ISSP Digest

THE INSTITUTE FOR SOLID STATE PHYSICS, THE UNIVERSITY OF TOKYO

目次
CONTENTS

2

はじめに

4

物性研とは

5

未来構想

6

沿革・年表

8

組織・運営

10

物性研の研究

12

共同利用

14

人材育成

16

国際連携

Preface

About ISSP

Future Vision
History and Chronology
Organization and Administration
Research

Joint Usage

Human Capability Development
International Cooperation

研究部門 Research Divisions
18

凝縮系物性研究部門
Division of Condensed Matter Science24

物性理論研究部門
Division of Condensed Matter Theory28

ナノスケール物性研究部門
Division of Nanoscale Science36

社会連携研究部門

データ統合型材料物性研究部門

Social Cooperation Research Department ‑ Division of Data-Integrated Materials Science38

機能物性研究グループ
Functional Materials Group46

量子物質研究グループ
Quantum Materials Group

附属研究施設 Research Facilities
50

物質設計評価施設
Materials Design and Characterization Laboratory64

中性子科学研究施設
Neutron Science Laboratory

70

国際超強磁場科学研究施設
International MegaGauss Science Laboratory78

計算物質科学研究センター
Center of Computational Materials Science80

極限コヒーレント光科学研究センター
Laser and Synchrotron Research Center

89

軌道放射物性研究施設
Synchrotron Radiation Laboratory

90
94
96

共通施設

Supporting Facilities

運営関係の委員会

Management Committee and Council

受賞・褒章

Honors and Awards

97

教職員一覧

105

アクセス

Faculty and Staff List
Directions

ISSP Digest 2023

1

はじめに
物性研究所は、全国の研究者が共同で利用できる研究所として 1957 年に東京大学に設置され、以来 65 年以上に亘って物質・物性科学における日本の中核的研究機
関として活動を続けてきました。当初の六本木キャンパ
スから 2000 年には広大な敷地を有する柏キャンパスへと移転し、2004 年の国立大学法人化を経て、2010 年に文部科学省の共同利用・共同研究拠点制度のもと、物性科学研究拠点の認定を受けました。この間一貫して「物質・物性の先端的基礎研究の推進による学理の追求と科学技術への貢献」を目標に、研究、教育、共同利用・共同研究を 3 本柱として物性コミュニティの支援のもと活動しています。
物質・物性科学とは、さまざまな物質が示す多彩な性
質を、そのミクロな構成要素である原子・分子や電子のレベルから理解する学問です。ダイヤモンドの硬さは炭素原子が互いに強く化学結合する力に由来し、ある物質が電気を流したり磁気を帯びたりするのは電子の性質を反映しています。電子は時には粒子として、時には波として変幻自在に振る舞い、量子力学の法則に従って行動します。電子のように小さな粒子は、われわれに馴染みのある、なぜリンゴが落ちるかを説明するニュートン力
学の世界ではなく、摩訶不思議な量子力学の世界の住人なのです。驚くべきことに、固体の中にある無数の電子は集合体になると、一つの電子の性質からは想像もつかない特異な現象を示すことがあります。その最たるものが超伝導であり、ある温度以下では電気抵抗が完全にゼロになってしまいます。この性質は大変有用で、MRI 用の強磁場発生装置やリニアモーターカーなどに利用され、社会の役に立っています。物質の示す性質は多彩で、物質科学には未だに解明されていない現象が数多くあり、さらに未知の現象や機能が発見されるのを待っています。例えば生体中の多くの物質が示す機能も、分子や電子の挙動を理解することにより説明できると考えられ
ています。

2

ISSP Digest 2023

現代社会はエネルギーや環境問題など多くの難題に直面していますが、それらを解決に導く、真にブレークス
ルーをもたらす技術革新は、地道な基礎研究の土台なくして得られるものではありません。物性研は物質が示す
さまざまな性質を理解するための基礎学理を探求し、未知の現象の発見を通して、社会に役に立つ応用研究へと結び付けることを目指しています。
物質の性質を研究するためには、大きな結晶からナノサイズの物質まで、さまざまな試料を作る合成技術、得られた試料を強磁場・高圧などの特殊な環境下において、さまざまな手法を駆使して調べるための精密測定実
験、放射光や中性子などの量子ビームを活用する大規模実験施設、実験結果を理解するための洗練された頭脳とスーパーコンピュータによる大規模シミュレーションなどを有機的に組み合わせることが必要となります。物性研はこれらを高いレベルで実現する、世界に類を見ない、物質に特化した総合研究所であり、物質・物性科学研究の Center of Excellence として機能しています。さらに、その恵まれた研究環境は共同利用を通して物性コミュニ
ティに提供され、全国から多くの研究者が実験装置を利用するために集まります。そこで持ち込まれるアイデア
やサイエンスの芽は、逆に物性研に新たな息吹をもたらし、さらなる先端的研究へと展開されています。このような人の流れは研究者の交流を促し、特に若い研究者の育成へと繋がっています。
現在の物性研は、前回の 1996 年の改組以降の第三世代にあたります。その四半世紀の間にわれわれを取り巻く環境は大きく変化し、学問のトレンドも著しく推移しました。この変化に対応して新たな未来を切り拓くため、現在は第四世代の礎を築く段階にあります。物性研究所
は、これからの物質・物性科学の行く末を見極め、教職員・学生が一丸となってさらなる発展に向けて努力していきます。今後も皆様のご理解、ご支援を賜りますよう
よろしくお願い申し上げます。

THE INSTITUTE FOR SOLID STATE PHYSICS, THE UNIVERSITY OF TOKYO

Preface
Established at the University of Tokyo (UT) in 1957 as a research institute
to be utilized jointly by researchers from all over Japan, the Institute for Solid
State Physics (ISSP) has served as Japan's core research institute in materials
science for over 65 years. In 2000, ISSP moved from its original Roppongi
Campus to the spacious Kashiwa Campus. In 2010, after UT became a national
university corporation in 2004, ISSP received accreditation as a Joint Usage/
Research Center for materials science under the Ministry of Education, Culture,
Sports, Science and Technology's Joint Usage/Research Center System. With
the aim of "pursuing scientific principles and contributing to science andtechnology by promoting advanced basic research in materials science", andwith the support of the condensed matter community, ISSP has consistently
worked on three pillars: research, education, and joint use/research.
Materials science studies and advances understandings of the diverse
properties of various materials at the level of their microscopic constituents,
i.e., atoms, molecules, and electrons. A diamond’s hardness derives fromthe strong chemical bonding of carbon atoms with each other, the electricand magnetic properties, on the other hand, reflect the characteristics ofelectrons. Acting according to the laws of quantum mechanics, electrons
sometimes behave as particles and sometimes as waves. A particle as small
as an electron is not a resident of the familiar world of Newtonian mechanics
that can explain why the apple falls off the tree, but of the mysterious worldof quantum mechanics. Amazingly, when, aggregated, the myriad electrons
in solids can exhibit peculiar phenomena that cannot be predicted from theproperties of a single electron. The most obvious example is superconductivity.
This is a state in which electrical resistance is completely zero below a criticaltemperature. Superconducting properties enable devices that are providing
societal benefits such as high field magnets for MRI and magnetic levitation
trains. Given the properties exhibited by matter are diverse, and given materials
science has many phenomena yet to be elucidated, there are even moreunknown phenomena and functions to be discovered. For example, gaining
a sophisticated understanding of the behavior of molecules and electrons canbetter explain the functions exhibited by many substances in living organisms.
ms.
The technological innovations that will lead to solutions for modern
ern
society for issues such as energy and the environment and bring about real
breakthroughs cannot be achieved without a foundation of steady basic
asic
research. The ISSP explores basic science to comprehend the various
ousproperties of materials and, through the discovery of unknown phenomena,, tolink this to applied research that is beneficial to society.

物性研究所長Studying the properties of materials requires: the organic combining ofsynthesis techniques to create a variety of samples ranging from large crystals
to nano-sized materials; precision measurements to examine the obtained
samples using various techniques under special environments such as strong
magnetic fields and high pressure; large-scale experimental facilities utilizing
quantum beams such as synchrotron radiation and neutrons; and understandingof the experimental results using human wisdom and large-scale simulations
via supercomputers.
The ISSP is a world-class, materials-focused research institute that achieves
these goals at a high level, and functions as a Center of Excellence for materials
science research. Furthermore, the ISSP provides a rich research environment
to the materials science community through the joint-use program, attracting
many researchers from all over the country to use its experimental equipment.
The new breeze of ideas and scientific seeds that are brought to the ISSP aredeveloped into further cutting-edge research. As a result of this movement ofpeople, researchers are encouraged to collaborate and exchange ideas, which
benefits all researchers, but especially young ones.
The current ISSP is the third generation since the last reorganization in
1996. The environment surrounding us during that quarter of a century haschanged dramatically, and academic trends have shifted markedly. In order toadapt to these changes and to open up a new future, we are now in the processof laying the foundation for the fourth generation. The Institute for Solid State
Physics is determined to see where the future of materials science will takeus, and our faculty, staff, and students are united in our efforts toward further
development. We look forward to your continued understanding and support.

2023年 10月

ISSP Director, HIROI, Zenji
October 2023

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凝縮系物性研究部門
Division of Condensed Matter Science

高温超伝導体、有機超伝導体、グラフェン、トポロジカ
ル絶縁体など、「新物質」の発見が物質科学の新しい局面を切り拓いた例は枚挙に暇がない。また超伝導や量子ホール効果などの予期せぬ現象は、極低温、高圧、強磁場といった「極限環境」において見出されてきた。凝縮系物性研究
部門では、新しい物質系の探索と極限環境を用いた精密測定を組み合わせることにより、新しい物質観につながる物
性現象を発見し解明することを目標としている。
当部門を構成する研究室は、自由な発想のもとに、新物
質や高品質試料の作製や、極限環境での精密な電気的・磁気的・熱的測定を行っている。有機伝導体、原子層（二次元）
物質、トポロジカル物質などの多様な物質を対象に、電子相関、フラストレーション、対称性、トポロジー、分子自由度などが協奏して現れる多彩な現象の解明に取り組んでいる。
本年度は高木研究室が新たに当部門に加わった。

部門主任 山下 穰
Leader YAMASHITA, Minoru

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Discoveries of new materials, for example, high temperature
superconductors, organic superconductors, graphene, and topologicalinsulators, have often opened new horizons in materials science.
Application of extreme conditions of low temperature, high pressure,and high magnetic field have also revealed various unexpected
properties of matters, such as superconductivity and quantum Hall
effect. The goal of the Division of Condensed Matter Science is to
uncover novel phenomena that lead to new concepts of matter, throughcombining the search for new material and the precise measurements
under extreme conditions.
Each group in this division pursues its own research on synthesis of
new materials and high quality samples, or on precise measurementsof electric, magnetic, and thermal properties, based on their own freeideas. Their main subject is to elucidate various phenomena which
emerge as a concerted result of electron correlation, frustration,
symmetry, topology, and molecular degrees of freedom, in various
materials such as organic conductors, atomic layer (two-dimensional)
materials, and topological materials.
Takagi group has newly joined this division in 2023.

凝縮系物性研究部門

井手上研究室Ideue Group

Division of Condensed Matter Science

研究テーマ Research Subjects
1

ナノ物質の対称性制御を基軸とした新奇物性探索
Exploration of novel physical properties based on symmetry control ofnanomaterials2

量子整流現象：非相反伝導現象、超伝導ダイオード効果、バルク光起電力効果
Quantum rectiﬁcation eﬀect: Nonrecirpcoal transport, superconducting
diode eﬀect and bulk photovoltaic eﬀect

3

助教

量子相制御：電界誘起超伝導、トポロジカル相転移、磁気秩
序制御等

田中

未羽子

Research Associate
TANAKA, Miuko

Quantum phase control: Electric-field-induced superconductivity,
topological phase transition, magnetic order control etc
4ナノ物質の量子測定

准教授

Quantum measurements of nanomaterials

Associate Professor IDEUE, Toshiya

井手上

敏也

専攻 Course

井手上研究室工学系物理工学
App. Phys., Eng.

