRu2Si2 におけると人は嬉しいということだろう。本稿では、1 つだと思る 2 重ピーク構造の解釈[3]を思い出した。この青木らにっていたグラファイトの量子振動のピークが、比熱のみ 2

よる CeRu2Si2 論文では、電子状態密度に鋭いピークを 1

つに分裂する現象について紹介する(図 1c)[1]。この比熱

つ有し、これがゼーマンエネルギーによりフェルミエネルの 2 重 ピ ー ク 構 造 は CEA-Grenoble の Christophe

ギーを横切ると比熱の 2 重ピーク構造を示すことが論じら

Marcenat 博士と著者らにより、2019 年頃に始まったグラれている。グラファイトの自由電子も磁場下では量子化さファイトの共同研究で観測された新現象である

れたサイクロトロン運動を示すため、電子状態密度はラン(Christophe 博士は 2024 年 3 月から外国人客員所員としダウ準位による複数の鋭いピーク構造を有する。このためて小濱研に滞在) [2]。ピークが 1 つから 2 つに増えたもの

磁場下のグラファイトの状態密度は CeRu2Si2 と類似性がの、我々は科学者であるので単純に喜べなかった。サンプ

あり、サイクロトロンエネルギーでそれぞれのランダウ準ルが双晶になっているのか、測定セットアップの問題か、位がフェルミエネルギーを横切れば比熱の 2 重ピーク構造

それとも本質的な現象なのかをさんざん議論したが、比熱が連続的に現れうる。この解釈で定量的に比熱の 2 重ピーの専門家である Christophe Marcenat 博士そして著者も、ク構造を再現できたため Christophe Marcenat 博士と著者

当時は 2 つに分裂する比熱ピークの起源を理解できずにいた。

の長きにわたった疑問が解決したわけだが、本稿ではこのそんな折に Christophe Marcenat 博士と小濱研の特任研究

詳細について紹介する。

員である Zhuo Yang 博士(現宮田研特任助教)らと共に f 電比熱は物性研究に古くから使われる物性量であるが、特に数 K 以下の低温領域では金属の遍歴電子に関わる電子
比熱(Cel)が支配的となる。電子比熱を温度で割った量(Cel/T)は電子状態密度の定量評価に使われており[4]、以下のように表現される。

𝐶𝑒𝑙
𝑇

∞

= 𝑘2𝐵 ∫−∞ 𝐷(𝐸) (−𝑥2

𝑑𝐹(𝑥)
𝑑𝑥

式1

) 𝑑𝑥

ここで、𝐹(𝑥) = 1/(1 + 𝑒 𝑥 )はフェルミディラック分布関
数、𝑇 は温度、𝑘𝐵 はボルツマン定数、そして𝑥 = 𝐸/𝑘𝐵 𝑇
とおく。式 1 の近似式として、電子状態密度 D(E)がエネ
ルギー変化しないと仮定すると、非常に良く知られた以下の式が得られる。

𝐶𝑒𝑙
𝑇

図 1：物性量とランダウ準位の磁場変化。(a)磁気熱量効果(1/T)、(b)電気抵抗の変化量(ΔRxx)、(c)電子比熱/温度(Cel/T)、(d)電子のランダウサブバンド(赤線)、ホールのランダウサブバンド(青線)の磁場変化を示す。

7

物性研だより第 64 巻第 1 号

1= 𝛾 = 𝜋𝑘2𝐵 𝐷(𝐸𝐹 )3

式2

ここで、𝐷(𝐸𝐹 )はフェルミエネルギーにおける電子状態密度を表す定数である。𝛾はゾンマーフェルト係数と呼ばれ、式 2 によるとこの値は状態密度に比例するはずである。こ■■ ■■ ■ ■ ■

の考え方はほぼ全ての金属において、電子比熱が支配的となるヘリウム温度以下(~数 K)で正しい。なぜなら金属のバンド幅は通常数 eV のオーダーであり、ヘリウム温度における熱エネルギーよりも 4 桁高く、電子状態密度に細かな構造があろうとも比熱測定で調査できる数Ｋ程度のエネ
ルギー幅では𝐷(𝐸)は定数と近似できるからである。バン
ド構造の詳細を決定するパラメータがエネルギースケールの大きな相互作用である限り、この近似は成り立つであろう。しかしながら、近藤効果のような数 K 程度のエネル
ギースケールにより状態密度が再構成され、超微細な構造が出現するとこの近似は正しくない。実際、CeRu2Si2 において比熱の二重ピーク構造が実験的に示され[3]、これは状態密度のエネルギー変化を考慮しない式 2 では再現不図 2：状態密度の微細構造と対応する比熱異常 (a) CeRu2Si2 で仮定された状態密度[3]、(b)ランダウ準位で期待される状態密度、(c) CeRuSi2 の状態密度で期待される比熱(赤)と磁気熱量効果(青)、(d)ランダウ準位の状態密度で期待される比熱と磁気熱量効果。

可である（詳細は省くが 2 重ピーク構造の温度変化が再現できない）。このため青木らは図 2(a)のように状態密度がエネルギーに反比例しつつ、あるエネルギーE0 で発散する𝐷(𝐸)と式 1 を用い、比熱の二重ピーク構造を説明した。
この𝐷(𝐸)は以下と書ける。

𝐷(𝐸) =

𝐴

式3

1+√|𝐸−𝐸0 |⁄Γ

ここで A は状態密度ピークの高さ、𝛤はピークの半値幅を表すパラメータである。近藤効果によりエネルギーに反比
例する形で状態密度が発散することについては、三宅らに
より理論的に説明されている[5]。近藤効果以外のメカニズムでも、測定温度スケールと同程度(0.1K~数Ｋ)の微細構造がバンド構造に誘起されれば、類似の 2 重ピーク構造が得られるはずであり、磁場下におけるランダウ量子化さ

図 3：グラファイトの比熱の実験結果と式 1 と式 3 を使った理論フィット。2 つのランダウサブバンドが図 1(d)のようにフェルミ
エネルギーを横切ると考えると、比熱の 2 つのダブルピーク構造が再現できた。

れた量子準位はそのような微細構造の良い起源となるはずである。三宅らの理論によると近藤効果により電子状態密

本研究は、電子状態密度に非常に幅が狭い微細構造があり、度はエネルギーについて対称な図 2(a)の形となるが、ラン外場によりこのピーク構造がフェルミエネルギーを横切れ

ダウ準位におけるフェルミ面の状態密度は図 2(b)に見られば、比熱の外場依存性は 2 重ピーク構造となることを示しるように“非対称”なエネルギーに反比例する 1 次元系伝導ている。式 1 の積分に含まれる𝑥2 項がこの 2 重ピーク構造

体の状態密度である。これはランダウ準位の状態密度は式の起源であり、同様の𝑥2 項を有する熱伝導度も同様な振る

3 の|𝐸 − 𝐸0 |が𝐸 − 𝐸0 となることを示している。この結果舞いを示すと予想される。一方で𝑥2 項を持たない磁気熱量

CeRu2Si2 では図 2(a)の状態密度を反映し図 2(c)のような効果や電気抵抗は 2 重ピーク構造を取らず、図 1 および図左右対称な比熱の二重ピーク構造を示すが、ランダウ準位

2(c,d)に示すように 1 重ピークとなる。しかしながら、比の非対称な状態密度が反映されるグラファイトでは図 2(d)熱の 2 重ピーク構造が量子振動現象に現れるのは稀であるに示すように左右非対称な比熱を示すべきである。実際に事に注意したい。他の比熱の量子振動で見られるように

7～8T の磁場で、2 つのランダウサブバンドが図 1(d)のよ[6,7]、ランダウ量子数が大きいと比熱の 2 重ピーク構造がうにフェルミエネルギーを横切ると考え、それぞれのラン近い磁場に現れ、ピーク構造が干渉した量子振動が観測さダウサブバンドに図 2(b)の状態密度を仮定すると、式 1 はれる。つまり比熱のピーク数は変わらないが量子振動の位

図 3 に示す比熱の磁場依存性をほぼ完全に再現した。

相シフトが観測される。他にも不純物が多く、状態密度の■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

8微細構造が不明瞭ではない場合も比熱の 2 重ピーク構造は観測されない。しかしながら比熱の 2 重ピーク構造およびその起源となるシャープな電子状態密度は、近藤格子系で一般に存在しうるようで、我々も UCoGe 等で 2 重ピーク構造を観測している[1]。このため図 2(a)のようにシャー
プな電子状態密度を保持する場合に、どのような Cel/T が現れるかを考えるのは興味深い。例えば E0 がフェルミエ
ネルギーに厳密に等しい場合(この状況は 2 重ピーク構造の中心における磁場で成り立つ)、Cel/T の温度変化は非フ
ェルミ液体の系で見られるような対数発散を示すことが判っている[1]。このような複雑な比熱の振る舞いが、状態密度に特徴的な形状を仮定するだけで出現するのは驚きであった。低温比熱の複雑な振る舞いを説明した論文として、本研究は磁場で誘起されるフェルミオンの諸現象（量子振動、量子臨界現象やリフシッツ転移）のより精密な理解に貢献していくと考えられる。

参考文献[1] Z. Yang, B. Fauqué, T. Nomura, T. Shitaokoshi, S.
Kim, D. Chowdhury, Z. Pribulová, J. Kačmarčík, A.
Pourret, G. Knebel, D. Aoki, T. Klein, D. K. Maude, C.
Marcenat, and Y. Kohama, Nat. Commun. 14, 7006
(2023).

Editor’s Highlighted.

[2] C. Marcenat, T. Klein, D. LeBoeuf, A. Jaoui, G.
Seyfarth, J. Kacmarcik, Y. Kohama, H. Aubin, K.
Behnia and B. Fauque, Phys. Rev. Lett. 126, 106801(2021).

Editors’Suggestion.

[3] Y. Aoki, T. Matsuda, H. Sugawara, H. Sato, H.
Ohkuni, R. Settai, E. Yamamoto, Y. Haga, A. Andreev,
V. Sechovsky, L. Havela, H. Ikeda, and K. Miyake, J.
Magn. Magn. Mater. 177, 271 (1998).
[4] C. Kittel & P. McEuen, Introduction to Solid State
Physics Vol. 8 (Wiley, 1996).
[5] K. Miyake and H. Ikeda, J. Phys. Soc. Jpn. 75, 033704(2006)[6] S. C. Riggs, O. Vafek, J. B. Kemper, J. B. Bett, A.
Migliori, F. F. Balakirev, W. N. Hardy, R. Liang, D. A.
Bonn and G. S. Boebinger, Nat. Phys. 7, 332 (2011).
[7] V. A. Bondarenko, S. Uji, T. Terashima, C. Terakura,
S. Tanaka, S. Maki, J. Yamada, S. Nakatsuji, Synth.
Met. 120, 1039, (2001).

9

物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

磁石によるうろこ模様で回る音波を制御－人工格子デザインで「左回り」「右回り」の読み出しに成功－

物性研究所・ナノスケール物性研究部門
日本原子力研究開発機構 先端基礎研究センター【研究の背景】

大谷 義近
山本

慧

置することで、その性質を精密に制御することができる。

物理現象にはさまざまな二値性が存在する。例えば電極

今回、図 1 に示すように、強磁性金属のニッケル 20nmの正負や磁石の N 極 S 極などはあらゆるところで応用さとチタン 15nm の 2 層膜を圧電物質であるニオブ酸リチウ

れている。これらの性質に 0 と 1 をビットとして割り振る

ム基板上にうろこ型パターン周期構造(三角格子)状に形成ことで CPU やメモリなどの演算・記憶装置において情報した。うろこ型パターン領域の左右に配置した櫛形電極を処理を実現する。

使って表面弾性波を発生させ、周期構造を透過する際の透グラフェンの発見によりバレー(valley, 谷)と呼ばれる過率を測定した。周期構造の外側から入射する波は進行方

新たな二値性が認知されるようになった。バレーは結晶の向と垂直な波面を持つ平面波である。この平面波は周期構ように周期的な構造を持つ材料にだけ見られる現象で、そ造によってさまざまな方向に散乱されるが、波長を周期構こを伝わる波の種類が実効的に 2 倍に増える。例えばグラ造の周期と合致させる正三角形の辺方向に沿って伝わる波フェンにおける電子の波や結晶格子変形の疎密波はバレー

だけが干渉によって強め合って生き残るように設計されての自由度を持っており、バレーに対応した二つの状態はそいる(図 2a)。これによって左から右に周期構造を透過す

れぞれ左回りと右回りのある種の回転する波と見なすことる表面弾性波は正三角形を右方向に回る(左回り)波面を、ができる[1]。このため、グラフェンに電圧をかけると右右から左に透過するものは左方向に回る(右回り)波面を、回りと左回りの 2 種類の電子が流れる。しかし両者が等量それぞれ持つようになる。この左または右に回転する波面

含まれるため、回転は打ち消し合い全電流には反映しない。

の区別がバレー自由度と呼ばれており、周期構造が形成さしたがって、左または右回転を区別するためには磁気的なれた領域では実効的に表面弾性波が 2 種類に増えた状態に測定が必要となる。

なる。この領域におけるこれら二つの回転状態が、表面加

これまで、このバレー自由度を実験的に分離・観測し、工されていない領域でそれぞれ左または右に伝わる波に変

さらに左回りと右回りを個別に制御する研究が盛んに行わ換されるため、左または右への透過率を別々に測定するこれてきた。これは、バレー自由度の存在を直接確認することで、バレー自由度を分離して調べることが可能となる。

とが基礎的に重要であるだけでなく、この新しい二値性に

ここで、強磁性周期構造に磁場を印加していない状態では、将来的に情報処理に役立つ可能性があると期待されているニッケルは磁化していないため左右のどちらから流してもからである。しかし、バレー自由度が現れる波の波長が、透過率は同じになるが(図 2a)、磁場を印加することで時結晶の周期に対応して、1 ナノメートル程度以下と非常に間反転対称性を破ると透過率に有意な差が表れる(図 2ｂ)。

小さいことから、グラフェンの様な自然界に存在する結晶材料での実験が困難であった。

【実験の概要】本研究では、人工的に作製した周期構造を用いてバレー
自由度を生成することにより、結晶材料よりもはるかに制御しやすい 1 マイクロメートル(μm、1μm は 100 万分の 1
メートル)ほどの波長領域で行う実験を計画した[2]。対象とする音波として固体表面を伝播する表面弾性波を選択した。
表面弾性波はスマートフォンなどにおいて電波のフィルターに応用されており、ごく薄い金属膜を圧電物質表面に配■■■■ ■■■

図 1 基盤の表面に表面弾性波の入力・出力両用の電極と磁石であるニッケルを用いた三角格子を作製。三角格子に入射した表面
弾性波は散乱・吸収されて減衰したのち、透過波として観測される。

物性研だより第 64 巻第 1 号

10このため、左への透過率が右への透過率よりも小さくなる。逆に、磁場の符号を変えると磁化の方向も反転して左回転の結合が強くなり、透過率の差の符号も反転する。

【まとめと今後の展開】
本研究は、三角格子構造と磁性体の磁場制御を組み合わせることにより、表面弾性波のバレー自由度を選択的に透過させることが可能であること、すなわち、人工的な周期
図 2 (a)三角格子に入射した音波はさまざまな方向に散乱されるが、適当に波長を調整することで正三角形の辺方向への散乱波だ
けが干渉で強め合う状況を作ることができる。この場合左から入射する表面弾性波は右回転する波面を、右から入射する表面弾性
波は左回転する波面を作り、それらは時間反転対称性によって全く等価な性質を持つ。(b)磁場をかけると時間反転対称性が破れ、左回転する波面を持つ表面弾性波だけが磁石によって強く吸収される状況を作ることができる。

構造を用いることでバレー制御が可能であることを示した。
表面弾性波は、電流やスピン波と比べてエネルギー損失が小さく、省エネルギー化に役立つ可能性がある。熱や放射線の影響も受け難く、過酷な環境での使用にも適している。
今後さらに工夫された周期構造がデザインされて多種多様なバレー自由度を有する弾性波が実現されれば実用的な技術が発展していくと期待される。

図 3 に表面弾性波の透過率測定の結果を示す。縦軸は左に透過する表面弾性波の振幅から右に透過する表面弾性波の振幅を引いた量を全透過率で規格化した値である。横軸
は外部から印加した磁場の大きさである。磁場がゼロのときはニッケルが磁化していないため左右の回転運動が時間

謝辞
本研究は、日本学術振興会(JSPS)科学研究費補助金基盤 S「コヒーレント磁気弾性強結合状態に基づく高効率ス
ピ ン 流 生 成 手 法 の 開 拓 ( 研 究 代 表 者 ： 大 谷 義 近 ) 」、

反転対称になっており、その結果、左右透過率の差もゼロ

LANEF Chair of Excellence,となる。面直磁場をかけるとニッケルが磁化して、時間反University Grenoble Alpes(研究代表者：大谷義近)の支

転対称性が破れる。三角格子を伝わるバレー表面弾性波は

QSPIN project, at

援を受けて行われました。

ニッケルの磁化と磁気弾性結合によって相互作用するが、右回転の表面弾性波と左回転の表面弾性波では磁化との結合の強さが異なる。例えば基板に垂直に磁化した場合は参考文献

右回転する表面弾性波が左回転する表面弾性波よりも強[1]

M. Yan, J. Lu, F. Li, W. Deng, X. Huang, J. Ma, and
Z. Liu, On-chip valley topological materials for

く磁化と結合するため、より強くニッケルに吸収される。

elastic wave manipulation, Nat. Mater. 17, 993(2018).
[2]

L. Liao, J. Puebla, K. Yamamoto, J. Kim, S.
Maekawa, Y. Hwang, Y. Ba, and Y. Otani, Valleyselective

phonon-magnon

scatteringinmagnetoelastic superlattices, Phys. Rev. Lett. 131,
176701 (2023).

