第 58 巻

第１号
2018 年 4 月

時間分解磁気円偏光二色性測定によるスピンの超高速ダイナミクス観測
量子ドットの近藤効果を引き起こす磁気モーメントの探索
極限超強磁場下の高精度電気伝導度計測技術の開発
̶銅酸化物高温超伝導体研究に新たな一歩2018第 58 巻第１号
2018 年 4 月

Tr-XAS & Tr-RSXS
chamber

Bunch

Train

contents

RSXS

Synchrotron

51

所長就任にあたって

森

初果

3

所長退任にあたって

瀧川

仁

5

時間分解磁気円偏光二色性測定によるスピンの超高速ダイナミクス観測Transferrod

APD

storage ring

MCP
Soft x-ray

Undulator

Sample&magnetwidth~50 pssynchronizedwith ring’ s oscillator

10 degLaser~1 kHzwidth ~50 fs

Ti: sapphire laser
with amplifier 800 nm

1.5 eV

PEY
&TFY
-XAS

MCP

Cryo
pump

田久保 耕

Linearmotion8

電量子ドットの近藤効果を引き起こす磁気モーメントの探索

阪野

塁

8
10

10

18

21

19

22

20

23

極限超強磁場下の高精度電気伝導度計測技術の開発
̶銅酸化物高温超伝導体研究に新たな一歩

中村 大輔

12

強磁場研究会ポスター発表賞を受賞して

野村 和哉

14

強磁場研究会ポスター発表賞を受賞して

佐藤 和樹

15

第 9 回強磁場フォーラム三浦奨励賞を受賞して

池田 暁彦

17

日本中性子科学会第 17 回年会学生ポスター賞を受賞して

林田 翔平

18

物性研に着任して

井上 圭一

19

三輪 真嗣

20

河村 光晶

21

浅井 晋一郎

22

神田 夏輝

23

今城 周作

24

木下 雄斗

25

外国人客員所員を経験して26

客員所員を経験して

25

26

萩田 克美

29

吉田 鉄平

30

○The 9th APCTP Workshop on Multiferroics の報告

33 【物性研究所談話会】
35 【物性研究所セミナー】【物性研ニュース】
27

29

27

瀧本 哲也

27

【物性研究所短期研究会】
24

Mario Novak

44

○人事異動

47

○平成 29 年度外部資金の受入について
編集後記
物性研だよりの購読について

所長就任にあたって

物性研究所長森 初果「伝統を踏まえな
創立から 61 年を迎えた物性研究所は、グループは物質・物性科学への新たな一歩を踏み出しましがら、各時代で新たな物性・物質科学のフロンティアを切た。また、各グループを中心とした新たな融合連携研究もり拓く」という開所以来のスピリットを礎に、共同利用・

始動しており、今後、small science の将来計画について

共同研究拠点(共共拠点)として研究活動を行っています。

も、この分野横断型グループで意見交換をしながら進めて

特に、2000 年 4 月のキャンパス移転以降の第 3 世代においきたいと考えています。是非、コミュニティーの先生方

いては、「国際化」、および従来の学問領域の枠を超えたにも融合連携研究に参画いただき、ご意見をいただければ「融合学術研究」による物質・物性科学の発展を目指して幸いに存じます。

きました。そのような中、瀧川仁前所長の後を受け、4 月

1980 年代に物性研の中・大型施設が誕生して以来、関から物性研究所の運営の任を担うこととなりました。どう

係各位のご尽力により絶え間ない技術開発が続けられ、そぞよろしくお願いいたします。

の成果は物性研究の発展に直結しています。超強磁場測定、物性研究所は、世界でも数少ない「物質・物性科学の総レーザー光電子分光測定、放射光でのオペランド測定、大合的な基礎研究所」です。物理、化学を中心に、工学、最型計算機の運用とプログラム高度化、中性子の J-PARC

近では生物まで視野を広げ、その研究分野の多様性を保ちにおける HRC(高分解能チョッパー分光器)測定は、コ

つつ、研究の萌芽を作り出すいわゆる small science(物質ミュニティーの研究にも大きく貢献しています。しかしな

開発や理論研究など)と、中・大型研究施設(強磁場、レーがら、東海村にある JRR-3 研究用原子炉については、

ザー・放射光、中性子、大型計算機など)による先端技術

2011 年の 3.11 以降停止したままであり、その再稼働に向を協奏させながら、最先端の研究を展開しています。そのけて努力を重ねているところです。

ような「先端基礎研究」と、「人材育成」および「共同利2018 年度は、全国すべての共共拠点のプロジェクト費

用・共同研究」を 3 本柱に、東大附置の共共拠点として皆が 26％減額されるという厳しい予算状況となりました。

様のご支援をいただきながら活動しております。しかし、その中でも、物性研の国際超強磁場科学施設では、本年 1 月

研究を取り巻く環境が年々厳しくなる中、今後物性研がどに電磁濃縮法により超強磁場 985 テスラ (T) を達成しまのような課題に取り組むべきかを考えてみたいと思います。

した。これは、それまでの世界最高磁場を大幅に更新し、教職員の削減はどの大学でも問題ですが、物性研も例外

物性測定に実用可能な磁場として世界最高強度です。このではなく、国立大学法人が始まった 2004 年度の教員採用

1000T の磁場下では、電子のサイクロトロン運動半径が可能数 97 名は、2018 年度には 86 名と 11％減になっていナノメートル以下に縮まるため、原子 100 個から 1 個までます。共同利用研で、特に大型施設の運営に関わる教員数の電子状態を連続的に解明することができます。新しい量を減らすというのは大変難しいことです。そのような状況

子状態の発現や解明に加え、1000T の磁場状態であるとでも、新たな「融合学術研究」にチャレンジするため、既いわれる宇宙の電子状態を明らかにする可能性や、シリコ

存教員の再編および定年・転出分のポスト、時限ポストもンデバイスにおける原子レベルでの電子状態の解明といっ利用して 2016 年度に改組を行い、「量子物質研究グルー

た半導体工学分野からの期待もあります。

プ」と「機能物性研究グループ」という 2 つの分野横断型

近年、山積している社会課題に対して、大学で集積されグループを新設しました。この 4 月に着任した准教授 2 名

た知恵、知識が貢献できることは多いのではないかというは、有機・無機薄膜のナノ界面を制御し、デバイスに向け議論がなされています。実際、東京大学では、つくば－柏

た量子スピントロニクス研究を展開する三輪真嗣准教授－本郷 コリドー計画が進んでおり、柏 II キャンパスでも、(量子物質研究グループ)と、光応答タンパク質を開発し、産官学民連携が推進されています。物性研では、その強み

光物性を中心とした機能物性研究を行う井上圭一准教授である基礎物性研究を今後も継続していくことに変わりは(機能物性研究グループ)で、お二人を迎えて、それぞれのありませんが、マテリアル開発などの社会課題に対しては、

1

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

大型施設が観測・計算などで貢献できることは多く、基礎研究資源の確保、物質・物性科学の学問領域の広がり、若手のキャリアパスの拡大という観点から、どのように対応するべきかという検討は大変重要であると感じています。
このような意見交換は、日本学術会議の物理学委員会物性物理・一般物理分科会でもスタートしており、コミュ
ニティーの皆様とも議論を深めたいと思っています。
物 性 研 に は 優 秀 な シ ニ ア URA(University Research
Administrator)が 2 名いますので、彼らの協力も得ながら新しいスタイルを模索できればと考えています。
2010 年に「共同利用・共同研究拠点」認定制度が発足した際、物性研は「物性科学研究拠点」に認定されました。
第 2 期中期目標・中期計画期間(2010-2015 年度)では、
超強磁場、中性子、放射光、極限レーザー、スーパーコン
ピュータなどの大型研究設備を含む共同利用・共同研究活動を展開し、2015 年度の期末評価では S 評価をいただき、再認定を受けました。2016 年度から第 3 期が始まり、早くも 2 年が経過し、本年 5 月に中間報告を提出したところです。さらに、2018 年度後期から始まる「国際共同利
用・共同研究拠点」(国際共共拠点)については、新規認定の公募がスタートしています。物性研としても、物質・物性科学の最先端研究を世界的な連携で発展させるために、
個人レベルの国際共同研究に加えて、国際的なコミュニティー間の連携、拠点間のネットワーク構築は必須であると考え、教授会で国際共共拠点の応募を決定し、準備を進めています。キャンパス移転時に目標としていた「国際化」にも加速がつく様相で、国内のコミュニティーと共に国内外で共同研究を展開し、これまで以上にサイエンスの議論ができる場を提供できると思っています。
今後も皆様からの貴重なご意見に耳を傾け、微力ながら物質・物性科学の発展に尽くしていく所存ですので、これまでと変わらぬご支援・ご協力を賜りますようお願い申し上げます。

■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

2

所長退任にあたって

瀧川 仁
今年 3 月末をもちまして、2 期 5 年を務めた物性研究所(第 56 巻第 2 号)に詳述したので、ここでは繰り返しません

長を退任しました。在任中は 5 年という歳月を長いと感じが、「独創的で個性ある研究室を擁する研究部門が孤立した

ることも多かったのですが、終わってみるとあっという間

個人商店の集まりではもったいない。お互いに興味を共有しに過ぎた気がします。今年度は森新所長を始め、研究所のて連携し、さらに傑出した施設・センターの先端的装置を活執行部である企画委員会にも新鮮な顔ぶれが加わり、未来用することによって物性研の強みが発揮されるのではないか」

志向の運営がなされることを予感しています。これを機に、という認識がもとになっています。検討を始めてから研究グ

この 5 年間で物性研とこれを取り巻く環境がどのように変ループ設立までは長い道のりでしたが、その過程で関係所員わってきたか、振り返ってみたいと思います。

の熱心な議論と実践があったことは特筆に値します。機能物

家前所長から引き継いだ 2013 年当時は、東日本大震災性研究グループの立ち上げに関わった 12 名の所員は、毎月から 2 年が経ち、また 2004 年の国立大学法人化で激変し一回のボトムアップ・ミーティングでそれぞれの研究テーマ

た大学運営の仕組みがすっかり定着した頃でした。法人化や研究手法について紹介することから始め、その中からグによって大学間競争が強調されるあまり、物性研を始めとループ内での共同研究をスタートさせました。また、所外のする全国共同利用研究所の存在基盤が危うくなるのではと研究者を交え、グループの将来計画を議論するための研究会

いう当初の懸念は、2010 年に始まった共同利用・共同研シリーズを企画、実施しています。そして、量子物質研究グ

究拠点制度で共同利用研が適切に再定義されたことによっループでは、国内外の最先端の研究者による「新量子相レクて概ね払拭された一方で、法人化後の運営費交付金と教員チャー」シリーズや、学術振興会の頭脳循環プログラムに採ポストの継続的な削減が、国立大学の深刻な活力低下を招択された「新奇量子物質が生み出すトポロジカル現象の先導いていることが明らかになっていました。

的ネットワーク」による日米独の国際連携など、実質的な活物性研は、全国に 14 ある大型設備利用型の理工学系共同

動を先行させる形でグループの構想を練ってきました。これ

利用・共同研究拠点の一つとして認定されており、超強磁らの改組が将来どう評価されるかは、今後の活動に委ねられ場、極限レーザー、中性子、放射光といった大型実験装置

ることになります。

やスーパーコンピュータなど、個々の大学で整備すること

共同利用の在り方も少しずつ変わっています。共同利用・が困難な先端的研究設備を開発・維持することが第 1 のミッ共同研究拠点の制定後、2015 年度に初めて行われた中期目ションです。実際、これらの大型設備を担う附属施設・セ標期間の期末評価で、物性研はＳ評価とともに「今後は、先ンターの数は、柏移転時(2000 年)の 3 から、2013 年には 6端実験機器が他機関においても充実していく中、物性物理学に増加しています。しかし、教員ポストは全体として漸減の方法論の先導性を発揮しつつ、国際的な役割を更に認識しているため、その影響はいわゆるスモール・サイエンス

し・・(中略)・・当該分野において更に主導的役割を果たすを担う研究部門においてとりわけ深刻となっています。所ことが期待される。」との総合コメントをいただきました。

長就任にあたっての所信に述べたように(物性研だより第 53

つまり、設備利用を中心とした従来の共同利用に加え、物質巻第 1 号)、物性科学の将来の芽を育むことが期待される研科学の新しい領域を開拓し、それによってコミュニティを活究部門をどう立て直すかが、5 年前の課題の一つでした。

性化することが求められています。この意味でも、2016 年

これに関して、所内はもとより所外の多くの方々と意見を交しながら検討した結果、2016 年 10 月に、部門・施設・セ

度からの新期の拠点活動において、分野横断型研究グループ
が重要な役割を果たすことを期待しています。

ンターという従来の研究組織を横断する形で「機能物性研究

新期の拠点運営における大きな変化は、大阪大学大学院

グループ」と「量子物質研究グループ」という二つの分野横理学研究科付属先端強磁場科学研究センターを連携研究施

断型研究グループを設立するに至りました。それぞれの研究

設として位置付け、共同利用の申請から旅費・研究費の支グループの目的や設立に至った経緯については物性研だより給、共同研究の実施に至るまで一体で運用することにより、

3

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

国内パルス強磁場施設の利用者にワンポイントサービスをうではなく、基礎研究の成果である上記の新技術によって、提供する体制を実現したことです。将来このような機関連

これまで微視的なあるいは学理的な基礎付けが困難であっ携が他の拠点や大学共同利用機関にも広がれば、利用者のた物質材料の複雑な問題に対して、物性科学的なアプロー

利便性が更に向上するのではないかと思います。

チが可能になってきたと考えています。物性研の設立趣意

この 5 年間のもう 1 つの大きな変化は、科研費以外の大書の冒頭には「物性研究所は、物性物理学の綜合的かつ系型競争的資金に基づく共同研究プロジェクトが多く進行し統的な研究を行ない、それによってわが国の学問の水準をたことです。その背景には、漸減する運営費交付金に頼っ高め工業技術の発展に貢献することを目的とする。」とあていては、最先端大型装置の開発を継続しつつ共同研究をり、設立時の理念とも相通じるものがあります。磁性や超先導することは難しいという事情もあると思います。この伝導など伝統的な基礎研究分野と、このような新しい展開

点で最も先行したのは計算物質科学の分野で、物質設計評が相互に刺激を与えることは、多様性を特徴とする物性科

価施設においてスーパーコンピュータ共同利用が始まった学の発展にとって重要なことだと思います。

90 年代から、関係所員は並行して国家規模の計算科学プ

新分野への挑戦を促進し研究の多様性を実現する上で大ロジェクトに参画してきました。2011 年に外部資金の受きな障害となるのは、研究者の時間の劣化です。外部資金

け皿となる計算物質科学研究センターが設立されてからは、によるプロジェクトにおいても、その内容が多様になれば「京」コンピュータ活用を中心とする HPCI 戦略プログラ

なるほどマネージメント業務が増加します。それが研究者

ムやポスト「京」の重点課題の推進拠点として、ハード(教員)の負担となり、合間を見つけて研究するようでは、

ウェアの提供とソフトウェアの開発・支援を両輪とする計そもそも新しいことに挑戦しようという動機が生まれませ算物質科学分野の振興に貢献しています。また、元素戦略

ん 。 そ の 意 味 で 、 所 長 任 期 の 最 初 の 年 度 に 、 URA

プロジェクト<拠点形成型>(文科省 2012-2021 年度)を通（University Research Administrator）制度の普及を目じて、材料開発研究グループや放射光・中性子などの大型的とした文科省の研究力強化事業が始まったことは、非常研究施設との連携を強化し、更に東北大学を代表機関とすに良いタイミングでした。学内ヒヤリングで物性研の提案る人材育成コンソーシアム事業を通じて、産業界を含む広が採択され、公募の結果、2014 年 2 月に鈴木博之氏

い物質材料科学コミュニティとの人材交流を推進するなど、(NIMS から出向)が物性研 URA として着任されました。

幅広い活動によって分野の拡大と活性化に貢献しています。

以来 4 年間、鈴木氏は文字通り所長の片腕として研究所の同様な状況は、放射光と極限レーザー光源を併用した光研究推進に全面的に尽力され、また、頭脳循環プロジェク

科学を目指して 2012 年に設立された極限コヒーレント光トなど国際共同研究体制の構築から、所内のさまざまな大

科学研究センターにおいても顕著です。例えば、光・量子型研究プロジェクトの支援に至るまで、縦横に活躍されま

融合連携研究開発(文科省、2013-2017 年度)に採択されした。物性研ではその前から、全国規模のスパコン関係のたプロジェクトによって、物性研独自のレーザー光電子分

大型プロジェクト運営のために、計算物質科学研究セン

光の最先端技術開発が一気に加速し、世界的な注目を集め

ター専属の URA として古宇田光氏が着任されており、昨るようになりました。一方で、産官学が一体となって高品

年度開始された東京大学の URA 認定制度においては、鈴位・高効率なものづくり技術としてのレーザー加工技術の木氏、古宇田氏ともに数少ないシニア URA に認定されま開発を進めている NEDO プロジェクト「高輝度・高効率した。これからは大学や研究所の研究戦略の立案・推進に次世代レーザー技術開発」(2016-2022 年度)においては、

おいて、URA は必要不可欠な存在です。お二人が東大を物性研・理学系・工学系の連携による東大チームが、要素拠点として、日本の URA 制度の推進と持続的なキャリア

技術開発に加えて微視的な基礎学理の構築という面で重要

パス構築の良きモデルケースとなるよう期待しています。

な貢献を果たしています。

最後になりましたが、この 5 年間、小森副所長、川口事務

計算科学、光科学はいずれも、東京大学が推進している

長、片桐事務長、矢作事務長を始め、事務職員の方々、企画

新たな産学官連携スキームである「つくば・柏・本郷イノ

委員の先生方には、いつも相談に乗っていただきました。私ベーションコリドー」構想における重要な要素となっていが何とか所長任期を全うできたのも、皆様の温かいご支援と、ます。このような最近の傾向は、「物性研は基礎研究から所員の協力、そして全国物性研究者のサポートのおかげと感応用研究・実用研究にシフトしようとしている」という印謝しております。本当にありがとうございました。

象を物性研究者に与えるかもしれません。しかし、私はそ■ ■■ ■ ■■ ■2018 年 5 月

物性研だより第 58 巻第 1 号

4時間分解磁気円偏光二色性測定によるスピンの超高速ダイナミクス観測

極限コヒーレント光科学研究センター

田久保 耕

Ni 金属の 1 ピコ秒(ps)以下の超高速消磁が Beaurepaire

そのため、これまでの時間分解 XMCD 測定は主として透らによる時間分解磁気カー効果測定[1]によって明らかに

過法を用いて行われてきた。しかし、軟 X 線が透過するほなって以降、磁性体の磁気秩序を光で制御する研究が盛ん

ど薄い基板上に試料を作成することは困難であり、例えばになっている。特に近年、GHz 以上の帯域で動作する電今回のような良質な FePt 試料を透過法で測定することは子・スピン材料の測定のため、世界中の放射光(SOR)施設