層状物質を剥離して得られる 2 次元結晶やそれが丸まった
ナノチューブに代表されるナノ物質は物質科学の新しい舞台として近年大きな注目を集めている。これらは 3 次元結晶に
磁場・圧力などの外場印加、電気化学的手法、曲率構造やヘテロ界面の作製等によって物質の構造や対称性を自在に制御可能であり、それを反映した特徴的機能性を創出することができる。 本研究室では、そのような量子ナノ物質特有の電気伝導特性や超伝導物性、光学特性の発見と理解によって、物質科学のフロンティアを開拓することを目指している。電荷やスピン、格子、励起子、超伝導ボルテックスといった様々な量子自由度の整流効果やホール効果、スイッチング等の量
子機能性の創出に取り組んでいる。

ナノ物質の制御とデバイス作製。 (a) 劈開法による薄膜化と転写法による積層構造の作製。(b) 面直接合デバイスと電界効果デバイスの顕微鏡写真。

様々な量子機能性。(a) 素励起のホール効果。(b) 量子整流現象：非相反伝導とバ
ルク光起電力効果。(c) 電界誘起超伝導。

Controllability of nanomaterials and device fabrications. (a) Thin films and van der Waals
interfaces made by exfoliation, transfer and stacking techniques. (b) Pictures of verticaljunction device and field-effect device.

Quantum functionalities in nanomaterials. (a) Hall effect of elementary excitations.
(b) Quantum rectification effect: Nonreciprocal transport and bulk photovoltaic effect.
(c) Electric-filed-induced superconductivity.

Ideue Groupはないユニークな物性を示すことに加え、デバイス化や電場・Quantum nanomaterial such as two-dimensional crystals and nanotubes
is attracting much attention as a new material platform in recent days.
In addition to the unique physical properties, which are absent in bulk
three-dimensional materials, we can freely control the structures andsymmetries of nanomaterials and realize the emergent functionalities
by device fabrication, application of the external pressure or electric/
magnetic field, electro-chemical gating method, and making van der
Waals interfaces or curved nanostructures. We are exploring noveltransport phenomena, superconducting properties, and optical properties
in these nanomaterials and pioneering the frontier of material science.
We are aiming at controlling the various quantum degree of freedoms
or elementary excitations in nanomaterials (charge, spin, lattice,exciton, superconducting vortex etc.) and developing exotic quantum
functionalities such as quantum rectification effect (nonreciprocaltransport, superconducting diode effect, and bulk photovoltaic effect),
Hall effect of uncharged excitations (magnon, phonon, exciton), andquantum phase control (electric-field-induced superconductivity,
topological phase transition, magnetic order control).

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/ideue_group.html

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凝縮系物性研究部門

長田研究室

Osada Group

Division of Condensed Matter Science

研究テーマ Research Subjects
1

有機ディラック電子系のトポロジカル物性

2２次元物質の電子構造と量子輸送現象

Topological properties of organic Dirac fermion systems
Electronic structure and quantum transport in two-dimensional
materials
3

層状物質の強磁場電子物性に対する超薄膜化による量子サイ
ズ効果

助教

4

田縁

俊光

Research Associate
TAEN, Toshihiro

Quantum size eﬀects through ultra-thinning on electronic properties oflayered conductors under strong magnetic ﬁeld

層状物質の角度依存磁気伝導と層間コヒーレンス
Angle-dependent magnetotransport and interlayer coherence inlayered conductors

教授

長田

俊人

Professor OSADA, Toshihito

専攻 Course

長田研究室

工学系物理工学
App. Phys., Eng.

二次元（原子層）物質、トポロジカル物質、人工ナノ構造を対象として、強磁場・低温・高圧環境下の電気伝導や熱電

Osada Group

効果の実験的研究を行うことにより、新しい電子状態やトポ
ロジカル現象、量子輸送現象の探索・解明・制御を目指している。主な手段は電子線リソグラフィー等の微細加工技術を用いた原子層積層構造やナノ構造の素子形成、磁場中 2 軸試
料回転、40 T 級小型パルス磁石による強磁場実験であり、簡単な理論的考察も並行して行う。近年は有機ディラック電子系やτ型有機導体におけるトポロジカル電子状態（対称性の破れた量子ホール状態、トポロジカル絶縁相）やトポロジカ
ル輸送現象（量子化熱電ホール効果、非線形異常ホール効果）、
捩れ積層グラフェンや黒リン超薄膜の量子伝導（モアレ弱局
在）、グラファイトの超薄膜化による量子サイズ効果（磁場誘起相転移、量子ゾンドハイマー効果）に関する研究を行っている。

Osada group aims to search, elucidate, and manipulate novel
electronic states, topological phenomena, and quantum transport, in
two-dimensional materials (atomic layers), topological materials,
and artificial nanostructures. This is achieved through electric andthermoelectric transport measurements conducted under strong magnetic
fields, low temperatures, and high-pressure environments. The main
experimental techniques employed include device fabrication of
two-dimensional materials and nanostructures using microfabrication
techniques (such as electron-beam lithography), precision doubleaxial sample rotation in magnetic fields, and high magnetic fieldmeasurements using miniature pulse magnets with a field strength of
up to 40 T. Simple theoretical studies are also conducted concurrently.
Recently, our research has focused on topological electronic states(including symmetry-broken quantum Hall states and topologicalinsulator states) and topological transport phenomena (such as quantized
thermoelectric Hall effect and nonlinear anomalous Hall effect) inorganic Dirac fermion systems and τ-type organic conductors. We havealso investigated quantum transport in twisted bilayer graphene andultrathin films of black phosphorus (such as moire weak localization),
as well as the quantum size effect through ultra-thinning on electronic
properties of graphite (including magnetic-field-induced electronic phasetransitions and quantum Sondheimer effect).

(a) グラファイトの量子極限におけるランダウ準位とトポロジカル半金属的な量
子化熱電ホール効果のモデル計算。(b) グラファイトの熱電ホール伝導度の実験結果。熱電ホールプラトーが観測された。

(a) スピン軌道相互作用のあるτ型有機導体ナノリボンのバンド構造。ギャップ
内にヘリカルエッジ状態が現れる。(b)τ型有機導体の磁場中エネルギー準位。
軌道効果によるスピン分裂が起こる。

(a) Model calculations of Landau levels and topological-semimetal-like quantized thermoelectric Hall effect at the quantum limit in graphite. (b) Experimental results of thermoelectric Hall conductivity in graphite. The thermoelectric Hall plateau was observed.

(a) Band structure of the nanoribbon of the τ-type organic conductor with a finite spinorbit coupling. There appear helical edge states in the gap. (b) Energy levels of the τ-typeorganic conductor under magnetic fields. Spin splitting with orbital origin can been seen.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/osada_group.html

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ISSP Digest 2023

凝縮系物性研究部門

高木研究室

Takagi Group

Division of Condensed Matter Science

研究テーマ Research Subjects1

多軌道強相関電子系における新物性探索
Search for new properties in multi-orbital strongly correlated electron
systems2

トポロジカル構造にまつわる機能性の開拓

3分子軌道を起点とした電子相の設計・解明

Functionality related to topological magnetic structures
Design and elucidation of novel electronic phases based on molecularorbitals

准教授

高木

里奈

Associate Professor TAKAGI, Rina

専攻 Course

高木研究室

新領域物質系
Adv. Mat., Frontier Sci.

物質中に存在する多数の電子が強く相互作用する系では、化学的性質（元素の種類や結晶構造）や物理的環境（温度・する。本研究室では、物質合成、磁化や電気伝導などマクロな物性測定、そして散乱実験や核磁気共鳴など微視的な実験手法を駆使し、電子が持つ電荷・スピン・軌道自由度が織りなす相転移現象やトポロジカル構造の研究を行っている。特に結晶中の分子軌道に着目することにより、現象の背後にある物理の解明と新しい電子物性の設計を目指す。研究対象は、遷移金属化合物や希土類合金などの無機結晶に加え、有機分子からなる分子性導体など幅広い物質を扱っている。具体的には、トポロジカル磁気構造にまつわる新物性・機能性の開拓、

Takagi Group

磁場・圧力）を僅かに変化させることで様々な電子相が発現

In strongly correlated electron systems, various electronic phases can begenerated by slightly changing chemical properties (element type andcrystal structure) or the physical environment (temperature, magnetic
field, and pressure) of the matter. Our group is interested in electronic
phase transitions and topological structures, in which charge, spin,and orbital degrees of freedom interact with each other. By combining
material synthesis, macroscopic measurements of physical properties
such as magnetization and electrical conduction, and microscopic
techniques such as scattering experiments and nuclear magnetic
resonance, we aim to elucidate the physics behind the phenomena andto design new electronic properties, especially by focusing on molecularorbitals in crystals. Our research targets cover a wide range of materials,
including inorganic crystals such as transition metal compounds andrare earth alloys, as well as molecular conductors. Specifically, we are
exploring new properties and functions related to topological magnetic
structures, and novel electronic phases in molecular conductors underpressure.

分子性導体における圧力下新奇電子相の探索などを進めている。

多軌道強相関電子系において伝導電子が媒介する磁気相互作用によって生じる
トポロジカル磁気構造の概念図。

反強磁性金属 Au(tmdt)2（上）において核磁気共鳴測定 ( 左下 ) と放射線 X 線単結晶構造解析 ( 右下 ) の結果から、分子内電荷移動に伴って磁気相転移が生じる
ことを見出した。

Schematic of topological magnetic structure generated by magnetic interactions mediatedby conduction electrons in a multi-orbital strongly correlated electron system.

Nuclear magnetic resonance measurements (bottom left) and synchrotron X-ray singlecrystal structure analysis (bottom right) in the antiferromagnetic metal Au(tmdt)2 (top)reveal a magnetic phase transition induced by intramolecular charge transfer.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/takagi_group.html

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凝縮系物性研究部門

森研究室

Mori Group

Division of Condensed Matter Science

研究テーマ Research Subjects
1

分子の自由度を生かした新規有機（超）伝導体およびプロトン伝導体の開発と機能性研究
Development and studies of structural and physical properties fornovel organic (super)conductors and proton conductors based uponmolecular degree of freedom23

固体中で電子がプロトン運動と協奏した有機伝導体、金属錯体、誘電体の開発と機能性研究

助教

Development and studies of structural and physical properties forelectron-proton coupled molecular functional materials

Research Associate
FUJINO, Tomoko

智子

分子性物質の外場（磁場、電場、温度、圧力）応答の研究
Studies of responses by external stimuli (magnetic and electric ﬁelds,
temperature, pressure) for molecular materials

4

藤野

有機電界効果トランジスタの研究森

初果

専攻 Courses

森研究室

本研究室では、内部自由度をもつ分子が凝縮した分子性物質を対象とし、特異な機能性として電子・プロトン伝導性、Mori Group

磁性、誘電性、その圧力・電場による外場応答性、電界効果
トランジスタ特性等の開拓を行っている。これら新分子性機能物質の開発は、塗布型有機伝導体や燃料電池の電解質など、
有機エレクトロニクスを支える材料、デバイスの基盤研究となっている。
分子性物質の魅力は、１）設計・制御可能であること、２）電子間クーロン相互作用が大きく、電子の波動性と粒子性が競合すること、３）柔らかいため、特異な外場応答性を発現することなどが挙げられる。
森研究室では、新しいモット型 κ-ET2Cu(NCS)2 および電荷秩序型 β-(

教授

Professor MORI, Hatsumi

Study of organic ﬁeld eﬀect transistor-DMBEDT-TTF)2PF6 有機超伝導体（左図）を発見し、物性研究を行った。さらに最近では、水素結合プロトンと伝導電子が動的に連動して、伝導性と磁性の切り替え現象を示す純有機伝導体（右図）を開発した。

理学系化学

新領域物質系

Chem., Sci.