図3 表面弾性波透過率の差の磁場依存性の測定結果
縦軸は適当に規格化された透過率の差で、左右からそれぞれ入射され透過する表面弾性波の振幅が等価でない度合いの指標となる。
横軸は外部印加磁場の値で、磁場の符号の正負と左右の回転は対応しているため、透過率の差も磁場の正負によって符号を変える。

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物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

第 1 回日本放射光学会高良・佐々木賞を受賞して附属極限コヒーレント光科学研究センター 教授

原田 慈久

昨年 1 月 7 日に、第 1 回日本放射光学会高良・佐々木賞が形成されます。一連の研究は九州大学先導物質化学研究を受賞する栄誉にあずかりました。受賞の登録が 11 月と所の高原淳教授(現九州大学ネガティブエミッションテク

なり、すでに 1 年が経過しての受賞報告となってしまいまノロジー研究センター教授)に試料提供いただきました。

したが、あらためて受賞対象となった研究でお世話になっ

高分子電解質として、PMTAC というアンモニウム塩を有た共同研究者の方々に、この場を借りて深く感謝申し上げするカチオン系高分子と、PMAPS という側鎖末端の実効ます。本賞は 35 歳未満の若手のための「奨励賞」と、放電荷が中性の双性イオン型高分子で比較すると、PMTAC

射光科学の進展に大きく貢献した研究者を対象とした「放では水中のアニオンと側鎖アンモニウム基の正電荷の間に

射光科学賞」の間で、35 歳以上の中堅研究者を対象とし強い局所電場が働いて水が構造化するのに対し [3,4]、て、日本の放射光科学を先導してこられた故高良和武氏、

PMAPS ではあたかもバルク環境の水のように振舞うこと

故佐々木泰三氏の 2 名の元放射光学会会長の遺徳を偲んでがわかりました。これらの水素結合の違いが、高分子電解新設されたものです。

質ブラシの持つ防汚性などの「機能」と良く相関すること

受賞対象となった水の軟Ｘ線発光分光の研究は、2022が示されました。同様に、単位堆積当たりの界面密度が高年 6 月に惜しくも逝去された故辛埴先生がきっかけを与えい系として、東京大学の加藤隆史教授らが開発した、均質て下さり、2004 年より理研 SPring-8 で徳島高研究員(当かつ nm サイズの揃った細孔を持つ自己組織化液晶高分子

時、現 MAX IV 研究員)らと水の軟 X 線発光分光研究に着膜を選びました。細孔に取り込まれる水と透過させるイオ

手しました。液体の水の軟Ｘ線発光スペクトルから、水のンの関係から、イオンを取り巻く水和水の水素結合構造が水素結合は連続的に分布しているのではなく、一つの水分細孔中で安定に存在できる場合には、水和水をまとったイ子から見て、正四面体の 4 つの頂点方向に水分子が配位しオンが透過しやすく、水和水の水素結合構造が細孔中と異た、氷に近い局所構造の領域が存在し、それ以外の構造となる場合には、イオンもろとも透過しないという、これまの間に分布の不連続なギャップがあるということを見出し

でとは異なる「イオン選択透過性」のメカニズムが示されて、2008 年に論文化しました[1]。案の定、この水の軟Ｘ

ました[4,5]。

線発光スペクトルの解釈は論争を巻き起こし、過去 15 年

このように、材料研究者の優れた合成技術、調整能力とに渡って議論がなされてきました。結局この問題はシミュ

放射光の最先端分析を組み合わせることによって、今まで

レーションに委ねられ、最初の実験結果から 14 年後の憶測するしかなかった水の姿が顕わになることを実感しま

2022 年、広島大学の高橋修准教授が水の軟Ｘ線発光に見した。現在は、企業との共同研究で撥水性、氷結防止、あられる軌道の分裂の温度依存性、同位体効果を見事に説明

るいは超微細水やナノバブル水などの「最先端の水」の分するシミュレーション結果を発表し、軟Ｘ線発光スペクト

析にも挑戦しており、SPring-8 での経験をもとに、2024

ルと水素結合構造の関係を明確に示してくれました[2]。

年に稼働する新しい放射光施設 NanoTerasu で、エネルギ

このように、純水のスペクトルの解釈をめぐる論争は非ー分解能を改善した軟Ｘ線発光分光器を用いて様々な水の常に長引きましたが、その間に材料界面の水に関する研究分析ができる環境にいます。水をキーワードに集まった人が進展しました。材料界面と言っても、軟 X 線そのもののたちと日々議論し、多くの分析手法と放射光の関係性を深検出深度は水の中でも数 100nm あり、平滑な表面上の水く理解する機会を得たことは望外の収穫でした。この賞はではなかなか界面近傍のみの変化を捉えることは難しいた

関わった多くの諸先輩方と共有したいと思います。

め、軟 X 線の検出深度の範囲内に極力多くの界面を含むような系を選びました。1 つは、基板上に一定間隔で高分子鎖が並ぶ高分子電解質ブラシです。ブラシはそれぞれの高分子鎖を水で隔てるため、とても高密度で水-高分子界面■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

12

[1] T. Tokushima et al., Chem. Phys. Lett. 460, 387(2008).
[2] O. Takahashi et al., Phys. Rev. Lett. 128, 086002(2022).
[3] K. Yamazoe et al., Langmuir 33, 3954 (2017).
[4] K. Yamazoe et al., Langmuir 38, 3076 (2022).
[5] R. Watanabe et al., Angew. Chem. Int. Ed. 59, 23461(2020).
[6] K. Hamaguchi et al., J. Phys. Chem. Lett. 15, 454(2024).
2023 年 1 月 7 日立命館大学びわこ・くさつキャンパスで行われた第 37 回日本放射光学会年会における授賞式

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物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

日本物理学会 学生優秀発表賞を受賞して極限コヒーレント科学研究センター 岡﨑研究室
この度、2023 年 9 月 16-19 日に東北大学、青葉山・川峯 明史

性があると考えています。

内キャンパスで開催された第 78 回日本物理学会年次大会

最後になりますが本研究は日頃からご指導頂いておりまにおいて学生優秀発表賞を受賞しました。本賞は同会におす岡﨑浩三准教授、鈴木剛助教、Yigui Zhong 研究員及びける大学院生又は学生会員の優秀な発表な学生発表に対し試料提供者を行ってくださった共同研究者の皆様をはじめ、て授与されます。数多くの研究が行われている中で、この研究グループのメンバーや秘書様方の多くのご協力によっような栄誉ある賞を賜り、大変光栄に思います。

て行われました。この場を借りて心より御礼申し上げます。

受賞対象となった口頭発表題目は「極低温高分解能レー
ザーARPES によるカゴメ格子超伝導体 CsV3Sb5 における

[1] K. Okazaki et al., Science 337, 1314–1317 (2012).

超伝導ギャップの研究」です。以下、その内容について簡[2] Y. Zhong et al., Nature 617, 488 (2023).

単にご紹介させていただきます。カゴメ格子とはその名前[3] M. Roppongi et al., Nature Communications 14, 667の通り結晶構造が籠目状に見えることが由来であり、幾何(2023).

学的フラストレーションが生じることによる新たな量子現象創発の場として注目されてきました。
本研究対象の CsV3Sb5 は、カゴメ格子を持つ金属の１つで、特異な電荷密度波相と超伝導相が共存するとされている物質です。時間反転対称性の破れなど数々の特異な性質が報告される中で、物質の超伝導機構に関わる超伝導ギ
ャップの異方性の実証には CsV3Sb5 は超伝導転移温度が低く、実験的な観測が困難でした。
今回、岡﨑研究室の極低温超高分解能レーザーARPES装置[1]を用いることで、カゴメ格子超伝導体 CsV3Sb5 の超伝導ギャップの観測に成功しました。本装置は 1K まで冷却することができ、エネルギー分解能も高いことから本物質のような小さな超伝導ギャップを持つ物質の測定に適しています。昨年我々のグループでは、V を Nb や Ta で置換した Cs(V0.93Nb0.07)3Sb5 や Cs(V0.86Ta0.14)3Sb5 について研究を行い、その結果どちらも等方的でノードの無い超伝導ギャップを観測していました[2]。一方で、不純物によって CsV3Sb5 の超伝導ギャップ異方性が変化するという指摘もあり[3]、置換していない CsV3Sb5 における超伝導ギャップ測定が求められていました。測定の結果、
CsV3Sb5 においては Cs(V0.93Nb0.07)3Sb5 や Cs(V0.86Ta0.14)3Sb5
では見られなかった大きな異方性が V３ｄ軌道由来のバンドにおいて現れ、ノードも観測されました。この結果は、カゴメ格子超伝導体 CsV3Sb5 における超伝導の特異性を示す重要な証拠であり、将来的にカゴメ物質のみならず様々な非従来型超伝導体のメカニズム解明にも繋がる可能■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

14

第 17 回物性科学領域横断研究会 最優秀若手奨励賞を受賞して物性理論研究部門 押川研究室 修士課程 1 年 福嶋 拓海
この度、第 17 回物性科学領域横断研究会にてポスター

Hubbard模型を導入して、Bogoliubov-de Gennes方程式

発表を行い、最優秀若手奨励賞を受賞いたしました。このの数値計算を行いました。ポスター発表では、始めにAB

賞は、物性物理の将来を担う若手研究者の研究を奨励し、構造における局所電流の非一様な実空間分布を示し、これ今後の発展研究への動機付けと物性科学の 5〜10 年後のさの(1)フィリング、(2)温度、(3)ベクトルポテンシャルの印

らなる活況に貢献する人材育成の一助とすることを目的と

加角依存性を紹介しました。これらを通して、この構造にした賞です。数多くの研究の中で、このような栄えある賞

おける電流分布の特徴が常磁性成分に現れることを説明し、を賜り、大変光栄に思います。受賞対象となった研究はさらに、AB構造で確認された非一様な電流分布が5回対「準結晶超伝導体における超伝導電流分布」です。以下で、称性を持つPenrose構造上でも確認できることを解説しま

内容を簡単にご紹介させていただきます。

した。今回の結果は準結晶超伝導体の特性を理解するため物質には大きく分けて結晶とアモルファスという固体状態があります。結晶は原子や分子が規則的(周期的）に並の第一歩であり、これらを発展させて準結晶に特有の物性が予言できれば大変興味深いと考えています。

んだ構造を持ち、アモルファスは結晶とは正反対のランダ

本研究は、竹森那由多特任准教授(大阪大学)、酒井志朗

ムな構造を持ちます。このような構造の違いが物質の性質

上級研究員(理研)、市岡優典教授(岡山大学)、Anuradhaに大きな影響を与えることはよく知られています。ところ

Jagannathan 教授(Université Paris-Saclay)らとの共同が、物質にはもう一つの固体状態があり、それが「準結晶」

研究によるものです。研究のきっかけは、私が岡山大学理です。準結晶は結晶とは異なって周期的な構造を持ちませ学部物理学科に在学時の卒業研究です。思い返すと最初のんが、アモルファスとも異なってある種の規則性を持ちま頃は勉強することが山のようにあり、先生方との議論につす。このような不思議な構造を持つ準結晶が本研究の舞台

いていけず、苦しくもどかしい思いもしました。また、恥です。

ずかしながら私のマイペースな性格のために、おそらく先2018 年に準結晶の合金系でバルクの超伝導が初めて報

生方の思うような結果を出せない時もあったと思います。

告されて以来、準結晶の超伝導特性にさらなる注目が集ま

それでも粘り強く指導していただいたおかげで、このようっています。ここで超伝導とは、ある転移温度以下で電気に一つの成果をあげられたと思います。また、この経験が抵抗がゼロになる現象です。そのような性質を示す状態のきっかけとなり、物性研究に興味を持つことができました。

物質(超伝導体）に対して磁場を印加すると、Meissner 効

この場を借りて深く感謝を申し上げます。今後はさらに研果で知られるように物質表面に磁場を遮蔽する電流が現れ、究に励み、押川研究室でのテーマも同様に発展させていき

これを一般に超伝導電流と呼びます。先行研究によると、たいと思います。

並進対称性(構造の規則性)の欠如に起因する超伝導秩序変数の非一様な空間分布や弱結合領域における有限重心運動

参考文献

量を持つ Cooper 対の存在が指摘されています。しかし、[1] T. Fukushima, N. Takemori, S. Sakai, M. Ichioka, andこのような超伝導状態の電磁応答と準結晶の幾何学的構造

A. Jagannathan, J. Phys.: Conf. Ser. 2461, 012014の間の関連性は未解明です。

(2023).

そこで、私たちは超伝導電流の実空間分布を通して、準[2] T. Fukushima, N. Takemori, S. Sakai, M. Ichioka, and結晶超伝導体の磁場に対する応答特性の理解を試みました。

A. Jagannathan, Phys. Rev. Res. 5, 043164 (2023).

具体的には、面内に印加される一様なベクトルポテンシャ
ルの下で、その応答として現れる局所超伝導電流とそれの常磁性・反磁性成分の実空間分布を解析しました。8回
対 称 性 を 持 つ Ammann-Beenker (AB) 構 造 上 で 引 力
15

物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

エヌエフ基金 第12回(2023年度)研究開発奨励賞を受賞して国際超強磁場科学研究施設 特任助教
この度、私の「パルス強磁場中の精密物性測定技術の開今城 周作

習を繰り返しました。

発」という研究業績に対して一般財団法人エヌエフ基金か

本番は昼 1 番の発表で、練習のおかげでスムーズに発表

ら研究開発奨励賞が授与されました。この賞は革新性と独を終えることができました。大変興味をもっていただけた

創性が高く、かつ科学や技術の進歩・産業発展に貢献するようで多くの審査員の方々から質問をいただき、発表内容

研究開発活動を顕彰し、研究開発のさらなる発展を担う若も高く評価していただけました。その良い反応から自信を手研究者に授与される賞です。今回の募集分野は大枠とし取り戻していたのですが、ただ、他の受賞者の方々の発表て「先端計測」「環境・エネルギー」「新価値創成」の 3 分

はどれも非常に面白く、誰が優秀賞になるか全く判断がつ野で、化学・生物・物理、そして宇宙や工学系、エネルギ

きませんでした。

ー関係と幅広い分野の研究者が応募する中で、私は「先端そして発表会翌月の授賞式。ドキドキしながら結果発表

計測」の分野で受賞しました。第 7 回(2018 年度)には強を聞きました。そして、結果は…………、残念ながら優磁場施設の松田研元助教の池田暁彦氏(現電通大助教)も同

秀賞には選ばれず

じ「先端計測」分野で受賞し、物性研強磁場施設の計測技戦で、受賞者全員が審査員の一人からは 1 位か 2 位の評価

術の高さが評価されているように感じました。第 10 回を受けていたようです。授賞式後の懇親会で物性研名誉教(2021 年度)には物性研現所員の高木里奈氏が優秀賞を受

授の勝本先生から「今城さんの発表に 1 位をつけた審査員

賞し、また、昨年度まで物性研の森研に在籍していた出倉の先生もおられたし、惜しかったよ」という話を伺って、駿氏(現東北大助教)も偶然にも私と同じタイミングで受賞

次の研究も頑張ろうというモチベーションに繋がりました。

することとなり、物性研に馴染みの強い賞であると同時に、

閑話休題、受賞内容についても紹介しなければならない

科学技術における物性研の存在感の強さも感じました。

。全体講評によると今回は非常に接ところですが、昨年度に受賞しました ISSP 学術奨励賞とさて、本賞の特色については既に 2019 年 4 月の物性研

内容は大きく被っており、詳しい内容は物性研だより(第

だより(第 59 巻第 1 号)にて池田さんが詳しく述べていら63 巻第 2 号)を見ていただければと思います。今後も研究っしゃるので、詳細はそちらを参照ください。本賞はまず活動に邁進し、更なる発展を目指していきたいと考えてい全応募者から 10 名程度の受賞者が書類選考にて選出され、ます。

その受賞者がオンラインで研究発表会を行います。その発表によって更にその中から 2 名の優秀賞が選出されます。
優秀賞の副賞は 50 万円で、普通の奨励賞では副賞は 10 万円となります。奨励賞を戴くことが既に栄誉なことなのですが、その上で受賞者たちは目の色を変えて発表スライド
作りに全集中し、発表会への気合いの込め方は尋常じゃありません。事前に発表資料を提出し、受賞者全員分のスライドを確認することができるのですが、他の受賞者の完成度の高いスライドに圧倒され、あまりにも拙い自分のスラ
イドと準備不足が恥ずかしくなりました。発表会前に池田さんと話す機会があって聞いたところ、池田さんも当時は念入りに準備をしたようで、それでも優秀賞に選出されずに敗北感と悔しさから大泣きをしたということでした(真偽不明）。そこで、池田さんに自慢するためにも奮起し、スライドの準備不足を補うために短い期間でしたが発表練■■■■ ■■■

授賞式にて。

物性研だより第 64 巻第 1 号

16日本膜学会「第 45 年会」
・「膜シンポジウム 2023」
合同大会学生賞を受賞して軌道放射物性研究施設 原田研究室 博士後期課程 2 年 冨依 勇佑
2023 年 11 月 20 日～22 日に早稲田大学リサーチイノベ
ーションセンターにて行われた日本膜学会「第 45 年会」
・「膜シンポジウム 2023」合同大会[1] において、学生賞を受賞いたしました。この賞は、同大会にて行われた約 70
演題の発表の中から、厳正な審査を経て、特に秀でた研究
およびプレゼンテーションを行った者に授与されます。このような栄誉に恵まれたこと、大変光栄に存じます。
受賞対象となった発表は「軟 X 線発光分析を用いた疎水性単分子膜界面における撥水挙動解析」です。以下に研究
内容を簡潔にご紹介いたします。
本研究では、多様な機能を付与できるナノ構造材料である自己組織化単分子膜の膜界面における水の吸着挙動に関Fig. 1. Schematic of experimental setup for XES measurements
and magnified view of the substrate surface.