不可能である。そこで今回、我々は検出器として micro

及び自由電子レーザー(XFEL)施設で、サブナノ秒(ns)領channel plate(MCP)を使用する新たな工夫により、部分域での光誘起時間分解 X 線分光測定が盛んに行われるよう

電子収量法(PEY)及び蛍光法による時間分解 XMCD 測定になっている[2]。そこで本研究では、東京大学物性研究を可能とした。MCP は検出面に＋電場を印可すると試料所ビームラインである SPring-8 B L07LSU において、放から放出される光電子を検出し、－電場を印可すると電子

射光軟Ｘ線を用いた時間分解 x-ray magneto circularを跳ね返しフォトン(蛍光)を検出することができる素子でdichroism(X 線磁気円偏光二色性・XMCD)および共鳴軟ある。

X 線散乱(弾性散乱・回折)の測定装置を建設し、磁性材料

時 間 分 解 XMCD 測 定 は 東 大 物 性 研 ビ ー ム ラ イ ンの光誘起ダイナミクスの測定を行った。測定対象としては、

SPring-8 BL07LSU で行った。図 1 に示す実験配置によ強磁性を示す合金である FePt 薄膜に注目した。FePt 薄膜り、時間分解 XMCD 測定を行った。図のチャンバーの上は、室温で強磁性を示し、面直方向に磁化が向きやすい垂半分において、時間分解共鳴軟 X 線散乱(弾性散乱・回折)直磁化膜であるため、応用面でも期待されている[3,4,5]。

測定を行うことが可能であり、下半分において時間分解

この物質にレーザーを照射することで磁化を消す消磁のダ

XMCD 測定が行うことが可能である。直線導入器及び 2θ

イナミクスの観測を目指した。

回転器上に MCP を設置しており、試料と検出器の位置関定常状態の軟 X 線 XMCD 測定は、通常は X 線による光係を調整できる。

電流を測定する全電子収量法(TEY)を用いて行われる。しBL-07LSU のレーザーステーションから実験チャン

かし、光誘起ダイナミクスの測定においてはレーザー照射

バーに放射光と同期したパルス幅 50 fs のチタンサファイに伴う光電流の問題のため、TEY を用いることが難しい。

アレーザー(波長：800 nm、エネルギー：1.55 eV)をポン

図 1. BL-07LSU における時間分解吸収分光および共鳴軟 X 線散乱測定装置概要

5

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

プ光として導入し、ポンププローブ法による時間分解測定を行った。一方で、SPring-8 の F-mode 及び H-mode における単一バンチ幅は約 50 ps であるため、時間分解能は50 ps 程度である。時間分解測定の繰り返し周波数は1kHz であり、ポンプレーザーの周波数によって決まる。
ポンプ光と放射光の遅延時間は電気的に調整した。遅延回路からの信号をトリガとして、ポンプされた信号をオシロ
スコープを用いて切り出した。測定に用いた FePt 薄膜は、
MgO(100)基板上に作製された単結晶で膜厚は 50 ナノメー
トル程度である。
図 2 に PEY で測定した XMCD の時間発展を示す。レー

図 3. Tr-XMCD (Fe L3 端)の励起光強度依存性 (t=30ps)

ザー照射後、50ps 以内に 90%以上の XMCD が消失し、そ結果は、光誘起相転移の機構に構造変化も含めた協同効果の後、熱拡散などにより数百 ps の緩和時間で元の状態にが作用していることを暗に示していると考えられる。

緩和していく様子が観察される。消磁の時間スケールは約本研究により、SPring-8 BL07LS-U において FePt 薄50ps に見えるが、これは放射光の時間幅であり実際には膜における消磁のダイナミクス観測に成功した。これは、もっと短いと考えられる。L3 端、L2 端でほぼ同じダイナ

日本の放射光施設で唯一のセットアップであり、今後の系

ミクス(変化率、緩和時間)が得られているが、これは統的な磁性体のスピンダイナミクス研究に活用することがPEY により歪みのない測定が行われていることを示してできる。放射光を用いるメリットとしては、元素別のスピいる。また消磁を起こすためのレーザー強度に閾値的な振ンダイナミクス観測など、実験室光源では得られない研究る舞いが見られているが(図 3)、これは光で誘起した相転展開が期待できる。特に XMCD はスペクトルに総和則を移に特徴的なものである。合金の強磁性は一般に 2 次転移適用することで、スピンと軌道の角運動量の大きさと比をであり、光誘起であっても消磁のメカニズムに閾値は関係

元素別に抜き出すことができる強力な手法である。粒状しないと考える人もいるかもしれないが、最近の Ni 金属

FePt や Co/Pt 超格子などで、円偏光レーザーによる磁化の消磁の時間分解 X 線反射率測定においても、光照射直後反転が報告されているが[7]、例えばその XMCD スペクトに表面の急激な構造変化が報告されている[6]。これらのルのダイナミクスの測定を行えば、光による角運動量の変化(逆ファラデー効果とも言われる)をダイナミクス上で直接明らかにできるなど画期的な成果が期待できる。

謝辞

本研究は以下の方々(山本 航平、平田 靖透、横山

優一、久保田 雄也、山本 真吾、山本 達、松田 巌、辛埴、関 剛斎、高梨 弘毅、和達 大樹及び田中 良和、大河内

拓雄、木下 豊彦 各氏)の協力をもとに行われました。また日本学術振興会による科学研究費補助金事業(KAKENHI 16K20997, 16K17722, 26400328)の支援を
受 け ま し た 。 SPring-8 BL07LSU に お け る 時 間 分 解
XMCD 実験は東京大学の放射光連携研究機構(2016A7504,
2016A7403, 2016B7403, 2016B7518)のサポートを受けて行いました。ここに感謝の意を表します。

図 2. FePt 薄膜の Tr-XMCD 時間発展プロファイル(上図 Fe L3 端、下図 L2 端)■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

6

参考文献
[1] E. Beaurepaire, J.-C. Merle, A. Daunois, and J.-Y.
Bigot, Phys. Rev. Lett. 76, 4250 (1996).
[2] 例えば A. Kirilyuk, A. V. Kimel, and T. Rasing, Rev.
Mod. Phys. 82, 2731 (2010).
[3] C. L. Platt, K. W. Wierman, E. B. Svedberg, R. van de
Veerdonk, J. K. Howard, A. G. Roy, and D. E.
Laughlin, J. Appl. Phys. 92, 6104 (2002).
[4]T. Seki, H. Iwama, T. Shima, and K. Takanashi, J.
Phys. D: Appl. Phys. 44, 335001 (2011).
[5] Bedanta, T. Seki, H. Iwama, T. Shima, and K.
Takanashi, Appl. Phys. Lett. 107, 152410 (2015).
[6] E. Jal, V. Lopez-Flores, N. Pontius, C. Sch€ußlerLangeheine, T. Ferte, N. Bergeard, C. Boeglin, B.
Vodungbo, J. L€uning, and N. Jaouen, Phys. Rev. B
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[7] C.-H. Lambert, S. Mangin, B. S. D. Ch. S. Varaprasad,
Y. K. Takahashi, M. Hehn, M. Cinchetti, G.
Malinowski, K. Hono, Y. Fainman, M. Aeschlimann,and E. E. Fullerton, Science 345, 1337 (2014).

7

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

量子ドットの近藤効果を引き起こす磁気モーメントの探索

物性理論研究部門

阪野 塁

カーボンナノチューブ量子ドット中の巻方向の運動自由度

気的ポテンシャルを制御することでドット内に電子を閉じとスピンで構成された磁気モーメントにより発現した近藤

込め磁気モーメントを発現させることができることである。

効果を、非線形電流と電流ノイズにより観測した、最近の低温で近藤効果が起こると、量子ドット中にフェルミ準位

実験研究[1]について紹介する。特に磁場下での磁気モー付近に共鳴準位が形成されリード電極間に電流が発生する。

メントの変化に起因した、近藤状態の遷移を観測すること

これまで電流特性に現れる近藤効果が調べられてきた。特に成功した。

にカーボンナノチューブで作られた量子ドットの場合、ス
ピンの自由度のみならず、ナノチューブの巻方向の運動の近藤効果は典型的な電子の多体効果として知られていて、自由度(軌道)に起因した磁気モーメントが発生する(図 A

その発現機構は1964年に元物性研助手(1960年-1963年在の差し込み図)。ここに磁場を任意の方向へ印加すること籍)の近藤淳氏によって解明され、現象の名には近藤氏ので、スピンのみならず、軌道の分裂を調整することができ名前が冠されたことをご存知の方は多いだろう。元々は希る。例えば、ナノチューブの円筒を貫くように磁場を印加

薄磁性金属中の不純物の持つ磁気モーメントとホスト金属

すると軌道は強く分裂するが、法線方向に磁場を印加するの電子の磁気モーメントが、低温で一重項基底状態を形成と軌道は全く分裂せず、スピンのみが分裂することになる。

し、磁気モーメントを消失する現象として調べられてきた。

本研究では磁場印加方向を調整することで、カーボンナ
ノチューブ量子ドットに 2 電子 SU(4)近藤状態と SU(2)近本研究では、図 A のようなカーボンナノチューブの両側に藤状態を発生させ、その間のクロスオーバーの観測に成功

アルミニウムのリード電極(水色部分)を取り付けた素子をした。軌道分裂とスピン分裂がちょうど同じ大きさになる使って近藤効果を調べた。このような素子は、人工的に作ように磁場の向きと大きさ調整する。このとき図 B で見らり込まれているため、希薄磁性金属に比べ多くのパラメーれるように、ドットの 2 電子状態の基底状態は縮退が解け

ターを制御しながら実験が可能である。さらに電極間の電ずにのこる。そのため、この準位により大きな磁場状態で圧を制御することで非線形電流を詳しく調べることが可能

は、SU(2)近藤効果が起こる[2]。逆に磁場が小さいところである。

では、軌道自由度とスピンの縮退により SU(4)近藤効果がこの素子では、電極とナノチューブの間にトンネル障壁起こる。

が形成され、電極に挟まれたナノチューブ部分に狭い領域

問題は、この 2 つの近藤効果の基底状態はいずれも完全ができる。この領域は量子ドット呼ばれる。特徴的なことに磁気モーメントを消失した局所フェルミ流体を示すため、は、この量子ドットにさらに絶縁した電極を取り付け、電電流(帯磁率、比熱なども)の電圧や温度依存のべき乗則を■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

8調べても違いがなく、区別することが難しいことである。

最後に、この実験で用いた非線形の電流や電流ノイズをエネルギースケールである近藤温度は、SU(4)近藤効果の用いた手法が、電子相関研究の深淵を探索する新しい手段

ほうが大きくなるが、これも外場によって変化する系の詳となることと期待する。

細に依存してしてしまうため、実験結果を一概に比較することは難しい。また、一般には軌道間のクーロン相互作用がスピン間のクーロン相互作用に比べて小さいことに起因謝辞

して、各軌道で独立に SU(2)の近藤効果が起こる可能性が寺谷義道氏、秦徳郎氏、Meydi Ferrier 氏を中心とした、ある。したがって、磁場がないところで SU(4)近藤効果の大阪大学、大阪市立大学、フランスのフランス国立科学研

形成を確認する必要もある。

究センター、パリ南大学との共同研究の成果である。また、本研究は、荒川智紀氏、小栗章氏、小林研介氏、

本研究は科学研究費(JP26220711，JP16K17723)の助成
そこで我々は非線形電流ノイズのファノ因子を調べた。

を受けて行われた。

ファノ因子は近藤効果を起こしている量子ドットの磁気モーメントの構造に応じて固有の値とり、準粒子の量子揺
らぎの大きさを与えるウィルソン比によって決まる。図 c[1] Meydi Ferrier, Tomonori Arakawa, Tokuro Hata, Ryo

はファノ因子のウィルソン比依存性である。実際の実験でFujiwara, Raphaëlle Delagrange, Richard Deblock,は磁場を変化させることで、ウィルソン比の大きさを制御

Yoshimichi Teratani, Rui Sakano, Akira Oguri, and

している(実験で印加した磁場の大きさに対応するウィル

Kensuke Kobayashi, Phys. Rev. Lett. 118, 196803

ソン比の大きさは、数値繰り込み群で決めている[2])。

(2017).

ウィルソン比は、ゼロ磁場の 4/3＝1.33 …から、磁場の大[2] Yoshimichi Teratani, Rui Sakano, Ryo Fujiwara,

きいところでの 2 まで変化させている。このとき、ファノ

Tokuro Hata, Tomonori Arakawa, Meydi Ferrier,

因子 F はゼロ磁場での F=1.4±0.1 から、強磁場下でのKensuke Kobayashi, and Akira Oguri, J. Phys. Soc.

F=1.7±0.1 へ変化していることがわかる。それぞれ、

Jpn. 85, 094718 (2016).

SU(4) 近 藤 効 果 の 理 論
値の F=3/2 と、SU(2)近藤効果の F=5/3[3,4]によく一致している。

[3] R. Sakano, T. Fujii, and A. Oguri, Phys. Rev. B 83,
075440 (2011).
[4] Rui Sakano, Akira Oguri, Takeo Kato, and Seigo
Tarucha, Phys. Rev. B 83, 241301(R) (2011).

つまり、この 2 つの近藤効果のクロスオー
バーを磁場により制御
し、電流ノイズの非線形成分から観測することに成功した。

カーボンナノチューブなどを利用することで、素子中に様々な近藤効果を形成することができる。しかし、磁気モーメントが完全に遮蔽されてしまう局所フェルミ流体状
態では、物理量の外場依存性のべき乗則からそれらを区別することは難しい。しかし、ウィルソン比を決めることで磁気モーメントの構造の異なる近藤効果を特定することが可能になる。ウィルソン比を帯磁率と線形比熱係数の比として直接決めることが難しい場合でも、電流ノイズのファ
ノ因子を用いれば精度良く、近藤効果を調べることができる。

9

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

極限超強磁場下の高精度電気伝導度計測技術の開発--銅酸化物高温超伝導体研究に新たな一歩

国際超強磁場科学研究施設

中村 大輔

100 テスラを超える極限超強磁場は「一巻きコイル法」

こうした現状を打開するため、超強磁場領域で電気伝導(~300 テスラ)や「電磁濃縮法」(~1000 テスラ)といった度の絶対値が感度良く算出できる反射型測定システムの開マグネットコイルの破壊を伴う特殊な手法によって発生す発に着手した。100 テスラ以下の非破壊型マグネットにおることができ、物性研究所では 1970 年代より物性研究応

いては、測定プローブの伝送特性に共振構造を持たせるこ用に向けた開発に取り組んでいる。しかし、数マイクロ秒とによって、感度の高い非接触電気伝導度測定が行われてという短い磁場発生時間、磁場発生に伴う電磁ノイズ、ボいる。代表例としてはトンネルダイオードのような負性抵

ア径数 mm という空間的制約、といった技術的困難から、

抗を利用した発振型のプローブが挙げられる。最近、「自物性測定の手法は限定されてしまう。現在、研究の主力と己共振コイル」を用いた新しい電気伝導度測定法が米国強なっているのは電磁ノイズの影響を受けにくい磁気光学測磁場研究所の Altarawneh 博士により提案された[5]。プ定や、磁場の挿引速度が早いことを利用した誘導法によるローブの共振特性を外部素子により形成するのではなく、磁化測定である。これらの手法により、電子スピン物性を

プローブコイル自身のインダクタンスと抵抗および浮遊容中心とした研究が超強磁場下で展開されている。

量によって LCR 共振回路を形成する。そして、共振周波

一方で、超強磁場中での輸送現象に関する研究はその重要性に着目されてはいたものの、研究の進みは遅かった。

数付近で入射した電磁波の反射強度からプローブコイル上の試料の電気伝導特性を調べるという手法である。

金属的物質に対する研究の基本となる 4 端子電気伝導度測

超強磁場下でこの手法を応用するには、共振周波数の選定では、試料付近のリード線にループができるためにノイ定が重要となる。コンデンサの放電に付随する電磁ノイズ

ズや磁束変化に起因する誘導起電力が発生し、試料からのは 200MHz 程度までの広い周波数帯域にあるため、測定信号を覆い隠してしまう。そのため、高周波の電磁波を用信号とノイズを分離するために、500-1000MHz の共振周

いた非接触型の電気伝導度測定法が有用である。物性研究

波数を持つ直径 1mm のプローブコイルを設計した。試料所では、測定試料を 1 対のコイルで挟んで透過した電磁波とプローブコイルとの電磁気的カップリングを良くするたの強度をモニターする「透過型」の手法が榊原らによってめ、かつ熱サイクルや磁場発生時の衝撃波による変形を防開発され[1]、銅酸化物高温超伝導体 YBCO の上部臨界磁

ぐために、コイルを空芯ソレノイド構造ではなく平面渦巻場が関谷らによって測定された[2]。現在では、松田(康)き構造(図 1)にするという工夫をした(ここが一番苦労した)。

研究室によって同手法での物性研究がコバルト酸化物の金
属-絶縁体転移に関して行われている[3]。
しかし、超強磁場領域における金属的物質の物性研究には、まだいくつかの課題があった。すなわち、①透過型配
置では信号強度が測定試料の表皮深さによって決まるため、
電気伝導度の大きい試料に対しては試料厚みを極端に小さくしなければならず、物質によっては困難である。さらに、
クライオスタットを含めたプローブ周りのサイズをあまり小さくすることができず、電磁濃縮法では最大磁場に到達する前に測定プローブの破壊が起こってしまう[2]。②プ

図 1：開発した測定プローブ(自己共振コイル)の模式図。

ローブコイルを 1 つしか用いない「反射型」配置では測定開発した測定装置を用いて、銅酸化物高温超伝導体

プローブ全体を小さくでき、電気伝導度の大きい物質に対

La1.84Sr0.16CuO4(LSCO)の上部臨界磁場(Bc2)測定を試みた。

しても感度を有するが、電気伝導度の絶対値の算出が難し

この物質は超伝導転移温度 Tc~37K を有し、CuO2 面(abく、半定量的な物性研究にとどまっている[4]。

面)が電気伝導を担う 2 次元超伝導体である。Bc2 の大きさ

■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

10

は、超伝導体中に侵入した磁束周りの電子の軌道効果とパ点線はゼロ磁場での Tc 直上における電気伝導度の値を示

ウリ常磁性の効果により決まる。磁場が CuO2 面に平行なしている。磁場の増加とともに LSCO 試料の電気伝導度

配置(B//ab)においては、磁束が CuO2 面間の絶縁層に侵入が減少し、ヒステリシスを伴って 85T において飽和してし安定化するため、軌道による対破壊効果が抑制されてパいる。この時の電気伝導度の値はほぼゼロ磁場での常伝導

ウリ常磁性により超伝導が破れると考えられている。

状態の値であることから、Bc2 に到達したと判断できる。
高温超伝導体の低温での Bc2 は、通常 Tc 付近の値の外挿によって求められる。しかし、スピン軌道相互作用などのパラメータの大きさによっては、高温からの単純な外挿は必ずしも適切ではない。また、FFLO 状態のような新奇相
や、磁場誘起超伝導相のような、既存の理論の枠組みを超えた現象がある場合には、強磁場下で直接測定することが必須である。本研究で、極限強磁場下での電気伝導度計測
技術は完成した。今後の進展により、高温超伝導体を初めとする強相関物質の電子物性の解明に一石を投じたい。

図 2: (左)高温超伝導体 LSCO の反射スペクトルの温度依存性。
(右)信号強度から試料の電気伝導度への変換曲線。

謝辞 LSCO 試料は東北大学の小池洋二氏、上智大学の足

図 2 左に Tc 付近での反射スペクトルの温度変化を示す。

立匡氏に提供頂いた。本研究は、ヨルダン Mu’tah 大学のLSCO 試料が超伝導から常伝導になると、電気伝導度の変M. M. Altarawneh 博士と物性研究所の嶽山正二郎氏との化により共振周波数が大きく減少している。磁場下での測共同研究である。

定では、測定信号の周波数を超伝導状態における共振周波数に固定する。試料が Bc2 以上で常伝導状態に戻ると、信参考文献

号の反射強度がゼロ磁場での常伝導状態の値付近にまで変[1] T. Sakakibara et al., Rev. Sci. Instr. 60, 444 (1989).