Adv. Mat., Frontier Sci.

Materials science has made great progress with the discovery of newmaterials that give us new concepts.
In this laboratory, we are focusing on molecular materials, which arecondensed molecules with internal degrees of freedom, and exploring
their unique functionalities such as electron and proton conductivities,
magnetism, dielectricity, external field response due to their pressure andelectric fields, and field-effect transistor properties. The development ofnovel functional molecular materials has become the basic research formaterials and devices that support organic electronics, such as coatedorganic conductors and electrolytes for fuel cells.
Molecular materials are attractive because 1) they can be designed andcontrolled, 2) the Coulomb interaction between electrons is large, andthe wave and particle properties of electrons compete with each other,and 3) they are soft, so they exhibit unique external field responses.
In Mori's group, we discovered and studied the properties of the
new Mott-type κ-ET2Cu(NCS)2 and charge-ordered β-(meso-DMBEDTTTF) 2PF 6 organic superconductors (left figure). More recently, we
have developed a pure organic conductor (right figure) in whichhydrogen-bonded protons and conduction electrons are dynamicallyconcerted, exhibiting a switching phenomenon between conductivity andmagnetism.

新 規 有 機 超 伝 導 体 : (i) モ ッ ト 型κ-ET2Cu(NCS)2 の 単 結 晶 と (ii) 電 荷 秩 序 型
β-(-DMBEDT-TTF)2PF6 の電気抵抗の圧力依存性。

伝 導 電 子 と 水 素 結 合 プ ロ ト ン が 相 関 す る 純 有 機 伝 導 体κ-X3(Cat-EDT-TTF)2(X = H, D) において、大きな重水素効果により高温で伝導性および磁性が切り替わる。

Novel organic superconductors: (i)single crystals of Mott-type κ-ET2Cu(NCS)2 and(ii) electrical resistivities under pressures for charge-ordered-type β-(meso-DMBEDTTTF)2PF6.

Switching behavior of electrical resistivity and magnetism due to large deuteron isotope
effect in proton-electron correlated purely organic conductors κ-X3(Cat-EDT-TTF)2(X = H, D).

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/mori_group.html

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ISSP Digest 2023

凝縮系物性研究部門

山下研究室

Yamashita Group

Division of Condensed Matter Science

研究テーマ Research Subjects
1

超低温における強相関電子系の研究

2絶縁体における非荷電励起の熱ホール効果

3

NMR を用いた多極子秩序の研究

Study of strongly correlated-electron systems at ultralow temperatures
Study of thermal Hall eﬀects of charge-neutral excitations in insulators
Multipole orders studied by NMR measurements

助教

武田

晃

Research Associate
TAKEDA, Hikaru

准教授

山下

穣

Associate Professor YAMASHITA, Minoru

専攻 Course

山下研究室

新領域物質系
Adv. Mat., Frontier Sci.

温度の下限である絶対零度では全ての物質は凍りついてし
まって、何も面白い現象は無いように思われる。ところが、という超伝導現象が発見されたのを契機に、液体ヘリウムの超流動転移、希薄アルカリ気体のボース凝縮など様々な量子凝縮相が極低温で発見された。室温では熱揺らぎに隠れてしまって見えない、多彩で不思議な物理現象が低温領域に隠れていたわけである。
当研究室ではこのような量子凝縮現象に興味を持ち、低温までの精密測定によってその物性を明らかにする研究を行 っ て い る。 特 に、 電 子 系 研 究 が 全 く 行 わ れ て こ な か った 20 mK 以下の超低温領域における量子臨界現象、超伝導現象の解明に力を入れている。さらに、絶縁体中のフォ

Yamashita Group

１ケルビンという低温領域で金属の電気抵抗が突然０になる

What happens when materials are cooled down close to absolute zerotemperature? It sounds a boring question because everything freezes at T
= 0. It is NOT true, however, because quantum fluctuations persist evenat absolute zero temperature. The richness of low-temperature physics
was first demonstrated by Heike Kamerlingh Onnes at 1911, who was
the first to liquify Helium and reached ~ 1 K. He discovered that theresistance of mercury suddenly vanished at low temperature. Followedby this discovery of the superconducting transition, many amazing
quantum phenomena – superfluid transition of Helium, Bose-Einsteincondensations of Alkali Bose gases – were found at low temperatures.
We are interested in these quantum condensed states at low temperatures
where the thermal fluctuations are negligible. Especially, we are now
challenging measurements of correlated electron systems at ultralow
temperatures (below 20 mK) where many interesting phenomena haveremained unexplored due to technical difficulties. Further, we are
studying thermal Hall effects of charge-neutral excitations (phonons
and spins) in an insulator, as well as detecting multipole orders by NMR
measurements.

ノンやスピンなどの非荷電励起の示す熱ホール効果や NMR
測定を用いた多極子秩序の研究に力を入れて研究を進めている。

物性研の核断熱消磁冷凍機。超低温（1 mK）・高磁場 (10 T) の実験が可能。左下
挿図が実験空間拡大写真。右下挿図が超低温トルク測定用カンチレバー。

Cd カペラサイト石で観測された熱ホール伝導率 κxy の温度依存性。温度依存性はよく似ているが、試料ごとの縦熱伝導率の大きさに対応して κxy の大きさも変わることが分かった。挿入図は実験セットアップの模式図。

The ultralow temperature cryostat at ISSP. Nuclear demagnetization cooling enables
experiments down to 1 mK under a magnetic field up to 10 T. The lower left picture is anenlarged view of the experimental space. The lower right picture shows a cantilever cellfor torque measurements.

The temperature dependence of the thermal Hall conductivity κxy of Cd kapellasite
samples. Although the temperature dependence of all samples are similar, the magnitudeof κxy is found to depend on the magnitude of the longitudinal thermal conductivity. The
inset shows the setup of the measurements.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/yamashita_group.html

ISSP Digest 202323

物性理論研究部門
Division of Condensed Matter Theory

物性理論研究部門では、物性研究の最先端分野の理論研究に積極的に取り組んでいる。物性物理学では理論研究が重要な役割を果たしており、マクロからミクロまでのさ
まざまな階層における理論研究によって、実験結果から新しい物理現象を見出したり、新しい物理現象の予言を行ったりすることが可能となる。物性研究のブレークスルーには、新しい発想に基づく研究が、既存の理論を発展させ予測能力を高めるような継続的な研究に加えて必要不可欠である。本部門は３つの研究室、および、量子物質研究グルー
プ・機能物性研究グループ・附属物質設計評価施設を兼務
する 6 つの研究室から構成される。他部門・施設の理論研
究室とともに、解析手法に基づく基礎理論からスーパーコ
ンピュータを用いる大規模数値計算にいたるまで、多様な理論手法を駆使して物性物理における最先端の研究課題に取り組んでいる。また、研究所内外の実験グループとの連携も積極的に進めている。

部門主任 加藤 岳生
Leader KATO, Takeo

24

ISSP Digest 2023

The Division of Condensed Matter Theory is actively engaged intheoretical research on the cutting-edge topics in condensed matterphysics. Theoretical studies play a crucial role in condensed matterphysics: those studies at various levels extract new discoveries fromexperimental results, and novel theoretical predictions also start aswell as boost experimental works. For achieving a breakthroughin the condensed matter physics, the research based on novel ideas
is essential and indispensable, in addition to continuous research
for increasing the predictive power based on existing theories.
This division now consists of three groups and six other groupsof concurrent members. Together with other theoretical groups,
the activity of this division covers various theoretical studies frombasic theory based on analytical methods to large-scale state-of-art
numerical computation using supercomputers, and actively develops
the theory for forefront research subjects in the condensed matterphysics. Discussions and collaborations are also actively pursued withexperimental groups inside and outside ISSP.

物性理論研究部門

加藤研究室

Kato Group

Division
Divisionof Condensedof Condensed
MatterMatter
TheoryScience

研究テーマ Research Subjects
1

メゾスコピック系の量子輸送現象

2

スピントロニクス素子の基礎理論

3

固体中の非平衡特性と輸送特性

Quantum transport phenomena in mesoscopic systems
Fundamental theory of spintronic devices
Nonequilibrium and transport properties in solids

助教

藤井

達也

Research Associate
FUJII, Tatsuya

准教授

加藤

岳生

Associate Professor KATO, Takeo

専攻 Course

加藤研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

当研究室では、メゾスコピック分野およびスピントロニク
ス分野において、輸送特性に関する理論研究を幅広く展開し性質に注目し、古くから研究が行われてきた。現在も、非平衡多体現象、非平衡ノイズ、強外場駆動現象など、新たな現象を積極的に追求している。スピントロニクス分野では、電流や熱とスピンの変換現象を中心に、多様なスピン輸送現象が研究されている。
当研究室では、これらの進展に対応するために、非平衡統
計力学、場の量子論、多体電子論など、幅広い理論手法を活用している。具体的な研究事例としては、磁性体・金属界面でのスピン輸送、超伝導回路における多体効果を考慮した熱Kato Groupている。メゾスコピック系の研究では、電子の量子力学的な

Our laboratory is engaged in extensive theoretical research on transport
properties in the fields of mesoscopic and spintronics. Research on
mesoscopic systems has long focused on the quantum mechanicalproperties of electrons. We are still pursuing new phenomena such as
non-equilibrium multi-embodiment phenomena, non-equilibrium noise,and strong external field-driven phenomena. In the field of spintronics,
various spin transport phenomena are being studied, mainly in current
and heat/spin conversion phenomena.
In order to respond to these developments, our laboratory utilizes a wide
range of theoretical approaches, including non-equilibrium statisticalmechanics, quantum field theory, and many-body quantum theory.
Specific research examples include spin transport at magnetic-metalinterfaces, heat transport phenomena considering many-body effects
in superconducting circuits, the nonequilibrium transport properties ofKondo quantum dots, and the generation of spin current in solids bylight. We are also working closely with experimental groups in ISSP.

輸送現象、近藤量子ドットの非平衡輸送特性、そして光による固体内のスピン流生成などがある。また、物性研究所内の実験グループとも緊密な共同研究を進めている。

二つの熱浴と量子連続測定装置に結合した二準位系。二準位系に量子測定を行うと、左のリードから右のリードへの熱流に影響を与える ( バックアクション )。

スピンホール磁気抵抗の模式図。界面でのスピン吸収は反強磁性絶縁体のネー
ルベクトルの向きによって変化し、磁気抵抗の大きさは変化する。

A two-level system coupled to two heat baths and an apparatus for continuous quantum
measurement. The quantum measurement of the two-level system affects the heat current
from the left to the right lead, which is called backaction.