して知見を得るべく、元素ごとに占有軌道の電子状態を観測できる強力なツールである軟Ｘ線発光分光 (XES) を用
い、界面での疎水性が異なる多様な単分子膜上での水の電参考文献

子状態を解析しました。一般に真空中での測定を要する[1] 一般社団法人 日本膜学会 公式ぺージ

XES ですが、我々の研究グループが開発した、気体・液体雰囲気下においても XES 測定を可能とするセットアッhttps://www.maku-jp.org/[2] Yamazoe, K. et al., Langmuir, 2017, 33, 3954–3959.

プ(Fig. 1)[2] を用いることで、機能発現時における水の電子状態解析から、分子レベルで水の吸着メカニズムに関する知見を得ることに成功しました。発表では、ハイドロカ
ーボン鎖とフルオロカーボン鎖の比較を通じて、鎖への水の取り込みにおける顕著な違いを、XES より得られた水の水素結合構造より明らかにしました。さらにこの実験的に観測した吸着事象の差異を分子動力学シミュレーション
により可視化することで、分子鎖が水の段階的な吸着に対して与える影響について詳細に考察しました。
本成果は、広範な分野で利用されている機能性材料の分子設計に新たな視点を提供し、その開発に大いに貢献することが期待されます。
最後になりますが、本発表を行うにあたり、日頃よりご指導頂いている原田慈久教授、木内久雄助教をはじめ、共に切磋琢磨している研究室の皆様やお世話になった多くの方々にこの場を借りて厚く御礼申し上げます。この度の受賞をより一層の研究への奮起として活かしたいと思います。
17

物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

第 18 回日本物理学会若手奨励賞を受賞して附属極限コヒーレント光科学研究センター 板谷研究室助教

栗原 貴之

この度、第 18 回日本物理学会若手奨励賞(領域 5：光物

上向き・下向きの両状態が混ざり合い、正味の磁化はゼロ性)を受賞する栄誉に与りました。受賞となった研究対象となるのが普通です。しかしここで光照射の前に、金属は「テラヘルツ・中赤外における非線形マグノニクスと分プラズモン構造を使って増強した高強度の THz 波[2]でマ

光手法の開拓」です。この一連の研究は、私が博士課程時

グノンを励起しておいてやると瞬間的に磁化が傾くため、

代に在籍した物性研の旧末元徹研究室から開始して、ドイ

ここにタイミングよく光パルスを照射することで相転移のツのコンスタンツ大学におけるポスドク時代から現在に通方向性が決定的に定まり、終状態では飽和磁化の 80%にじて行ってきたものです。この間様々な方々のご協力を頂近い巨大な磁化を生成できることがわかりました。この結

きましたことを、この場を借りて感謝申し上げます。

果は THz 波を用いたスピンスイッチングの最初期の実現

私はフェムト秒からピコ秒といった超高速時間スケール

例の一つとなりました。

における磁性体のスピンダイナミクスに関して研究を行っ

二つ目の論文は、光誘起の後にスピン再配列相転移が生ています。反強磁性体などでは強い交換相互作用によってじるまでの微視的な機構をより詳しく調べたものです[3]。

自然共鳴周波数が THz に達することが知られ、従来のス

一般的に考えられてきた機構は、光照射を行うとまず電子

ピントロニクスデバイスを数桁高速化できる可能性から注系から格子系へエネルギーが緩和し、それに伴って 4f 系

目を集めています。このような速いダイナミクスを測るにの電子状態が熱化することで 3d-4f 交換結合により磁気異は電気的な分解能では追いつけないため、超短パルスレー

方性が徐々に変化していく、というものでした[4]。しかザーが必要になります。通常の超高速実験の研究室では可し、近赤外光を使った励起ではそれぞれの過程を分離する

視から近赤外のフェムト秒レーザーが比較的簡便に得られことが難しく、緩和の各過程がどの程度の時間スケールでるため、これを使ったポンププローブ分光は従来数多く行生じるのかは不明な部分が多い状況でした。これを明らか

われてきました。これに対し、2010 年代前後から発達しにするために、高強度のフェムト秒中赤外光源を用いててきた高強度 THz 波や中赤外光などの光子エネルギーの4f 電子系の内部遷移を共鳴的に励起するという実験を行

低い赤外パルスを用いると、余剰エネルギーが生じないた

ないました。比較のために行ったフォノン励起の場合は光めスピン系を非熱的に励起でき、コヒーレントなマグノン

励起後数 ps 経ってから再配列転移が生じ始めるのに対し、をピコ秒スケールで精密に制御できることが知られてきま

4f 共鳴励起では瞬間的に磁気異方性が変化し、励起直後した。末元徹研究室は当時このことを世界に先駆けて示しから相転移が始まることがわかりました。このことから、たグループの一つであり、私は物性研合成室のフローティ

従来見られていたデッドタイムは確かに格子系の加熱に対ングゾーン炉を用いて合成した高品質のオルソフェライト

応する時間スケールであること、また fs の中赤外共鳴励

単結晶(RFeO3, R=希土類または Y)をターゲットとして、起によってこれを回避し高速な相転移を引き起こすことがこうした赤外パルス光源を用いたスピン系の超高速分光・可能であることが分かりました。

制御手法を開発してきました[1-7]。

三つ目の論文では、高強度 THz 波によって誘起された一つ目の論文は、超高速磁気相転移の過程において対称

非線形なスピンダイナミクスの観測方法に関する研究を行性の破れを決めるものは何か？という問いに対して取り組いました[5]。通常スピンダイナミクスの光学応答は誘電んだものです[1]。ErFeO3 はスピン再配列相転移という率の非対角項にあたる磁気光学効果(ファラデー効果など)

2 次の相転移を持ち、85 – 96 K 付近で弱強磁性の配列方をプローブとして観測されることが多いですが、ここでは向が連続的に 90 度回転します。この過程は定常温度だけ

磁気複屈折効果という誘電率の対角項の変化を用いてプロでなく可視光による瞬時加熱でも生じさせることができまーブすることにより、スピンダイナミクスの 2 次高調波成

すが、ゼロ磁場下で実験を行うと相転移後の磁化状態は分が感度良く観測できることを発見しました。詳細な理論■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

18解析を行うと、このような非線形応答は異なるマグノン間の非調和な結合に起因している可能性が示唆されます。その様子は後に共同研究者である MIT のグループによる 2次元分光実験で明瞭に観察されました[6]。
テラヘルツ波による超高速スピン制御、いわゆるテラヘ
ルツマグノニクスに関わり始めてから 10 年近くになりま
すが、本研究を通じて実に多くの方々と知り合う機会に恵まれたことを何よりも有難く思います。物性研所内の様々な部門・研究室をはじめ、リーディング大学院の海外派遣
プログラムでインターンを行った MIT の Keith Nelson 研、
ポスドク先であり興味本位の挑戦的な研究にも関わらず大変 な 協 力 を し て く だ さ っ た Konstanz 大 の Alfred
Leitenstorfer 研など、今でも現在進行形で共同研究を続けさせていただける国内外のネットワークを構築できたのは得難い経験でした。今後も超高速物性を明らかにするための光源・計測技術開発を通じて、物性コミュニティの発展に寄与できるよう研究を続けていきたいと思います。

[1] T. Kurihara, et al., Phys. Rev. Lett. 120, 107202 (2018).
[2] T. Kurihara, et al., Phys. Rev. B 90, 144408 (2014).
[3] G. Fitzky, et al., Phys. Rev. Lett. 127, 107401 (2021).
[4] K. Yamaguchi, et al., Phys. Rev. B 92, 064404 (2015).
[5] T. Kurihara, et al., Commun Phys 6, 51, 1–6 (2023).
[6] Z. Zhang, et al., Nat. Phys. (31 January 2024).
[7] M. Weiss et al., Nat. Commun. 14, 7651 (2023).

19

物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

電気通信大学基盤理工学専攻 特任研究員
物性研究所・附属国際超科学研究施設 ISSP リサーチフェロー
Communications Materials 誌は Springer Nature が出

この研究を始めたき

版する約 600 誌のオープンアクセス誌の一つで、査読者かっかけは博士 2 年の時

ら毎月「Outstanding referee」を選出しています。このに手掛けた論文でし程誠に幸運ながら、査読者として論文の質向上に寄与するた。磁気抵抗の異方性機会をいただき、賞まで賜ることができました。博士号をが磁場の強さによってとって間もないにも関わらず、このような栄誉に預かれた

変化する現象に関しことを大変うれしく思います。博士課程では「強磁場中のて、1 電子描像の範囲

輸送現象」「スピン軌道相互作用」「バンド間効果」が研究で実験をよく説明できの主軸でしたが、これらの知見を活かせる論文の査読に当る物理的起源を思いつたったことも幸運でした。

き、計算結果も複数の査読を通して著者の思考を知り、議論を深めていく過程

山田 暉馨

2023 年 12 月 8 日
東北大金属材料研究所にて実験と定性的によく似は、自分の論文執筆や校正作業とはまた違った面白さがあたふるまいを示していました[2]。喜び勇んで執筆・投稿

りました。他のレフェリーと全く正反対の評価を下し、孤したのですが、レフェリーの返事は手厳しいものでした。

独感に苛まれたこともありましたが、虚心坦懐な姿勢を崩

当時は量子論に基づいて求めた磁場中のキャリア密度を古さず議論を続けたことが良い結果につながったと思います。

典論の伝導度に代入するという方式をとっていましたが、キャリア密度が変化しうるような強磁場において古典的な昨年の 12 月には、東北大学金属材料研究所にて行われ式がそのまま成立するかどうかは自明ではないことに加え、た強磁場科学研究会「強磁場研究における次世代ネットワ

厳密な量子論に基づいていない点を批判されてしまいましーク形成とサイエンスの新展開」において「若手優秀発表

た。これを受けて、第一に「すでに誰かが量子論から磁気賞」を頂くことができました。発表内容は「磁気輸送現象

伝導度テンソルを導き、古典論との対応も調べているだろにおける非平衡－平衡クロスオーバー」で、広い磁場領域う。」と思い至り文献調査をしました。しかし対応関係にに適用可能な電気伝導度テンソルを量子論から導く方法おついて詳しく述べている教科書や論文は一向に見つかりま

よび、古典論との対応付けに関連する発表でした[1]。

せんでした。かといって量子論に基づいた磁気伝導度を一から求めるのはボルツマン方程式を解くほど簡単ではないとすぐに分かりました。このことは以後ずっと心残りで、いずれは自分の手で導出せねばと思い、ほかのテーマに取り組む傍ら計算を進めました。
一連の結果を得たのは博士課程最後の冬でした。ここで得られた伝導度は古典公式と形式的にほとんど同じでありながら、エネルギー分散のランダウ量子化に伴ってキャリア密度が磁場依存性をもつことを明確に示しており、博士2 年からの宿題にようやく回答することができました。また特に印象に残っているのは、強磁場極限をとると 1969
年にアブリコソフが別の方法で導いた結果[3]と完全に一Communications Materials 誌から贈られた賞状致したことでした(仮定がほとんど同じなので当然のことなのですが)。弱磁場では古典に一致し、ランダウ量子化■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

20

を取り込んで強磁場にも適用できる公式ができたと確信した瞬間でした。
古典的によく知られている式でも、ひとたび量子の世界に入るとそれを再現するには想像以上に手間がかかる場合があります。しかし改めて量子論に基づいた視点で眺めてみると、自明としか思えなかった式が全く異なる解釈を持つことがあると分かります。ホール伝導度における散逸伝
導から非散逸伝導へのクロスオーバーはその一例で、電流を非平衡流と平衡流に分けることにより磁場下での二者の移り変わりが明確になり、2 次元系の量子ホール効果との関係も見えてきます。古典的な公式の中には、あえて量子論から再発明することで新しい発見が生まれるようなものが隠れているのかもしれません。
私は物性理論を始めてからまだ日が浅いのですが、特に量子輸送論を扱って感じることは、作業のほとんどが数学的な操作の繰り返しであって、中々物理にはたどり着けないということです。しかし最後まで計算(特に解析計算)をやりきることができれば、突如として物理が顔を出し、各項が現象の起源を語り始めます。このような目の覚めるよ
うな喜びを目指して日々計算を進めています。
「Outstanding referee」を受賞することになった査読
では、電気通信大学の伏屋雄紀先生の研究室で培った知見が大いに役立ちました。「若手優秀発表賞」を受けた研究内容も同研究室での議論に端を発しており、博士課程は大変実りのある 3 年間だったと思います。また、物性研強磁場の徳永将史先生のご厚意により、強磁場コミュニティとのつながりを持たせていただいたことも発表賞の受賞につながりました。両先生に改めて御礼申し上げます。加えて
東大強磁場を中心とした学術変革領域研究「1000 テスラ
超強磁場による化学的カタストロフィー：非摂動磁場による化学結合の科学」に研究員として採用していただいた事で、学内外の幅広い研究に触れる機会ができました、代表の松田康弘先生に御礼申し上げます。

(参考文献)[1] A. Yamada and Y. Fuseya, arXiv:2307.00763 (2023).
[2] A. Yamada and Y. Fuseya, Phys. Rev. B 103, 125148(2021).
[3] A. A. Abrikosov, Sov. Phys. JETP 29, 746 (1969).