化すると予測される(図 2 左の黒矢印)。

[2] T. Sekitani et al., Rev. Sci. Instr. 346-347, 319 (2004).

電気伝導度を算出するために、有限要素法によりプロー[3] S. Lee et al., JPS Conf. Proc. 3, 013009 (2014).

ブコイルの電磁界解析を行い、反射信号強度から試料の電[4] Yu B. Kudasov et al., JETP Lett. 68, 350 (1998).

気伝導度への変換のマスターカーブを算出した。ゼロ磁場[5] M. M. Altarawneh, Rev. Sci. Instr. 83, 096102 (2012).

での反射信号強度の温度依存性との比較により、反射型配[6] D. Nakamura et al., Meas. Sci. Technol. 29, 035901

置での変換曲線を得た(図 2 右実線)。相補的手法である透(2018).

過型配置[1]での変換曲線(測定信号 500MHz を仮定、破線)と併せると、実に 6 桁もの広い電気伝導度の範囲で測定感度を有する。これは図 2 右に示すように反金属から金属まで殆どの物質群が持つ電気伝導度の領域をカバーする。
図 3 は一巻きコイル法によって発生した 103T までの磁場下での、LSCO 単結晶の電気伝導度の磁場依存性である。

図 3: LSCO 単結晶の電気伝導度の磁場依存性。

11

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

強磁場研究会ポスター発表賞を受賞して国際超強磁場科学研究施設 松田康弘研究室 博士課程 3 年 野村 和哉
この度、2017 年 11 月に開催された強磁場研究会において、・BIP-BNO「有機スピンラダー物質の超強磁場磁化過程」という発表

BIP-BNO はこれまでに、分子構造と帯磁率測定から、を行い、ポスター発表賞を受賞致しました。この研究会は

S = 1/2 のスピンラダー物質であるということが指摘され強磁場に関連した研究を行っている研究者を中心とした研ていました[1]。しかしながら、帯磁率測定からだけでは究会で、50 件ほどのポスター発表があり、その中から 4

ボンド交代鎖とスピンラダー系のどちらのモデルでも件にポスター発表賞が贈られました。以下に私の発表内容

フィットできてしまうということもあり、スピンラダー系

を簡単にご紹介いたします。

と決定するには飽和までの磁化過程を明らかにする必要があります。これまでに磁化過程においては非破壊型マグ

スピンが 1 次元や 2 次元に規則的に並んだ低次元磁性体はネットを用いた 50 T までの報告がありましたが[2]、全磁量子力学の性質が顕著に表れます。特にスピン量子数 S が化過程を明らかにするにはさらに高い磁場での磁化測定を1/2 や 1 の系は量子スピン系と呼ばれ、多くの研究がなさ行う必要がありました。私たちは非破壊型マグネットと一れている分野のひとつです。私はこれまでに、スピン鎖が巻コイル法を用いてさらに高い磁場下での磁化測定を行い2 本ならんだスピンラダー系といわれる系の超強磁場下でました。図 4 に BIP-BNO の磁化過程を示します。そのの研究を行ってきました。スピンラダー系は 1 次元と 2 次

結果、76 T において磁化が飽和することを明らかにし、元の中間の次元を持つといわれており、S = 1/2 系に関し

さらに、量子モンテカルロ法を用いた数値計算においてスてはこれまでに多くの研究がなされています。私は、有機

ピンラダーモデルで実験と非常に良い一致を示すことを見

物質のスピンラダー系物質といわれている BIP-BNO（S

出しました。これらのことから、BIP-BNO が有機物質と= 1/2 系）と BIP-TENO（S = 1 系）の 2 つの物質の超強して初めての S =1/2 のスピンラダー物質であると証明で磁場下での磁化測定を行いました。

きました[3]。また、有機物質は無機物質に比べ磁化信号が小さく、測定は難易度の高いものとなりますが、70 T付近においても、誤差 3％以内の高い精度で測定に成功したことも意義が大きいと考えています。

図 1. スピンラダー系
電子スピン(矢印)がはしごのように並んでいる

図 4．BIP-BNO の磁化曲線[3]図 2. BIP-BNO の分子構造[1]■ ■■ ■ ■■ ■図 3. BIP-TENO の分子構造[1]

物性研だより第 58 巻第 1 号

12

・BIP-TENO

場掃引である非破壊型マグネットを用いて磁歪測定を行い

BIP-TENO は S = 1 のスピンラダー物質といわれていました。結果は予想通りで、磁場印加による格子変形を観ます。これまでに非破壊型マグネットを用いて 70 T まで測することに成功しました。上に述べた仮説を明らかにすの磁化測定が報告されています。そこでは 45-70 T 付近

るには、さらに実験的証拠が必要となりますが、現在そので飽和磁化の 1/4 の大きさのところで磁化の値が一定になための測定に取り組んでいる最中です。

る 1/4 プラトーが観測されました[4]。そして私たちはよ

最後に、本研究を行うにあたり、松田康弘准教授、池田り高い磁場での磁化過程を明らかにするという目的で一巻

暁彦助教、嶽山正二郎教授、金道浩一教授、小濱芳允准教

コイル法を用いた磁化測定を行いました。

授、理学系研究科の藤堂眞治准教授、諏訪秀麿助教、大阪

結果を図 5 に示します。これを見ると驚くべきことに非大学の鳴海康雄准教授、大阪府立大学の細越裕子教授、小破壊型マグネットにおける磁化過程と、一巻コイル法での野俊雄准教授には大変お世話になりました。この場をお借

磁化過程は異なっていることがわかります。非破壊型マグりして感謝申し上げます。

ネットでの測定においては 55 T 付近では 1/4 プラトーがまだ続いていますが、一巻コイル法では 55 T ではプラトーは終わり、次の磁化プラトーが出現していることがわかります。多くの実験を行った結果、磁場の発生時間がこの違いを生み出している可能性が非常に高いという結論が得られました。非破壊型マグネットの磁場発生時間は数十ミリ秒ですが、一方で一巻コイル法は約 10 マイクロ秒と大きく異なります。つまりこれは、速い磁場掃引が新たな[1] K. Katoh, Y. Hosokoshi, et al., J. Phys. Soc. Jpn, 69,
1008 (2000).
[2] K. Katho, Y. Hosokoshi, et al., J. Phys Chem. Sol. 63,
1277 (2002).
[3] K. Nomura, Y. H. Matsuda, et al., J. Phys. Soc. Jpn.
86, 104723 (2017).
[4] T. Sakai, et al., Physica B 346-347 34 (2004).

磁気構造を生み出している、ということになります。

図 5．BIP-TENO の磁化曲線
上は非破壊型マグネット、下は一巻コイル法での結果

では、なぜ磁場の掃引速度の違いで磁化過程が異なるのかということですが、私たちは「遅い磁場掃引では磁化の上昇に伴い、格子が変形する。しかし、速い磁場掃引では格子が追随せずにスピン系のみが応答し磁化過程が異なる」のではないかと考えました。もしこれが本当であれば、磁場によるゼーマンエネルギーがスピン-格子結合に勝り、かつ格子が速く変形できないために、スピン系のみが速い
磁場に応答している、ということになり大変興味深い現象です。そして、この仮説を確かめる第一歩として、遅い磁13

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

強磁場研究会ポスター発表賞を受賞して大阪大学大学院理学研究科物理学専攻 萩原研究室 博士後期課程 2 年
この度、2017 年 11 月 29、30 日と物質・材料研究機構

佐藤 和樹

秩序相が存在するという結果が得られました。これが今回にて開催された強磁場研究会「強磁場コラボラトリーが拓の受賞対象となった講演の内容です。

く未踏計測領域への挑戦と物質・材料科学の最先端」にお最後に本講演を行うにあたりたくさんの方々にお世話にきまして、「三角格子反強磁性体 NiGa2S4 のパルス強磁場なりました。そもそも私は大阪大学の学生なのですが、全下熱測定」という題目で発表を行い、ポスター発表賞を受

国共同利用の長期留学研究員として 2015 年の 9 月から賞しました。この研究会は強磁場計測を使った最新の物

2018 年 3 月まで物性研究所の金道研究室でお世話になり

質・材料研究について発表討論を行うとともに、未踏計測ました。受賞した本講演内容の磁気熱量効果測定も留学期

領域への挑戦に必要な新たなアイデアに基づく計測手法に間中に行なったものであり、留学を受け入れていただいたも注目し、今後の先端強磁場計測の展望について議論を行金道浩一教授、実験指導をしていただいた小濱芳允准教授

うことを目的とした研究会で、50 件ほどのポスター発表にはこの場を借りて感謝申し上げます。また本研究を行うがあり、その中から 4 件にポスター発表賞が贈られました。

にあたり大阪大学の萩原政幸教授、鳴海康雄准教授、東北

以下に私の発表内容を簡単にご紹介いたします。

大学金属材料研究所の南部雄亮准教授の皆様にも大変お世

NiGa2S4 は磁性を担う Ni2+ (S=1)が ab 面内にて三角格子状に配列した、幾何学的にフラストレートしている反強話になりました。皆様にもこの場を借りてお礼申し上げます。

磁性体です。強い反強磁性相互作用(θ W ≃ -80 K)が働いているにも関わらず極低温まで長距離秩序を示さず、中性子散乱からは MHz 程度の周波数で揺らぐ物質として注目されています[1][2]。この物質において強磁場中でスカーミオン格子形成の可能性が理論的に示唆されていて[3]、対応する磁場近傍の磁化過程にアノマリーが観測されています[4]。
これはカイラル磁性体において既に観測されている、ジャロシンスキー・守谷相互作用由来のスカーミオン格子ではなく、現在まで報告例がないフラストレーション由来のス
カーミオン格子として非常に注目されています。
本講演では、NiGa2S4 の強磁場新奇相の磁場-温度相図を確立するために行なったパルス強磁場下における磁気熱量効果測定結果についての発表を行いました。磁気熱量効

写真 授賞式の様子

果とは断熱条件下で磁性体を磁化させた時にスピン系のエントロピーが減少した分、格子系のエントロピーが増大し[1] S. Nakatsuji et al., Science 309, (2005) 1697.

て試料の温度が上昇する効果であり、この温度変化を観測[2] Y. Nambu et al., Phys. Rev. Lett. 115, (2015) 127202.

することでエントロピーを直接評価します。この測定は磁[3] T. Okubo et al., Phys. Rev. Lett. 108, (2012) 017206.

場掃引がミリ秒スケールであるパルス磁場と相性がよく、[4] H. Yamaguchi et al., Phys. Rev. B 78, (2008)

また温度計として合金薄膜温度計を試料に直接スパッタさ

180404(R).

せることで、パルス磁場下での高速度温度変化測定を可能にしています。この測定から 60 テスラ近傍において急激な温度上昇を観測しており、これは物質内の磁気エントロ
ピー減少の兆候を捕らえていることから、更なる高磁場に■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

14

第 9 回強磁場フォーラム三浦奨励賞を受賞して国際超強磁場科学研究施設 松田(康)研究室

池田 暁彦

このたび、第 9 回強磁場フォーラム三浦奨励賞を受賞している最中であったことを知りました。幸いにも石原先生ました。この賞は、三浦登東大名誉教授からの御醵金を受たちにもご興味を持っていただき、理論研究によってコバ

け、強磁場中における物性測定や強磁場発生に関する技術

ルト酸化物では磁場誘起のエキシトニック相やスピン状態

開発において、新しい着想で優れた成果をあげた若手研究

結晶相が可能であることがわかってきました。私たちの論者を奨励する目的で設けられたものです。このような栄誉

文[1]は、arXiv にアップロードしてから掲載されるまでにある賞をいただき誠に感謝しております。

時間がかかり、論文誌に掲載されたのは石原先生たちの磁場効果の理論論文[5]がでる 1 週間前でした。実はチェコ受賞対象となった研究は「メガガウス超強磁場におけるの理論グループも私たちの実験をフォローする論文[6]を新奇スピン状態秩序相の発見」です。私は、世界に先駆け石原先生たちに少し遅れて掲載していました。何にせよ、て 150 テスラに至る誘導法磁化測定に成功し、これにより理論家の方々の仕事が速いのには驚きました。そして自分

コバルト酸化物(LaCoO3)の磁場温度相図を構築し、100たちの研究に対するリアクションがあるということが非常

テスラを超える強磁場領域に非自明な秩序相が 2 つ存在すにうれしいものだということを知りました。現在、コバル

ることを明らかにしました[1, 2]。コバルト酸化物にはト酸化物におけるエキシトニック相の研究はささやかな「スピン状態」というユニークな自由度が存在しますが、ブームになっているようです。自分としては実験を進展さ発見された秩序相では、この「スピン状態」の超格子や超せ、研究を発展すべく日々邁進する所存です。お世話にな流動状態が実現していると予測されています。発見された

りました方々に感謝したいと思います。今後ともよろしく

スピン状態秩序相の起源を解明する有力な手段としてお願いいたします。

1000 テスラにいたる極限磁場領域でのスピン状態変化計
測が提案されていますが、このような極限磁場中での誘導法磁化測定は技術的に困難と考えられていました。そこで
私は、スピン状態が体積と強く相関することに着目し、*本装置は物性研 LASOR 小林研との所内共同研究によるファイバーブラッググレーティングを用いた 100 MHz 超成果です。

高速歪み測定装置*を開発しました。これをもちいて 150[1] A. Ikeda, T. Nomura, Y. H. Matsuda, A. Matsuo, K.

テスラまでの低温磁歪計測を行い、スピン状態変化の観測

Kindo, K. Sato, "Spin state ordering of stronglyが可能であることを実証しました[3]。本装置はシングル

correlating LaCoO3 induced at ultrahigh magnetic

ショット計測が可能なため 1000 テスラの極限磁場中磁歪fields", Phys. Rev. B 93, 220401(R) (2016).

計測に適用可能と期待されています。受賞式は 2017 年 11

[2] A. Ikeda, S. Lee, T. T. Terashima, Y. H. Matsuda, M.

月 30 日、物質・材料研究機構(千現地区)にて開催されたTokunaga, T. Naito, "Magnetic-field-induced spin

第 13 回強磁場フォーラム総会で行われました。

crossover of Y-doped Pr0.7Ca0.3CoO3", Phys. Rev. B 94,
115129 (2016)

初期の実験でコバルト酸化物の新奇相がありそうだとわ[3] 池田暁彦、松田康弘、佐藤桂輔、「強相関コバルト酸

かりましたが、自分たちではその起源を考えあぐねていた

化物の新しいスピンクロスオーバー」、固体物理 52,

部分がありました。そんな折に、同所の徳永先生にご紹介

335 (2017).

いただき、物性研短期研究会「低次元電子系におけるエキ[4] A. Ikeda, T. Nomura, Y. H. Matsuda, S. Tani, Y.

シトニック相の新展開」(2015 年)で講演させていただく

Kobayashi, H. Watanabe, K. Sato, "High-speed 100

機会を得ました。そこで初めて東北大の石原グループでコMHz strain monitor using fiber Bragg grating and

バルト酸化物におけるエキシトニック相の理論を展開され

optical filter for magnetostriction measurements

15

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

under ultrahigh magnetic fields", Rev. Sci. Instrum.
88, 083906 (2017).
[5] T. Tatsuno, E. Mizoguchi, J. Nasu, M. Naka, and S.
Ishihara,” Magnetic Field Effects in a CorrelatedElectron System with Spin-State Degree of Freedom— Implications for an Excitonic Insulator —”, J. Phys.
Soc. Jpn. 85, 083706 (2016).
[6] A. Sotnikov and J. Kuneš, “Field-induced exciton
condensation in LaCoO3”, Scientific Reports 6, 30510(2016).

第 13 回強磁場フォーラム総会にて賞状をいただく著者■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

16中性子科学研究施設 益田研究室

林田 翔平

この度、2017 年 12 月 2 日－3 日に福岡大学で開催された

る振動モードも存在することが明らかとなりました。観測日本中性子科学会第 17 回年会にて「基底一重項磁性体

された 3 つの振動モードのうち 2 つはスピンの横揺らぎで

CsFeCl3 の圧力誘起量子相転移」という題目で講演を行い、ある南部-ゴールドストーンモードと、縦揺らぎのヒッグ

ポスター賞を受賞する栄誉に恵まれました。本研究は、試スモードに対応している一方で、残りの 1 つは、スピンの料提供や圧力セルの開発、国内外での中性子散乱実験など

縦揺らぎと横揺らぎが混成した振動モード(T+L モード)

で、多くの方々にご協力いただいた成果です。益田隆嗣先

であることがわかりました。この T+L モードは 120 度構生、松本正茂先生、栗田伸之博士、田中秀数先生、上床美造の非共線性を反映しており、系が持つ幾何学的なフラス

也先生、萩原雅人博士、左右田稔博士、伊藤晋一先生、

トレーションに起因します。したがって、今回の結果は量

Oksana Zaharko 博士、Tao Hong 博士をはじめ、ご協力

子相転移を示す幾何学的フラストレート磁性体の、量子臨していただいた方々にこの場を借りて深く感謝申し上げま

界点近傍の素励起の振る舞いを初めて明らかにしたと言えす。以下、本研究内容について簡単に説明します。

ます[4]。今後は、カイラル液体相の探索や T＋L モードの由来する物性の観測などの発展が望まれます。

運動エネルギーと位置エネルギーの量子力学的な不確定性(量子揺らぎ)に由来する量子相転移は、非自明な現象を示

参考文献

すため興味が持たれています。特に、スピン系では実験と[1] H. Yoshizawa et al., J. Phys. Soc. Jpn. 49, 144 (1980).