Illustration of spin Hall magnetoresistance. Spin absorption at the interface changes
according to the orientation of the Néel vector of the antiferromagnetic insulator, and themagnitude of the magnetoresistance changes.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/kato_group.html

ISSP Digest 2023

25

凝性
物
縮理
系論
物研
性究
研部
究門
部門 Division
Divisionof Condensed
MatterScienceof Condensed
Matter
Theory川畑研究室

Kawabata Group

研究テーマ Research Subjects1

物性理論（物性基礎論）

2

非平衡系の相分類・相転移3

非平衡統計力学4

非エルミート物理

Condensed matter theory
Nonequilibrium phases of matter
Nonequilibrium statistical mechanics
Non-Hermitian physics

准教授

川畑

幸平

Associate Professor KAWABATA, Kohei

専攻 Course

川畑研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

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Kawabata Group

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。本研究室では、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Recent years have seen remarkable progress in the physics of open
quantum systems. In view of the recent rapid development of quantum
information science and technology, it seems urgent to develop a general
theory of open quantum systems. In our group, we are broadly interested
in theoretical condensed matter physics, with a particular focus on
nonequilibrium physics, to establish new foundations and principles incontemporary physics. Our recent research highlights topological phasesof open quantum systems, as well as dissipative quantum chaos andlack thereof. On the basis of fundamental concepts such as symmetry
and topology, we aim to uncover new physics intrinsic to far fromequilibrium.

新しい基礎を確立することを目指す。最近では、非平衡開放系のトポロジカル相の特徴づけおよび分類、また量子カオス
や局在転移について研究し、とくに孤立平衡系に対応物をもたない非平衡開放系に特有の物性現象を探究してきた。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。

量子開放系の対称性とカオス。散逸下の Sachdev-Ye-Kitaev 模型の対称性にもとづく周期表と複素スペクトル。[PRX Quantum (2023) (arXiv:2212.00605)]

エルミートなバルクと非エルミートな境界のトポロジカルな対応。トポロジカ
ル絶縁体・超伝導体の表面状態に散逸を加えると、種々の高次トポロジカル現
象が生まれる。[PRX Quantum (2023) (arXiv:2304.03742)]

Symmetry of open quantum systems: Classification of dissipative quantum chaos.
Periodic tables of Sachdev-Ye-Kitaev Lindbladians. [PRX Quantum (2023)(arXiv:2212.00605)]

Hermitian bulk – non-Hermitian boundary correspondence. The interplay of Hermitian
topology and dissipation leads to new types of higher-order non-Hermitian topologicalphenomena. [PRX Quantum (2023) (arXiv:2304.03742)]

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/kawabata_group.html

26

ISSP Digest 2023

凝性
物
縮理
系論
物研
性究
研部
究門
部門

常次研究室

Tsunetsugu Group

Division of Condensed Matter Science

研究テーマ Research Subjects
1d 電子、f 電子化合物など強相関電子系の電子状態と異方的超伝導Electronic states and unconventional superconductivity in strongly
correlated systems with - or -electrons

2

フラストレーション系の統計力学

3量子磁性体の新奇量子相の理論

4量子系の非平衡ダイナミクス

Statistical physics of frustrated systems
Theory of novel phases in quantum magnets
Nonequibrium dynamics of quantum systems
教授

常次

宏一

Professor TSUNETSUGU, Hirokazu

専攻 Course

常次研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

遷移金属化合物、希土類 ･ アクチノイド化合物などの電子間クーロン相互作用が強い強相関電子系の物性の理論を研究
性状態や異方的超伝導、密度波などの多種多様な物性が出現する。これらの複雑な物性の統一的な理解を目標とするとともに新しい現象の発見を目指している。
主なテーマは、フラストレーション系や強磁性超伝導体などのスピン・電荷・軌道の複合自由度を持つ系における新しいタイプの量子秩序や量子ゆらぎである。秩序と臨界現象の特徴、電子状態や輸送現象をはじめとするダイナミクスがどのような影響を受けるのかを調べている。また、最近はカイ
ラルな結晶構造のもたらす新規なフォノンおよび電子物性のTsunetsugu Groupしている。これら強相関電子系においては、低温で新奇な磁Strongly correlated electron systems, particularly transition metalcompounds and rare-earth or actinide compounds are the main subjectsof our theoretical research. In these systems, strong electron-electroninteractions lead to a variety of interesting phenomena emerging at
low temperatures, such as various types of exotic magnetic orders,
unconventional superconductivity and density waves. We aim toestablish a unified theory for those complex properties and also predict
novel phenomena in those systems.
Targets of our recent study include novel types of quantum order andquantum fluctuations in frustrated spin and strongly correlated electronicsystems with multiple degrees of freedom such as charge, spin, andorbital. In these systems, many soft modes of fluctuations are coupled
to each other, and this affects the nature of quantum phase transitions,as well as electronic states and dynamical properties including transportphenomena. We also study systems with chiral structure and explore
novel behaviors of their phonon and electronic properties related to theirchirality.

研究にも取り組んでいる。

4

α=0.0 (nonchiral)

α=0.1

α=0.5

3

2

Right-handed
bonds

1

0
–1.0

–0.5

0.0

0.5

1.0

–0.5

0.0

0.5

1.0

–0.5

0.0

0.5

1.0

Left-handed bonds
カイラリティを連続的に制御できる DHTH（double-handed triple helix）格子。
Double-handed triple helix lattice, where lattice chirality can vary continuously.

DHTH 格子のフォノンのエネルギー分散。カイラリティは弾性定数の比 i,R/ i,Lの 1 からのずれαで特徴づけられ、各モードのフォノンは結晶角運動量 = 0,
± 1 を持つ。
Phonon energy dispersions in the DHTH lattice. The system’s chirality is characterizedby α = Ki,R/Ki,L –1 defined from the stiffness constant ratio. Phonons in each mode havecrystal angular momentum m = 0, ±1.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/tsunetsugu_group.html

ISSP Digest 202327

ナノスケール物性研究部門
Division of Nanoscale Science

ナノスケール物性研究部門では、様々な低次元ナノスケー
ルデバイスや材料を対象として研究を行っている。電子ビー
ムリソグラフィーや集束イオンビーム加工を用いたり、薄膜
成長中に自発的に形成させたり、原子レベルで秩序だった
表面へナノスケールレベルの層を堆積させる手法などを利用してナノスケールの材料や電子デバイスを作製している。
これらの材料は、走査型プローブ顕微鏡を用いた表面の空間分解物性研究や、低温輸送・磁気輸送技術により特性評価を行っている。最近では、ナノスケールの材料やデバイスの開発と量子計測法を組み合わせることで、新しい微細加工ができる施設を物性研究所内に設置した。この施設では、当研究所の微細加工・分析ツールを活用し、低温や高磁場などでの様々な量子計測に適したデバイスの作製を支援している。最近の研究テーマとしては、ヘテロ構造におけるスピン変換の探索、それをもとにしたスピントロニクス
デバイスの開発や、単結晶表面に形成されたナノ構造における超伝導やトポロジー状態の走査プローブによる解明、自己組織化ナノ構造体の創成や量子コンピュータのための新規な構成体の開発などがある。

部門主任 リップマー ミック
Leader LIPPMAA, Mikk

28

ISSP Digest 2023

The Division of Nanoscale Science brings together laboratories
working on a variety of low-dimensional nanoscale devices andmaterials. The nanoscale systems that we study are built either by
fabricating nanoscale electronic devices, typically by electron beamlithography or focused ion beam milling, or formed spontaneously
during thin film growth or by deposition of nanoscale layers on
atomically well-ordered surfaces. We use scanning probe microscopes
for spatially-resolved physical property studies on surfaces anda variety of low-temperature transport and magnetotransporttechniques for materials characterization and property analysis. We
have recently started a new microfabrication facility for combining
nanoscale materials and device studies with quantum measurement
methods available at ISSP. The facility helps researchers to utilize themicrofabrication and analytical tools in our laboratories to prepare
suitable device structures for a variety of quantum measurements
at low temperatures, high magnetic fields, etc. The recent research
topics include studies on the exploration of spin-to-charge current
conversion phenomena at interfaces and heterostructures, developmentof spintronic devices, scanning-probe studies of superconductivity
and topological states in nanostructures formed on single crystal
surfaces, fabricating self-organized nanostructured materials, and thedevelopment of new building blocks for quantum computers.

ナ
凝ノ
縮ス
系ケ
物ー
性ル
研物
究性
部研
門究部Division
門 ofDivision
Condensed
Matter Scienceof Nanoscale
Science

大谷研究室

Otani Group

研究テーマ Research Subjects1

磁気弾性強結合による高効率スピン流の生成

2

重元素を含まない界面での軌道流の生成

3

非共線反強磁性体における電流駆動高速磁壁移動Eﬃcient pure spin current generation by magnon-phonon coupling
Orbital current generation at the interface of light elements
Current-driven fast magnetic domain wall motion in noncollinear
antiferromagnets
4

助教

一色

弘成

Research Associate
ISSHIKI, Hironari

原子間力顕微鏡を用いた局所的熱流注入による異常ネルンス
ト効果マッピング
Anomalous Nernst eﬀect mapping by local heat ﬂow injection using an
atomic force microscope
教授

大谷

義近

Professor OTANI, Yoshichika

専攻 Course

大谷研究室

新領域物質系
Adv. Mat., Frontier Sci.

20 世紀の終わりに誕生したスピントロニクスは、電流に加え、スピン角運動量の流れであるスピン流を用いることで、これまで
ロニクスは、電荷・スピン・フォノン・フォトン・マグノン等の準粒子が、固体中のスピンを媒介として相互に変換される「スピン変換科学」
として発展した。
ごく最近では、スピン変換科学は、準粒子が強固に結合しマグノンポーラロンなどの新奇準粒子状態を生成する、「強結合スピントロニクス」として展開している。
さらに最近では、電子スピンだけではなく電子軌道により角運動量を運ぶ軌道流が登場した。これらのスピンや軌道を媒介とす
る変換・結合現象は、比較的単純な接合界面近傍のナノスケー

Otani Groupにない機能を持った素子を創出する学問領域である。スピント

Spintronics, which emerged at the end of the 20th century, is a sciencethat creates new functional devices by using spin currents, the flow ofspin angular momenta, and charge currents. It has developed as spin
conversion science in which quasiparticles such as electrons, phonons,
photons, and magnons are interconverted through spins in solids.
Recently, this has evolved into strong coupling spintronics, producing
new coupled quasiparticles such as magnon polarons. More recently,
orbital currents have emerged that carry angular momenta not only
by electron spin but also by electron orbitals. Since these spin/orbitalmediated conversion/coupling phenomena often occur in the nanoscaleregion near the relatively simple junction interface, they have excellent
versatility and applicability. Our laboratory develops novel conversion/
coupling among quasiparticles mediated by spins/orbitals throughexperiments using nanoscale devices fabricated by microfabrication
technology. Furthermore, we elucidate the mechanisms of novel
phenomena from the viewpoint of fundamental solid-state physics.

ル領域で生じることが多く、優れた汎用性と応用性を持っている。
我々の研究室では、微細加工で作製したナノデバイスを使った実験により、スピンや軌道を媒介して生じる新奇な準粒子間の変換・結合現象の開拓を行っている。また、基礎量子物性の観点から、発見した新現象の機構解明にも取り組んでいる。

原子間力顕微鏡の探針誘起局所温度勾配を用いた異常ネルンスト効果のマッピ
ング。 (a) 手法の概略図。(b) 素子のトポグラフィー像。 (c) 外部磁場印加中の異常ネルンスト電圧のマッピング像。

非共線反強磁性体 Mn3Ge の高速磁壁移動の実証。 (a) Mn3Ge の磁気八極子。(b)
試料の SEM 像。 (c) 磁気カー効果により観察されたパルス電流による磁壁の高速移動。

Magnetic imaging by the locally induced anomalous Nernst effect using atomic force
microscopy. (a) conceptual drawing of this method. (b) The topography of the sample. (c)The Spatially resolved anomalous Nernst effect voltage under external magnetic fields.