21

物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

物性研に着任して物性理論研究部門

川畑 幸平

2013 年に東京大学に学生として入ってから 10 年が経っ定することが目的で、適性がないとわかったらその後は人て、教員として東京大学に勤めることになった。生まれ育文科学の大学院に入り直そうと思っていた。その判定のたった関西を離れて初めて駒場キャンパスに来た 10 年前のめの大学院 5 年間と最初から考えていたこともあって、物気持ちと、東京での 9 年間の学生生活およびプリンストン

理の研究にはできるかぎり努力した。しかし、心性としてでの 1 年間のポスドク生活を経て柏キャンパスに来た今のは人間的な営みに惹かれていたこともあって、自分が物理

気持ちは、もちろん大きく異なる。

を専攻していることに、つねに引け目があった。5 年間の駒場には理科 3 類で入学し、当初は医学部に進むつもり

期限が近づいてきた博士課程の半ば、新型コロナウイルスだった。中高生のころには国際物理オリンピックに参加すが世界を直撃したころ、自分にとって何が重要か、再び悩るなど、大学以降の物理もすすんで勉強していたが、物理んだ。そうして自身のこれまでの研究を見返したとき、歴がふつう対象とする自然現象よりも、人間が関わる営みに史のなかで残ってきた概念と比較するともちろん些細なも

そもそも興味があり、脳科学や神経科学を専攻しようとしのであっても、それでもたしかにあたらしい概念が提示さた。しかし、しばらく医学部の研究室に通って顕微鏡に向れているように思った。究極的には、自分が物理に感じてかっていると、医学研究に適性がなく、人間であるとはど

きた魅力は、現象自体は自然のなかでただ生成生起していういうことかといった理論にむしろ関心があることに気づるはずなのに、自然に内在するわけではないフィクショナく。関心の内容から自然なように、同時期に人文科学をよルな概念を人間が生み出して、ひとまとまりの論理的な物

く学ぶようになった。文字通り生をかけて自分の感覚に内語が作られることにあった。その意味で、小説を読んだり側から向き合い、特異であるがそれゆえに普遍性を帯びる映画を観たりするなかで得られる感動と、自分のなかではような哲学や文学を学んだ。世界にはこんなひとが生きて同じ感覚だった。自分の研究がそういったあたらしい概念

いたのかと驚き、その底知れなさを感じるとともに、ずっをすこしは与えられていると思えたとき、こういう物理学と抱いていた閉塞感が解消され、希望がもてた。

者が世界にいてもいいだろうと、自分自身の存在を肯定で人文科学と自然科学では、どちらがより遠くに行けるのきるようになった。

だろうと考え、その選択に悩み続けたとき、自分の目の前

大学院を卒業してからは、プリンストンでポスドクとしには何人かの自由な先生がいた。目が覚めるような鋭いテて勤めた。幼いころから欧米の大学にあこがれていたもの

クスト解釈を示す哲学の先生、生命科学で博士号を取りなの、ずっと留学する機会がなく、その最後の機会ではないがらも美術史に転向した先生、「つまらない医者だけにはかと思っていた。期待と不安をもって臨んだプリンストン

なっちゃだめだよ」と言った医学の先生。自分自身の問いでは、多くのひとにめぐまれて、自分の研究は好意的に受に妥協せず向き合うその姿は輝いて見えて、つまるところ、け入れられた。国際的な研究環境との接続を維持し、同時

自分は学問そのものに関心があるのだと自覚した。学問をに自分が重要だと考える問いに向き合い続けることさえですることをつうじて、世界に新しいものの見方の地平を与きれば、どこにいても研究を続けられるだろうと思うことえられるようなことがしたかった。それに気づいたとき、ができた。

どの分野を専攻するかはそれほど重要ではなくなっていた

医学部に進むかどうか迷いながら、駒場の教室で哲学やが、特異な思想を展開した過去の哲学者がもし今を生きて

美術の授業を受けていたころからずいぶん遠くまで来てしいたとしたら、物理を専攻するのではないかというようなまったような気がする。そのころいやだったのは、自分のことを思った。将来的に哲学や文学を専攻することになっ生に関わるような人間的なこととまともにぶつかることをても、まず物理を学んだほうがいいようにも直観した。

恐れて、それを避けるようにして自然科学に専念すること

そうして理学部物理学科に進学して、大学院では物性理だった。それに無自覚でいることもいやだった。自分もこ論を専攻した。物理の理論研究に適性があるかどうかを判れからそういう研究者になっていくか、はたしてどうか。

■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

22物性研究所短期研究会「熱電材料の高性能化はどこまで行くか」開催報告

附属物質設計評価施設 岡本 佳比古
形 式：東京大学 物性研究所 大講義室における対面方式
日 時：2023 年 12 月 5 日 10 時～12 月 6 日 16 時 45 分
提案者：森 孝雄（物質・材料研究機構）、岩佐 義宏（東京大学）、小形 正男（東京大学）、常行 真司（東京大学）、
寺崎 一郎（名古屋大学）、福山 秀敏（東京理科大学）、山本 貴弘（東京理科大学）、岡本 佳比古（東京大学）、
中辻 知（東京大学）、森 初果（東京大学）

熱電変換は固体中の伝導電子による電気エネルギーと熱系、薄膜など、多岐にわたります。また、新材料開発の物

エネルギーの直接変換です。現在、ペルチェ冷却と呼ばれ理的なアプローチについても、フォノンの制御やゼーベッる固体素子を用いた冷却・温度制御技術として広く実用さ

ク係数の増大といった方法だけでなく、トポロジカル物性

れていますが、一方でゼーベック効果により熱エネルギーや磁性との相関などさまざまです。本研究会では、各招待から電気エネルギーを取り出すこともできるため、廃熱発

講演者の持ち時間を質疑込みで 20 分と短めに設定したう電の省エネ効果や無数のセンサーの自立電源としても期待えで、研究会の最後に総合討論の時間を設けました。それされています。熱電変換をより広範な用途で実用するため

により、熱電研究の多彩なアプローチを俯瞰的に見渡しなには、素子を構成する熱電変換材料がより高い性能を示す

がら、今後、大きな性能向上に繋がりうる重要なポイント必要があります。この性能は、ゼーベック係数 S、電気伝を集中的に議論し、その結果得られた知見を各参加者が共導率 σ、熱伝導率 κ、動作温度 T を組み合わせた無次元性有することを目指しました。研究会の使用言語は英語を基本

能指数 ZT = S2σT/κ で表されますが、これらの物理パラメとし、各招待講演の講演と質疑応答は英語で行われました。

ータにはトレードオフの関係があり、高性能化は容易であ研究会には 110 名を超える多くの方の参加登録があり、りません。しかし近年、さまざまな高性能化の戦略により会場となった大講義室において活発な議論が行われました。

高い ZT が実現しており、従来は ZT ~ 1 が高性能材料の

特に、民間企業に所属される方にも多く参加いただき、熱一つのベンチマークとされていましたが、最近では ZT > 2

電研究の裾野の広さ、社会への繋がりの強さを改めて感じに達する高性能材料の報告が増えています。また、巨大なました。研究会では、冒頭に提案代表者の森孝雄先生と出力因子 S2σ を示す物質系も発見されてきています。理論

廣井所長のご挨拶があった後、森孝雄先生と小形正男先的側面に関しても近年進捗があり、従来は現象学的な半古生による、それぞれ実験、理論の立場から熱電研究の現状

典的なボルツマン理論が用いられてきましたが、ここ数年、を俯瞰する招待講演から始まりました。初日の最後には熱電現象を量子力学的に取り扱う熱電線形応答理論が開発

福山秀敏先生による基調講演が行われました。「熱流とはされ、従来の予測を超えた新規な熱電特性の発見への道筋何か」という熱電変換にとって核心的でありながら難しいが切り拓かれ始めています。さらに、トポロジカル材料、問いかけに始まり、いかにして“Beyond Mott”を目指すか

カーボンナノチューブ、有機材料といった、これまでの材について、さまざまなアプローチが議論されました。「基料開発の主戦場とは異なる新規材料系においても高い熱電礎と応用の区別はない」という久保亮五先生のお言葉の引性能を示すさまざまな新材料系が見出されています。

用もあり、熱電研究が物性研究者にとって挑戦的かつ魅力

このように、熱電変換材料の開発は実験的にも理論的に的な研究対象であることを再認識できました。2 日目も、も大きな進展がみられる状況にあります。そこで、熱電変

パナソニック株式会社 菅野勉 主席研究員による Mg3Bi2

換材料に関する集中的な議論を通じて新たな展望を切り拓

系の欠陥の化学とフォノンの性質に関する招待講演を皮切くことを目的とした短期研究会を、2023 年 12 月 5 日と 6

りに、午後のポスターセッションも含め、活発な議論が行

日に、物性研究所大講義室を会場とする対面方式によってわれました。最後に、山本貴弘先生を座長として総合討論

開催しました。研究会がカバーすべき材料系は、従来材料が行われ、多岐にわたる講演が振り返られるとともに、である無機系のナローギャップ半導体から有機物、低次元

フォノンの問題を中心に討論が行われました。特に、実23

物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

験的に観測された特異なフォノンの散乱現象におけるディ

まとめで森孝雄先生が話されたように、本研究会は物理スオーダーやグレインの役割や、ソフト化、相転移の効果

ベースで熱電変換を議論する国内の研究会としては大部分などが議論されました。個人的には、理論サイドではゼーの主要研究グループに参加いただけた、またとない機会とベック係数と電気伝導率からなる出力因子の解釈には道筋なったと思われ、今後、このような研究会を継続して行うが見えているものの、特に dirty な系の熱伝導率の解釈がなど、熱電研究グループの高いポテンシャルを生かせるよ大きな問題と感じられている一方で、実験サイドでは、熱うに取り組んでいかねばならないと感じました。このよう伝導率の低減に関しては理屈は抜きにしても有効な処方箋

な有意義な短期研究会を無事に開催できたことを、全てのが揃いつつあるため、出力因子をいかに実験的に向上させ参加者の皆様と、研究会の運営に携わった全ての方に感謝るかが重要という意見を、興味深く感じました。最後の申し上げます。

プログラム
Dec. 5th
10:00-10:05

Welcome Address (Takao Mori, Chairperson)

10:05-10:10

Greetings (Zenji Hiroi, ISSP Director)

Session 1
10:10-10:30

Chair: Yoshihiko Okamoto (The University of Tokyo)
Takao Mori (National Institute for Materials Science)“Development of enhanced thermoelectric materials and viable devices”

10:30-10:50

Masao Ogata (The University of Tokyo)“Recent Development of Electrothermal Transport Properties in Microscopic Theory”

10:50-11:10

Kazuhiro Yanagi (Tokyo Metropolitan University)“Thermoelectric properties of single-walled carbon nanotubes”

11:10-11:30

Takehiko Mori (Tokyo Institute of Technology)“Temperature Dependence of Field-Effect Thermoelectric Power in Rubrene Crystals”

11:30-11:50

Takahiro Yamamoto (Tokyo University of Science)“Kubo-Luttinger linear response theory of thermoelectric transport in disordered systems”

11:50-12:50 Lunch
Session 2
12:50-13:10

Chair: Satoru Nakatsuji (The University of Tokyo)
Yoshiaki Nakamura (Osaka University)“Methodology of thermoelectric performance enhancement in low dimensional Group IV element
materials”

13:10-13:30

Jun Hayakawa (Hitachi, Ltd)“High power and environmentally friendly Si-based themoelectric materials”

13:30-13:50

Manaho Matsubara (Tokyo University of Science)“Theoretical analysis of thermoelectric effect in FeSe thin films based on two-band model”

13:50-14:10

Akitoshi Nakano (Nagoya University)“Thermoelectric property of uncompensated semimetal Ta2PdSe6”

14:10-14:30

Yoshihiko Okamoto (The University of Tokyo)“Electronic states of a one-dimensional van der Waals crystal Ta4SiTe4”■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

24

14:30-14:50

Yoshihiro Iwasa (The University of Tokyo)“Two dimensional materials”

Session 3
15:10-15:30

Chair: Hatsumi Mori (The University of Tokyo)
Satoru Nakatsuji (The University of Tokyo)“Large Magnetothermoelectric Effects of Topological Magnets and Their Applications”

15:30-15:50

Masaki Mizuguchi (Nagoya University)“Thermoelectric power generation by magnetic nano-structures”

15:50-16:10

Kenichi Uchida (National Institute for Materials Science)“Hybrid Transverse Magneto-Thermoelectric Cooling in Artificially Tilted Multilayers”

16:10-16:30

Akio Kimura (Hiroshima University)“Elucidating the ‘actual’ spin-resolved band structure of magnetic thin films for enhanced
thermoelectric generations”

16:30-16:50

Taishi Takenobu (Nagoya University)“Unsolved problem in organic polymer materials”

16:50-17:10

Junichi Takeya (The University of Tokyo)“Thermo-electric properties of doped organic crystalline semiconductors”

Keynote Talk

Chair: Masao Ogata (The University of Tokyo)

17:30-18:00

Hidetoshi Fukuyama (Tokyo University of Science)“Search for good thermoelectrics based on Kubo-Luttinger theory”

Dec. 6th
Session 4

Chair: Ichiro Terasaki (Nagoya University)

10:00-10:20

Tsutomu Kanno (Panasonic Holdings Corporation)“Defect chemistry and phonon damping in high-efficiency n-type Mg3Sb2-based thermoelectric materials”

10:20-10:40

Tsunehiro Takeuchi (Toyota Technological Institute)“Development of high-performance thermoelectric materials using constructive electronic structure
modifications and composite effects”

10:40-11:00

Chul-Ho Lee (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology)“Development of thermoelectric materials with low thermal conductivity”

11:00-11:20

Naohito Tsujii (National Institute for Materials Science)“Development of Thermoelectric Materials using Magnetic Interaction”

11:20-11:40

Kaoru Toko (University of Tsukuba)“Thermoelectric properties of low-temperature polycrystalline group IV semiconductor thin films”

11:40-12:00

Kazuhiko Kuroki (Osaka University)“Theoretical studies on the thermoelectric properties of CaAl2Si2-type Zintl phase compounds”

12:00-13:00 Lunch25

物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

13:00-13:45 Poster Session
Session 5
13:45-14:05

Chair: Takao Mori (National Institute for Materials Science)
Ichiro Terasaki (Nagoya University)“Scattering time: the last black box”

14:05-14:25

Hideaki Maebashi (The University of Tokyo)“Lorenz Ratio in Strongly Correlated Electron Systems: Effects of Umklapp Scattering”

14:25-14:45

Jun Fujioka (University of Tsukuba)“Thermoelectric oxide narrow-gap semiconductor: electron-doped Pd-oxide”

14:45-15:00

Masayuki Ochi (Osaka University)“Electron-hole dichotomy and enhancement of thermoelectric power factor by electron-hole-asymmetricrelaxation time: a model study on a two-valley system with strong intervalley scattering”

15:00-15:15

Yoshiki Sato (The University of Tokyo)“Orthogonal thermoelectricity in a multi-dimensional goniopolar conductor LaPt2B”

Session 6

Chair: Takahiro Yamamoto (Tokyo University of Science)

15:35-16:35

General Discussion

16:35-16:45

Closing研究会当日の会場の様子■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

26

ISSP ワークショップ「表面界面スペクトロスコピー2023」

日 程：2023 年 12 月 20 日(水)～12 月 21 日(木)場 所：物性研究所本館 6 階講義室およびラウンジ（対面形式）
提案者：尾崎泰助、杉野修、長谷川幸雄、松田巌、𠮷信淳
URL：https://yoshinobu.issp.u-tokyo.ac.jp/ISSPWS_SIS2023.html
本ワークショップは、2023 年 12 月 20 日(水)～12 月 21

原子・分子スケールの構造とダイナミクスの探索」

日(木)に、東京大学物性研究所および表面界面スペクトロ●招待講演：長谷川修司(東大・理)「量子物質表面の構

スコピー研究会の共催のもと、物性研究所本館 6 階講義室

造・電子状態・電子輸送」

およびラウンジにおいて対面形式で行われた。事前の参加

さらに、一般口頭講演 8 件、学生賞応募口頭講演 8 件、登録者数は 128 名であったが、実際の参加者数は、12/20

ポスター講演 47 件が発表された。表面界面における超高は 110 名、12/21 は 81 名であった。

速分光、デザインされた電極触媒や単一原子合金触媒の反表面・界面は、近年注目されているトポロジカル物質の応、局所プローブ顕微鏡/分光による単一原子・分子の物

表面状態など学問的な観点からだけでなく、物質変換・エ性や反応、最先端の第一原理計算による表面動的過程や振ネルギー変換の舞台であるがために、地球環境・エネルギ

動ダイナミクスの計算、金属ナノ粒子の近接場と分子の相ー・情報分野における課題解決につながる触媒・太陽電互作用、探針増強効果を使ったラマン分光や和周波発生分

池・燃料電池・二次電池・各種デバイスなど応用面でも重光、低次元物質の電子物性や反応などを含め、表面界面に要性が増している。最近の実験手法および第一原理計算のおける最先端の研究成果が発表され、たいへん活発な議論進歩により、理想的なモデル表面だけでなく、複雑な表面が行われた。ワークショップ後の参加者からの声によると、系への展開や、実際の材料における動作環境下での表面界

若い参加者を中心とした多様な内容と久しぶりの対面によ面を局所的にオペランド観測することが可能になってきた。

る熱い議論が好評であった。

また、表面界面では細部に物性や機能発現の本質が存在すプログラムの詳細と講演要旨集は、以下の Web サイト

ることが多く、それらを原子・分子スケールで観測し理解よりダウンロードすることができる。

することができるようになってきた。

https://yoshinobu.issp.u-tokyo.ac.jp/ISSPWS_SIS2023.html

本 ISSP ワークショップでは、表面振動分光、局所プロ
ーブ顕微/分光、表面非線形分光、光電子分光、放射光分
光など、表面・界面に敏感で選択的な分光実験や理論研究を中心とした最新の研究成果の講演およびポスター発表を通じて、多様なバックグラウンドを持つ研究者が討論を通して相互に理解し、新たな共同研究が生まれることを目的として開催された。