理論の検証が容易であることから、量子相転移の研究の格[2] N. Kurita and H. Tanaka, Phys. Rev. B 94, 104409

好の舞台となっています。本研究では、量子相転移を示す(2016).

物質として容易面型反強磁性体の CsFeCl3 に注目しました。

[3] S. Hayashida et al., Phys. Rev. B 97, 140405(R)(2018).

本物質は、強い容易面型の磁気異方性のために基底状態が[4] S. Hayashida et al., in preparation.

Sz = 0 の一重項状態になっています[1]。また、圧力下の磁化率測定から圧力誘起の磁気秩序を示すことが知られています[2]。我々は、本物質の量子相転移に伴う磁気状態を明らかにするために、中性子散乱法を用いて秩序相での磁気構造と量子臨界点近傍の磁気励起について調べました。
圧力下の中性子回折実験では、圧力を印加することで磁気秩序が現れることが確かめられました。解析の結果、磁気モーメントは 120 度構造を形成していることがわかりました。さらに、秩序変数の温度依存性から U(1)×Z2 という対称性に属することが示唆されました。この対称性をもつ物質では、系のカイラリティだけが秩序化したカイラル液
体状態が期待されており、CsFeCl3 はその候補物質である
ことが提案されます[3]。
非弾性中性子散乱実験では、無秩序相にて圧力により磁気励起がソフト化する様子が観測されました。秩序相では3 つの振動モードをもつスピン波励起が観測されました。
理論計算との比較から、観測されたスピン波励起はスピンの横揺らぎだけでは説明がつかず、スピンの縦揺らぎによ

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物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

物性研に着任して機能物性研究グループ
この度 2018 年 4 月 1 日付で機能物性研究グループに准教授として着任いたしました井上圭一です。

井上 圭一と見つかるようになり、私自身もナトリウムポンプや内向きプロトンポンプ型ロドプシンなどの新奇分子について、私の専門は光のエネルギーを使って多様な生理機能を発報告を行いました。現在自然界で見つかったロドプシンは現する光受容タンパク質で、中でも特に細菌などの微生物

一万種を超えるとされており、さらにそれをもとにした人が持つ、微生物型ロドプシンについて長年研究を行ってき工的な高機能分子が数多く作製されています。ですがすべました。

てのロドプシンは 7 回膜貫通型構造の中央にレチナールが私がこの微生物型ロドプシンと出会ったのは、修士課程結合した共通構造を有しており、そこからどのようにしての学生の頃で、当時私は神戸大学の理学部・化学科を卒業

これだけ多彩な機能が発現されるのか、構造と機能の連関した後、京都大学大学院・理学研究科・化学教室へと進学についてのメカニズムを解明することは、今後も最も力をしました。進学のきっかけとなったのは学部時代に初めて入れて解明したい問題です。

量子化学というものに出会い、化学反応がそれまで想像もロドプシンは他の多くのタンパク質と異なり、可視域にしなかった摩訶不思議な原理のもとに生じるものであると吸収を持つレチナールを発色団として有しており、それを知ったからでした。一方で子供の頃からとにかく生き物がプローブとして捉えることで、分光法によるタンパク質環

好きな性分で(このため幼少時は度々動物園や水族館に通境場の変化を観測することが可能であり、また室温中で安い詰めていました）、生化学の授業で学んだ、細胞の中で定でありながら、繰り返し光で反応をトリガーし計測でき機能する複雑なタンパク質分子についても強い興味を抱きるため、数多くの時間分解分光測定を用いた生体物質研究ました。その結果この二つの出来事をもとに『量子化学をにおいて極めて理想的なモデル系となることが期待されま使って生物を理解したい』と思うようになり(今思い返すす。長らく生体畑を歩んできた私が、物性研究の中心であと非常に短絡的な発想ですが)、レーザーを使った生体分る物性研において、研究を通じてどのような貢献ができる

子分光を専門にされていた寺嶋 正秀教授の研究室へ配属

か、自分にとって全く未体験のものでありますが、ロドプさせていただきました。

シンなどの光受容タンパク質の長所を最大限に生かし、物

そして最初に寺嶋先生からテーマとして与えられたのが、性研で確立された先端計測法や計算科学的アプローチと融高度好塩古細菌という細菌が青色光から逃げるときに用い合させることで、物性研でしかできない研究を達成しているロドプシンだったのですが、当時研究室内でロドプシン

きたいと思います。まだまだ分からないことばかりですが、を調べていたのが私一人だけで、何一つ知らないところか

物性研の皆様におかれましては、今後ともよろしくお願い

ら始めることとなり、非常に不安な日々を過ごしながら研致します。

究を行っていました。それでも寺嶋先生をはじめ、色々な方のご協力により何とか学位を取得することができました。
その後は東京工業大学・資源化学研究所(現化学生命科
学研究所)の藤井 正明先生の研究室で特任助教として二年半お世話になった後、2009 年に名古屋工業大学の神取 秀
樹先生の研究室に助教として着任させていただきました。
神取研究室はそれ以前から日本国内では最もアクティブに
ロドプシン研究を行っていた研究室の一つで、そこで学生時代以来再びロドプシン研究に携わることとなりました。
そしてその頃からゲノム解読技術の発展から、それまで想像もされていなかったような機能を持つロドプシンが次々■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

18物性研に着任して量子物質研究グループ

三輪 真嗣

大阪大学・基礎工学研究科・物質創成専攻から物性研究支配しているように見える、なんて理由があるかも知れま

所・量子物質研究グループに異動してきた三輪真嗣(みわせん。アウトプットイメージがはっきりしない基礎研究にしんじ)です。物性研本館 3 階の A329 にいます。よろし対して「〇〇〇トロニクスでなくて〇〇〇サイエンスです

くお願い致します。高校卒業まで 18 年間は愛知県名古屋ね」と訂正される方もいらっしゃいます。私としては全世

市、大学は 6 年間大阪府豊中市、4 年間の自動車会社勤務

界共通の辞書から引用した言葉ではないのだから、どちらでは東海地方を転々とし、その後 2018 年 3 月まで再び大でもいいのではないだろうかという立場です。これと関連

阪府豊中市で７年間過ごしました。愛知も大阪も私にとっしますが「この研究は応用研究としても、基礎研究としてては十分に都会でしたが、今回は日本の中心である関東地も価値がある」といった言葉をたまに聞きます。こんな研方に住むことになり感激です。

究は、あってもよいと思います。「本研究は応用研究でも「物性研だより」の記事ですので、物性研究の話に移りあり、基礎研究でもある」、この言葉はいかがでしょうます。大阪大学、そして物性研でもしばらくは量子スピンか？「応用研究と基礎研究の中間を行う」あるいは「応用トロニクスの物性実験研究を行います。量子スピントロニと基礎の間を埋める」、これはどうでしょうか？

クスという言葉の思想は、量子力学的な効果を利用した物

応用研究と基礎研究の違いは「研究者人生をかけてその理現象や各種分光法を利用し、主に磁気メモリ応用を目指

人が本気で考えているかどうか」で決まると思います。研す磁気トンネル接合デバイスの機能を向上させようという究がすぐに、明日の役に立つ必要はないと思います。しかものです。磁気トンネル接合デバイスとは厚さ数ナノメー

し、我々は研究者ですから可能性を示す義務があります。

トル程度の金属磁石を使った電子部品のことです。スピン応用研究であれば全ての条件がそろった時に、今よりよいは量子的なものだから量子スピントロニクスという言葉はものになる必要があります。基礎研究であれば何らかのも「上を見上げる」と同じでおかしいという指摘は的を射てのさしで価値を有し、波及効果があるものが大事だと思いいますが今回はご勘弁ください。

ます。最近の私は大型放射光施設 SPring-8 の放射光を私の研究では金属原子等をナノメートルオーダーで基板使ったスピントロニクスデバイスの研究をしています。こと面直方向に積層し、さらに面内方向にも電子線や紫外線

れは私にとっては応用研究です。なぜなら研究の動機は室を使って加工します。そして電気抵抗等を測定するための温で大きな効果を創出してメモリ応用に資することである

電気デバイスを作ります。デバイス物性の研究はデバイスためです。仮に内容が同じ研究でも目的が異なる私の作製に困難さがありますが、電気測定のみでデバイス特性

SPring-8 の共同研究者にとっては基礎研究かも知れませと直結する色々なことがわかる点が強みです。一方で電気ん。研究者の本気の思想で応用研究か基礎研究かが決まる

測定のみでは現象論的な考察を抜けられないケースも多々ので、その途中はない、中途半端はダメだというのが私のあります。そこで最近、私たちは大型放射光施設 SPring-8

考えです。

に我々のスピントロニクスデバイスを持ち込み、デバイス最後になりますが私が物性研で研究室を発足させるにに電圧を印可しながら磁気円二色性分光を行うことで金属至ったのは、私の知らないところで私のいい噂を振りまい

磁性体の電気磁気効果に関する色々なことを明らかにしまて下さった方が大勢いたからだと思います。そのほとんどした。これが最近の主な研究内容です。

は私の知らないところで行われ、直接お礼を言うことはで

ところで最近は「〇〇〇トロニクス」という言葉が乱立

きなさそうですので、この場を借りて感謝を申し上げます。

しています。これには様々な理由があると思います。端的

今年度は研究室の環境作りに専念しますので、ぜひお近くな物理イメージの構築は本質を把握しないとできません。

の物性研内外の皆様と議論させて頂ければ幸いです。

従って〇〇〇トロニクスという言葉を作ること自体が研究活動です。他には新しい名前を作ると自分が分野を作って19

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

物性研に着任して物質設計評価施設

河村 光晶

2018 年 4 月 1 日に物質設計評価施設、尾崎研究室の助ことを目指して設立されたもので、物性研究者が作った教に着任いたしました、河村光晶(かわむらみつあき)と申(もしくは作りたい)プログラムを高度化することを目的とします。この場をお借りして自己紹介を致します。

しています。この「高度化」とは単に速くする、機能を強私は 2010 年に東北大学理学部物理学科を卒業したのち、化するという事だけでなく、あらゆる研究者が参画できる

東京大学理学系研究科物理学専攻の常行研究室で超伝導転ようオープンソースソフトウェアとして公開したり、マ移温度(TC)の第一原理計算というテーマで修士・博士課程

ニュアルを作ったり、講習会を開催したりすることも含まの研究をしました。これは、なんら経験的なパラメーター

れています。これを私と同時に採用された吉見さんをチーを用いずにいろいろな物質の TC を予測してしまおうとい

ムリーダーとする二人体制で行いました。吉見さんは物性

うもので、私が修士に入る数年前に実用的な表式が提案さ研の加藤研出身で、高度化推進チーム設立前は構造計画研

れた超伝導密度汎関数理論(SCDFT)をプログラムに実装究所という IT 企業に勤めていたという異色の経歴の持ちしたり、いくつかの物質に適用したり、手法改良を試みた主であり、高度化プロジェクトの進捗管理において辣腕をりしました。常行研では取り組んでいるテーマは一人ひとふるいました。高度化対象のプログラムは公募によって決りバラバラですが、手法開発や第一原理プログラムの実装

まりますが、物性研スパコンを使うあらゆる分野の研究者を行っている人が多くおり、互いのノウハウを交換し合っが応募することが出来るため、とても視野を広げることがてそれぞれの研究を進めていました。SCDFT の改良につ出来ました。このときに採用されたプログラムとして、数

いてはあまりうまくいきませんでしたが、これを使った実値局在基底を用いた第一原理計算コード「OpenMX」(開際の物質の研究をおこなうことはできました。その中のひ発者:尾崎先生)、量子格子モデルの厳密対角化コード「H

とつに私が D3 のときに見つかった、超高圧化での硫化水

Φ」(山地洋平さんと三澤貴洋さん)と変分モンテカルロ法

素超伝導体の第一原理計算があります。この研究は当時常コード「mVMC」(三澤さん)、動的平均場理論による計行研の助教になったばかりの明石僚介さんらと共同で行っ算コード「DCore」(品岡寛さん)などがあります。これらたもので、実験で観測された TC の高い状態と低い状態が、の方々に手取り足取り教えてもらいながら高度化を進めてそれぞれどのような構造をしているのかシミュレーション

いきました。また、物性研内の他の研究室の方から研究ので確かめてみようというものでした。明石さんは常行研にお誘いを頂き、長谷川先生らによる超伝導鉛探針を用いた

来る前、私とほぼ同じころに SCDFT の研究を始めていて、

固有伝導チャネル測定、バオジェ・フェンさんらによるホ互いにある程度研究を進めて発表するようになるまで存在

ウ素単層物質「ボロフェン」におけるディラック電子の観を知りませんでした。またこのとき、ある種の超伝導の発測、平井大悟郎さんらによる可視光領域で多色性を示すレ

現において重要な、格子振動の計算をする中で着想を得て、ニウム化合物の合成、という共同研究に参加することが出ブリルアンゾーン内で状態和を取る時の数値積分方法に取来ました。

り組みました。その縁でウーディネ大学のジャンノッジ先

今後は、これまでいろいろな方々とやってきた研究を発展

生を中心として開発されている第一原理計算コードさせていくとともに、新たなテーマにもチャレンジしてい「Quantum ESPRESSO」の開発メンバーに加わりましこうと考えています。近年大変な盛り上がりをみせている

た。

機械学習や、それを用いた物質探索を私がこれまでやって2015 年に博士号を取った後は、物性研の電子計算機室(現

きた研究と組み合わせてやってみるとどうなるかというの

在では二つに分かれた内の大型計算機室)に新しくできたが目下実行し始めているテーマです。これからも尾崎先生

ソフトウェア高度化推進チームのポスドクとして採用されや研究室のメンバー、そして物性研の皆様と一緒に研究をました。このチームは物性研スパコンを、ハードウェアだ

楽しんでいく所存です。どうぞよろしくお願い致します。

けでなくソフトウェアの面でも使い勝手の良いものにする■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

20物性研に着任して中性子科学研究施設 浅井 晋一郎
2018 年 4 月 1 日付で中性子科学研究施設・益田研究室

対象として研究しました。成果として最近、凸凹ハニカムの助教に着任しました浅井晋一郎と申します。よろしくお格子反強磁性体 Ba2NiTeO6 の中性子散乱研究をまとめて願い致します。この場をお借りして、簡単に自己紹介させ論文として成果を報告するに至りました。その他にもこれていただきます。

までに多くの中性子散乱実験に参加し、経験を積むことが私は愛知県名古屋市の出身で、大学は地元の名古屋大学

できました。

理学部に入学しました。学部 4 年生では佐藤正俊先生の研助教着任後は自分で試料を合成できる利点を活かしつつ究室で 1 年間お世話になり、大学院では研究室を移って理

これまでの研究対象に Co3+のスピン状態の自由度を活か

学研究科物質理学専攻の寺崎一郎先生の研究室で研究に取したコバルト酸化物磁性体も加えて、中性子散乱法によるり組みました。院生時代に私が研究対象としたのはコバル

新奇磁気相の発見とその起源の解明を目的に研究を行ってト酸化物 LaCoO3 でした。この物質はスピン状態クロス

いきたいと思います。現在は J-PARC に設置された HRC

オーバーが起こる物質として興味を持たれ長い間精力的に分光器の装置担当者として柏キャンパスと J-PARC のあ

研究がなされてきましたが、室温付近で実現する常磁性状

る茨城県東海村を往復することが多く、海外の中性子実験

態における Co3+のスピン状態の描象については統一解が施設も利用するので柏に滞在する時間は多くはありません

得られていませんでした。私はこの物質における Co3+のが、精一杯頑張っていこうと思います。今後ともご指導ご

スピン状態変化を伴う非自明な非磁性イオンの置換効果に鞭撻のほどどうぞよろしくお願い致します。

ついて構造物性、磁性、及びフォノンスペクトルの変化か
ら調べ、これらの物性の振る舞いは物質中に Co3+のスピン状態として 2 種類以上存在しないと説明できないことを明らかにしました。Co3+のスピン状態変化は磁性だけでなく構造、伝導物性にも大きな影響を与え、様々な実験手法
で示唆的な振る舞いが観測されるのでとても面白い研究対象でした。
私の初めての中性子散乱実験は、修士課程 1 年生の頃に研究室の先輩が作った単結晶試料を当時まだ稼働中だった
JRR-3 に設置された三軸分光器 5G(PONTA)で測定する、というものでした。当時は中性子散乱実験についてはほとんど知識がありませんでしたが、大型共同利用施設ならではの研究室で行う実験とのスケールの違いにとても胸が躍りました。その後、JRR-3 は震災によって稼動停止してしまいましたが、研究を進めていくにつれて、広い運動量-エネルギー空間で磁気励起を観測できる中性子散乱が磁性研究において非常に強力な実験手段であることを意識するようになりました。そこで、学位所得後は中性子散乱研究を本格的にやってみたいと思い、幸運にも東京大学物性研究所益田研究室にポスドクとして受け入れていただきました。この際、興味の対象をコバルトから 3d 遷移金属へ
少し広げて、磁気フラストレーションのある磁性体を主に21

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

物性研に着任して極限コヒーレント光科学研究センター

神田 夏輝

2018 年 4 月 1 日付けで極限コヒーレント光科学研究セせていただきました。五神先生、緑川先生をはじめ、研究

ンターの松永研究室に助教として着任いたしました神田夏室の皆様には大変お世話になり、感謝を言い尽くすことも輝と申します。この場をお借りして皆様へのご挨拶と、自できません。

己紹介や今後の抱負を述べさせていただきます。

そして、今回物性研に着任することになりました。物

私は工学部物理工学科の五神研究室で卒業論文から修性研には学生時代にお世話になった経験もあり環境に魅力

士・博士課程の学生時代を過ごしました。五神研究室ではを感じていたため、今回再び物性研で研究ができることをテラヘルツ電磁波の偏光制御の研究を行っており、カイラ

嬉しく思います。松永研究室では、高強度テラヘルツパル

リティーを持つメタマテリアルを動的に制御してテラヘル

スや中赤外パルスを用い、超高速に固体の非平衡状態を作

ツ波の偏光を制御したり、テラヘルツ波を発生させるため

り出し、物性制御を行うことを考えています。これまでののレーザー光の偏光状態を時空間で制御することでテラヘ

テラヘルツ分光やレーザー開発の経験を活かし、新たな高ルツの偏光波形整形やベクトルビームの生成を行ったりし強度光源の開発や、偏光を利用した物性制御の自由度拡張ていました。