Demonstration of a fast magnetic domain wall motion in a noncollinear antiferromagnet
Mn3Ge. (a) The magnetic octopoles of Mn3Ge. (b) SEM image of the sample. (c)The fast
domain wall motion induced by pulse currents observed by MOKE.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/otani_group.html

ISSP Digest 2023

29

ナ
凝ノ
縮ス
系ケ
物ー
性ル
研物
究性
部研
門究部Division
門 ofDivision
Condensed
Matter Scienceof Nanoscale
Science

橋坂研究室

Hashisaka Group

研究テーマ Research Subjects
1

分数量子ホール準粒子のエニオン統計

2

トポロジカルエッジ状態のダイナミクス

3

メゾスコピック系の量子輸送

Fractional quantum Hall quasiparticles and their statistics
Dynamics of topological edge states
Quantum transport in mesoscopic systems

准教授

橋坂

昌幸

Associate Professor HASHISAKA, Masayuki

専攻 Course

橋坂研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

電子の量子的性質と電子間相互作用を起源として、著しく非自明な物性が発現することがある。 超伝導、分数量子ホーHashisaka Group

ル効果、近藤効果などがその代表例である。これら「量子多体系」の特異性は、その素励起の性質としてひときわ鮮やかに観測される場合がある。例えば分数量子ホール系における素励起（準粒子）は、素粒子であるはずの電子 1 個の電荷（素電荷）よりも小さな分数電荷を持つことが確かめられている。
またこの準粒子は、ボーズ統計・フェルミ統計と異なる量子統計（エニオン統計）を持つことが知られており、トポロジ
カル量子計算への応用が期待されている。本研究室では、量子多体系の素励起を観測・制御することにより、電子や光子などの自然な粒子では実現できない、新奇な量子技術の確立

The interplay of quantum nature and the electron correlation causes
exotic phenomena in condensed matter, such as superconductivity, thefractional quantum Hall effect, and the Kondo effect. Our research aims
to investigate these quantum many-body phenomena in mesoscopic
systems using nanofabrication and our original measurement techniques.
The quantum many-body systems sometimes show their peculiarity
as the beautiful characteristics of the elementary excitations. The
paradigmatic is the quasiparticles in the fractional quantum Hall states.
The quasiparticles have fractional charges smaller than the elementarycharge. More interestingly, they have anyonic statistics, the quantum
statistics that differ from the Bose and Fermi statistics. The quasiparticles
with highly nontrivial non-abelian statistics may open a route forsynthesizing the fault-tolerant topological quantum computer, thus
attracting growing attention in condensed matter physics and quantum
computational science. Our goal is to establish such novel quantum
technologies originating from the intriguing nature of quasiparticles inquantum many-body systems.

を目指して研究を行っている。

分数 - 整数量子ホール接合デバイス。占有率 1/3 領域（準粒子、電荷 e/3）と、占有率 1 領域（電子、電荷 e）の電荷キャリアのミスマッチにより、超電導接合に類似したアンドレーエフ型反射が生じる。

自作 FET を用いて作製した低温電流増幅器
Homemade-HEMT-based cryogenic transimpedance amplifier

False-color electron micrograph of the fractional-integer quantum Hall junction device.
Mismatch between the charge carriers causes Andreev-like reflection at the junction.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/hashisaka_group.html

30

ISSP Digest 2023

ナ
凝ノ
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系ケ
物ー
性ル
研物
究性
部研
門究部Division
門 ofDivision
Condensed
Matter Scienceof Nanoscale
Science

長谷川研究室 Hasegawa Group
研究テーマ Research Subjects
1

低温 STM による特異な超伝導 / トポロジカル物性の探索
Exploration of peculiar superconducting / topological states using lowtemperature STM

2マイクロ波導入スピン偏極 STM によるナノスケール磁気共鳴とスピンダイナミクス
Nanoscale detection of magnetic resonances and spin dynamics by
microwave-assisted spin-polarized STM

3助教

スピン偏極走査ポテンショメトリによるスピン流の実空間計測
Real-space distribution of spin currents by spin-polarized scanningtunneling potentiometry

4

土師

将裕

Research Associate
HAZE, Masahiro

データ科学支援による高効率局所電子状態計測
Effective collection of local density of states with an assist of data
science

教授

長谷川

幸雄

Professor HASEGAWA, Yukio

専攻 Course

長谷川研究室工学系物理工学
App. Phys., Eng.

走査トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）は、その像を通じて表面の原子構造を明らかにするのみならず、トンネル分光測定によりサブナノ領域での電子状態に関する知見を与え、さらには造を引き出すことができる。
長谷川研究室では、極低温強磁場下で動作するＳＴＭ装置を用いて、表面超伝導など反転対称性の破れた二次元系での超伝導特性、磁性体との近接効果により誘起される特異な超伝導・トポロジカル状態の観測を試みている。また、SP-STM
による磁性薄膜でのスピンスパイラルなど特異な局所磁気構
造観察、スピン偏極局所ポテンショメトリによるスピン流計
測、さらにはマイクロ波導入による磁気共鳴検出を通じた局
所スピンダイナミクスの研究等も推進しており、プローブ顕Hasegawa Group

スピン偏極（SP-）STM による局所磁気特性や表面スピン構

Scanning tunneling microscopy (STM) reveals not only atomic
structure of surfaces but also electronic states of sub-nanometer areas bytunneling spectroscopy. With a function of spin-polarized (SP-) STM,
the microscope also provides local magnetic properties and surface spin
structures, and with inelastic tunneling spectroscopy (IETS), various
excitation energies can be extracted.
In Hasegawa-lab., by using STMs operated in ultralow temperature andhigh magnetic field, peculiar local superconducting and topological statesthat are found e.g. at surfaces, where inversion symmetry is broken,
and in the proximity with ferromagnetic and topological materials, havebeen explored. We have also studied local magnetic properties of nanomagnets, peculiar spin-spiral structures, and energy dispersion of surface
magnons using SP-STM and SP-IETS. We have also explored uniquefunctionality of the probe microscopy; recent examples include theinvestigation of local spin dynamics through the detection of magnetic
resonances using microwave-assisted SP-STM, spin current detection
using SP-scanning tunneling potentiometry, and efficient collection of
local density of states based on data-driven science.

微鏡の新たな計測手法を開発することにも取り組んでいる。

超伝導金属界面での近接効果。単原子層 Pb( 水色、金属相 ) と Pb 薄膜 ( 黄色、
超伝導相 ) の界面でのトンネル分光から、超伝導特性が界面から約 40nm にわ
たって染み出している様子が観察される。

重い電子系物質 CeCoIn5 で観測された表面軌道秩序。Co 原子が正方配列した面( 中央、左上図 ) で、探針を近づけて STM 像 ( 右下図 ) を撮ると、ダンベル状のd 軌道の秩序配列状態が観察される。

Proximity effect at superconductor/metal interface. Tunneling spectra taken around aninterface between 1ML-Pb layer on Si (blue, normal metal) and a Pb thin film (yellow,
superconductor) indicate the penetration of superconductivity into the metal layer with adecay length of 40 nm.

Surface-induced orbital ordered states observed on a heavy-fermion material CeCoIn5.
In STM images taken on a Co-terminated surface in standard conditions, round-shaped
Co atoms are observed (center and upper- left images). In STM images taken in closer
distances (lower-right) we observed an ordered phase of dumbbell-shaped d-orbitals.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/hasegawa_group.html

ISSP Digest 2023

31

ナ
凝ノ
縮ス
系ケ
物ー
性ル
研物
究性
部研
門究部Division
門 ofDivision
Condensed
Matter Scienceof Nanoscale
Science

𠮷信研究室

Yoshinobu Group

研究テーマ Research Subjects
1

よく規定されたモデル触媒による分子の活性化と表面反応の研究
Activation and surface reaction of molecules on well-defined model
catalysts

2

水素と関わる材料の物性と反応

3２次元物質の電子状態と反応性の研究

助教

Electronic states and reactivity of two-dimensional materials

Research Associate
TANAKA, Shunsuke

Properties and reactions of materials with hydrogen4

THz パルスによる表面における原子・分子ダイナミクスの研究

田中駿介

Dynamical processes of atoms and molecules on surfaces using THz
pulse
教授

𠮷信

淳

Professor YOSHINOBU, Jun

専攻 Courses

𠮷信研究室

外部から原子・分子を自在に供給し、新しい物質を構築す
る「反応場」であることが、固体表面の最も重要な特徴であYoshinobu Groupる。表面・界面は物質移動の場だけではなく、エネルギー変換の場としても重要である。原子スケールで物質移動を制御
し、機能をもつ材料やデバイスを創製するためには，表面・界面における素過程を理解することが不可欠である。表面における原子・分子のダイナミクス研究は、触媒やデバイスだ
けでなく、さらに地球環境や宇宙における化学反応についても手がかりを与えてくれる。当研究室では、表面・界面における原子・分子のダイナミクス、モデル触媒および低次元材
料の構造・物性・反応を、振動分光、光電子分光、走査型トンネル顕微鏡や独立駆動４探針電気伝導測定法を駆使して研

理学系化学

新領域物質系

Chem., Sci.

Adv. Mat., Frontier Sci.

Solid surfaces play an important role as “low dimensional reaction
field”, on which we can provide atoms and molecules and manipulatethem deliberately. In addition, surface and interface are vital in theenergy conversion processes. In order to fabricate atomically-controlled
functional materials, we have to understand the dynamical behaviorof atoms and molecules on surfaces. The research of these subjects is
closely related to the basics of catalysis, semiconductor processes andmolecular electronics. In addition, we can simulate chemical reactions
on cosmic dust and clouds in atmosphere with laboratory experiments
in ultrahigh vacuum at low temperature. We have utilized surface
vibrational spectroscopy, photoelectron spectroscopy and local probe
methods in order to investigate structures, reactions and electronic
properties of atoms/molecules and thin films on surfaces. Synchrotron
radiation (KEK-PF, SPring-8 etc.) is also used to study the electronic
states of surface and interface, including operando X-ray photoelectron
spectroscopy. Recently, we have engaged in the study of THz-pulse
driven surface processes.

究している。また、シンクロトロン放射光を用いたオペラン
ド光電子分光を推進している。最近、THz パルスによる表面プロセス駆動のプロジェクトにも取り組んでいる。

単原子合金モデル触媒 Pd/Cu(111) における水素の解離とスピルオーバープロセス

THz パルス駆動表面反応装置（松永研究室との共同研究）

Dissociation and spillover processes of hydrogen on the single atom alloy Pd/Cu(111)model catalyst surface

The apparatus for THz-pulse induced surface reactions (collaborated with
Matsunaga Lab.)https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/yoshinobu_group.html

32

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部研
門究部Division
門 ofDivision
Condensed
Matter Scienceof Nanoscale
Science

リップマー研究室

Lippmaa Group

研究テーマ Research Subjects
1

パルスレーザー堆積法による酸化物薄膜およびヘテロ構造の作製
Growth of thin oxide films and heterostructures by pulsed laser
deposition2

酸化物ナノ構造およびナノコンポジット薄膜の合成

3有機 - 無機コンポジット薄膜の合成

助教

Fabrication of organic-inorganic composite thin ﬁlms

Research Associate
MORI, Taizo

Synthesis of nanostructures and nanocomposite thin ﬁlms

4

森

泰蔵

気水界面における分子配向のその場観察
In situ tracking of molecular motions and orientations at the air-waterinterface
教授

リップマー

ミック

Professor LIPPMAA, Mikk

専攻 Course

リップマー研究室

新領域物質系
Adv. Mat., Frontier Sci.