学生賞は厳正な審査(講演要旨による口頭発表選別と、発招待講演は以下の 5 件である。

表内容・質疑応答の評価)の結果、下記の 2 名に授与され●チュートリアル招待講演：松永隆祐（東大・物性研)

た。

「テラヘルツ分光の基礎と固体の高速ダイナミクス研究」●Zhipeng WANG(東北大学・多元研)「Unveiling spin

●チュートリアル招待講演：井手上敏也(東大・物性研)

configurations「対称性制御によるファンデルワールス結晶界面の物性開拓」

superconductor surface with sub-molecular resolution」●招待講演：稲垣 泰一(慶応大・理工)「低波数ラマン分●片岡佑太(東京大学・物性研)「機械学習ポテンシャルに

光シミュレーションによる界面水の分子間振動と緩和ダイ

よる金属表面水素拡散の経路積分分子動力学計算」

ナミクス」

なお、今回のワークショップの世話人として、所外から●招待講演：熊谷崇(分子研)「探針増強ラマン分光による

荒船竜一(物材機構)、奥山弘(京大)、金有洙(理研、東大)、

27

物性研だより第 64 巻第 1 号

of

Kondo

molecular■■ ■magnet■ ■ ■ ■

on

米田忠弘(東北大)、近藤剛弘(筑波大)、杉本敏樹(分子研)、

物性研究所の教員・事務職員スタッフ、事務補佐員および高木紀明(京大)、中嶋敦(慶應大)、横山崇(横浜市大)、渡大学院生の方々のご協力をいただき、ワークショップを円邊一也(京大・理)、所内からは尾崎泰助、杉野修、長谷川

滑に運営することができた。ここに深く感謝する。

幸雄、松田巌の各先生にご協力をいただいた。「表面界面スペクトロスコピー2024」は、米田忠弘・東北大学教授

文責：𠮷信 淳(世話人代表、ナノスケール物性研究部門所員)

を世話人代表として行われることが予定されている。
最後に、当初見込んでいた参加者数のほぼ倍となったが、参加者の集合写真（2023 年 12 月 21 日）

学生賞授賞式の写真（左：Zhipeng WANG、中：𠮷信 淳(世話人代表)、右：片岡 佑太）■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

28

ISSP ワークショップ

ISSP Women’s Week 2023

[期 間] ISSP Women’s Week : 2023 年 11 月 25 日(土)～2023 年 12 月 1 日(金）
[提案者] [代表] 松田巌、井手上敏也、大谷義近、岡隆史、岡崎浩三、押川正毅、徳永将史、中島多朗、藤野智子、
堀尾眞史、山浦淳一、Lippmaa Mikk
(所属は全員が東京大学物性研究所)[主 催] 東京大学物性研究所[協賛] 日本学術振興会 学術変革領域研究(A)「1000 テスラ超強磁場による化学的カタストロフィー：非摂動磁場による化学結合の科学」[ご支援] 本年度の企画はキオクシアホールディングス㈱の理系女性活躍推進活動にご支援いただきました。

§1 本年度の ISSP Women’s Week について

ISSP Women’s Week 2023 では初日に女子学部生及び女我々の生活環境は変化し続け、家庭や職場においても多子大学院生を対象としたイベント「やっぱり物理が好き！」様化が進み、今後は我々一人一人が満足する生き方と働きを実施し、その後、FD・SD 研修や女性研究者を講師と方が実現できる社会が必要となってきました。その中で、した部門・施設セミナーを行いました。そして最後の 2 日

科学技術の発展を志す若い世代に対しては適時適切に彼ら間を使って§3 の研究交流会を催しました。研究交流会でを迎える教育・研究の機会を示し、「旬な」ロールモデル

は様々な分野で活躍する研究者による招待講演(§3.1)やラを紹介し、そして彼らの「声」を聴く対話の場を設けるこ

ウンドテーブルディスカッション、ポスターセッションとが大切です。一方で物性科学の分野ではこれまで女子学(§3.2)、そして懇親会が実施されました。また、今年度は生・女性研究者の割合が低かったという経緯がありました。

過去 3 年間で初めて研究交流会の招待講演者として 2 名のそこで研究活動における女性比率向上を中心的な取り組み

男性研究者の方にもご発表頂きました。研究交流会も含めとして、東京大学物性研究所では学生(中学生、高校生、て ISSP Women’s Week 期間中の招待講演者(17 名)には大学生、大学院生)と若手研究者を対象に、｢やっぱり物理

それぞれのご研究を大変わかりやすくご説明いただき、さが好き！｣*1 ｢ISSP Women's week｣*2 ｢未来をのぞこう！｣

らにご自身のキャリアについてもお話しいただきました。

*3 の 3 つの事業に取り組んできました。

そのため、他分野の勉強になっただけでなく、人生設計に

ISSP Women’s Week は 2021 年度より実施しています。

ついても大変役立つ内容を聴くことができました。ラウン

今年度は 2023 年 11 月 25 日(土)～2023 年 12 月 1 日(金)ドテーブルディスカッションのトピックスは参加者の事前の 1 週間を開催期間としました。§2 に示すように様々なアンケートをもとに選定され「研究効率化の工夫」や「ラセミナーや研究会などのイベントを実施し、のべ 306 名のイフイベントの選択」などが話し合われました。ポスター

参加者がございました。また今回の企画はキオクシアホー

セッションでは物性研内の施設・部門・センターから推薦

ルディングス㈱の理系女性活躍推進活動にご支援いただき、された方々にご発表いただきました。懇親会では参加者にまた協賛として日本学術振興会

学術変革領域研究(A)よる発言の場も設けられ、様々な意見が飛び交い大変盛り「1000 テスラ超強磁場による化学的カタストロフィー：

上がりました。研究会閉会後に参加者の希望に沿った内容

非摂動磁場による化学結合の科学」からもご援助いただき

で物性研究所の見学も行われました。

ました。

*1 「やっぱり物理が好き！」ウェブページ：https://www.ipmu.jp/ja/20231125-WomenStudents*2 「ISSP Women's week 2023」ウェブページ：https://sites.google.com/g.ecc.u-tokyo.ac.jp/issp-womens-week*3 「未来をのぞこう！」ウェブページ：https://park.itc.u-tokyo.ac.jp/kashiwa-stem/※リンクからページへ行かない場合は、企画名をご検索ください。
29

物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

§2 ISSP Women’s Week 2023 週間イベント
11 月 25 日（土）13:00-17:00（オンライン）「やっぱり物理が好き！ ～物理に進んだ女子学生・院生のキャリア～」*1
11 月 27 日（月）13:30-14:30（オンライン）
FD/SD セミナー：小川真理子氏（東京大学 男女共同参画室）「日常の中で起こるマイクロ・アグレッション」
11 月 28 日（火）16:00-17:00（ハイブリッド）
理論セミナー：山岸愛氏（東京大学、理化学研究所）「Defining a quantum active particle using a non-unitary quantum walk」
11 月 29 日（水）10:30-12:00（オンライン）
SOR セミナー*4：鈴木真粧子氏（群馬大学大学院理工学府）「オージェ電子発見から 100 年-Hahn-Meitner 研究所での思い出と放射光分光研究-」*5
11 月 29 日（水）13:30-14:30（オンライン）
強磁場セミナー：梅津理恵氏（東北大学）「機能性材料ホイスラー合金の磁性と電子状態」
11 月 30 日（木）、12 月 1 日（金）全日(ハイブリッド講演、対面企画)
ISSP Women’s Week 2023 研究交流会*6*4 共催：日本表面真空学会*5 参考文献：松田巌「オージェ電子発見から 100 年～リーゼ・マイトナー博士の功績～」表面と真空 66, 615 (2023).
*6 研究交流会ウェブページ： https://sites.google.com/g.ecc.u-tokyo.ac.jp/isspww※リンクからページへ行かない場合は、企画名をご検索ください。

§3 ISSP Women’s Week 2023 研究交流会*3
物性研 6 階大講義室及び講義室前スペースにて開催しました。

§3.1 招待講演
板倉明子氏（物質・材料研究機構）「研究者の職位とワークライフバランス」

田中未羽子氏（東京大学 物性研究所)「Magic angle twisted 2 層グラフェンの超伝導相における慣性インダクタ
ンス測定」

大池広志氏（科学技術振興機構、東京大学)「準安定性の理解に基づく機能材料の開拓」

徳永千恵子氏 / 有吉恵子氏（キオクシア(株)) 「企業・キオクシアの女性活躍の取り組み／キャリアパスの事例」
乗富貴子氏（AGC(株))「女性博士と日本企業；心地よい生き方とは」村山陽奈子氏（理化学研究所)「強相関電子系における回転対称性の破れを伴う新奇量子相」

今布咲子氏（北海道大学)「中性子および放射光 X 線散乱実験による CaBe2Ge2 型構造を持つ U
化合物の研究」

牧浦理恵氏（大阪公立大学)「気水界面を利用した錯体ナノシート結晶の創製」

渡辺悠樹氏（東京大学)「研究と子育ての phase transition」■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

30§3.2 ポスター発表*7
白井亜美氏「偏光分解テラヘルツ分光による室温シリコンのキャリア分布ダイナミクスとホール伝導の測定」

亀山理紗子氏

「2 色レーザー誘起エアプラズマによる広帯域赤外パルスを用いた表面振動分光法」

石井梨恵子氏「ICP 発光分光分析装置による元素分析」

今野雅恵氏「微生物ロドプシンが持つ多様な分子機能の解明」

馬嘉悦氏「Photocatalytic activity of Al-doped SrTiO3」

劉一帆氏「Exploring Counterion pKa Variations in bestrhodopsin」

彭 詩悦 氏「銅酸化物高温超伝導体における超強磁場下での常伝導状態」

松本遥氏「立方晶 ReSTe の熱電特性と元素置換効果」

吉岡晴香氏「Cu(997)表面におけるギ酸の水素化反応」

阪口佳子氏「Pd/Cu(977)表面におけるメタノールの脱水素化反応」

辻川夕貴氏「銅基板上二次元ホウ素化合物の研究」

Xiaoni Zhang 氏 「Clue of Dirac Nodal Fermions for Topological Hydrogen Boride by micro-focused photoemission
spectroscopy」*7 ポスター発表者は物性研内の施設・部門・センターよりご推薦いただいた方々です。

§4 おわりに
ISSP Women’s Week 2023 の 1 週間、素晴らしいご講

2023 が盛況に終えることができたことについて、本提案

演とお話を多数拝聴することができ、さらに課題提起に対者でもあるワーキンググループの皆様、招待講演者、ポスする丁々発止の意見交換から多くのことを学ぶことができ

ター発表者そして参加者の皆様に厚く御礼申し上げます。

ました。ISSP Women’s Week は回を追うごとにダイバー

そしてご支援いただいたキオクシアホールディングス㈱とシティの理解が深まる内容となり、グローバルスタンダー

日本学術振興会 学術変革領域研究(A)「1000 テスラ超強ドのジェンダーエクイリティの意識なども世代を超えて広磁場による化学的カタストロフィー：非摂動磁場による化

められているようです。しかしながら女性及び若手研究者

学結合の科学」に深く感謝申し上げます。また研究交流会

に対する問題は依然として山積みで、物性研究所での活動の懇親会にて多数の差し入れをしてくださった所員と野澤は継続する必要があり、さらに他機関との連携・協力も今

清和氏、そして期間中に様々なサポートをしてくれた軌道

後重要であると感じました。

放射物性研究施設の秘書および松田巌研究室の院生のみな最後になりますが、このたびの ISSP Women’s Week

さん、本当にありがとうございました。

図 1 ISSP Women’s Week 2023 研究交流会での集合写真

文責: 松田巌
物性研究所 附属極限コヒーレント光科学研究センター
男女共同参画・ダイバーシティ推進委員会 2023 年度委員長
31

物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

物 性 研 究 所 談話 会

日日時：2024 年 2 月 1 日(木) 午後 3 時～午後 4 時
場所：On Zoom and Lecture Room A632 , ISSP（ Hybrid）
講師：宮田 敦彦
講演題目：メガガウス超強磁場における物性研究
要旨：
磁場は、あらゆる物質系の状態に影響を与える強力な熱力学的パラメータであり、優れた実験ツールとして幅広く利用されている。しかし、「1 テスラ」のゼーマンエネルギーは、たかだか「1 ケルビン」の熱エネルギーに匹敵する程度である。そのため、エネルギースケールの大きな量子マテリアルの理解には、超強磁場（数十〜数百テスラ）が広く求められている。東京大学物性研究所は、非破壊型のパルスマグネットにより 100 T 級の磁場発生、そしてマグネットの破壊を伴ってしまうが 1000 T 級の磁場発生を可能としている世界で唯一の研究施設である。
これまで、非破壊と破壊型の両マグネットを駆使して様々な物質群（有機無機ペロブスカイト半導体、フラストレート
磁性体、トポロジカル絶縁体など）の強磁場物性研究に取り組んできた。また、今後の研究計画の一つとして、磁性と電子状態が強く結合したファンデルワールス磁性体の磁気光学測定に取り組んでおり、強磁場印加による巨大な線形二色性の制御、そしてバンド端の巨大なエネルギーシフト（磁気クロミズム）を観測している。本講演では、これまで携わってきた強磁場物性研究に触れつつ、今後の研究計画の展望について述べた。
【講師紹介】
宮田先生は令和 5 年 4 月に国際超強磁場科学研究施設に着任されました。宮田研究室は非破壊パルスマグネットの開発と強磁場物性測定を強みとする研究室で、強磁場とレーザーの両方を使った磁気光学分光など特色ある研究を展開しています。着任にあたって、今後の研究の展開などについてご講演いただけました。

標題：非平衡開放系の物性物理
日時：2024 年 2 月 1 日(木) 午後 1 時 30 分～午後 2 時 30 分
場所：On Zoom and Lecture Room A632 , ISSP（ Hybrid）
講師：川畑 幸平
要旨：
近年、孤立平衡系を中心とした従来の物性物理の枠組みを越えて、非平衡開放系で実現される物性物理に大きな関心が集まっている。そのようなめざましい進展にも拘らず、非平衡開放系で現れる物性現象は、重要な問題でさえも、依然として理解が確立していない。また、今後のさらなる発展が期待される量子技術分野において、非平衡開放系の理解はさらに重要性を増していくと考えられる。私は、非平衡開放系で現れる多彩な物性現象をはじめとして、物性理論の新しい基礎を確立することを目指して研究してきた。とくに、対称性やトポロジーといった一般的な概念をもとにして、普遍的であるがゆえに種々の実験を記述および予言するような基礎理論を構築し、新しい物性物理を開拓することを目指してきた。
本発表では、非エルミート物理における対称性とトポロジーからより最近の成果まで、私のこれまでの研究を概観し、同時にこれからの展望についても議論した。
【講師紹介】
川畑先生は令和 5 年 7 月に物性理論研究部門に着任されました。川畑先生は、非エルミート系など、非平衡開放量子系の分類理論などでよく知られています。本講演会では、今後の関連分野の動向も含め、物性研での研究展開の方向性についてご講演いただけました。
。

■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

32

標題：令和 5 年度 退職記念講演会
日時：2024 年 2 月 29 日(木) 午後 3 時～午後 4 時 30 分
場所：物性研究所 6 階大講義室（A632）（Zoom 配信つき）
要旨：
15:00-15:10 所長挨拶
15:10-15:20 上床 美也 先生 業績紹介
15:20-16:30 上床 美也 先生 ご講演

講演題目

33

高圧物性研究に出会って 35 年

物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

物 性 研 究 所 セミ ナ ー

標題：軟 X 線吸収分光のすすめ
日時：2023 年 12 月 18 日(月) 午後 1 時～
場所：6 階大講義室＆Online
講師：新部 正人
所属：物性研究所 松田巌研究室
要旨：
軟 X 線吸収分光(SXAS)は、放射光分光ビームラインにおいて試料とピコアンメータがあれば出来る簡便な分光分析手法であるが、元素分析、状態分析、分子結合性評価、結晶配向性評価など様々な分析評価ができる。本講演では、筆者が行った、あまり知られていない軟 X 線分光実験を紹介することにより、軟 X 線吸収分光法を理解して頂くための、主に初学者向けのお話をされた。
内容は、軟 X 線吸収分光の定量性評価、全電子収量(TEY)法と全蛍光収量( 法での検出深さの評価とその応用、h BN
薄膜における複数 π ピークの同定、薄膜結晶成長の in situ 観測への応用、He path を用いた大気圧下軟 X 線吸収分光法の開発、吸収分光と発光分光の組み合わせで見えるもの、などである。

標題：電場と温度勾配による非線形 Hall 効果の微視的理論
日時：2023 年 12 月 22 日(金) 午後 4 時～午後 5 時
場所：物性研究所 6 階第 5 セミナー室（A615）及び Online（ Hybrid）
講師：山口 皓史
所属：理化学研究所 CEMS
要旨：
外場に対し非線形に応答する非線形輸送現象が近年注目を集めている。非線形輸送現象は線形応答に対する補正項であるばかりではなく、本質的に異なる現象を引き起こすこともでき、実際に非線形 Hall 効果や電流の非相反伝搬、非線形
光学効果といった非線形特有の現象が多く知られている。本研究では特に電場と温度勾配を互いに垂直に印加した場合に、両者の外積に比例する電流が生じる効果（非線形カイラル熱電気(Nonlinear Chiral Thermo-Electric, NCTE) Hall 効果と呼ぶ）に着目する。NCTE Hall 効果は Weyl 粒子系において生じることが報告され[1]、その後半古典論に基づいた解析[2,3]から固体中でも生じうることが指摘された。一方で、具体的な固体のモデルで生じることを示した例はなく、また一般のバンド構造に対する微視的な定式化も不十分となっている。
本発表では、一般のバンド構造に対する NCTE Hall 効果を微視的に定式化し、具体的なモデルにおいてそれが発現することを示す[4]。非平衡（Keldysh）Green 関数を用いて電場と温度勾配の非線形応答を取り扱い、NCTE Hall 効果を定式化する。得られた表式をバンド表示することで、先行研究では現れなかった寄与があることを見る。また、NCTE
Hall 効果が生じる簡単なモデルと、カイラル結晶の具体的な強束縛モデルにおいて、実際に NCTE Hall 効果が生じることを示す。
[1] Y. Hidaka, S. Pu, and D.-L. Yang, Phys. Rev. D 97, 016004 (2018).
[2] R. Nakai and N. Nagaosa, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 99, 115201 (2019).
[3] R. Toshio, K. Takasan, and N. Kawakami, Phys. Rev. Res. 2, 032021 (2020).
[4] T. Yamaguchi, K. Nakazawa, and A. Yamakage, arXiv:2305.05273 (2023).