などを行っていきたいと考えています。

博士課程在籍中、2009 年度に外来研究員として板谷研

松永研究室は昨年 7 月にできた研究室で、私は研究室

究室にお世話になる機会がありました。当時板谷先生は着の最初の助教となりました。今回の着任にあたり、身近な任されたばかりで、高強度テラヘルツパルスを用いた分子先生方から「研究室のカラーは初代の助教さんで決まるとの配向制御の実験を計画されており、高強度テラヘルツ波

いっても過言ではない」といった励ましのお言葉もいただ

発生を一緒にやらせていただきました。当時は渡部俊太郎

きました。責任を感じながら、頑張っていきたいと思いま先生が退官される直前で、渡部研のチタンサファイアレー

す。実験室の立ち上げでは、幸い末元先生が残してくだ

ザー(繰り返し 1kHz, パルスエネルギー8mJ, パルス幅

さったレーザーや装置等があり助かっておりますが、まだ

30fs)を使わせていただきました。このレーザーは当時はまだ新しい実験のための装置の立ち上げや実験環境の整備

驚異的なスペックであり、この時の経験は私が高強度レーが必要で、この 1 か月間も毎日作業に追われております。

ザーへの関心を持つきっかけとなりました。また、渡部研

物性研は関連した分野の研究室が密度高く集まっておと辛研のレーザー光電子分光のコラボレーションを近くでり、研究室間で連携した共同研究も進めやすいのではない

見ることもでき感銘を受けた記憶があります。研究以外にかと期待しております。LASOR 内を見渡しても、同世代

も、物性研では多くの研究室が集まるスポーツ大会などのの助教・ポスドク陣は元気で素晴らしいメンバーがそろっ

イベントがあり(辛研が圧倒的に強かった！)、横のつながており、日々刺激を受けながら、一緒に仕事ができるのをりを持つ機会が作られていることも印象的でした。

楽しみにしています。たとえば光物性と光電子分光の融合

その後、理化学研究所の緑川グループで研究員として 6年間勤務しました。理化学研究所では、MHz 級の高繰りなど、我々の世代でも協力して新しい分野を拓いていければと考えています。

返しな極端紫外光源の実現のために高強度レーザーの開発最後になりましたが、物性研究所の発展にも貢献できを行っていました。この光源は高強度な超短パルスモード

るよう微力ながら努めさせていただきますので、どうぞよ

ロックレーザーで、共振器長 100m の長尺キャビティーにろしくお願いいたします。

より 3MHz の繰り返しを実現し、共振器中で 1mJ のフェ
ムト秒レーザーが循環させ、このレーザー共振器中で高次高調波発生を行いました。理研所属の間も、東大との共同研究で五神研の居室を使わせていただき本郷キャンパスに常駐しており、計 12 年間の本郷での研究室生活を過ごさ■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

22物性研に着任して国際超強磁場科学研究施設

今城 周作

2018 年 4 月 1 日付けで国際超強磁場科学研究施設・金るため、非常に柔らかく、様々な外場に敏感であることが道研究室の特任助教に着任いたしました今城周作(いま知られています。また、分子の自由度に起因した多彩な物

じょうしゅうさく)と申します。これからよろしくお願い

性を発現し、特徴的な分子サイズ・形状により欠陥や不純致します。今回は簡単な自己紹介とこれまでの研究を紹介物が少ないという利点もあることから、本質的な量子物性させていただきます。

を研究する上では魅力的な研究対象です。しかし、試料が私は昨年度 3 月に大阪大学大学院理学研究科化学専攻で小さい・脆弱性などの測定上の問題点が色々あり、基本的博士の学位を取得しました。大阪大学理学部化学科 4 回生

な物性測定すら行われていない系も多く存在します。そのと大学院 5 年の合わせて 6 年間は、中澤康浩教授のご指導ため、研究室に入った最初の課題として有機物の熱測定がの下、有機超伝導体の熱測定の研究を行ってきました。化

可能な装置の開発でした。ただ、やはり様々な試料を測っ学科の出身であったために 4 回生の時は物性のことは全くていると更に高精度の熱量計が必要とされたため、結局 6わからず、装置開発や基礎的な勉強だけで終わりました。

年間通してずっと装置の改良は継続的に行うことになりま

修士課程に入る際、現在、新領域で教授をされている木村した。これにより微小単結晶の有機超伝導体の熱容量測定

剛先生がコーディネーターをしていた物質系のリーディン

だけでなく、更に感度が必要な角度分解熱容量測定も可能

グ大学院を履修し始め、これにより物性を勉強する様々なとすることで、有機超伝導体がもつ超伝導の対称性と超伝機会に恵まれました。修士 1 年目の間には今は既に退官され導発現機構を議論してきました。他にも電気抵抗や磁気トた基礎工学研究科の北岡良雄教授に副指導教員を担当してルク、高圧下の熱容量測定や熱電効果測定などの装置開発

頂き、全体セミナー後には毎回一対一で直接ご指導を賜り、行い、多方面から物性を評価できるように注力しました。

物性研究の楽しさにだんだん引き込まれました。博士課程

物性研では、これまでの経験を活かしてパルス強磁場下に進学後も様々な経験が得られ、1 年目には物質・材料研究

での熱容量測定や各種物性測定装置の開発を行うことで強機構の宇治進也先生の下で極低温強磁場での磁気・輸送測

磁場物性研究を更に加速させ、伝導体をメインに強磁場物定などによる低次元超伝導の研究を行いました。化学出身性を議論していきたいと思っています。私はまだまだ勉強であるために抜けていた基礎などを含め、非常に丁寧に物不足ではありますが、物性研内外のみなさまと共同研究を

性の議論の仕方などを教えていただきました。2 年目にはドし、様々な議論をしていきたいと思っています。今後ともイツのドレスデンにある Helmholtz Zentrum Dresden-

よろしくお願い致します。

Rossendorf という強磁場研究施設の Jochen Wosnitza 氏の下で Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinikov(FFLO)状態に関して研究を行ってきました。初めての海外生活の経験ということもありましたが、非常に温かく迎えて下さり、充実した生活を送ることができました。また、私の帰国後にも東北の国際学会前にわざわざ大阪に来ていただいて、様々なトピックスについて議論させてもらいました。学生時代
は自身の勉強不足を至るところで痛感してばかりでしたが、自由な研究環境を提供してくださった中澤先生を始め、ご指導・議論していただいた先生方との縁や助けなどもあり、
なんとか研究を進めることができました。
研究について簡単に紹介します。研究対象であった有機伝導体は弱い結合力である分子間力によって結晶を形成す

23

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

物性研に着任して国際超強磁場科学研究施設 徳永研究室

木下 雄斗

2018 年 4 月 1 日に国際超強磁場科学研究施設の徳永研れていますが、これに比べると、テラヘルツ電磁波発生を究室に特任助教として着任しました木下雄斗と申します。

用いた手法は、位相敏感である、バルク敏感である、など

今回、物性研究所の一員となれたことを大変嬉しく、またといった利点があり、新たなドメインイメージングの方法

光栄に思っております。着任のご挨拶ということで、簡単として注目されています。

な自己紹介とこれまでの研究内容について述べさせていただきます。

今後の計画としては、これまで私が培ってきたテラヘル
ツ電磁波発生の技術と、強磁場施設のパルス磁場の技術を

私は東京大学新領域創成科学研究科物質系専攻の岡本・組み合わせて、強磁場下でのテラヘルツ帯の分光を行える

貴田研究室で学部四年から博士課程までの 6 年間を過ごし

測定系を新たに開発することなどを考えております。未熟ました。岡本博教授、貴田徳明准教授の両先生には研究活

者ではございますが、どうぞご指導ご鞭撻賜りますようよ動についてのご指導に加え、様々な面で大変お世話になりろしくお願い申し上げます。

ました。今年の 3 月に博士の学位を取得しまして、4 月から物性研へやってきました。学生時代は物性研の隣にある
新領域の基盤棟におりましたので、引っ越しの必要もなく大変楽でした(笑)。
大学院時代の研究では、主に貴田徳明准教授の指導の下、
反転対称性の破れた物質からのテラヘルツ電磁波発生の研究を行ってきました。テラヘルツ電磁波は、周波数が0.1~10 THz 程度の電磁波を指し、エレクトロニクスの周波数帯である電波領域と、オプティクスの周波数帯である
可視光領域の狭間に位置しています。この帯域の電磁波は
ここ 30 年程前までは発生、検出が困難であり未開拓の帯域でした。そんな中、近年パルス幅がフェムト秒程度の超短パルスレーザー技術の発達とともに、この帯域の研究が急速に発展してきました。テラヘルツ電磁波はミラー等による空間の取り回しの容易さと、高い透過性を併せ持つため新たなイメージング光源として応用されています。さらに、テラヘルツ帯には格子振動や、分子振動、マグノンなど様々な固有モードの共鳴周波数が存在しており、テラヘ
ルツ電磁波は基礎・応用の両側面から注目されています。
私は、強誘電体などの反転対称性の破れた物質に超短パル
スレーザーを照射することでそのようなテラヘルツ電磁波を発生させ、これをプローブすることで、例えば強誘電体のドメイン構造のイメージングなどを行ってきました。これは、発生するテラヘルツ電磁波が強誘電体中の分極に比例しているため、テラヘルツ電磁波発生の空間分布を測定することで可能となるものです。ドメイン構造のイメージング手法としては、第二高調波発生を利用したものが知ら■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

24外国人客員所員を経験してMario Novak
Faculty of Science, University of Zagreb, Croatia
mnovak@phy.hr
As a visiting professor, I stayed at ISSP, the Hiroi lab, forequipments.

seven months, from September 2017 until April 2018.

measurements in a really short time.

I

managed

to

do

many

importantDuring my stay, I worked on several different materials
belonging to the group on novel three-dimensional Dirac

I came to Kashiwa with my family (wife and daughter),semimetals. My focus was put on transport properties ofand we had fascinating time traveling around Tokyo area

nodal-line Dirac semimetals where I performed material

and visiting many places and especially enjoying

synthesis and low-temperature transport measurements.

Japanese food.

Transport measurements were performed in the Hiroi
lab and also in collaboration with the Osada lab where

Finally, I would like to express my sincere gratitude to

we measured angular dependence of the magnetoresistance.

Hiroi-sensei who gave me this opportunity to stay at
ISSP and to do interesting and independent research

I am very grateful to Osada-sensei, for recognizingin the field of the topological materials. Also, I haveinteresting points of my research and allowing me to usetotheir sophisticated equipment. In addition, I am

professors

thankful to Uchida-san and Sato-san for helping me

students Okuma-kun, Ishii-kun, and Matsubayashi-kun

duringangularand Rieko-san who assisted me through many material

magnetoresistance measurements, we were able tosyntheses. Finally, my special thanks go to Yoshida-san,obtain new information on the shape of the Fermi

Ishiguchi-san and Hashiguchi–san whose tremendous

surface, which is very important for understanding thecare and kind intentions helped me so that my staytransport properties of the particular Dirac semimetal.

become as smooth as possible.

theMoreover,measurements.

I

have

used

Using

magnetictheseemphasize

immenseHirai-san

help

and

of

group

Yajima-san,assistant

and

Ph.D.

susceptibility

measurements to get information of the Fermi surface

I could not have wished for a more beautiful end of myby the quantum oscillations. Combing the data fromstay at ISSP. At the end of the stay my family and I went

several different methods gave us enough information toto a beautiful Hanami party at Kashiwanoha koen where

gain a better understanding of the material properties.

we enjoyed in a nice food and company of Hiroi-sensei
lab members.

Besides doing research on nodal-line Dirac semimetals,
which was an extension of my work started in Zagreb, I

I hope that in the future I will have a chance to visit

spent time trying to synthesize some new materials

ISSP many more times.

which have interesting theoretically predicted properties
but have not yet been realized in the form of single

Kind regards,

crystals. At ISSP, I was able to try many different
methods and paved the way for future work on this topic

MARIO NOVAK

back in Zagreb. My stay at ISSP was very fruitful thanks
to excellent working environment and top experimental
25

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

客員所員を経験して新潟大学工学部材料科学プログラム

瀧本 哲也

2017 年度前期に常次宏一先生のホストで客員教授としビルディングブロックとするような系であれば、例えスピて大変お世話になりました。常次先生をはじめその当時はン軌道結合の大きい系であっても、比較的容易にハミルト

まだ御着任間もない池田達彦助教や常次研究室に所属する

ニアンを構築することができます。例えば、この手法をパ

学生や同じフロアーの秘書の皆さんには色々なご支援をいイロクロア格子に適用すれば、広井研で集中的に研究されただきました。ありがとうございました。

ているパイロクロア酸化物における興味深い物性(例えば、物性研と私との最初の関わりは 2001 年まで遡ります。

空間反転対称性を破る構造相転移近傍での超伝導や allin-

当時の私は日本原子力研究所(現、日本原子力研究開発機

allout スピン構造の出現)に対する有効模型となりうるの構)の先端基礎研究センターにあった多体電子系理論研究ではないかと期待しております。更に、上に与えた多極子

グループに博士研究員として所属しており、そのグルーにより秩序状態を形成することで、それがトポロジカルな

プ・リーダーが上田和夫先生(当時、物性研究所教授と兼状態になっているかどうかも検討したいと考えております。

任)でした。その 2 年後には上田先生が物性研究所所長にまた、スカーミオン格子が結晶中に実現した際にどうなられたため兼業だったグループ・リーダーを辞されるこいった低エネルギー励起が現れるか、といった研究も常次とになったのですが、その後は私が物性研に来訪できる機先生との共同研究として現在進めております。

会を度々作っていただきました。最近では、近藤絶縁体

最後に、客員所員の期間は半年であったこともあって１

SmB6 はトポロジカル絶縁体ではないか、といった私の理つの研究テーマを仕上げるには短かったですが、常次先生

論的研究に興味を持って頂いたようで、物性研で開催されをはじめ質の高いご指摘を幾つもいただきとても刺激を受た国際ワークショップに 1 年間の間に数回の発表の機会をけました。共同研究を始める良いきっかけになったと考え与えていただきました。主にこのころから、常次先生とはており、今後も物性研究所の皆様とは共同研究を行わせて色々な議論をさせていただくようになりました。

いただきたいと考えております。これからもよろしくお願数年前から現在所属している地方大学に籍を置いており、

いいたします。

通常は研究室に所属している卒研生や院生とのゼミと授業に追われ余った時間に研究を行うといった毎日を送っています。客員所員として来所する際は、常次先生と議論するという通常とは全く異なった環境に身を置くため、新幹線
での移動の時に私自身の中でのギアを上げられるよう努力していたことを思い起こします。
さて、客員研究のテーマは「強相関系のトポロジカル相の理論」でした。特にターゲットとしたのは、実際の物質の中では比較的対称性の高い、立方晶の単位胞に遷移金属
原子を角に持つ四面体を含むような系です。このような系の中には磁場下でスカーミオン相を示すことが知られている MnSi やワイル半金属の性質を示すパイロクロア化合物が含まれます。まずは、これらの系の最小構造物である正四面体の持ちうる多極子を求め、それらを立方晶の点群の既約表現に分類しました。これらの中で恒等表現に属するものは全密度以外にも正四面体内でのホッピング・ハミル
トニアンや反対称スピン軌道結合を含むため、正四面体を■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

26客員所員を経験して

防衛大学校

萩田 克美

2017 年度に、柴山充弘所員のホストで客員准教授とし

代 に 入 り 、 こ の 遅 い 緩 和 は 、 P. G. de Gennes 、 S. F.

て、たいへんお世話になりました。また、客員期間中は、Edwards、土井正男によるレプテーション理論で説明さ

柴山充弘所員をはじめ、李助教や柴山研究室のメンバーと、れました。それ以降は、コンピュータ・シミュレーション

とても有益な議論をさせていただきました。特に、私自身による分子レベルでの物性解明が強く期待されるようになはシミュレーション(仮想実験)が専門で、実験的研究が不りました。(2002 年頃、我々は、格子模型の分子シミュ

案内なところ、現実世界の実験的研究の詳細について丁寧

レーションで、絡み合いの仮定なしでτ～N3.4 を世界で初にご説明いただけたことは、理論・シミュレーションと実めて再現しました｡) スーパーコンピュータの性能が 5 年

験の融合の高みを目指す上では、大変有益でした。厚くおで 10 倍のペースで向上し続けている中でも、ゴムやゲル

礼申し上げます。

のような柔らかい高分子材料系では、現実の物性を理解す

客員所員として、「中性子小角散乱データの計算科学をるためのシミュレーションとしては、何らかの時空間ス

駆使したシミュレーション解析」の研究課題を進めました。

ケールの粗視化が欠かせません。なお、原子分子レベルのソフトマテリアルに対する中性子小角散乱実験に関して、

MD で、柔らかい高分子材料全体を扱うことは、単純には柴山所員のグループは世界に先駆けた成果を多く排出して計算量の観点で、本質的には物性を支配する要因の扱い方います。高分子複合材料では、同位体の分量を変えること(特に不純物の影響)と計算の確からしさの観点で、難しさでコントラストを与え、数値的に分解することでポリマーがあります。高分子材料を分子論的に扱う場合、原子分子とフィラーのそれぞれの挙動を引き出す解析手法で、様々の相互作用の競合の問題か、高分子の絡み合いによる過渡な系のナノスケールの挙動を明らかにしています。特に、的な問題か、高分子ネットワーク構造(例えば、架橋の空

ゲル中に円盤状のクレイ(以下では、NC-clay ゲル)が充間分布やプロセス)の問題かによって、必要な計算精度も填されたナノコンポジットでは、一軸延伸中のクレイの向異なります。また、ゲルの場合は、水という溶媒の中に存きを反映した 2 次元小角散乱パターンを観察しています。

在する僅かな高分子のネットワークが物性を生んでおり、

応力歪み曲線と内部構造を反映した 2 次元散乱パターンにメカニズムの理解には、適切な粗視化が望まれます。さら

ついて、シミュレーションで再現したくなる興味深い実験に、ゴムやゲルにおいては、架橋や絡み合いなどの結び目結 果 で す 。 我 々 は 、 粗 視 化 分 子 動 力 学 (Molecularのネットワークトポロジーをどのようにして数学的に特徴

Dynamics; MD)シミュレーションの共同研究を進めました。

づければ、物性を説明できるかも興味深い話題です。久保

我々の研究を紹介する前に、ゴムのような物質に関する亮五先生の結び目密度による整理の発展として、数理物理

物性理論的研究の歴史について紹介させていただきたいとや純粋数学との連携で、トポロジー指標の確率分布による思います。久保亮五先生は 1940 年代に「理想ゴムの統計