我々の研究室では酸化物薄膜のヘテロ構造やナノコンポ
ジ ッ ト 薄 膜 合 成 を 主 に 行 っ て い る。 最 近 で は、LangmuirBlodgett (LB) 法により気水界面を用いてシルセスキオキサンの薄膜を形成している。シルセスキオキサンは強固なカゴ構
フォトニクスなどの応用が期待される有機 - 無機コンポジッ
ト材料である。
親水性であるシクロヘキサンジオールを有する POSS を気
水界面に展開し所定の表面圧で基板に転写して LB 膜を形成している。表面圧 - 分子専有面積曲線と原子間力顕微鏡（AFM）
観察より POSS-1 が均一な単分子膜を形成することを確認している。より表面圧が高い状態では、高さが数ナノメートル

Lippmaa Group

造を持ちつつ種々の官能基を修飾でき、エレクトロニクス、

Our laboratory mostly works on oxide thin films and heterostructures
grown by pulsed laser deposition. Recently, we have looked at otherinterfaces, preparing Polyhedral Oligomeric SilSesquioxanes (POSS)
molecular layers. POSSs have a cage structure and can be modified
with various functional groups. Molecular layers can be prepared at the
air-water interface by using the Langmuir-Blodgett method. POSS isan organic-inorganic composite material with potential applications inelectronics and photonics.
When a POSS with hydrophilic cyclohexanediol is spread at the
air-water interface, the thin film can be transferred onto a substrate at a
specific surface pressure. As shown in the surface pressure-moleculararea isotherm and atomic force microscope images, the POSS formed auniform monolayer. The band structures with the height of several nm
and the width of tens mm form at higher transfer pressure. Such thinfilms can be used in novel sensor systems, where cyclohexanediol works
as a functional group.

で幅が数マイクロメートルに及ぶ帯状の形態が観察されている。シクロヘキサンジオールは官能基としても働くため新規なセンサー材料への応用が期待される。

シルセスキオキサンのモデル構造（左）と POSS の表面圧 - 分子専有面積曲線（右）表面圧 20 と 30 mN/m で転写された POSS-1 の AFM 画像

Model structure of Polyhedral Oligomeric SilSesquioxanes and surface pressure-molecular area isotherm of a POSS used in this work.

AFM images of POSS films transferred at surface pressure of 20 and 30 mN/m.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/lippmaa_group.html

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門 ofDivision
Condensed
Matter Scienceof Nanoscale
Science

塚原研究室

Tsukahara Group

客員准教授

塚原 規志

Visiting Associate Professor TSUKAHARA, Noriyuki

固体表面における有機分子膜の構造や電子状態、および、
その応用に着目して研究を行っている。臭素（Br）やヨウ素（I）
塚原研究室などのハロゲンを末端に有する有機分子は、ハロゲンにおける特異な電荷分布に由来するハロゲン結合や水素結合によって特徴的な分子膜を形成する。さらにこれらの分子は、Cu やAg などの表面では、脱ハロゲン反応とそれらの金属原子を介したカップリング反応により、有機金属超構造薄膜が形成さ

Tsukahara Groupれる。多様な有機薄膜が基板金属の構造や温度といった条件に応じてどのように形成されるかは興味深い。
脱ハロゲン反応や配位結合で形成された 2 次元的な有機金
属薄膜のうち、多孔性を有する薄膜は、ホスト空孔として、
ゲスト吸着原子・分子をその孔に捕獲する。その枠構造により、吸着分子の吸着構造が変調され、また、閉じ込められた吸着原子がクラスターを形成する。この多孔性有機金属薄膜による吸着原子・分子の閉じ込めは、原子・分子の拡散や凝集といった動的過程を抑制し、それを積極的に利用すれば拡散・凝集を制御できる可能性がある。その応用に関しても今後探索を進めていく。

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ISSP Digest 2023

We focus on the structure, electronic states, and applications ofmolecular films on solid surfaces. In particular, organohalide molecules
including Br and I atoms form characteristic molecular films due tohalogen-bonds and hydrogen-bonds derived from the unique charge
distribution at the halogen atoms. Furthermore, these molecules form
organometallic superstructure films on Cu and Ag surfaces where
dehalogenation reactions and subsequent coupling reactions occur via
coordination bonds with the metal atoms. It is interesting how molecular
films with various structures are formed depending on the conditions
such as the substrate metal, its structure and temperature.
In addition, organometallic films with nanometer-sized pores may
capture incoming guest adatoms and molecules in their pores. As aresult, the adsorption structure of adsorbed molecules are modified
compared to the adsorption state without the film; the adsorbed atoms
can be confined and grow as nanoclusters in the pore. The confinementof adsorbed atoms/molecules by the porous organometallic film affects
and/or controls the dynamic processes such as diffusion and aggregationof atoms/molecules; we will explore the application of the films.

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門究部Division
門 ofDivision
Condensed
Matter Scienceof Nanoscale
Science35

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社会連携研究部門
Social Cooperation Research Department

本学の制度である社会連携研究部門は、公益性の高い共通の課題について、東京大学と共同研究を実施しようとする民間機関等から受け入れる経費等を活用して設置される。本研究部門では、教育研究内容における物性研究所の自主性の確保に十分配慮しながら、教育研究の進展や人材育成の活性化により、学術の推進及び社会の発展に寄与することを目的としている。
物性研究所では、2019 年 4 月に最初の社会連携研究部門「データ統合型材料物性研究部門」が開設された。
Social Cooperation Research Department (SCRD) is a joint research framework between the University of Tokyo and its corporate or other external
partners in order to collaborate in research projects that contribute to the public interest. Although SCRD is funded by external partners, its researchand education activities aiming for academic advancement and social development are conducted in such a way that secures the University’s
autonomy and independence. ISSP established its first SCRD unit, the Division of Data-Integrated Materials Science, in April 2019.

データ統合型材料物性研究部門
Division of Data-Integrated Materials Science

昨今、機械学習が社会的にも大きな注目を集めている。
機械学習の物質科学研究への応用の可能性 も盛んに研究されており、多くの有望な結果が報告されている。背景には、
この考え方が、基礎科学の産業応用を加速させるうえでのカギとなるという期待感がある。当部門では、実験と数値計算をデータ科学的手法によって統合し、電子相関の理解に基づいて、革新的な機能を持つ材料の物性予測・探索手法を開発することを目的としている。実験結果と数値計算
結果の単純な比較や実験の理論計算による解釈にとどまらず、両者を同時に用いることによって、実験 ･ 数値計算それぞれ単独ではなしえない成果を挙げることを目指している。これによって、永久磁石、軟磁石、スピントロニクス材料、
超伝導材料などの探索を進めている。

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ISSP Digest 2023

Recently, machine learning has attracted a lot of social attention.
The possibility of applying machine learning techniques to materialscience research is also actively studied, and many promisingand interesting results have been reported. The expectation is that
this idea, which is called materials informatics, will be the key toaccelerating the industrial application of basic science. The divisionaims at developing new methods for prediction of physical properties
of innovative materials, based on the understanding of electron
correlation, by integrating experiments and numerical calculations
through data-scientific approaches. While conventionally we havebeen comparing experimental results with numerical ones, interpretingthe former by the latter, the new goal is to achieve something thatcannot be done by experiment or numerical calculation alone, by using
both of them simultaneously. In this way, we are efficiently searchingfor a wide variety of new functional materials, such as permanent
magnets, soft magnets, spintronic materials, and superconductors.

デ
究部門
凝ー
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性型
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究料
部物
門性研Divisionof Condensed
MatterDivisionof Science
Data-Integrated Materials Science

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機能物性研究グループ
Functional Materials Group

機能物性研究グループは、生体現象や、化学反応、駆動された量子物質とナノデバイス等において実現する多彩な非平衡多体現象について俯瞰的な立場から研究を進めることで、その隠れた学理と未知の機能を解き明かし応用に資することを目的とする。近年、光遺伝学や細胞内物性計測、
励起状態や非平衡状態の時間分解測定、ナノスケールの分析・分光測定など の実験法が 飛躍的に進歩し、同時に、計算・データ科学による理論解析や、揺らぎの定理やフロッケ・
エンジニアリングなど非平衡統計力学の構築が進展している。これら重点的な研究課題に関連した物性研究所の研究者数名がコアメンバーとなり、さらに数名の所員が従来の部門に属しつつ併任として参加する。

グループ主任 岡 隆史
Leader OKA, Takashi

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ISSP Digest 2023

The Functional Materials Group (FMG) is a trans-divisional andinterdisciplinary research group aimed at unraveling the underlying
principles and unknown functionalities of diverse non-equilibrium
many-body phenomena. These phenomena manifest in biologicalprocesses, chemical reactions, driven quantum materials, andnanodevices. The group conducts comprehensive research to contributeto the understanding and practical application of these phenomena. In
recent years, there have been significant advancements in experimental
techniques such as optogenetics, intracellular measurements,
time-resolved measurements of non-equilibrium excited states, andspectroscopic measurements at the nanoscale. At the same time,
there have been notable developments in computational and data
science, as well as in non-equilibrium statistical mechanics. Several
ISSP researchers join FMG as core members, while other members
participate as concurrent members. Moreover, as a joint-use/research
center, FMG actively invites external researchers to collaborate on
new subjects, serving as an open platform for such collaborations.

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Functional
MaterialsMatter
GroupScience

秋山研究室 Akiyama Group
研究テーマ Research Subjects
1

利得スイッチング半導体レーザーおよび太陽電池のデバイス物理
Device physics of gain-switched semiconductor lasers and solar cells

2

高品質半導体量子細線および井戸における低次元電子正孔
キャリアの多体相関と非平衡性
Many-body interactions and non-equilibrium properties of lowdimensional electron-hole systems in clean semiconductor quantum
wires and wells

3

助教

半導体量子構造およびデバイスの作製、高品質化、構造評価、顕微分光計測、画像計測

小林真隆

Research Associate
KOBAYASHI, Masataka

Material physics and development of high-quality semiconductor nanostructures via microscopy
4

ホタル生物発光と発光計測標準教授

Fireﬂy bioluminescence and luminescence measurement standards

Professor AKIYAMA, Hidefumi

秋山

英文専攻 Course

秋山研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

半導体量子ナノ構造の光物性、半導体レーザーや太陽電池のデバイス物理、ホタル生物発光などを、レーザー分光・顕研究している。
半導体レーザーに対して、極端に強い励起を短時間だけ加え、極端非平衡状態を生み出し、フェムト秒短パルス発生限界を追及する研究、人工衛星用の多接合太陽電池の損失機構を調べ変換効率限界を物理的に理解する研究、高品質な半導体量子構造の量子力学的な光学物性、低次元性、電子正孔系
多体問題、半導体レーザー物理、結晶成長、物質科学の研究などを広い興味から行っている。
光学実験技術として、微弱発光を高感度検出する技術、絶対量を定量計測する技術、ナノ構造の透過吸収を計測する技
術、顕微分光や画像計測の技術を開発している。それらの技術を応用し、ホタル生物発光や生物科学課題を、生物学・化学・Akiyama Group

微分光・光学計測技術や半導体結晶成長・微細加工を用いてAdvanced laser spectroscopy on the basis of lasers and microscopy
is developed and applied to semiconductor quantum wires and othernano-structures, in order to understand and control their opticalproperties quantum mechanically.
Pico- and femto-second pulse generation directly from gain-switchedsemiconductor lasers is studied intensively to understand the pulse
dynamics and the shortest-pulse limit. High-quality III-V-semiconductor
tandem solar cells and their internal loss rates and mechanisms arealso studied. We make the world thinnest and cleanest quantum-wiresemiconductor lasers that have superior laser performances such as
low threshold currents. Experimental findings and problems provide
us fruitful physics subjects related to 1D physics, many-body physics,
lasers, solar cells, crystal growth, material science, and semiconductor
device physics and engineering.
We are developing experimental techniques such as sensitive
luminescence detection, absolute luminescence-yield measurements,
transmission/absorption measurements of single nano-structures, microspectroscopy, imaging, and solid-immersion microscopy. Some of thesetechniques have been applied to study of bioluminescence of fireflies,
jelly fish, and sea fireflies as well as luminol chemiluminescence.