■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

34標題： Magnetization and Polarization Switching in a Family of Heterometallic Complexes with
Electron Transfer and Spin Transition Behavior
日時：2023 年 12 月 22 日(金) 午前 11 時～午後 0 時
場所：Online
講師：Shu-Qi Wu 助教
所属：九州大学
要旨：
Spin transition behavior in molecular crystals has attracted wide attention in the field of molecular physics andchemistry. By appropriate chemical design, the transition properties (e.g. transition temperature) could be finely tuned.
In this talk, we will discuss about the electron dynamics in two systems, i.e. [(Fe(RR-cth))(M(SS-cth))(μ-dhbq)]X 3 and[(Co(RR-cth))(M(SS-cth))(μ-dhbq)]X 3 crystallized in the P2 1 space group (cth = 5,5,7,12,12,14-hexamethyl-1,4,8,11tetraazacyclotetradecane, H 2 dhbq = 2,5-dihydroxy-1,4-benzoquinone, M = Co, Cr and Ga, X = PF 6 − and AsF 6 − ).
The former family exhibits a transition process at Fe site with thermally hysteretic behavior, followed by a gradualelectron transfer between the Fe and ligand sites. Owing to the asymmetrical changes in the molecular structures andchanges in metal-ligand covalency, a substantial polarization change has been observed. Furthermore, thesecompounds undergo similar processes when subjected to pulsed magnetic fields at lower temperatures, resulting in acomparable polarization change. The latter family exhibits an electron transfer coupled spin transition process at Co
site, which leads to a polarization change as large as 2~3 μC/cm 2 . Interestingly, by trapping the electron-transferred
metastable state at low-temperatures, a persistent light-induced polarization change could be observed.

標題：高次高調波に着目した非摂動論的な領域における非線形光学の展望
日時：2023 年 12 月 22 日(金) 午後 1 時～午後 2 時
場所：物性研究所本館 6 階 第 5 セミナー室 (A615)
講師：玉谷 知裕
所属：東京大学物性研究所
要旨：
近年高強度テラヘルツ光源開発の進展に伴い、半導体などの固体において非摂動論的な非線形光学現象が観測されるようになった。これらの現象を理解するためには、これまでの摂動論的なアプローチを超えて非摂動論的な領域にまで非線
形光学という学問分野を拡張する必要がある。そこで本講演では特に高次高調波発生に焦点を当て、この現象を非摂動論的領域に拡張する際の考え方を示すと共に、理論と実験の比較を行う。そしてこの考え方を用いて非摂動論的な非線形光学現象の制御法についての議論を行う。

標題：The Self-Learning Monte Carlo Method: Accelerating Simulations with Machine Learning
日時：2023 年 12 月 26 日(火) 午後 1 時～午後 2 時
場所：物性研究所本館 6 階 第 4 セミナー室 (A614)
講師：Yuki Nagai
所属：Japan Atomic Energy Agency
要旨：
We have introduced a general method, dubbed self-learning Monte Carlo (SLMC), which speeds up the MC
simulation by designing and training a model to propose efficient global updates. We have developed the SLMC invarious kinds of systems for electrons[1], spins[2], atoms[3], and quarks and gluons[4].
35

物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

For example, we proposed an efficient approach called self-learning hybrid Monte Carlo (SLHMC) method, which isa general method to make use of machine learning (ML) potentials to accelerate the statistical sampling of firstprinciples density-functional-theory (DFT) simulations[3]. In the SLHMC simulation, the statistical ensemble issampled exactly at the DFT level for a given thermodynamic condition. Meanwhile, the ML potential is improved on
the fly by training to enhance the sampling, whereby the training dataset, which is sampled from the exact ensemble,
is created automatically.
In this talk, I will show the basic concept of SLMC and various kinds of applications.
[1] YN, H. Shen, Y. Qi, J. Liu, and L. Fu, Self-Learning Monte Carlo Method: Continuous-Time Algorithm, Phys. Rev.
B 96, 161102 (2017).; YN, M. Okumura, K. Kobayashi, and M. Shiga, Self-Learning Hybrid Monte Carlo: A FirstPrinciples Approach, Phys. Rev. B 102, 041124 (2020).
[2] H. Kohshiro and YN, Effective Ruderman–Kittel–Kasuya–Yosida-like Interaction in Diluted Double-Exchange
Model: Self-Learning Monte Carlo Approach, J. Phys. Soc. Jpn. 90, 034711 (2021).;YN and A. Tomiya, Self-Learning
Monte Carlo with Equivariant Transformer, http://arxiv.org/abs/2306.11527.
[3] YN, M. Okumura, K. Kobayashi, and M. Shiga, Self-Learning Hybrid Monte Carlo: A First-Principles Approach,Phys. Rev. B 102, 041124 (2020).;K. Kobayashi, YN, M. Itakura, and M. Shiga, Self-Learning Hybrid Monte Carlo
Method for Isothermal-Isobaric Ensemble: Application to Liquid Silica, J. Chem. Phys. 155, 034106 (2021).
[4] YN, A. Tanaka, and A. Tomiya, Self-Learning Monte Carlo for Non-Abelian Gauge Theory with Dynamical
Fermions, Phys. Rev. D (2023).;Y. Nagai and A. Tomiya, Gauge Covariant Neural Network for 4 Dimensional NonAbelian Gauge Theory, http://arxiv.org/abs/2103.11965.

標題：Criticality and scale invariance in quantum Hall systems: plateau transitions and self -similarityof response functions
日時：2024 年 1 月 12 日(金) 午後 1 時 30 分～
場所：物性研究所本館 6 階 第 5 セミナー室 (A615)
講師：Gunnar Möller
所属：Physics and Astronomy, Division of Natural Sciences, University of Kent
要旨：
Since the realisation that quantum Hall liquids represent topologically ordered phases, the search for new
topological states of matter has been a central endeavour in condensed matter physics. Interacting particles in flatband models provide a host of opportunities for creating novel topological phases, baptised fractional Chern insulators(FCI), which are based on realisations of synthetic magnetic fields. First materials realisations have recently been
discovered in twisted MoTe2 bilayers.
The interacting Hofstadter model gives blueprint examples for FCI phases, as predicted by composite fermion theory[1]. We will first review exact diagonalisation results for FCI states stabilised in single Chern bands, and demonstratethat finite-size effects are minimised in the quasi-continuum limit of perfectly flat bands near flux densities nφ→1/|C|[2,3,4]. We will then discuss a new class of interaction-driven quantum Hall plateau transitions occurring in the
Hofstadter model, which arise from the competition of Chern insulator states at weak interaction with FCI states
realised at the same particle density for strong interactions. In one such case, our DMRG data at flux density nφ=3/11
presents a direct transition between a C=4 Chern Insulator and a ν =1/3 Laughlin state, and we examine its exotic
critical properties [5]. Even in the non-interacting case, Chern insulators provide new phenomenology in quantum
Hall plateau transitions. We will present data on the case of the Haldane model, where the topological C=1 Chern■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

36insulator can be destabilised either by increasing disorder or by increasing the effective mass parameter. In our studyof the critical behaviour of these two transitions [6], we demonstrate in particular that the mass-driven transition
displays critical exponents which vary continuously with the disorder strength. Finally, going beyond ground state
properties of quantum Hall systems, we will expose self-similar features of the dynamical response functions arising
for a Laughlin state probed at energies lying above the scale of the single-particle gap [7].
Möller, G. & Cooper, N. R. Composite Fermion Theory for Bosonic Quantum Hall States on Lattices. Phys. Rev. Lett.
103, 105303 (2009).
Möller, G. & Cooper, N. R. Fractional Chern Insulators in Harper-Hofstadter Bands with Higher Chern Number. Phys.
Rev. Lett. 115, 126401 (2015).
Andrews, B. & Möller, G. Stability of fractional Chern insulators in the effective continuum limit of Harper-Hofstadterbands with Chern number |C|>1. Phys. Rev. B 97, 035159 (2018).
Andrews, B., Neupert, T. & Möller, G. “Stability, phase transitions, and numerical breakdown of fractional Chern
insulators in higher Chern bands of the Hofstadter model” Phys. Rev. B 104, 125107 (2021).
Schoonderwoerd, L., Pollmann, F. and Möller, G. Interaction-driven plateau transition between integer and fractional
Chern Insulators, arxiv:1908.00988 – v2: 2022.
6 J. Mildner, M. D. Caio, G. Möller, N. R. Cooper, and M. J. Bhaseen, Topological Phase Transitions in the Disordered
Haldane Model, arxiv:2312.XXXXX (in submission).
Andrews, B. & Möller, G. Self-similarity of spectral response functions for fractional quantum Hall states. Proc. R. Soc.
A 479, 20230021 (2023).

標題：Electron spectro-microscopy of the local chemistry and structure of 2D materials
日時：2024 年 1 月 15 日(月) 午後 4 時〜
場所：物性研究所本館 6 階 A615（第 5 セミナー室）& Online
講師：Dr. Jerzy T. Sadowski
所属：Center for Functional Nanomaterials, Brookhaven National Laboratory
要旨：
The ongoing miniaturization in technological devices and the progress in surface science demand novel instrumental
methods for surface characterization on a length scale of only a few atomic distances. The combination of an x-ray
photoelectron emission microscope (XPEEM) or low-energy electron microscope (LEEM) is a powerful technique forstudying the dynamic and static properties of 2D materials surfaces and thin films including growth and decay, phasetransitions, reactions, surface structure and morphology. It utilizes low energy electrons to image surfaces with few
nm lateral resolution and atomic layer depth resolution. In the LEEM/XPEEM setup, when using the electron
irradiation, the backscattered electrons, Auger and secondary electrons may be used, while photoelectrons, Auger andsecondary electrons are utilized for imaging when sample is irradiated with photons. In this talk I will present
examples of the application of the LEEM/XPEEM technique to the investigations of novel materials, including 2D
layered materials, thin films, and adsorbate structures. I will also introduce the Center for Functional Nanomaterials(CFN) and National Synchrotron Light Source II (NSLS-II) user facilities at the Brookhaven National Laboratory for
fabrication and characterization of 2D materials and beyond.
This research used resources of the Center for Functional Nanomaterials and the National Synchrotron Light Source
II, which are U.S. Department of Energy (DOE) Office of Science facilities at Brookhaven National Laboratory, underContract No. DE-SC0012704.
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物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

標題：強相関電子物質における多層膜試料の核磁気共鳴
日時：2024 年 1 月 19 日(金) 午前 11 時～午後 0 時
場所：Online
講師：山中 隆義 特任助教
所属：東北大学金属材料研究所
要旨：
近年の成膜技術の進歩によって、実に様々な物質が薄膜として作製可能になっている。この技術は物質の人工的な 2 次
元化や表面・界面の効果の顕在化、電子状態を人工的に制御する技術としても注目されている。
このように膜試料は研究の舞台として重要であるが、その物質量が少ないためにミクロなプローブによる実験は困難である。核磁気共鳴法(NMR)もその例には漏れないが、強磁場を用いたりヘテロ構造を多層作製するなどの工夫で困難を幾らか克服可能となる。
本セミナーでは我々の成果である重い電子系人工超格子膜の研究を中心に[1, 2]，NMR による膜試料の研究例を紹介した。
[1] T. Yamanaka, et al., Phys. Rev. B 92, 241105 (2015).
[2] G. Nakamine, et al., Phys. Rev. B 99, 081115 (2019).

標題：Emerging Physics of Alternative Charge-Density Wave in 1T-Transition Metal Dichalcogenides
日時：2024 年 1 月 22 日(月) 午後 4 時～午後 5 時
場所：物性研究所本館 6 階 第 5 セミナー室 (A615)
講師：Gil-Young Cho
所属：Pohang University of Science and Technology (POSTECH)
要旨：
1T-transition metal dichalcogenides (TMD) have been an exciting platform for exploring the intertwinement ofcharge density waves and strong correlation phenomena. While the David star structure has been conventionallyconsidered as the underlying charge order in the literature, recent scanning tunneling probe experiments on severalmonolayer 1T-TMD materials have motivated a new, alternative structure, namely the anion-centered David star
structure. In this paper, we show that this novel anion-centered David star structure manifestly breaks inversion
symmetry, resulting in flat bands with pronounced Rashba spin-orbit couplings. These distinctive features unlock
novel possibilities and functionalities for 1T-TMDs, including the giant spin Hall effect, the emergence of Chern bands,
and spin liquid that spontaneously breaks crystalline rotational symmetry. Our findings establish promising avenues
for exploring emerging quantum phenomena of monolayer 1T-TMDs with this novel noncentrosymmetric structure.

標題：NanoTerasu 超高分解能軟 X 線 RIXS で挑む物性研究
日時：2024 年 1 月 22 日(月) 午後 1 時～
場所：6 階第一会議室 & Online
講師：宮脇 淳
所属：量子科学技術研究開発機構 次世代放射光施設整備開発センター 主任研究員
要旨：
2024 年 4 月から運用が開始されるナノテラスでは、10 本のビームライン（共用 BL: 3 本、コアリション BL: 7 本）が建設・立ち上げ中で、超高分解能 共鳴非弾性軟 X 線散乱(RIXS)装置は共用 BL の 1 本として設置される。
RIXS は、物質に共鳴条件で X 線を照射し、散乱 X 線のエネルギーを計測して入射エネルギーとの差を求めることで、■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

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低エネルギー励起のエネルギーと運度量の分散関係を得ることができる分光手法である。
固体には、電荷、軌道、スピン、格子の自由度があるが、RIXS はこれら全ての励起を観測することができ、物性研究には非常に適した手法である。ただし、目的の励起を観測するためには高いエネルギー分解能が必要であり、近年、Cu
L-edge で 50 meV を切る装置が開発され、RIXS の真価を発揮しつつある[1,2]。
Nano Terasu の RIXS 装置では、分解能 10 meV という目標を掲げて、長らく設計、開発、建設を行ってきた[3]。
2024 年 1 月時点で、建設がおおむね完了し、4 月からの試験的共用を経て、2024 年度末の共用開始に向けて立ち上げ・調整を進めている。セミナーでは、ビームライン、RIXS 分光器の概要と建設状況について紹介し、利用研究に対する展望についても述べた。
[1] N. B. Brookes et al., Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A, 903, 175–192 (2018).
[2] K.-J. Zhou et al., J. Synchrotron Rad. 29, 563–580 (2022).
[3] J. Miyawaki et al., J. Phys. Conf. Ser. 2380, 012030 (2022).