物性理論の構築が期待されます。

力学的理論」を提案され、架橋点や絡み合いによる結び目

ゴムやゲルの高分子複合材料は、フィラーを充填するこの密度として、諸物性を説明することに成功しました。

とで機能性が高められています。高分子素材の MD シミュ(なお、理想的なゴムでは弾性を結晶と同じくバネ的な力

レーションでは、原子一つ一つを扱うものから、複数の原に帰そうとする分子バネの説は成り立ちませんが、現実の子集団を粗視化して扱うものがあります。近年、原子分子

ゴムでは分子の内部回転などの幾何制約の影響、結晶化やレベルの化学的な詳細を無視し、高分子鎖は互いに交差しガラス化などの様々な要素が競合する系として巧みな物性ないという紐としての性質を保持した粗視化模型で、物性が実現されています｡) 固定されたネットワーク構造を形の発現メカニズムを解明するためのシミュレーションが広成しない高分子溶融体では、物質によらず、高分子鎖が互く行われております。たとえば、ナノ粒子充填ゴム材料のいに絡み合うことで最長緩和時間τが重合度の 3.4 乗

例では、図 1 に示すように、ナノ粒子を直径数十 nm の剛体(N3.4)に比例する遅い緩和／粘弾性を示します。1970 年

球としてモデル化し、その周辺に、ビーズがバネにつなが27

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

れた高分子モデル(ばねビーズ模型)を配置した系を用いています。この模型では、ポリマーとナノ粒子間の相互作用の効果やナノ粒子の階層的な 3 次元構造(モルフォロジ)に応じた力学特性の差異を、半定量的に調べることができます｡(紹介動画：

http://vis.cmc.osaka-u.ac.jp/cat_gallery/usercase06/)なお、フィラーのモルフォロジの特徴把握
では、放射光や中性子による大型実験施設での小角散乱実験が有効な手段として広く用いられています。

図 2 クレイが充填されたゲルの粗視化モデルの模式図。灰色の円盤状の球の集合体は、粗視化したクレイ(直径 30nm に相当)。
青色の球の連なりは、粗視化した高分子鎖。

固体物性物理においては、多様体と関連した量子系のチャーン数などのトポロジーについて精力的に研究がなされています。高分子におけるトポロジーは、環状鎖の結び目や相分離構造の形状にかかわる低次元トポロジーから、
図 1 ナノ粒子が充填されたゴム材料の粗視化モデルの模式図。
白色の大きな球は、ナノ粒子 1 つをモデル化している。緑色の球が連なり、高分子をモデル化している。

高次元多様体の 3 次元への射影とみなすことができる高分
子架橋ネットワークのトポロジーがあります。理論・シミュレーションとともに、純粋数学から中性子実験までを

NC-clay ゲルをはじめとするゲル材料を考える場合、含めた広い取り組みによって、トポロジー指標の確率分布

水などの溶媒を陽に扱うと、非現実的なほど巨大な計算によるゴムやゲルの物性理論を構築することが期待されて(一辺 1m の立方体で、3000 億個の原子)となります。ト

います。適用の広い物性理論物理学を創る観点でも「ゴムポロジー的な性質が支配するゲルのシミュレーションでは、は奇妙な物質である。
」と言えます。

溶媒を無視し、高分子を抽象化した粗視化 MD 法が期待されます。我々は、クレイ(直径 30nm)の体積分率などのスケール関係は保ちつつ、溶媒の効果を含めて抽象化した高分子を設定した模型を検討しました(図 2)。ここで、ネッ
トワークの形成は、時間スケールの粗視化に対応する疑似的な架橋反応を用いて、実現しました。鎖のネットワーク
としては直接連結(パーコレーション)していないが、解消
できない絡み合いで連結したネットワークが形成されることにより延伸に対する応力を発現する状況で、高歪み変形を実現するとともに、応力歪み曲線と 2 次元散乱パターンの変化が同時に再現していることを確かめました。同時に、散乱のコントラストを変え、高分子側の挙動を 2 次元散乱パターンの挙動を見ると、中性子小角散乱実験の結果と一致していました。これらの挙動の一致から、我々が構築した粗視化 MD 模型は良い近似となっていたと言えます。

■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

28

客員所員を経験して京都大学大学院人間・環境学研究科

吉田 鉄平

2017 年度の 1 年間、物性研究所の客員所員をさせていはないかと思っています。また物性研の短期研究会では、ただきました。ホストになっていただいた LASOR の辛先

私たちの電場印加状態の強相関電子系の光電子分光の結果

生をはじめ、助教の石田さん、秘書の新榮さんには滞在中、を放射光関係の先生方に興味を持っていただき、今年度は大変お世話になりました。関係者の皆様に厚く御礼申し上

SPring-8 の東大アウトステーションのビームタイムを使げます。

わせていただくことになりました。この原稿の執筆中にも、

私は 10 年以上前に新領域創成科学研究科の助手として新しい実験の準備に追われていますが、このような新しい

3 年間在籍していましたので柏キャンパスにはなじみがあ

共同研究を得る機会にもなったことに大変感謝しておりまります。海外でのポスドク生活から帰国後、大学教員としす。

てのキャリアの出発点となった地です。着任当時はつくば実験に使用した装置以外にも、LASOR のスピン偏極光

エクスプレスも開通しておらず、キャンパス内にも未開発

電子分光装置なども見学させていただき、大変感銘を受けの土地が多く、新天地に夢を思い描いていた記憶がありまました。世界的な潮流としてスピン分解や時間分解など、す。現在は、教養部を前身に持つ京都大学の総合人間学部

光電子分光の手法が高度化しており、ビッグデータともいに所属しています。半数以上が文系分野の教員で構成されえる豊富な電子状態の情報が収集できるようになりつつあているため、理学部とも工学部とも雰囲気が異なり、人文ります。20 年近く前から、物性研の光電子分光装置は、科学も含めた中で、物性物理学の役割を意識させられるこ

他に追従を許さない高分解能の記録を更新しており、私はともあります。このような日常から、久しぶりに柏キャン圧倒されてきましたが、常に世界の先を行く最先端の装置

パスを訪れると、懐かしさと同時に、研究所の凛とした雰

開発を続けている、辛先生をはじめ LASOR の先生方には囲気に身の引き締まる思いがしました。

頭の下がる思いです。近年は、私と近い世代の若い教員が滞在期間中は遷移金属ナノシートのキャリアダイナミク

増え、勢いのある研究グループが形成されており、このよ

スを時間分解光電子分光を用いて調べる研究を行いました。

うな充実した研究環境を整え、人材を育成することが、日この研究は石田さんに物理学会で修士の学生の発表を聞い

本の科学の底力になっていることを実感しました。今後とてもらい、提案していただいたものです。絶縁体基板上のも物性研の研究グループとの連携を生かすことで、微力な遷移金属のナノシートは膜厚が薄くなると電気伝導性が低がら大学教員として研究の発展と人材育成に貢献してゆきくなりますが、乱れによる局在を電子状態の観測から理解たいと考えております。

しようとして始めたものです。石田さんには装置の調整に時間を割いていただき、また懇切丁寧に実験方法を教えていただき、改めて感謝申し上げます。おかげさまで絶縁体に近くなると緩和時間が長くなる興味深いデータが得られました。また、この実験には研究室の学生も参加したのですが、旅費は客員所員の予算を使わせていただき大変助かりました。研究室として新しい実験手法を経験することで、今後の研究につながる貴重な機会となりました。
客員所員の講演会では、高温超伝導と電場印加光電子分光に関する、最近の私たちの研究を聞いていただく機会があり、また、初めてお会いする所員の先生方と交流することができました。まだまだ、あら削りの研究ですが、高温超伝導の起源に迫りたい気持ちだけは、お伝えできたので

29

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

物性研究所短期研究会

報告者：木村 剛（東京大学大学院新領域創成科学研究科）
会議名：The 9th APCTP Workshop on Multiferroics (http://crystal.k.u-tokyo.ac.jp/9th_apctp/)
期 間：平成 29 年 11 月 9 日（木）～11 月 11 日（土）
場 所：柏図書館メディアホール、物性研究所本館 6 階大講義室(A632)

提案代表者：木村剛（東京大学新領域創成科学研究科）

共同提案者：有馬 孝尚（東京大学新領域創成科学研究科）
徳永 将史（東京大学物性研究所）

磁性と誘電性が強く相互作用した物質・材料は「マルチShanghai)、第 9 回となる平成 29 年度の会議は、提案代フェロイクス(Multiferroics)」と総称され、その研究はこ

表者を実行委員長として、東大柏キャンパスにおいて、

こ 15 年の間に急速な進展をみせている。マルチフェロイ

11 月 9 日(木)～11 日(土)に開催した。

クスを用いることにより、従来にはない新たな電子デバイ

瀧川仁物性研所長の Opening Remarks から始まった 3スへの応用が期待されるものの、これまで報告されている日間の開催期間中に、9 つの口頭発表セッション

多くのマルチフェロイクスにおいては室温よりはるかに低( ｢ Manganese oxides ｣ , ｢ S =1/2 systems ｣ , ｢ Newい温度でしか顕著な電気磁気効果が観測されていない。しmultiferroics｣, ｢Thin films｣, ｢Magnetoelectric magnetic

かしながら最近の研究の進展により、室温での動作を示す

textures｣, ｢Optical measurements｣, ｢Topological matters｣,

物質や複合材料を用いることにより室温で顕著な電気磁気｢Electrical control of magnetism｣, ｢Topological defects｣)特性を示す新規材料の開発が大いに進んでいる。これまでを実施した。これらのセッションにおいて、既存のマルチ研究の進められているマルチフェロイクスの多くは遷移金

フェロイック物質の物性・機能に関する理解、新規マルチ属酸化物のセラミック材料であるが、近年では塩化物材料、

フェロイック物質開発、薄膜合成の手法による新規機能マ

Metal organic framework (MOF)や液晶材料などの幅広い

ルチフェロイック・強誘電材料創製、マルチフェロイック

材料系でマルチフェロイック特性が観測され、その材料のドメイン・エンジニアリング、電場による磁性制御、マル

バリエーションは大きく広がってきている。また、電気磁

チフェロイック物質に特有な物性の非相反性の実現など、

気効果といった物性現象にとどまらず、特異な対称性の破物質開発、基礎物性、応用などマルチフェロイクス研究にれに起因する電磁波の非相反性やスキルミオンといったト関わる様々なアプローチの研究内容の発表がなされ、活発ポロジーへの展開といった新たな学知の構築に向けた研究な議論が行われた。今回の短期研究会の助成の大部分は大へと拡がりを見せている。

学院生、ポスドク、助教といった若手研究者の旅費の支援

本ワークショップは、近年のマルチフェロイクス研究のに充てることができたため、多くの若手研究者の参加・ポ急速な進展を踏まえて、マルチフェロイクスにおける多彩スター発表があり、ポスターセッションも盛況であった。

な新規複合物性に関する物質・材料開発とそれらを対象とさらに、会議初日の 夕方には、レセプションを兼ねたした先進的な測定手法に焦点を当て、アジア太平洋地域のRUMP セッションを企画・実施した。このセッションでマルチフェロイクスの研究者の交流・共同研究を促進し、は、Rutgers 大学の Prof. S.-W. Cheong のコーディネー

分野の発展に寄与することを目的としている。2008 年よトによりマルチフェロイクスに関連する研究分野の将来のりほぼ毎年 APCTP(Asia Pacific Center for Theoretical

方向性に関して、参加者が一堂に会して意見・情報交換を

Physics)に加入するメンバー国にて持ち回りで開催されて行った。また、会議 2 日目の夜には会場近くのレストラン

き た も の で あ り (1-Pohang, 2-Taiwan, 3-Tokyo, 4-において、バンケットを開催し、本ワークショップの国際

Beijing, 5-Singapore, 6-Pohang, 7-Bangalore, 8-

運営委員の Prof. Y. H. Jeong (POSTECH)による APCTP■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

30

の紹介、また理研創発物性科学研究センターの十倉好紀セ

セッションを実施した。会議の参加者数は、国内から参加

ンター長による挨拶の後、参加者間での懇親を深めた。なの 68 名に加えて、海外から 41 名[韓国 11 名、中国 5 名、

お バ ン ケ ッ ト 時 に 、 次 回 の APCTP Workshop on

台湾 4 名、インド 7 名、オーストラリア 2 名、米国 2 名(内Multiferroics が Prof. Chan-Ho Yang(KAIST)を議長とし

1 名はテレビ会議にて参加)、スイス(5 名)、ドイツ(1 名)、て 2018 年 11 月に韓国の大田にて開催されることが宣言

チェコ(2 名)、オランダ(1 名)]であった。もともとアジアされた。最終日の 3 日目のすべてのセッションが終了した

太平洋地域の研究者を対象としたワークショップであった

後に、Closing Session が開催され、実行委員長である本が、今回の会議では招待講演者のみならず一般参加者とし提案代表者より、ワークショップ全般が滞りなく進行したても複数のヨーロッパの国から参加者があり、ワーク

ことに対して参加者への感謝の意が表され、閉会が宣言さ

ショップの規模としては年々world-wide なものとなってれた。さらに閉会後、海外から参加の希望者に対し物性研

いることが認識できた。

の施設見学を実施し、国際超強磁場科学研究施設を徳永将

会議終了後、国内外の複数の参加者から、本ワーク史准教授に、極限コヒーレント光科学研究センターを辛埴

ショップの期間中に新たな人脈ができ、新たな共同研究へ

教授に案内いただいた。すべての施設見学参加者から一様発展させられそうであるなどのコメントが寄せられた。まに、充実した物性研施設に対する感嘆の声が聞かれた。

た、国内外の大学院生など若手研究者に対する旅費等の支3 日間の開催期間において、23 名の招待講演者および 6援も行ったことに対して、該当者からの謝意も寄せられた。

名の一般参加者(内 4 名は日本のポスドク・助教といった最後に、本ワークショップの実施に際し、提案者らの研究

若手研究者)による口頭発表セッション、主に大学院生や室のスタッフおよび学生さらには、物性研事務部の方など

若手研究者ら一般参加者によるポスター発表セッション

多くの方々からご協力をいただきました。この場を借りて[ポスター発表 55 件(当日不参加の 3 件を除く)]、さらに御礼申し上げます。

は対象研究分野の今後の方向性を議論する場とし RUMP

31

口頭発表セッション(柏図書館メディアホール)

コーヒーブレーク(柏図書館ロビー)

口頭発表セッション(柏図書館メディアホール)

口頭発表セッション(物性研大会議室)

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

ポスターセッション(物性研 6 階ホール)

RUMP セッション(カフェテリア)集合写真■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

32物性研究所談話会

標題：テラヘルツパルスを用いた超伝導集団励起の研究
日時：2018 年 1 月 25 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：松永 隆佑
所属：東京大学物性研究所極限コヒーレント光科学研究センター
要旨：
近年のパルスレーザー技術の進展によって、テラヘルツパルスを用いて物性物理において重要な低エネルギー(~meV)
領域を詳細に探索することが可能になった。テラヘルツ帯の電磁応答を時間分解検出することで、物質の非平衡状態の超高速ダイナミクスの研究が新たな展開を見せている。さらにテラヘルツ電場の高強度化が進んだことで、これまで隠されていた物質の性質が非線形応答を通して明らかにされるとともに、高速の電磁場によって物質の性質そのものを人為的にコントロールする道が開かれつつある。
この講演では我々が進めてきた、超伝導体の秩序パラメーターの振動モード、いわゆるヒッグスモードに関連した、超伝導体テラヘルツ制御の研究を紹介する[1]。テラヘルツ技術を巧みに用いることで、対称性の破れに付随した普遍的な集団励起モードの研究が実現した。時間があれば銅酸化物超伝導体を光で強励起したときに現れる特異な準安定相をテラ
ヘルツ時間分解測定で発見した最近の研究も紹介したい[2]。
[1] R. Matsunaga et al., Phys. Rev. Lett. 109, 187002 (2012); Phys. Rev. Lett. 111, 057002 (2013); Science 345, 1145
(2014); Phys. Rev. B 96, 020505(R) (2017).
[2] K. Tomari, R. Matsunaga et al., arXiv:1712.05086 [cond-mat.supr-con].

標題：平成 29 年度物性研究所 退職記念講演会
日時：2018 年 3 月 1 日(木) 午後 16 時 30 分～午後 17 時 40 分
場所：物性研究所本館 6 階 大講義室 (A632)
プログラム：16:30-16:40 所長挨拶
16:40-16:50 吉澤 英樹先生 業績紹介
16:50-17:40 吉澤 英樹先生 ご講演
講演題目：「中性子とともに 40 年」

33

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

標題：パルス強磁場下での物性研究と、今後の展望
日時：2018 年 3 月 29 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：小濱 芳允
所属：東京大学物性研究所
要旨：
パルス強磁場には大きく分けて、100 テスラ以下の物理現象を対象とした非破壊型磁場と、100 テスラ以上も研究対象とした破壊型磁場の二つがある。非破壊型磁場では秒オーダーまで実験時間を確保でき、核磁気共鳴や熱測定など測定に時間がかかるような物性量も観測可能のため、100 テスラまでの詳細な研究に最適といえる。その一方で破壊型磁場は、マイクロ秒オーダーの極めて短い時間しか発生されないものの、985 テスラという超強磁場も発生でき、これまで予測されていなかったような物理現象の発見が期待できる。本講演では、このような二つの強磁場環境下でどのような精密測定が可能となり、どのような成果が挙げられてきたかについて紹介していく。
非破壊型パルス磁場下での研究としては、例えば廣井研究室と合同で進めているボルボサイトにおける強磁場熱測定の結果を報告する。ここでは、NMR や磁化測定では検出が難しいスピンネマテック秩序を、熱測定により検出した例を示す。破壊型パルス磁場下の研究については、近年測定可能となった電気抵抗測定について紹介し、これによる今後の研究展望を述べさせていただく。

■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

34

物性研究所セミナー

標題：光化学反応の磁場効果
日時：2018 年 1 月 10 日(水) 午後 2 時～午後 3 時
場所：物性研究所本館 6 階 第 4 セミナー室 (A614)
講師：谷本 能文
所属：広島大学要旨：
化学・物理・生物に対する磁場効果の研究は、現在“磁気科学―Magneto-Science―”1 と呼ばれている。これらの磁場効果の主要なメカニズムは 4 つある。(1)ラジカル対機構、(2)異方的磁気エネルギー、(3)磁気力、(4)ローレンツ力である。(1)は光化学反応の磁場効果、(2)は結晶などの磁気配向、(3)は不均一反応の磁場効果や磁気浮上、(4)は不均一反応の磁場効果などの主なメカニズムである。ここでは、溶液中の有機光化学反応の磁場効果について概説する。
参考文献
M. Yamaguchi and Y. Tanimoto (eds.),Magneto-Science, Kodansha/Springer, Tokyo (2006).
R. De et al.,Chem. Phys. Lett., 315(1999) 381.
R. De et al., Bull. Chem. Soc. Jpn., 73(2000) 1573.