理論の専門家や民間会社と共同で研究している。

100 周期 T 型量子細線レーザー (a,b) とホタルルシフェラーゼ (c) の構造

利得スイッチ半導体レーザーからのフェムト秒パルス発生

Nano-structures of a 100 T-shaped quantum-wire laser (a,b) and firefly luciferase protein (c).

Direct fs pulse generation from a gain-switched semiconductor laser.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/akiyama_group.html

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Functional
MaterialsMatter
GroupScience

井上研究室

Inoue Group

研究テーマ Research Subjects
1

光受容型膜タンパク質ロドプシンの分子機能メカニズムの機能解析および分光研究
Functional and spectroscopic studies on the mechanism of molecularfunction of photoreceptive membrane proteins, rhodopsins2

先端的分光計測法の生体分子研究への応用

3

ゲノムビッグデータをもとにした新奇光受容型タンパク質探索

助教

Exploration of novel photoreceptive proteins using genome big data

Research Associate
NAGATA, Takashi

Application of advanced spectroscopy for biomolecular study

4

永田

崇

機械学習法を用いた生体分子の機能決定因子の同定とそれにもとづく新規機能性分子開発
Machine-learning study on the determining factor for the function of
biological molecules and its application for the development of novel
functional molecules

准教授

井上

圭一

Associate Professor INOUE, Keiichi

専攻 Courses

井上研究室

多くの生物は太陽光を、自身の生理活動のためのエネル
ギー源や、外界の環境変化を知覚するための情報源として利Inoue Group用する。そしてこのときに中心的な役割を果たすのが、多様な光受容タンパク質である。
本研究室では、それら多様な光受容タンパク質の機能発現メカニズムを統一的に明らかにすることを目的とし、レーザー
時間分解分光実験や振動分光実験などを通じて、高次複雑系である光受容タンパク質分子の化学反応素過程を調べる研究を行っている。さらに電気生理学実験や、生化学的手法と組み合わせることで、原子・分子レベルから細胞・個体レベルにおよぶ多階層的な理解を目指している。またこれらの知見をもとに、光遺伝学などの応用を目標とした機能性生体分子の開発にも取り組む一方で、近年のゲノム解析の発展に伴う

理学系化学

新領域物質系

Chem., Sci.

Adv. Mat., Frontier Sci.

Most living organisms use sun light as energy source for their biologicalactivity and information source to recognize environmental change. In
this photobiological events, a wide variety of photoreceptive proteinsplay the central role.
Our research aims unified understanding of the mechanism of
biomolecular functions of various photoreceptive membrane proteins
called “rhodopsins”. The chemical elementary process of these supracomplex photoreceptive proteins is studied by time-resolved laser
spectroscopy and vibrational spectroscopy, and we are promoting further
research by combining biochemical and electrophysiological techniques
to achieve multi-layer understanding from atomic and molecular tocellar and individual levels. Furthermore, whereas we are developing
novel artificial biomolecules for the application to optogenetics andso on, based on the fundamental insights, exploration studies of new
photobiological phenomena and related molecular groups, and adevelopment of machine learning technology are being conducted with
big data accompanying the development of genome analysis in recent
years.

ビッグデータをもとに、新奇な光生物学的現象とそれに関わる分子群の探索研究や機械学習法の開発を行っている。

多様な機能を持つ微生物型ロドプシン（上）とその精製タンパク質試料（下）。
Microbial rhodopsins with a variety of functions (upper) and the purified-protein samples(lower).

独自光学系によるロドプシンの時間分解共鳴ラマン分光（上）およびロドプシン分子内におけるレチナールの光異性化過程（左下）。ホ乳類細胞に発現させた
チャネルロドプシンの光電流（右下）。
Time-resolved resonance Raman spectroscopy of rhodopsin using the original opticalsystem (top) and photo-isomerization process of retinal in rhodopsin (bottom left). Photocurrents of ChR expressed in mammalian cells (bottom right).

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/inoue_group.html

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Functionalof Condensed
MaterialsMatter
GroupScience

岡研究室

Oka Group

研究テーマ Research Subjects
1

量子物質のフロッケ・エンジニアリング

2

量子多体系の非平衡状態

3

生体現象、情報物理への場の理論の応用

Floquet engineering of quantum materials
Nonequilibrium states in quantum many-body systems
Application of ﬁeld theory to biology and information physics

助教

沼澤

宙朗

Research Associate
NUMASAWA, Tokiro

教授

岡

隆史

Professor OKA, Takashi

専攻 Course

岡研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

量子物質の非平衡状態に潜む未知の自然法則を発見するとともに、その理解をもとに物質相を自在に制御し機能発現さリングに代表される新しい理論体系が近年注目を集めており、
非平衡現象を平衡系に近い深さで理解することが可能になりつつある。さらに乱流、ニューラルネットワークといった古典物理や、生命現象、日常的に非平衡現象が利用されてきた半導体物理などの分野で蓄積されてきた知見を参考にしつつ、場の理論や数値計算などの基礎的な手法を利用することで相関電子系、トポロジカル物質、スピン系などの重要な量子物
質の非平衡現象の研究をおこなっていくとともに、化学反応

Oka Groupせる方法を理論的に研究する。中でもフロッケ ･ エンジニア

Our primary research focus around studying quantum materials driven
far from equilibrium by external fields. Our objective is to discover new
fundamental laws of physics that govern these exotic states and explore
methods to control their collective dynamics. To achieve this, we employ
innovative theoretical frameworks like Floquet engineering, whichallows us to comprehend nonequilibrium physics at a similar depth
as equilibrium systems. Additionally, we draw valuable insights fromother research fields such as turbulence, neural networks, and nonlinear
semiconductor optics, and apply them to investigate new exotic quantum
materials. Our target materials encompass a wide range, including
topological systems and strongly correlated systems. We will also
investigate novel nonlinear response phenomena, such as the heterodyne
Hall effect, wherein the quantum Hall effect is induced by oscillating
magnetic fields. Furthermore, we have a keen interest in exploring
problems beyond traditional condensed matter physics, such as chemical
reaction networks in biological systems and information theory.

ネットワークや生物系における情報理論など、伝統的な凝縮系物理学の範疇外の問題にも興味を持っている。

量子物質のフロッケ ･ エンジニアリングの広がり。バンドトポロジー、スピン秩序、相関電子系などの相制御や新原理に基づくデバイスの提案につながっている。

フロッケ・エンジニアリングの光遺伝学への応用と生体内情報伝達ネットワー
ク制御

Floquet engineering in quantum materials. T. Oka, S. Kitamura, Annu. Rev. Condens.
Matter Phys. 10, 387-408 (2019).

Application of Floquet engineering to optogenetics and control of cell signalling.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/oka_group.html

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Functional
MaterialsMatter
GroupScience

杉野研究室

Sugino Group

研究テーマ Research Subjects
1

固液界面の第一原理シミュレーションと電池・燃料電池の科学
First-principles simulation of solid-liquid interfaces and science ofbatteries and fuel cells2

物質中の水素原子・プロトン・ヒドリドの量子動力学

3電子格子相互作用の高精度計算
High precision calculation of the electron-phonon coupling

助教

4

銅酸化物超伝導体の第一原理計算

Research Associate
HARUYAMA, Jun

Quantum dynamics of hydrogen, proton, and hydride ions in materials

First-principles simulation of cuprate superconductors

教授

杉野

春山

潤

修

Professor SUGINO, Osamu

専攻 Course

杉野研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

固体表面や固液界面で起こる動的現象には未解決の問題が多い。本研究室では、第一原理計算やモデル計算を駆使してSugino Group

改めてこの問題に挑戦している。特に重視しているのは金属・水界面の構造、界面付近での拡散や化学反応の解明であるが、その実現に必要な手法が近年かなり整備されてきた。具体的には、密度汎関数理論に基づく高精度なエネルギー計算や和
周波スペクトル等の応答関数の計算、機械学習ポテンシャルを用いた網羅的な構造サンプリングや長時間シミュレーショ
ン、経路積分法を用いた水素原子核の量子効果の考慮、溶媒へのエネルギー散逸を考慮した電子移動非断熱ダイナミクス
計算などが挙げられる。これらの最新の手法を用いて例えば、There are many unsolved problems in the dynamic phenomena occurring
at solid surfaces and solid-liquid interfaces. Particular emphasis shouldbe placed on elucidating the structure of the metal-water interface,diffusion, and chemical reactions near the interface. In this laboratory weapproach this problem through the intensive use of first principles andmodel calculations. In particular, these include high-precision density
functional energy calculations and calculation of response functions
such as sum frequency spectra, exhaustive sampling of structures andlong-term simulations using machine learning potentials, considerationof quantum effects of hydrogen nuclei using path integral methods,
and calculations of non-adiabatic electron transfer dynamics. Using
these state-of-the-art methods, it has been shown, for example, howelectrocatalytic reactions are significantly affected by water molecules
present near the interface. The simulation will be combined with data
science methods to lead to materials prediction and design.

酸素や水素が関与する電極触媒反応が吸着水の影響を大きく受けながら起こる様子が、力場を仮定しない計算から明らかになっている。今後は、データサイエンスの方法を併用する
ことにより、物質予測や設計などにつなげていくことが可能になっていくと考えられる。

− −− −Pt(111)/H2O 吸着層の構造。√3 × √3 構造 (a) よりも対称性の低い √ 39 × √ 39 構造 (b)
が現れる。
− −
Structure of the Pt(111)-water interface. Rather than the √3 × √3 structure (a), low-sym− −metry structure √ 39 × √ 39 (b) appears in reality.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/sugino_group.html

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GroupScience

林研究室

Hayashi Group

研究テーマ Research Subjects
1

ヒト iPS 運動ニューロン内の軸索輸送の蛍光顕微鏡観察

2

ナノスプリングによる分子モーターキネシンの力計測

Fluorescence observation of axonal transport in iPS cell derived neuron
Force measurement of motor protein kinesin by using a nano-sizedspring3

極値統計学を用いた神経細胞軸索輸送の速度解析 - 個体内
イメージング -4神経細胞軸索輸送に起因するシナプス形成異常の理論モデル
構築

Extreme value analysis applied to axonal transport by motor proteins

Theoretical modeling of synapse formation related to axonal transport

教授

林

久美子

Professor HAYASHI, Kumiko

専攻 Course

林研究室

新領域複雑理工学
Complex. Sci. and Eng., Frontier Sci.

磁性、超伝導、スピントロニクスなどの固体物理分野を対象とした物性計測だけでなく、生体、特に細胞を対象としたある。生きている、つまり外部からエネルギー注入があり内部でエネルギー消費がある細胞は複雑な非平衡環境にあり、
統計力学法則が破綻するため、最も物性計測が難しい対象と言える。
本研究室では蛍光顕微鏡観察をベースに細胞内現象に対して、力・速度・エネルギーなどの物理量を正確に計測する技術を開発する。顕微鏡などのハード部分だけでなく非平衡統
計力学、数学や情報科学などを駆使したソフト面の改善を行う。測定量を元に細胞内現象の理論モデルを構築し、細胞内Hayashi Group

物性計測も細胞内現象のメカニズムを理解するために重要でPrecise physical measurements are important for cells to understandmolecular mechanisms occurred in cells to maintain life activities as well
as for solid state materials. However, in vivo measurements are difficult
because intracellular environments are complex non-equilibrium states
and crowded with various proteins and organelles, in which theories
of equilibrium statistical physics are often violated. Because physicalmeasurements are often based on theorems of equilibrium statisticalphysics, the violation of the theorems is serious problem.
In our lab, we develop techniques to precisely measure physicalquantities such as force, velocity and energy for proteins and organelle
inside cells, based on fluorescence microscopy. We think developmentof analytical methods (software) using non-equilibrium statisticalphysics, information science and mathematics is significant as well as
development of microscopes (hardware). We also aim to understandcellular phenomena quantitatively by constructing theoretical models
using the measured physical quantities. We hope such theories cancontribute to the understanding of neurological disorders particularly.