標題：First-principles and machine learning study of anharmonic vibration and dielectric properties ofmaterials
日時：2024 年 1 月 26 日(金) 午後 4 時～午後 5 時
場所：Online and Seminar Room 5 (A615), ISSP（Hybrid）
講師：Tomohito AMANO
所属：Department of Physics, The University of Tokyo
要旨：
The computational simulation of the dielectric response of materials is essential for both analyzing experimental
spectra and developing new materials. To accurately calculate the dielectric function, the classical static charge isoften insufficient, and the Born effective charges or the mass center of the Wannier function (Wannier center) are
required to describe the dipole moments of a system.
For crystals, where the Born effective charges are used to calculate dipoles, we have combined the self-consistentphonon method [1] and the linear response theory to predict the dielectric function of highly anharmonic crystals. I
will present the accuracy of our method through applications to strongly anharmoic rutile TiO2 [2].
For liquids, anharmonic phonon methods are not available, and one resorts to molecular dynamics (MD) simulations.
To calculate the system dipoles efficiently and accurately, we have extended the previously proposed method predicting
molecular dipoles [3] and developed a versatile machine-learning model of dipole moments predicting the Wannier
centers assigned to the chemical bonds [4]. In this talk, I will present the applications to several liquid alcohols anddiscuss their dielectric properties.
[1] T. Tadano and S. Tsuneyuki, Phys. Rev. B 92, 054301 (2015).
[2] T. Amano, T. Yamazaki, R. Akashi, T. Tadano, and S. Tsuneyuki, Phys. Rev. B 107, 094305 (2023).
[3] A. Krishnamoorthy, K. Nomura, N. Baradwaj, K. Shimamura, et al, Phys. Rev. Lett. 126, 216403 (2021).
[4] T. Amano, T. Yamazaki, and S. Tsuneyuki, in preparation.

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物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

標題：物質科学におけるデータ同化手法開発と応用
日時：2024 年 1 月 29 日(月) 午後 4 時～午後 5 時
場所：物性研究所 6 階第 5 セミナー室（A615）及び Online（ Hybrid）
講師：原嶋 庸介
所属：奈良先端科学技術大学院大学
要旨：
物質科学において本来理論と実験は共通の目標を持つものだが、専門性が細分化された結果、これらを協調させるためには橋渡しが必要である。データ同化はシミュレーションと実験データを統合することで予測モデルを構築する機械学習的技術であり、理論と実験の相乗効果が期待できる。本講演ではデータ同化による物性予測モデル構築の実例と、最近開発したデータ同化と Bayes 最適化を組み合わせた物質探索手法を紹介した。

標題：Towards the applications of ab initio Quantum Monte Carlo in Materials Science
日時：2024 年 1 月 29 日(月) 午後 1 時 30 分～午後 2 時 30 分
場所：物性研究所本館 6 階 第 5 セミナー室 (A615)
講師：中野 晃佑
所属：物質・材料研究機構 (NIMS), マテリアル基盤研究センター (CBRM)
要旨：
Ab initio quantum Monte Carlo (QMC) techniques [1], such as variational quantum Monte Carlo (VMC) anddiffusion quantum Monte Carlo (DMC), are state-of-the-art numerical methods to obtain highly accurate many-bodywave functions. These methods are essential when tackling challenging compounds that cannot be treated correctly
within the Density Functional Theory (DFT) framework. In this seminar, I will talk about an overview of ab initio
QMC methods and introduce our QMC packages, TurboRVB [2] and TurboGenius [3]. I will also talk about recent
algorithmic progress in atomic force calculations using QMC. One of the major drawbacks that hinders widespread
QMC applications, especially in the materials science community, is the lack of an affordable scheme to compute atomic
forces consistent with the derivatives of the potential energy surface, a.k.a. unbiased atomic forces. This is trivial
within the DFT framework, but it is one of the long-standing problems in QMC. Very recently, we have proposed avery efficient method to obtain unbiased atomic forces and pressures in the Variational Monte Carlo (VMC) framework,
exploiting the gauge-invariant and locality properties of its geminal representation [4]. I will demonstrate theeffectiveness of our method for Hydrogen and Chlorine molecules and for the cubic boron nitride crystal.
[1] W. Foulkes, L. Mitas, R. Needs, and G. Rajagopal, Rev. Mod. Phys. 73, 33 (2001).
[2] K. Nakano, et al. J. Chem. Phys. 152, 204121 (2020).
[3] K. Nakano, et al. J. Chem. Phys. 159, 224801 (2023).
[4] K. Nakano, et al. arXiv:2312.17608 (2023).

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物性研だより第 64 巻第 1 号

40標題：Direct Visualization of Electronic Liquid Crystal Phases in Correlated Dirac Nodal Line
Semimetal GdSbTe
日時：2024 年 2 月 2 日(金) 午後 2 時～
場所：物性研究所本館 6 階 第 5 セミナー室 (A615) & Online
講師：Prof. Tien-Ming Chuang
所属：Institute of Physics, Academia Sinica, Taipei, Taiwan
要旨：Electronic liquid crystal (ELC) phases are spontaneous symmetry breaking states arisen from strong electron
correlation in solids such as cuprates and iron pnictides. Topological materials with symmetry protected Dirac or Weyl
fermions, however, are mostly weakly correlated so the occurrence of ELC is rare thereof. Here, we report a direct
observation of ELC phases in Dirac nodal line (DNL) semimetal GdSbxTe2-x. We discover real-space electronic
nanostructures of incommensurate checkerboard modulation and intense local nematic order. We show chemical
substitution generates local electronic nematicity and increases Peierls instability towards incommensurate
checkerboard modulation before undergoing a charge density wave – orthorhombic transition. We also observe
nematicity in our quasiparticle scattering interference imaging, which detects linearly dispersive q-vectors, consistent
with the calculated topological band structure scattering off C2-symmetric dopants. Our results on correlated DNL
semimetal, GdSbxTe2-x highlight the importance of dopant atoms in the ELC phases, opening a pathway towards afurther microscopic understanding of the interplay among disorder, topology and electron correlation.

標題：Hall-effect studies on unconventional quantum materials under challenging conditions
日時：2024 年 2 月 7 日(水) 午後 4 時～午後 5 時
場所：物性研究所 6 階第 5 セミナー室（A615）及び Online（ Hybrid）
講師：Toni Helm
所属：Dresden High Magnetic Field Laboratory, Helmholtz Zentrum Dresden Rossendorf
要旨：
In order to uncover and understand the physics of topical quantum materials, experiments are pushed to their limits
in terms of setup dimensions and resolution. Challenging conditions, such as very low temperatures, high pulsedmagnetic fields, strong pressures or microscopically small but well-defined sample dimensions are inevitable forsuccessful investigations. We apply focused ion beam (FIB) micro-patterning for the fabrication of micron-scale
structures from bulk single crystals suitable for high precision electrical transport experiments. This approach has
proven a powerful tool for experiments on various compounds with intriguing transport properties. In particular, Hall
effect signals can be optimized by means of reducing the sample thickness to few microns.
In this talk, I will exemplify some of our recent projects that benefited from FIB assisted patterning and uncovered
new physics in topical materials [1-4]. In the first examples, I will show how we can contribute to the field ofunconventional magnetism. I will present recent results from electrical-transport experiments that we combined withmicroscopic magneto-sensitive imaging tools. This enabled us to study finite size-effects and reveal the Hall signature,comprised of anomalous and topological contributions, of Antiskyrmions in the Heusler magnet Mn1.4PtSn [1] andthat of Skyrmion bubbles in the hard magnet MnBi [2]. We, furthermore, study highly conductive heavy-fermion
metals in pulsed magnetic fields up to 70 T. In our recent work on the potential spin-triplet superconductor UTe2, werevealed a correlation between the emergence of reentrant superconductivity in fields above 40 T and the vanishing of
the anomalous Hall effect. The vanishing and reemerging of the Hall signature within a particular field-orientation
range, hints at a field-induced compensation of magnetic exchange, the so-called Jaccarino-Peter effect, as the potential
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物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

origin of reentrant high-field superconductivity in UTe2 [3,4].
[1] Winter, M., Goncalves, F.J.T., Soldatov, I., et al.
“Antiskyrmions and their electrical footprint in crystalline mesoscale structures of Mn1.4PtSn.” Commun. Mater.
3, 102 (2022).
[2] He, Y., Schneider, S., Helm, T., et al.
“Topological Hall effect arising from the mesoscopic and microscopic non-coplanar magnetic structure in MnBi.”
Acta. Mater. 226, 117619 (2022).
[3] Niu, Q., Knebel, G., Braithwaite, D., Helm, T., et al.
“Evidence of Fermi surface reconstruction at the metamagnetic transition of the strongly correlated superconductor
UTe2.” Phys. Rev. Res. 2, 033179 (2020).
[4] Helm, T., Kimata, M., Sudo, K., et al.
“Field-induced compensation of magnetic exchange as the possible origin of reentrant superconductivity in UTe2.”
Nat Commun 15, 37 (2024).

標題：Spin Supersolidity and Giant Magnetocaloric Effect in a Triangular Lattice Quantum Antiferromagnet
日時：2024 年 2 月 14 日(水) 午前 10 時 30 分～午前 11 時 30 分
場所：Online
講師：Prof. Wei Li
所属：Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences
要旨：Supersolid is an exotic quantum state of matter that emerges near absolute zero temperature. The spin supersolid
spontaneously breaks both the lattice translational and spin rotational symmetries, forming a quantum magnetic
analog of supersolid. Recently, using tensor network approaches [1,2], we determined the microscopic spin
Hamiltonian of a Co-based quantum antiferromagnet Na2BaCo(PO4)2. We discovered that it represents a rare andnearly perfect realization of the easy-axis triangular lattice Heisenberg model, and therefore supports the long-soughtspin supersolid state [4]. We further predict theoretically and, in conjunction with experimental collaborators, observea significant entropic effect related to this unique and highly fluctuating spin state – spin supersolid cooling [5].
[1] B.-B. Chen, L. Chen, Z. Chen, WL, and A. Weichselbaum, Exponential thermal tensor network approach forquantum lattice models. Phys. Rev. X 8, 031082 (2018).
[2] Q. Li, Y. Gao, Y.-Y. He, Y. Qi, B.-B. Chen, and WL, Tangent Space Approach for Thermal Tensor Network
Simulations of the 2D Hubbard Model. Phys. Rev. Lett. 130, 226502 (2023).
[3] Y. Gao, Y. Fan, H. Li, […], Y. Wan, and WL. Spin supersolidity in nearly ideal easy-axis triangular quantum
antiferromagnet Na2BaCo(PO4)2. Npj Quantum Mater. 7, 89 (2022).
[4] J. Xiang, C. Zhang, Y. Gao, […], W. Jin, WL, P. Sun, G. Su, Giant magnetocaloric effect in spin supersolid
candidate Na2BaCo(PO4)2, Nature 625, 270–275 (2024).

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物性研だより第 64 巻第 1 号

42標題：Exploiting Hidden Low-Rank Structures in Physics
日時：2024 年 2 月 16 日(金) 午後 4 時～午後 5 時
場所：物性研究所本館 6 階 第 5 セミナー室 (A615)
講師：Hiroshi SHINAOKA
所属：Saitama University
要旨：
Tensor networks are a powerful tool for compressing wave functions and density matrices of quantum systems inphysics.Recent developments have shown that tensor network techniques can efficiently compress many functions
beyond these traditional objects.Notable examples include the solutions to turbulence in Navier–Stokes equations [1]and the computation of Feynman diagrams [2,3].These advancements have heralded a new era in the use of tensor
networks for expediting the resolution of various complex equations in physics.
In this presentation, I will overview our recent research in this domain.Initially, I will discuss the compression of
the space-time dependence of the correlation function in quantum systems [3] through the use of the “Quantics Tensor
Train.” [4,5] This method leverages the inherent length-scale separation in the system to efficiently represent thefunction.Our approach demonstrates solving diagrammatic equations in a compressed format.
Subsequently, I will introduce a novel and robust tool named “Quantics Tensor Cross Interpolation.” [6] This method
is designed to learn a quantics low-rank representation of a given function, showcasing the versatility and potential of
tensor network techniques in handling complex functions in physics.
[1] N. Gourianov et al., Nat. Comput. Sci. 2, 30 (2022).
[2] Y. N. Fernandez et al., PRX 12, 041018 (2022).
[3] H. Shinaoka et al., PRX 13, 021015 (2023).
[4] I. V. Oseledets, Dokl. Math. 80, 653 (2009).
[5] B. N. Khoromskij, Constr. Approx. 34, 257 (2011).
[6] M. K. Ritter, …, H. Shinaoka and X. Waintal, PRL 132, 056501 (2024).

標題：座 標変 換不 変な 自由エ ネ ルギ ー地 形の 導出
日時：2024 年 2 月 21 日(水) 午後 4 時～午後 5 時
場所：物性研究所 本館 6 階第 5 セミナー室 (A615 号室) 及び Online（ Hybrid）
講師：中村 壮伸
所属：産業技術総合研究所
要旨：
従来もちいられている自由エネルギー地形(FEL)の定義は、反応座標の選択に関して非物理的な依存性を示すため、普遍的な予測能力に欠けています[1]。ここでは、物理的に妥当な 3 つの要請に基づいて、与えられた反応座標に対する
FEL の公式を一意的に導出します[2]。我々の FEL の公式は非物理的な座標依存性がなく、特殊な場合には従来の FELの定義と一致します。さらに我々の FEL は、時系列データ解析によって得られる量、つまり確率分布と拡散行列だけで表現されます。これらの性質は、我々の FEL が普遍的な予測能力を持っていることを意味します。
[1] D. Frenkel, Eur. Phys. J. Plus 128, 10 (2013).
[2] T. N. https://arxiv.org/abs/1803.09034

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物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

標題：New magnetotransport phenomena in Fe-doped ferromagnetic semiconductors and quantum
heterostructures
日時：2024 年 2 月 21 日(水) 午後 1 時 15 分～午後 2 時 15 分
場所：物性研究所本館 6 階 第 5 セミナー室 (A615)
講師：Dr. Le Duc Anh
所属：Department of Electrical Engineering and Information Systems, The University of Tokyo
要旨：
Ferromagnetic semiconductors (FMS), which inherit properties of both semiconductors and ferromagnetic materials,
are realized by doping a certain amount (several %) of magnetic elements in semiconductors. In the past, most of theresearch has been dedicated to Mn-doped III-V FMSs, which are only P-type and the highest Curie temperature (T C ) is
200 K. Recently, we presented an alternative approach by using Fe instead of Mn as the magnetic dopants in narrow-gap
III-V semiconductors like InAs, GaSb, and InSb. Using low-temperature molecular beam epitaxy (MBE), we havesuccessfully grown both P-type FMS [(Ga,Fe)Sb] [1] and N-type FMSs [(In,Fe)As [2,3], (In,Fe)Sb [4]]. Intrinsic roomtemperature ferromagnetism has been observed in (Ga 1-x ,Fe x )Sb with x > 23% [1] and (In 1-x ,Fe x )Sb with x > 16% [4].
In this talk, we present new novel magnetotransport physics in bilayer structures of a nonmagnetic (NM) material
and an Fe-doped FMS, where a magnetic proximity effect (MPE) from the FMS is expected to affect the NM channel.
The sample structure consists of InAs (thickness t = 15 – 40 nm)/(Ga,Fe)Sb (15 nm, 20% Fe) grown on AlSb buffer/semiinsulating GaAs (100) substrates (Fig. 1a,b). We found that a strong and long-range MPE is induced at the
InAs/(Ga,Fe)Sb interface, resulting in a spontaneous spin splitting ΔE, as large as 18 meV, in the InAs channel[5,6].
Furthermore, this spin splitting ΔE can be largely modulated by applying a gate voltage V g . We observed a giant
even-parity magnetoresistance (~80% at 14 T), which we call proximity magnetoresistance (PMR) [5,6], and a large
odd-parity linear magnetoresistance (OMR) [7], corresponding to a resistance change of 27% when the perpendicularto-plane magnetic field B (=10 T) direction is reversed. The unprecedented large OMR was found to occur in the edgetransport channels of the InAs thin film, due to simultaneous breaking of both the space inversion symmetry (SIS)
and the time reversal symmetry (TRS) (Fig. 1a). These new features realized in the Fe-doped FMSs and their quantum
heterostructures are particularly important for the applications of low-power and high-speed spin-based electronics.
Furthermore, the gate-controllable spin splitting provides a mechanism to locally access Majorana fermions in InAsbased Josephson junctions [8]. These works were partly supported by Grants-in-Aid for Scientific Research, the CREST
and PRESTO Programs of JST, the UTEC-UTokyo FSI program, Murata Science Foundation and Spin-RNJ.