標題：Floquet topological phases protected by dynamical symmetry
日時：2018 年 1 月 10 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)
講師：Takahiro Morimoto
所属：UC Berkeley
要旨：
Nonequilibrium systems under periodic driving (Floquet systems) realize novel topological phases that cannot be
achieved in equilibrium systems. One unique feature of periodically driven systems is that they can host a purely
dynamical symmetry that involves time-translation. In this talk, we present a new class of Floquet topological phases
protected by one realization of such dynamical symmetry, i.e., “time-glide symmetry” which is defined by a combinationof reflection and time translation [1]. We introduce lattice models of free fermions with time-glide symmetric drivingthat show stable gapless surface states. We then give a general classification theory of time-glide symmetric Floquet
topological phases by using a Clifford algebra approach. In addition, we also discuss Floquet topological phases ofinteracting bosons by showing examples in 1D and 2D systems [2,3].
[1] T.Morimoto, H.C. Po, and A. Vishwanath, Phys. Rev. B 95, 195155 (2017).
[2] A.C. Potter, T. Morimoto, A. Vishwanath, Phys. Rev. X 6, 041001 (2016).
[3] A. C. Potter and T. Morimoto, Phys. Rev. B 95, 155126 (2017).

35

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

標題：SARPES 2.0：obtaining information from spin interference
日時：2018 年 1 月 17 日(水) 午前 11 時～
場所：Seminar Room 5 (A615), 6th Floor,ISSP
講師：Prof. Hugo Dil
所属：Ecole Polytechnique Federale de Lausanne
要旨：Over the last decades spin- and angle-resolved photoemission spectroscopy (SARPES) has developed into a powerful
method to unravel the spin textures of a variety of materials. These spin textures are either determined byferromagnetic properties or by spin-orbit interaction, as in the case of Rashba systems and topological materials. The
insight obtained from such results is very rich, but mostly focusses on reconstructing the initial state spin properties.
Based on changes in technical possibilities, recently a different way of looking at the spin in photoemission has
encountered a revival, namely to consider the interference of spin channels. This can occur for spin-polarized or doubly
degenerate initial states, but also lead to spin polarization in photoemission from spin-degenerate initial states.
In this talk I will give an introduction to SARPES and then focus on interference effects. It will be shown how thisis related to the initial state properties, but also how it gives information about the photoemission process itself. For
example, it allows us to determine the attosecond time-delay of photoemission. Recent results and the open questions
that remain will be discussed together with future possibilities to further extend the obtained information.

標題：Electronic structure manipulation in polar and multiferroic materials
日時：2018 年 1 月 19 日(金) 午後 4 時～
場所：物性研究所本館 6 階 第 5 セミナー室 (A615)
講師：Hugo Dil
所属：Ecole Polytechnique Federale de Lausanne
要旨：
One of the main topics of moderns condensed matter physics is the design and verification of novel electronic
structures. The toolbox available to alter the electronic properties is very large and ranges from the intrinsic crystal
structure and symmetries to external fields. In this talk I will discuss how an intrinsic net electric dipole moment
influences the electronic structure. Depending on the orientation of the dipole moment this can lead to a large (bulk)
Rashba-type spin splitting or to the localisation of states. Both are easily detected by (spin- and) angle-resolved
photoemission spectroscopy ((S)ARPES). A further functionality is added when this dipole moment can be manipulated
or reversed, thus leading to ferroelectric order. It will be shown how the bulk spin texture of a ferroelectric
semiconductor can be changed by applying an external electric field. In multiferroics the ferroelectric property is
combined with ferromagnetic order, and in magnetoelectric materials the two order parameters are directly coupled.
It will be shown how the spin texture is changed in such materials and how either magnetic or electric fields can beused to manipulate the electronic structure. The investigated systems include transition metal oxides and(magnetically doped) ferroelectric semiconductors.

■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

36標題：Topological aspects of nonlinear optical effects
日時：2018 年 1 月 23 日(火) 午前 10 時 30 分～11 時 30 分
場所：物性研究所本館 6 階 第 5 セミナー室 (A615)
講師：Takahiro Morimoto
所属：UC Berkeley
要旨：
The responses of materials to high intensity light, i.e., nonlinear optical responses, constitute a vast field of physics
and engineering. While topology has been playing a central role in recent studies of condensed matters, topologicalaspects of nonlinear optical effects have not been fully explored so far. In this talk, I will show a few examples ofnonlinear optical effects that have topological origins. First, I discuss that the second-order nonlinear optical effects
including the shift-current and second harmonic generation (SHG) are described by topological quantities, the Berryconnection of Bloch wave functions [1]. Next, I show that the topological formula well explains giant SHG responses
in Weyl semimetal that were observed in TaAs [2]. Finally, I discuss that another second-order nonlinear effect, circular
photogalvanic effect (CPGE), is governed by Berry curvature and measuring CPGE in Weyl semimetals allows anaccess to monopole physics of Weyl fermions [3].
[1] T. Morimoto, and N. Nagaosa, Sci. Adv. 2, e1501524 (2016).
[2] Liang Wu, et. al., Nat. Phys. 13, 350 (2017).
[3] F. de Juan, A. G. Grushin, T. Morimoto, and J. E. Moore, Nat. Commun. 8, 15995 (2017).

標題：Multiscale modeling of the coarsening of connected structure and the thermal fluctuations of
dislocations
日時：2018 年 1 月 26 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：Dr. Pierre-Antoine Geslin
所属：Institute for Materials Research, Tohoku University, Sendai Mateis lab, INSA/CNRS, UMR 5510,
Lyon, France
要旨：
My talk will consist in two separate parts. The first part will focus on the coarsening of connected structures by
surface diffusion. Nanoporous and microporous materials are of great interest in a number of applications ranging
from battery anodes to captors and capacitors. When surface diffusion is thermally activated, these porous
microstructures evolve in time, leading to a decrease of their surface area and a drop of the properties of the materials.
Using a phase-field model for surface diffusion, we have investigated the coarsening behavior taking place during theevolution of these structures. More specifically, we have looked in details into the interactions between themorphological and topological characteristics of these structure during their evolution. The role of surface anisotropy
on the coarsening kinetics have also been investigated.
The second part of my talk will focus on the thermal fluctuations of dislocations. The plastic behavior of metals andalloys are mostly controlled by the displacement of linear defects called dislocations. However, the behavior of these
defects in temperature remains partially knows due to the complexity of the strain field generated in their vicinity. We
have recently derived an analytical solution for the energy of a weakly perturbed dislocation., allowing us tocharacterize analytically the thermal fluctuations of dislocations. This analytical description matches remarkably well
the fluctuation spectrum obtained from large scale molecular dynamics simulations, showing the validity of our37

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

approach. This new model also opens the way to develop analytical treatment for various problems involving thermally
activated dislocation movement (cross-slip, kink pair formation, obstacle bypassing,…)

標題：量子ビームイメージング技術のフロンティア開拓
日時：2018 年 2 月 1 日(木) 午後 2 時～
場所：物性研究所本館 6 階 第一会議室 (A636)
講師：矢代 航所属：東北大学多元物質科学研究所
要旨：
我が国は「ものづくりの国」とよくいわれるが、「ものづくり」と「計測」は、科学・技術の進歩における車の両輪である。すなわち、両者がバランスよく前進するべきであり、さもなくば迷走に陥るであろう。高度な職人技も、優れた五感があればこそ、であり、人間の感覚を遙かに超えた最先端のものづくりにおいても、計測技術のフロンティアの開拓が不可欠である。
本講演では、特に量子ビーム（主にＸ線および中性子）イメージング技術のフロンティア開拓に焦点を絞り、私が近年取り組んできた研究の成果などについて紹介する。一般に計測法のフロンティアの開拓は、自然現象の基本的な理解には
じまり、計測法の確立に向けた計測系、計測素子・機器、シミュレーション・解析法の研究・開発、さらには製品化に向けた汎用機器の開発という展開によって、はじめて本質的な意味で進展するものである。本講演では、このような本質的な進展を目指して講演者が取り組んできた、量子ビームイメージング技術のフロンティア開拓に向けた分野横断的な研究について紹介する。
Ｘ線、中性子イメージング法のフロンティアの開拓は、具体的には、高密度分解能化、高空間分解能化、高時間分解能
化、大視野化、多次元化などに代表される。これらのフロンティアの開拓には、Ｘ線・中性子光学の理論・実験両面の基
礎研究だけでなく、従来の限界を超える高度な微細加工技術の開拓、高度な情報処理技術の開拓など、分野横断的な研究が不可欠である。本講演ではそのような新たな展開の例として、新規材料による高アスペクト比Ｘ線光学素子の開発[1]や、高度情報処理技術との融合によるミリ秒トモグラフィ法の開発[2]（JST CREST（2017 年 10 月開始））、さらには、多次元化に向けた新たな挑戦として、表面・界面構造解析とイメージング技術の融合に向けた取り組み[3]や、医療診断へ向けたＸ線エラストグラフィ法の開発（AMED 先端計測分析技術・機器開発プログラム（2017 年 8 月開始））などについても紹介する。
[1] W. Yashiro et al., Appl. Phys. Express 7 (2014) 032501; W. Yashiro et al., Jpn. J. Appl. Phys. 55 (2016) 048003.
[2] W. Yashiro et al., Appl. Phys. Express 10 (2017) 052501; Jpn. J. Appl. Phys. 56 (2017) 112503.
[3] W. Yashiro et al., Opt. Express 18 (2010) 16890-16901; W. Yashiro et al., Phys. Rev. B 84 (2011) 094106; W. Yashiro
et al., Opt. Express 23 (2015) 9233-9251; W. Yashiro et al., Jpn. J. Appl. Phys. 53 (2014) 05FH04.

■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

38標題：STM studies of FeSe single crystals
日時：2018 年 2 月 8 日(木) 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：Prof. Maria Iavarone
所属：Department of Physics, Temple University, USA
要旨：
In spite of its simple crystal structure, the electronic properties of the iron-based superconductor FeSe (Tc ~ 9 K) arerich and attractive. Superconductivity in FeSe takes place in a so-called nematic phase that is associated with orbital
ordering. Another interesting aspect is that Fermi wave length is as long as the coherence length therefore, placing
FeSe most likely in the BCS-BEC crossover regime. These features should result in non-trivial electronic states aroundthe local defects such as vortices and impurities. We have performed low temperature STM/STS experiments on FeSe
to investigate its electronic structures. Multiband superconductivity aspects, symmetry of the order parameter, role ofdisorder, vortex matter and chemical substitution effects on the band structure of this system will be discussed.

標題：遷移金属二硫化物 WS2 を用いたグラフェンへの異方的スピン軌道相互作用の誘起
日時：2018 年 2 月 13 日(火) 午後 2 時～午後 3 時
場所：物性研究所本館 6 階 第 5 セミナー室 (A615)
講師：若村 太郎
所属：パリ南大学
要旨：
内因的なスピン軌道相互作用が極めて小さいグラフェンへの強いスピン軌道相互作用の誘起は、スピントロニクスへの応用や、量子スピンホール状態など新奇な物性の発現への期待から、近年盛んに研究が行われている。その中でも特に、グラフェンと同様の 2 次元層状物質であり、強いスピン軌道相互作用を持つ遷移金属二硫化物とグラフェンの積層構造を作製し、界面での相互作用を通してグラフェンのスピン軌道相互作用を増大させる手法が注目を集めている。
本研究では、グラフェンと遷移金属二硫化物 WS2 の積層構造を作製し、グラフェンに誘起されるスピン軌道相互作用の大きさを弱反局在効果の測定により評価した。遷移金属二硫化物は膜厚によってバンド構造などの特性が変化するため、
WS2 として単層、およびバルクの 2 種類を用いて素子を作製し、比較を行った。低温での磁気抵抗効果の測定の結果、WS2 が単層の場合とバルクの場合の両方で強いスピン軌道相互作用が誘起されたことを示す弱反局在効果が観測され、特に WS2 が単層の場合、バルク WS2 の場合と比較して 1 桁以上大きいスピン軌道相互作用を見積もることが出来た。
さらに誘起されたスピン軌道相互作用の対称性についても詳しく考察を行ったところ、弱反局在効果の解析から、グラ
フェン-単層 WS2/バルク WS2 両方の系において対称的なスピン軌道相互作用が支配的であることが分かった。
これらの結果は、グラフェン-単層 WS2 構造がグラフェンにより効率的に強い面対称的スピン軌道相互作用を誘起可能であり、グラフェンでの量子スピンホール状態の実現に有用な系であることを示唆している。本発表では、上記の内容に加えてグラフェン-単層 WS2 構造で見られた異常な抵抗の温度依存性、スピン緩和機構とスピン軌道相互作用の対称性の関連について、またヴァレー-ゼーマン型スピン軌道相互作用の存在についても議論する予定である[1]。
[1] T. Wakamura et al., arXiv :1710.07483 (2017).

39

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

標題：Symmetric tensor networks and topological phases
日時：2018 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：Ying Ran
所属：Boston College and ISSP
要旨：
I will describe a theoretical framework to systematically classify and construct generic tensor-network
wavefunctions (in d=1,2,3 spatial dimensions) respecting both onsite and spatial symmetries, which turns out to be
directly related to topological phases and useful from both conceptual and practical points of view. For example, on theconceptual side, this framework allows us to (partially) classify general symmetry protected topological phases
involving spatial symmetries, and to prove a generalized Lieb-Schultz-Mattis theorem involving general magnetictranslations. We also identify a generic connection between SPT phases and rather conventional symmetry enriched
topological (SET) phases via an anyon condensation mechanism, which may serve as a guideline to search for SPT
phases in realistic models. On the practical side, the constructed generic tensor-network wavefunctions are useful forvariational numerical simulations.
[References: arXiv:1505.03171, 1509.04358, 1610.02024, 1611.07652, 1705.05421]

標題：Cavity QED in the Ultrastrong Coupling Regime
日時：2018 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 第一会議室 (A636)
講師：河野 淳一郎
所属：Departments of Electrical and Computer Engineering, Physics and Astronomy, and Materials
Science and NanoEngineering, Rice University, Houston, Texas, U. S. A
要旨：
Strong resonant light-matter coupling in a cavity setting is an essential ingredient in fundamental cavity quantum
electrodynamics (QED) studies as well as in cavity-QED-based quantum information processing. In particular, avariety of solid-state cavity QED systems have recently been examined, not only for the purpose of developing scalable
quantum technologies, but also for exploring novel many-body effects inherent to condensed matter. This talk will firstdescribe our recent observation of collective ultrastrong light-matter coupling in a 2D electron gas in a high-qualityfactor terahertz cavity in a quantizing magnetic field, demonstrating a record-high cooperativity [1]. The electron
cyclotron resonance peak exhibited splitting into the lower and upper polariton branches with a magnitude that is
proportional to the square-root of the electron density, a hallmark of collective vacuum Rabi splitting. The second partof this talk will present 1D microcavity-exciton-polaritons in a thin film of aligned carbon nanotubes [2] embedded ina Fabry-Perot cavity, also exhibiting collective ultrastrong light-matter coupling. These experiments open up a varietyof new possibilities to combine the traditional disciplines of many-body condensed matter physics and cavity-based
quantum optics.
References
1. Q. Zhang et al., Nature Physics 12, 1005 (2016).
2. X. He et al., Nature Nanotechnology 11, 633 (2016).

■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

40標題：A Monte-Carlo study of three-dimensional chiral spin liquids in anisotropic hypernonagon Kitaev
models
日時：2018 年 2 月 21 日(水) 午後 3 時～午後 4 時
場所：物性研究所本館 6 階 第 5 セミナー室 (A615)
講師：加藤 康之
所属：Department of Applied Physics, University of Tokyo
要旨：
The Kitaev model is an exactly-soluble quantum spin model with frustration. Since the ground state was rigorously
proven to be a quantum spin liquid, this model has been extensively studied in this decade. Although the originalmodel was defined on a simple honeycomb lattice, the model has been extended to various tricoordinate lattices without
losing the exact solubility. We analyze two different anisotropic limits of the Kitaev model on a three-dimensionallattice comprising nine-site elementary loops, which we call the hypernonagon lattice. In both cases, the effective Isingtype models retain the time-reversal symmetry, suggesting that the ground states are chiral spin liquids. Using Monte
Carlo simulations that respect the local and global constraints on the Ising variables representing Z2 fluxes, we showthat there is a first-order phase transition at a finite temperature in each case, but in a different manner.
Reference: Y. Kato, Y. Kamiya, J. Nasu, and Y. Motome, Phys. Rev. B 96, 174409 (2017).

標題：Symmetry enhanced first-order phase transition in a two-dimensional quantum antiferromagnet
日時：2018 年 2 月 21 日(水) 午前 10 時～午前 11 時
場所：物性研究所本館 6 階 第 5 セミナー室 (A615)
講師：Prof. Anders W. Sandvik
所属：Boston University and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences
要旨：
Theoretical descriptions of quantum phase transitions have indicated the existence of critical points with higher
symmetry than those of the underlying Hamiltonian. Points of emergent symmetry have not been expected at
discontinuous (first-order) transitions, however. I will discuss such an example [1], where phase coexistence at a firstorder transition takes the form of an enhanced rotational symmetry in a space of two order parameters. Using quantum
Monte Carlo simulations to study a 2D S=1/2 quantum magnet hosting the antiferromagnetic (AFM) and plaquette
singlet (PS) states recently detected in SrCu2(BO3)2, we observe that the O(3) symmetric AFM order and the Z2
symmetric PS order form an O(4) vector at the transition. The control parameter (a coupling ratio) rotates the vector
from the AFM sector to the PS sector, with the length of the combined order parameter vector always remaining nonzero. This phenomenon should be observable in neutron scattering experiments on SrCu2(BO3)2.
[1] B. Zhao, P. Weinberg, A. W. Sandvik (in preparation)41

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

標題：Photoinduced reaction dynamics of nanocarbons
日時：2018 年 2 月 21 日(水) 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：山崎 馨所属：Institute for Materials Research, Tohoku University, Sendai, Japan
要旨：
Nanocarbons such as fullerene, carbon nanotube, and graphene are the fundamental materials for carbon-based
nanotechnologies. Their optical and electronic properties heavily depend on their size and shape. In order to realize
single-molecule scale structural engineering of nanocarbons using laser irradiation, we quantum-chemicallyinvestigated the mechanism of the photoinduced reaction dynamics of nanocarbons both in energy and time domains.
We first investigated the reaction paths of Stone–Wales rearrangement (SWR), i.e., π/2 rotation of two carbon atoms
with respect to the midpoint of the bond, in graphene and carbon nanotube at the MS-CASPT2//SA-CASSCF level ofmulti-reference molecular orbital theory [1]. We found that the vibronic (electron-phonon) coupling play a crucial role
to reduce the effective reaction barriers of the photoinduced defect formation of nanographene.
We next investigated that the fragmentation dynamics of the highly charged fullerene cation C60q+ (q = 20-60)
produced by the irradiation of x-ray free electron laser pulse using on-the-fly classical trajectory calculations combinedwith density functional based tight-binding theory. We found that a two-step explosion mechanism governs thefragmentation dynamics [2]: C60q+ firstly ejects singly and multiply charged fast atomic cations Cz+ (z ≥ 1) to reduce
its strong intramolecular Coulomb repulsion on a timescale of 10 fs. Thermal (statistical) evaporations of slow atomic
and molecular fragments from the remaining core cluster subsequently occur on a timescale of 100 fs to 1 ps.
I will also briefly discuss our recent results on the real-time imaging of the near-/mid-IR induced coherent vibrationof C60, which is considered as the initial step of the photoinduced fragmentation of C60 [3]References:[1] K. Yamazaki et al., J. Phys. Chem. A 116, 11441 (2012).
[2] K. Yamazaki et al., J. Chem. Phys. 141, 121105 (2014).
[3] K. Yamazaki et al., to be submitted.

標題：Exchange interaction in magnetic topological insulators and related materials
日時：2018 年 2 月 23 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：Prof. Arthur Ernst
所属：Johannes Kepler Universität Linz, Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik
要旨：
It is a well known fact that a magnetic field can break the time reversal symmetry and therewith can destroy a
topologically protected surface state in topological insulators. However, the interplay between magnetism andtopological order can yield a number of interesting phenomena such as the quantum anomalous Hall effect, a
topological magneto-electric effect, and quantized Kerr- or Faraday rotation. This motivates researcher for a search of
new magnetic topological insulators and for an intensive study of their electronic and magnetic properties. In my talk,I’ll give an overview of our first-principles investigations on this class of materials. In the first part, I’ll present a
method and approximations used in our simulations and then talk about several examples of magnetic topologicalinsulators, studied in our group within the last three years. First of all, I’ll discuss topological insulators doped withmagnetic impurities, which can imply various magnetic order in these materials. A special attention will be devoted to■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

42the exchange interaction between magnetic impurities and to the impact of electron-magnon interaction on theelectronic structure in some doped topological systems. As next, I’ll demonstrate how some defects or impurities
without magnetic moments can induce magnetism in topological insulators and discuss the main features of magnetic
interactions in these systems.

標題：Weyl magnons in pyrochlore antiferromagnets with all-in- all-out orders
日時：2018 年 3 月 14 日(水) 午前 10 時 30 分～午前 11 時 30 分
場所：物性研究所本館 6 階 第 5 セミナー室 (A615)
講師：Dr. Wenxing Nie
所属：Sichuan University, China
要旨：
In this talk, I will introduce our recent work about the investigation of novel topological magnon band crossings inpyrochlore antiferromagnets with all-in- all-out (AIAO) magnetic order. I will show that by the combination of generalsymmetry analysis and spin-wave theory, we find that pyrochlore materials with AIAO orders can host Weyl magnons
under external magnetic fields or uniaxial strains. Under a small magnetic field, the magnon bands of the pyrochlorewith AIAO background can feature two opposite-charged Weyl points, which is the minimal number of Weyl points
realizable in quantum materials and has not be experimentally observed so far.
We further show that breathing pyrochlores with AIAO orders can exhibit Weyl magnons upon uniaxial strains. Thesefindings apply to any pyrochlore material supporting AIAO orders, irrespective of the forms of interactions. Specifically,
we show that the Weyl magnons are robust against direct (positive) Dzyaloshinskii-Moriya interactions. Because of
the ubiquitous AIAO orders in pyrochlore magnets including R2Ir2O7, and experimentally achievable external strain
and magnetic field, our predictions provide promising arena to witness the Weyl magnons in quantum magnets.
Ref: S-K. Jian and W.-X. Nie, arXiv: 1708.02948

標題：Insensitivity of bulk properties to the twisted boundary condition
日時：2018 年 3 月 16 日(金) 午後１時 15 分～午後２時:45 分
場所：Seminar Room A at Kavli IPMU
講師：Haruki Watanabe
所属：Dept. Applied Physics, University of Tokyo
要旨：
The symmetry and the locality are the two major ingredients leading to various nontrivial statements in quantum
many-body systems. In this talk I will show that, in gapped phases of a U(1) symmetric Hamiltonian with finite-range
interactions, the bulk properties such as the expectation value of local operators, the ground state energy and theexcitation gap, and the static and low-frequency dynamical responses in general, do not depend on the twisted angleof the boundary condition in the limit of the large system size. The argument is based on the exponential decay ofseveral types of equal-time correlation functions.
Remark: joint with IPMU Mathematics-String Theory seminar43

物性研だより第 58 巻第 1 号■■■ ■ ■ ■■

人 事 異 動【研究部門等】○平成 30 年 2 月 28 日付け
（辞 職）
氏

名

近 藤 晃 弘

所

属

職

名

備

助

教

三井金属工業株式会社 研究員へ

職

名

附属中性子科学研究施設

教

授

所

職

名

附属国際超強磁場科学研究施設

考○平成 30 年 3 月 31 日付け（定年退職）
氏

名

吉 澤 英 樹

所

属

備

考

備

考

（任期満了）
氏

名属

赤 井 久 純附属計算物質科学研究センター

特任教授

附属計算物質科学研究センター 特任研究員へ

吉 本 真 也

機能物性研究グループ

助教

日本エー・エス・エム株式会社 シニアプロセス
エンジニアへ

所

属

職

名

備

機能物性研究グループ

助教

静岡大学学術院工学領域 准教授へ

職

名

備

（辞 職）
氏

名

野 口 良 史考○平成 30 年 4 月 1 日付け
（採 用）
氏

名

所

属

考

井 上 圭 一機能物性研究グループ

准 教 授

名古屋工業大学大学院工学研究科 准教授から

三 輪 真 嗣量子物質研究グループ

准 教 授

大阪大学大学院基礎工学研究科 准教授から

河 村 光 晶附属物質設計評価施設

助教

附属物質設計評価施設 特任研究員から

淺 井 晋一郎

附属中性子科学研究施設

助教

附属中性子科学研究施設 特任研究員から神 田 夏 輝附属極限コヒーレント光科学研究
センター

助

教

理化学研究所 研究員から

今 城 周 作附属国際超強磁場科学研究施設

特任助教

大阪大学理学研究科化学専攻 博士後期課程から

木 下 雄 斗附属国際超強磁場科学研究施設

特任助教

東京大学大学院新領域創成科学研究科 博士課程から

■ ■■ ■ ■■ ■物性研だより第 58 巻第 1 号

44○平成 30 年 4 月 1 日付け
（昇 任）
氏

名

所

属

職

名

備

考

備

考

長谷川 幸 雄ナノスケール物性研究部門

教授Lippmaa Mikk

ナノスケール物性研究部門

教

授

杉 野

機能物性研究グループ

教

授

小 林 洋 平附属極限コヒーレント光科学研究
センター

教

授

原 田 慈 久附属極限コヒーレント光科学研究
センター

教

授

職

名

凝縮系物性研究部門

所長

新任（平成 33 年 3 月 31 日まで）

機能物性研究グループ

副 所 長

新任（平成 32 年 3 月 31 日まで）

常 行 真 司附属計算物質科学研究センター

教授

本務：東京大学大学院理学系研究科
期間：平成 30 年 4 月 1 日～平成 31 年 3 月 31 日

藤 堂 眞 治附属計算物質科学研究センター

准 教 授

本務：東京大学大学院理学系研究科
期間：平成 30 年 4 月 1 日～平成 31 年 3 月 31 日

修

○平成 30 年 4 月 1 日付け
（兼 務）
氏
森

名

所

初 果

 信

淳

属

（委嘱「客員：テーマ限定型」）
氏

名

所

属

職

名

備

考

松 本 祐 司ナノスケール物性研究部門

教授

本務：東北大学大学院工学研究科・教授
期間：平成 30 年 4 月 1 日～平成 31 年 3 月 31 日

摂 待 力 生附属物質設計評価施設

教授

本務：新潟大学理学部・教授
期間：平成 30 年 4 月 1 日～平成 31 年 3 月 31 日

職

名

（委嘱「客員：テーマ提案型」）
氏

名

所

属

備

考

山 口 博 則凝縮系物性研究部門

准 教 授

本務：大阪府立大学理学系研究科・准教授
期間：平成 30 年 4 月 1 日～平成 31 年 3 月 31 日

石 井 史 之ナノスケール物性研究部門
附属物質設計評価施設

准 教 授

本務：金沢大学理工研究域数物科学系 准教授
期間：平成 30 年 4 月 1 日～平成 31 年 3 月 31 日

○平成 30 年 5 月 15 日付け
（辞 職）
氏

名

吉 田 靖 雄45

所

属

ナノスケール物性研究部門

物性研だより第 58 巻第 1 号

職

名

助

教

備

考

金沢大学理工系研究域数物科学系 准教授へ■■

■ ■ ■ ■■

【事務部】○平成 30 年 4 月 1 日付け
（転 出）
氏

名

所

属

職

名

備

考

鈴 木 貴 博

物性研究所

専 門 員

情報学環・学際情報学府 専門員へ

原 田 正 史

共同利用係

係

長

法学政治学研究科等研究室総務係 係長へ

竹 山 牧 子総務係

主任

柏地区共通事務センター人事係 主任へ

真 田 圭太郎

予算・決算係

主任

人事部人事企画課
修生》へ

職

名

主任《文部科学省行政実務研

（転 入）
氏

名

所

属

備

考

久 保 忠 明

物性研究所

副事務長

教育学部・教育学研究科 副事務長から齋 藤 智 之

共同利用係

係

長

東京学芸大学経理課管理係 係長から

大 平 理 美総務係

主任

医学部附属病院総務課教育研修チーム（教育研修担当） 主任から

吉 川 真 未予算・決算係

一般職員■ ■■ ■ ■■ ■地震研究所財務チーム 一般職員から物性研だより第 58 巻第 1 号

46平成 29 年度外部資金の受入について

１．奨学寄附金件

数

金 額（円）
22

18,808,000＜共同研究＞研究

題

目

相 手 側 機 関

相手側負担分 本学負担分

研 究 担 当 職 員(株)デンソー1,000,000

附属中性子科学研究施設
教 授 柴山 充弘

各種散乱法を用いた高分子電解質ゲルのゲ(株)日本触媒
ル化過程および内部構造の解析

1,000,000

附属中性子科学研究施設
教 授 柴山 充弘

燃料電池電極反応の OCV での放射光解析 トヨタ自動車(株)1,100,000

附属極限コヒーレント光科学研究センター
准教授 原田 慈久

水溶液中における糖質と水との相互作用に(株)林原
関する軟 X 線分光研究

1,000,000

附属極限コヒーレント光科学研究センター
准教授 原田 慈久

軽希土類-遷移金属化合物の物性研究

トヨタ自動車(株)20,196,000

附属計算物質科学研究センター
特任教授 赤井 久純

燃料電池用高温膜材料の創生と構造解析にトヨタ自動車(株)関する共同研究

5,154,546

附属中性子科学研究施設
教 授 柴山 充弘

散乱法による熟成酒中の分子の存在状態に サ ン ト リ ー グ ロ ー バ ル イ ノ関する研究
ベーションセンター(株)1,100,000

附属中性子科学研究施設
教 授 柴山 充弘

第一原理伝導計算による新規材料・構造デ(株)富士通研究所
バイスにおける研究1,000,000

附属物質設計評価施設
教 授 尾崎 泰助

高繰り返し高出力ハイブリッド Arf エキシマ
ギガフォトン(株)レーザの開発10,800,000

附属極限コヒーレント光科学研究センター
准教授 小林 洋平

鉱物系ファイバーの開発とその材料特性に
新日本繊維(株)関する研究

2,194,000

附属物質設計評価施設
教 授 上床 美也

鉄鋼材料の新規表面処理・加工および評価
伊藤忠丸紅鉄鋼(株)技術

3,000,000

機能物性研究グループ
教 授 秋山 英文

マテリアルズ・インフォマティクスの計算にお(株)トヨタ IT 開発センター
ける高性能化の研究

3,000,000

附属物質設計評価施設
准教授 野口 博司

樹脂の架橋構造解析

大規模電子状態計算技術の構築

新日鐵住金(株)540,000

附属物質設計評価施設
教 授 尾崎 泰助

スラリー凝集メカニズムに関する研究

トヨタ自動車(株)2,700,000

附属中性子科学研究施設
教 授 柴山 充弘

10,400,000

量子物質研究グループ
教 授 中辻 知

巨大ネルンスト効果を利用した革新的熱電材 DOWA ホ ー ルデ ィン グ ス
料の開発(株)
強磁場マグネット用導体材料の開発とその応(国)物質・材料研究機構
用0

附属国際超強磁場科学研究施設
教 授 金道 浩一(国)日本原子力研究開発
機構

0

凝縮系物性研究部門
教 授 榊原 俊郎

放射光及びレーザー光電子分光による強相 (国)日本原子力研究開発
関電子系の電子状態研究機構

0

附属極限コヒーレント光科学研究センター
教 授 辛 埴太陽電池の発光特性解析を用いた多接合太 (国)宇宙航空研究開発機
陽電池の耐放射線性向上の研究
構、(大)京都大学

0

機能物性研究グループ
教 授 秋山 英文

強磁場共用装置を用いた有機伝導体におけ(国)物質・材料研究機構
る磁気特性の解明・開発に関する研究

0

凝縮系物性研究部門
助 教 下澤 雅明

磁歪の光ファイバセンサによる高速検出0

附属国際超強磁場科学研究施設
助 教 池田 暁彦

強相関 f 電子系化合物の物性科学研究(国)産業技術総合研究所

強磁場 NMR の開発と物性研究（物性研－(大)北海道大学
物性科学研究機関連携研究)

附属国際超強磁場科学研究施設
2,000,000 教 授 金道 浩一
准教授 小濱 芳允

多重膜環境下における熱物性測定法の開発と新奇物性探索（物性研－物性科学研究機 (大)横浜国立大学
関連携研究)

1,000,000

合

47

計

物性研だより第 58 巻第 1 号

64,184,546

附属物質設計評価施設
教 授 上床 美也

3,000,000■■■ ■ ■ ■■

＜受託研究＞
研

究

題

目

委 託 者

受 入 金 額 （円）研 究 代 表 者

メンブレン単結晶を用いた振動発電デバイス(国)科学技術振興機構の創製

32,500,000

ナノスケール物性研究部門
助 教 高橋 竜太

水素をプローブとした固溶型ナノ合金の状態(国)科学技術振興機構
解析15,080,000

附属中性子科学研究施設
教 授 山室 修

ナノ構造制御した金属触媒による CO2 の活(国)科学技術振興機構
性化とメタノール合成

1,560,000

機能物性研究グループ
教 授 信 淳

カイラル反強磁性体におけるスピントロニクス(国)科学技術振興機構
機能の実験的開発

11,050,000

ナノスケール物性研究部門
教 授 大谷 義近

カイラル反強磁性体における起電力機能の(国)科学技術振興機構
実験的開発

10,400,000

量子物質研究グループ
教 授 中辻 知

光・量子科学研究拠点形成に向けた基盤技
文部科学省
術開発

173,000,000

附属極限コヒーレント光科学研究センター
教 授 辛 埴エネルギーの効率的な創出、変換・貯蔵、利(共)自然科学研究機構
用の新規基盤技術の開発

19,800,000

機能物性研究グループ
准教授 杉野 修

エネルギー貯蔵材料の動作下超高分解能放(国)産業技術総合研究所
射光軟 X 線電子状態解析

4,825,294

附属極限コヒーレント光科学研究センター
准教授 原田 慈久

機能物性・生体関連・デバイス関連化学分野
に関する学術研究動向－機能物性化学と他(独)日本学術振興会
分野の融合研究領域における新たな潮流と展開－

1,690,000

凝縮系物性研究部門
教 授 森 初果

基礎科学のフロンティア－極限への挑戦（基礎科学の挑戦－複合・マルチスケール問題
文部科学省を通した極限の探求)（サブ課題 B 相転移と流動)（サブ課題 D 量子力学基礎と情報)

32,715,000

附属物質設計評価施設
教 授 川島 直輝

次世代の産業を支える新機能デバイス・高性
文部科学省
能材料の創成240,000,000

附属計算物質科学研究センター
教 授 常行 真司

基盤的計算機シミュレーション手法の検討

43,867,272

附属計算物質科学研究センター
教 授 常行 真司

基盤的計算機シミュレーション手法の検討と(大)東京工業大学
水素を含む新規材料候補の探索と物性解析

1,900,000

附属計算物質科学研究センター
教 授 常行 真司

高強度テラヘルツ電場による量子多体系の(国)科学技術振興機構
非平衡物理の探索

41,470,000

附属極限コヒーレント光科学研究センター
松永 隆佑

非平衡強相関系に対する非平衡動的平均場理論とテンソル・ネットワーク方を中心とした量 (国)科学技術振興機構
子シミュレーション手法の開拓とシナジー

10,672,000

附属物質設計評価施設
教 授 川島 直輝「超先端材料超高速開発技術プロジェクト」のうち、「外場応答機能の電子状態計算部分の (国)産業技術総合研究所
大規模化」

9,545,000

附属物質設計評価施設
教 授 尾崎 泰助

濃厚ポリマーブラシのレジリエンシー強化と（国）科学技術振興機構
トライボロジー応用

0

附属物質設計評価施設
助 教 樋口 祐次

合■ ■■ ■ ■■ ■計(国)物質・材料研究機構

650,074,566

物性研だより第 58 巻第 1 号

48

編 集 後 記
本年度第 1 号の物性研だよりをお届けします。4 月に森所長が就任
し、物性研は新しい体制となりました。本号の森所長と瀧川前所長の寄稿から現在の物性研究所がおかれている状況がわかります。また、4月には 2 人の所員と 5 人の助教・特任助教が着任しました。今後どのような研究が始まるかとても楽しみです。たくさんの情報が電子的に発信されているなかで、物性研だよりのような冊子のよさをこれからも大切にしていきます。

小 森 文 夫

物性研だよりの購読について
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． 送付停止
５． 送付冊数変更（機関送付分）
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