標題：研究戦略室セミナー：PRX What kind of papers we are looking for?
日時：2024 年 2 月 22 日(木) 午後 4 時～午後 5 時
場所：物性研究所本館 6 階 大講義室(A632)
講師：Dr. Yiming Xu
所属：Associate editor of Physical Review X
要旨：Speaker: Dr. Yiming Xu(Associate Editor of Physical Review X)
PRX is published by the American Physical Society, a nonprofit membership society of scientists. Its mission goal is
to select around 250 landmark papers a year from all fields of physics and showcase them to a broad andmultidisciplinary readership.
Is your paper a good match for PRX? Or asked differently, what papers qualify as landmark papers? How do the
PRX editors actually select such papers? Are such selections always accurate?How can you, as an author, navigate■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

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PRX’s editorial and peer-review process effectively and get the most out of your interactions with the editors andreferees? I will use the talk to discuss with you how to answer these questions. Many of these questions do not have a
black-and-white answer in the case of a single paper. Open-minded, reasoned, and constructive dialogues amongst theauthors, the editors, and the referees are key to making each concrete process a meaningful and productive experience,and sometimes even a pleasure, for everyone.

標題：Simulating endosomal escape of lipid nanoparticles: A coarse -grained molecular dynamics study
日時：2024 年 3 月 11 日(月) 午後 4 時～午後 5 時
場所：物性研究所 6 階第 5 セミナー室（A615）及び Oline（ Hybrid）
講師：篠田 渉所属：岡山大学 異分野基礎科学研究所
要旨：
We illustrate here our recent application study of our quantitative coarse-grained model; SPICA force field[1-4], toinvestigate the endosomal escape mechanism of lipid nanoparticles(LNPs). LNPs are one of the most promising nonviral gene delivery carriers.
LNPs have recently been employed in mRNA vaccines and are expected to have applications in cancer therapy andregenerative medicine. LNPs administered to the body enter the cell by endocytosis. Nucleic acids must be released
into the cytoplasm before they are degraded by a drop in pH in the endosome (transfection), but in many cases, only afew percent are released.
The molecular mechanism is still elusive because it occurs at the nanoscale. Therefore, Clarifying this phenomenon
through molecular dynamics (MD) simulations will enable a more effective design of LNPs with high drug release
efficiency.
In this study, a series of large-scale coarse-grained MD simulations of LNPs fusing to endosomal membranes has
been performed using the SPICA force field. In particular, the fusion mechanism of LNPs with the endosomal
membrane was examined in the context of the efficiency of the endosomal escape.
We would also like to show the performance of the SPICA force field for this complex system, including a variety oflipids, sterols, and nucleic acids.
[1] Seo & Shinoda, J. Chem. Theory Comput. 15, 762 (2019).
[2] Kawamoto et al., J. Chem. Theory Comput. 18, 3204 (2022).
[3] Yamada et al., J. Chem. Theory Comput. 19, 8967 (2023).
[4] URL https://www.spica-ff.org/

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物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

東京大学物性研究所人事異動一覧【研 究 部 門 等】
発令日

氏 名

部門・施設名等職 名備

考〈 採 用 〉
トゥールーズ・グルノーブル国立強磁場研究所
強磁場グループリーダーより

R6.2.14

Portugall Oliver

附属国際超強磁場科学研究施設

特任教授

R6.3.1MARCENAT
Christophe

附属国際超強磁場科学研究施設

グルノーブル学際研究所・光子量子学・電子特任教授 工学・工学研究所
教授より〈 任 期 満 了 〉
R5.12.15

Portugall Oliver

附属国際超強磁場科学研究施設

特任教授

トゥールーズ・グルノーブル国立強磁場研究所
強磁場グループリーダーへR6.3.14

Portugall Oliver

附属国際超強磁場科学研究施設

特任教授

トゥールーズ・グルノーブル国立強磁場研究所
強磁場グループリーダーへ■■■■ ■■■

物性研だより第 64 巻第 1 号

46東京大学物性研究所教員公募について

１．職名および人数
助教 1 名２．所属
物性研究所物性理論研究部門（加藤研究室）
３．就業場所
物性研究所柏キャンパス（千葉県柏市柏の葉 5-1-5）
４．公募内容
物性理論研究部門・加藤研究室のスタッフとして、メゾスコピック系やスピントロニクス素子、トポロジカル物質な
どの固体中の多様な量子輸送現象に関する理論研究を推進する若手研究者を募集する。新しい研究分野にも積極的に取り組むことができ、大学院学生の指導や国際共同研究にも意欲のある方を希望する。
５．応募資格博士号または同等の資格を有する、または着任までに取得見込の方
６．契約時期
採用決定後なるべく早い時期（相談により 2025 年 4 月まで遅らせることが可能）
７．任期
任期は 5 年とする。ただし、再任は可とし 1 回を限度とする。
８．試用期間採用された日から 14 日間（東京大学教職員就業規則第 8 条による）
９．応募締切令和 6 年 5 月 8 日（水）必着
10．提出書類（イ）応募の場合○履歴書（東京大学統一履歴書（https://www.u-tokyo.ac.jp/ja/about/jobs/r01.html）を用いること）○業績リスト（特に重要な論文に○印を付けること）○主要論文の別刷（3 編、コピー可）○研究業績の概要（A4 用紙 2−3 枚程度）
○研究計画書（A4 用紙 2−3 枚程度）
○応募者についての推薦書、または、意見書（作成者から書類提出先へ直送）（ロ）推薦の場合○推薦書○履歴書（東京大学統一履歴書（https://www.u-tokyo.ac.jp/ja/about/jobs/r01.html）を用いること）○業績リスト（特に重要な論文に○印を付けること）○主要論文の別刷（3 編、コピー可）○研究業績の概要（A4 用紙 2−3 枚程度）
○研究計画書（A4 用紙 2−3 枚程度）
11．提出方法
郵送または電子メール
提出先：〒277-8581 千葉県柏市柏の葉 5-1-5 東京大学物性研究所総務係
電話：04-7136-3207 Email：issp-jinji@issp.u-tokyo.ac.jp
47

物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

○郵送の場合「物性研究所物性理論研究部門(加藤研究室)教員応募書類在中」、又は「物性研究所物性理論研究部門（加藤研究室）
教員推薦書類在中」の旨を朱書し、簡易書留等配達状況が確認可能な方法で送付すること○電子メールの場合
空の電子メールを件名「物性研究所物性理論研究部門（加藤研究室）教員応募」にて上記提出先に送付し、その後返信される電子メールに記載された書類提出先フォルダに応募書類一式をアップロードすること（応募の場合、推薦書または意見書は、作成者から書類提出先へ直送のこと）※勤務日 2〜3 日以内に返信メールが届かない場合には総務係へご連絡ください。
12．照会先提出手続きに関する問い合わせは提出先に、それ以外は下記まで問い合わせること
東京大学物性研究所 物性理論研究部門 准教授 加藤 岳生
e-mail: kato@issp.u-tokyo.ac.jp
13．募集者名称
国立大学法人東京大学
14．就業時間
専門業務型裁量労働制により、1 日 7 時間 45 分勤務したものとみなされる。
15．休日
土・日、祝日、年末年始（12 月 29 日〜1 月 3 日）
16．休暇
年次有給休暇、特別休暇等
17．賃金等
学歴・職務経験等を考慮して決定。昇給制度あり
諸手当：賞与（年 2 回）
、通勤手当（原則 55,000 円まで）のほか、本学の定めるところによる。
18．加入保険文部科学省共済組合、雇用保険
19．その他○東京大学物性研究所教授会の議を経て審査決定します。ただし、適任者のない場合は決定を保留します。
○東京大学はダイバーシティ及び男女共同参画を推進しており、女性や海外の方からの積極的な応募を歓迎します。
○外為法等の定めにより、国外機関との兼業や外国政府等からの多額の収入があり、本学における研究上の技術の共有が制限される場合には、本学教職員としての職務の達成が困難となる可能性があります。そのため、着任後の兼業等については、本学における研究上の技術の共有に支障のない範囲に留める必要があります。
○提出書類等は返却しませんので、了解の上、応募または推薦してください。また、履歴書は本公募の用途に限り使用し、個人情報は正当な理由なく第三者への開示、譲渡及び貸与することは一切ありません。
○受動喫煙防止措置の状況は屋内原則禁煙（喫煙場所設置）です。
令和 5 年 12 月 21 日
東京大学物性研究所長■■■■ ■■■

廣井 善二

物性研だより第 64 巻第 1 号

48東京大学物性研究所教員公募について

１．職名および人数
助教 1 名２．所属
物性研究所ナノスケール物性研究部門（Lippmaa 研究室）
３．就業場所
物性研究所柏キャンパス（千葉県柏市柏の葉 5-1-5）
変更の範囲：変更がある場合には、本学の指定する場所に限る。ただし、配置換又は出向を意に反して命じられることは原則としてない。詳細は東京大学教員の就業に関する規程第 4 条による。
４．公募・業務内容
リップマー教授と協力して、パルスレーザー堆積による酸化物薄膜の合成、新材料の開発、薄膜やヘテロ構造および表面の特性評価を行う若手研究者を募集する。例えば、酸化物エピタキシャル結晶の新しい物性研究、光触媒におけるキャリアダイナミクス、低次元構造、準安定材料合成、電子回折データの機械学習解析に基づく自律合成などの研究に興味があり、また物性研究所内外で共同研究に取り組む意欲のある研究者が望ましい。
変更の範囲：配置換、兼務及び出向を命じることがある。ただし、意に反して命じられることは原則としてない。
詳細は東京大学教員の就業に関する規程第 4 条による。
５．応募資格博士号または同等の資格を有する、または着任までに取得見込の方
６．契約時期
採用決定後なるべく早い時期
７．任期
任期は 5 年とする。ただし、再任は可とし 1 回を限度とする。
８．試用期間採用された日から 14 日間（東京大学教職員就業規則第 8 条による）
９．応募締切令和 6 年 5 月 31 日（金）必着
10．提出書類（イ）応募の場合○履歴書（東京大学統一履歴書（https://www.u-tokyo.ac.jp/ja/about/jobs/r01.html）を用いること）○業績リスト（特に重要な論文に○印を付けること）○主要論文の別刷（3 編、コピー可）○研究業績の概要（A4 用紙 2−3 枚程度）
○研究計画書（A4 用紙 2−3 枚程度）
○応募者についての推薦書、または、意見書（作成者から issp-jinji@issp.u-tokyo.ac.jp へ直送）
（ロ）推薦の場合○推薦書○履歴書（東京大学統一履歴書（https://www.u-tokyo.ac.jp/ja/about/jobs/r01.html）を用いること）○業績リスト（特に重要な論文に○印を付けること）○主要論文の別刷（3 編、コピー可）○研究業績の概要（A4 用紙 2−3 枚程度）
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物性研だより第 64 巻第 1 号■■ ■■ ■ ■ ■

○研究計画書（A4 用紙 2−3 枚程度）
11．提出方法
空の電子メールを件名「物性研究所ナノスケール物性研究部門（Lippmaa 研究室）教員応募」にて下記提出先に送付し、その後返信される電子メールに記載された書類提出先フォルダに応募書類一式をアップロードすること（応募の場合、推薦書または意見書は、作成者から issp-jinji@issp.u-tokyo.ac.jp へ直送のこと）※勤務日 2〜3 日以内に返信メールが届かない場合には総務係へご連絡ください。
連絡先：〒277-8581 千葉県柏市柏の葉 5-1-5 東京大学物性研究所総務係
電話：04-7136-3207 Email：issp-jinji@issp.u-tokyo.ac.jp
12．照会先提出手続きに関する問い合わせは上記連絡先に、それ以外は下記まで問い合わせること
東京大学物性研究所ナノスケール物性研究部門 教授 Mikk LIPPMAA
e-mail: mlippmaa@issp.u-tokyo.ac.jp
13．募集者名称
国立大学法人東京大学
14．就業時間
専門業務型裁量労働制により、1 日 7 時間 45 分勤務したものとみなされる。
15．休日
土・日、祝日、年末年始（12 月 29 日〜1 月 3 日）
16．休暇
年次有給休暇、特別休暇等
17．賃金等
学歴・職務経験等を考慮して決定。昇給制度あり
諸手当：賞与（年 2 回）
、通勤手当（原則 55,000 円まで）のほか、本学の定めるところによる。
(参考：概算年収 400 万円〜800 万円程度。ただし年収はあくまでも概算であり、学歴・職務経験等を考慮して決定されるため、記載の金額を保証するものではありません。
）
18．加入保険法令の定めにより文部科学省共済組合、雇用保険、労災保険に加入
19．その他○東京大学物性研究所教授会の議を経て審査決定します。ただし、適任者のない場合は決定を保留します。
○東京大学はダイバーシティ及び男女共同参画を推進しており、女性や海外の方からの積極的な応募を歓迎します。
〇産前・産後休暇及び育児休業による中断期間分を雇用延長することがあります。（東京大学における教員の任期に関する規則第 3 条による。詳細は応相談）〇採用時点で、外国法人、外国政府等と個人として契約している場合や、外国政府等から金銭その他の重大な利益を得ている場合、外為法の定めにより、一定の技術の共有が制限され、結果として本学教職員としての職務の達成が困難となる可能性がある。このような場合、当該契約・利益については、職務に必要な技術の共有に支障のない範囲に留める必要があります。
○提出書類等は返却しませんので、了解の上、応募または推薦してください。また、履歴書は本公募の用途に限り使用し、個人情報は正当な理由なく第三者への開示、譲渡及び貸与することは一切ありません。
○受動喫煙防止措置の状況は屋内原則禁煙（喫煙場所設置）です。
令和 6 年 3 月 8 日
東京大学物性研究所長■■■■ ■■■

廣井 善二

物性研だより第 64 巻第 1 号

50

編 集 後 記
当初の予報では 3 月 20 日頃とされていた桜の開花が、寒の戻りと長雨により平年よりも遅れることとなったものの、ようやく開花宣言がなされ、改めて近く花盛りの頃のお花見を楽しみにしながら、この編集後記を書いています。
さて、今回の物性研だよりでは、4 件の研究紹介記事が掲載されており、1 件目のご研究では、7 eV レーザーを用いたレーザーARPES 計測により、CsV3Sb5 のカゴメ格子の超伝導ギャップが極めて高精度で調べられ、CsV3Sb5 の超伝導ペアリングの新たなメカニズムが明らかとされています。2 件目では、新たな記憶媒体として期待される、
Hf0.5Zr0.5O2 のストレス印加に伴う絶縁破壊過程を調べ、従来の操作型電子顕微鏡(SEM)では検出が困難であった電極に埋もれた領域での Hf0.5Zr0.5O2 の電子状態の変化を見るという、レーザー励起光電子顕微鏡(laser-PEEM)を用いたオペランド観察の力を遺憾なく発揮したご研究が紹介されています。また３件目ではグラファイトの磁場を変化させたときの量子振動ピークが、比熱のみ 2 重ピーク構造を示すことを示したご研究が、詳しい理論的説明と共に紹介されています。そして 4 件目のご研究では、マイクロメートルオーダーのニッケル三角格子に磁場を印加することで、左右に伝搬する表面弾性波の間で三角格子を透過する効率に差が生じ、波のバレー制御が可能であることが示されました。
また新たに所員として着任された川畑先生からは、「物性研に着任して」で、人間的な営みに強いご興味を抱かれている一方で、物理学において人が生み出すフィクショナルな概念がもたらす物語の素晴らしさと、そこへさらに
新たな概念を提示するご自身の研究への取り組みが魅力的な文章で語られています。いずれも今後のさらなるご発展を期待せずにはいられない内容となっておりますので、ぜひ春の陽気と新年度への期待感と共にご一読ください。
井 上 圭 一【第 63 号第 4 号の訂正について】
令和 6 年 1 月に発行しました「物性研だより第 63 巻第 4 号」につきまして、下記の通り記載に誤りがございました。
P44 「東京大学物性研究所人事異動一覧」【辞職】（誤）R5.9.30 森 泰蔵 ナノスケール物性研究部門 助教 京都大学科学研究所 准教授へ（正）R5.9.30 森 泰蔵 ナノスケール物性研究部門 助教 京都大学化学研究所 准教授へ訂正の上、お詫び申し上げます。

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また、物性研だよりの送付について下記の変更がある場合は、お手数ですが共同利用係まで連絡願います。
記
１．送付先住所変更（勤務先⇔自宅等）
２．所属・職名変更
３．氏名修正（誤字脱字等）
４．配信停止５．送付冊数変更（機関送付分）
６．メール配信への変更
変更連絡先：東京大学物性研究所共同利用係〒277-8581 柏市柏の葉 5-1-5
メール：issp-kyodo@issp.u-tokyo.ac.jp