現象を物理として定量的に理解する。神経疾患などの病気の理解に役立て、医学への貢献を目指す。

神経細胞内の物質輸送。タンパク質分子モーター（順行輸送：キネシン、逆行輸送：ダイニン）によってシナプスの材料が輸送される。

（上）非平衡統計力学の揺らぎの定理を用いたデータ解析（下）極値統計学を用いた速度データ解析

Material transport in the axon of a neuron (anterograde transport: kinesin, retrograde
transport: dynein). Synaptic cargos are transported by motor proteins.

(Top) Data analysis using the fluctuation theorem of non-equilibrium statistical mechanics. (Bottom) Extreme value analysis applied to transport velocity data.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/hayashi_group.html

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樋山研究室

Hiyama Group

客員准教授

樋山

みやび

Visiting Associate Professor HIYAMA, Miyabi

量子化学計算・合成実験・分光計測を行うことにより、酵素が関与する化学反応を明らかにする研究を推進している。
樋山研究室

ホタル生物発光は、pH やタンパク質変異体など実験条件の違いで異なる発光色になることや、その反応物質は生体にとって害が少ないことから、薬剤や細胞などの検出方法として環境・医療・バイオテクノロジーなどの分野で広く利用されている。この発光は , タンパク質酵素中の化学反応の結果

Hiyama Groupおこる。このため発光機構の解明は、ホタル生物発光そのものの理解を進め、応用の可能性を広げるだけでなく、酵素が関与する化学反応を理解する鍵となる。本研究室では、ホタル生物発光の基質 ( ルシフェリン ) に保護基のついたケージ
ドルシフェリンを、新たに設計・合成し、その性能の評価を行っている。また、生体内可視化技術の標識材料としての利用が期待されるルシフェリン類似体について、その構造と吸収・発光特性の関係を調べている。

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ISSP Digest 2023

The subjects of our research are the elucidation of emission mechanismon the firefly bioluminescence and the application of this reaction with
the quantum chemical calculations, spectroscopic measurements, andsynthetic experiments.
Firefly bioluminescence, of which emission color depends on theexperimental condition, is widely used on environmental filed,medical field, and biotechnology field etc., because the substrate andenzyme of this bioluminescence are harmless to living organisms. Thisluminescence is due to oxidation reaction of substrate, firefly luciferin,in firefly luciferase enzyme. The elucidation of firefly bioluminescencewould encourage not only to understand this phenomenon for expanding
the availability of applications but also to understand other chemical
reactions involved in enzyme. We synthesized a photo-cleave typeof caged luciferin and study the physical properties of this chemical
species. We also investigate the absorption and luminescence propertiesof analogues of firefly luciferin for the development of biologicalimaging labeling materials.

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MaterialsMatter
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ISSP Digest 2023

量子物質研究グループ
Quantum Materials Group

物性物理はこれまで新しい物質、新しい現象、新しい概念の発見によって、大きく発展してきた。物性研究所で活発に研究されてきた強相関電子系は、その顕著な例である。
一方、研究のブレークスルーは、多くの場合分野の融合によって実現する。本研究グループは、このような考えのもと、
量子物質研究のさらなる飛躍を目指して、理論と実験の緊密な連携を核とし従来の研究部門の垣根を超えた共同・連携研究を推進するために新設された。当グループは 2 つのコアグループと１２の連携グループからなり、互いに強く
連携・協働しながら、強相関電子系の新しい量子相や新しい機能性物質の開発を目指した研究を進めている。例えば、バルクや薄膜の試料を作製し、その精密物性測定を駆使してスピントロニクス機能の開拓に取り組んでいる。これらの実験研究は、理論手法の開発を通じて新しいトポロジカ
ルな量子相の開拓を行う理論チームと協力し活発に進めている。

グループ主任 押川 正毅
Leader OSHIKAWA, Masaki

46

ISSP Digest 2023

Condensed matter physics has progressed, relying on discoveries of
new materials, new phenomena, and new concepts. A good example
can be found in the history of research on strongly correlated electron
systems, one of the major traditional strengths of ISSP. On the other
hand, breakthroughs have often been made at an intersection ofvarious research fields. Aiming at another leap forward, the Quantum
Materials Group has been created to promote interdisciplinary studies
based on the collaboration between the experimental and theoreticalgroups beyond the conventional research disciplines. The quantum
materials group currently consists of two core groups and twelve joint
groups. All the groups vigorously conduct collaborative research todiscover novel quantum phases and functional materials in correlated
electron/spin systems. The activities include new material synthesis
in bulk and thin-film forms and their characterization through stateof-the-art measurement systems. Device fabrication is also carried out
for spintronics applications. These experiments are conducted throughlively discussion and tight collaboration with theory groups, which
search for new topological phases by using an advanced theoretical
approach and numerical methods.

量
凝子
縮物
系質
物研
性究
研グ
究ル
部ー
門プ Divisionof Condensed
Matter Science
Quantum
Materials Group

押川研究室

Oshikawa Group

研究テーマ Research Subjects
1

場の理論の量子異常と量子相の分類

2非線形電気伝導の統一的理論

3

ネットワーク上の電子状態と輸送現象

4

新奇スピン液体の設計と探求

Anomaly in quantum ﬁeld theory and classiﬁcation of quantum phases
Uniﬁed theory of nonlinear electrical conduction
Electronic states and transport phenomena on networks

助教

寒Research Associate
YAN, Han

Design and study of exotic spin liquids

教授

押川

正毅

Professor OSHIKAWA, Masaki

専攻 Course

押川研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

量子多体系の理論を中心として、広範な系で成立する普遍的な概念を探求している。最近の成果の例として、場の理論
たな分類が生じることを示し、量子相の分類に新たな展開をもたらした。また、理論的な新概念を踏まえて、実験結果の統一的な理解や、新たな実験に対する予言にも取り組んでいる。例えば、電荷密度波物質 1T-TaS2 の電子状態を記述する
量子細線のネットワーク模型を構築し、新たな機構によって対称性に保護される平坦バンドの出現を示した。さらに、フラストレート磁性体における高階ゲージ理論やフラクトント
ポロジカル相の実現と、その実験的帰結について研究を進め

Oshikawa Groupにおける量子異常を応用してギャップレスな臨界相の間に新We pursue universal concepts in physics, especially in quantum
many-body systems. As an example, based on anomaly in quantum field
theory, we introduced a new classification of gapless quantum criticalphases in the presence of symmetries. This opened up a new direction inclassification of quantum phases. On the other hand, taking advantage
of novel theoretical concepts, we also aim to give a unified picture on
experimental data and to make testable predictions for experiments.
For example, recently we introduced a “network model” of quantum
wires in order to describe electronic states in the charge-density-wave
material 1T-TaS2 and demonstrated a realization of flat bands. Unlike
most of the known constructions of flat bands, in our novel mechanism,
the flatness is protected by symmetries and is robust. Furthermore,
we investigate possible realizations of higher-rank gauge theories andfracton topological phases in frustrated magnets and their experimental
consequences. Much of our research is carried out in international
collaborations.

ている。これらの研究の多くは、国際共同研究として推進している。

ブリージングパイロクロア格子上の磁性体のモンテカルロシミュレーションによるスピン構造因子。この模型は高階ゲージ理論を実現する。

ネットワーク上の電子状態。対称性に守られた干渉効果により、平坦バンドの安定な出現が保証される。

Spin structure factor found in Monte Carlo Simulation of a magnet on a Breathing Pyrochlore lattice, which realizes a higher-rank gauge theory.

Electronic states on a network. An interference effect protected by symmetries guarantees
the robust appearance of flat bands.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/oshikawa_group.html

ISSP Digest 2023

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量
凝子
縮物
系質
物研
性究
研グ
究ル
部ー
門プ Divisionof Condensed
Matter Science
Quantum
Materials Group

中辻研究室

Nakatsuji Group

研究テーマ Research Subjects
1

トポロジカル磁性体の室温量子伝導

2強相関電子系における異常金属相と新しい超伝導体の開拓

Room-temperature topological transport in magnetic materials
Strange metal behavior and unconventional superconductivity instrongly correlated materials
3

トポロジカル量子状態の制御によるスピントロニクスとエネ
ルギーハーベスティング応用
Manipulation of topological states for spintronics and energy
harvesting applications

特任教授

中辻

知

Project Professor NAKATSUJI, Satoru

専攻 Course

中辻研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

現在、磁性や超伝導、スピントロニクスといった分野が、トポロジーという概念によって再び整理・統合され、多くの

Nakatsuji Group

新しい物理現象の発見に繋がっている。これらの物性物理の変革には、素粒子論、宇宙論、量子情報などで発展してきた概念が大きく関わっており、既存の分野の枠組みを超えた新
しい視点での研究が重要になっている。私達の研究室では、そのような新しい概念を具現化する量子物質を自ら作り出し、世界最高精度の物性測定技術によってその背後にある物理法則の解明を目指して研究を行っている。それだけでなく、量子物質の驚くべき機能性をスピントロニクスやエネルギー

The condensed matter physics is considered one of the most versatile
subfields of physics, embracing big ideas from particle physics,
cosmology, and quantum information. Recently, the concept of topology
has brought up a new era in condensed matter research that integrates
a diverse spectrum of fields and topics, bridging basic science withtechnological innovations. Thus, it is critical to push beyond the
traditional disciplines to establish new conceptual framework and totarget at the significant problems. Our research activities focus on
designing and synthesizing new materials with emergent quantum
properties that have never been seen before, then exploring thephysics and functionalities of such properties with our world-leading
measurement facilities. Our goal is to lead the innovative quest for new
quantum materials that bear a far-reaching impact not only on basic
science but also on our everyday life in the future.

ハーベスティングに利用するための研究も行っており、産業界からも注目を集めている。

a. Mn3Sn と Pt、Cu、W との積層膜における、ホール電圧の書き込み電流 write
依存性。b. 多値記憶の実証実験。c. Mn3Sn でのスピン軌道トルク磁化反転。
[Nature 580, 608 (2020)]

Fe3 ( = Ga, Al) における a. 結晶構造。b. 異常ネルンスト効果の温度依存性。
c. ノーダルウェブ構造。[Nature 581, 53 (2020)]

a. Hall voltage vs. write current Iwrite for the Mn3Sn/ Pt, Cu, W bilayer devices. b. Illustration of the multi-valued memory device. The multi-valued Hall voltage is achieved by. c. Spin-orbit torque switching realchanging the lower limit of the write current,
ized in Mn3Sn. [Nature 580, 608 (2020)]

a. Crystal structure of Fe3X (X = Ga, Al). b. Temperature dependence of the anomalous
Nernst effect. c. The nodal web in momentum space. [Nature 581, 53 (2020)]

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/nakatsuji_group.html

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ISSP Digest 2023

量
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物研
性究
研グ
究ル
部ー
門プ Divisionof Condensed
Matter Science
Quantum
Materials Group

三輪研究室

Miwa Group

研究テーマ Research Subjects
1

量子物質スピントロニクス

2

キラル分子スピントロニクス

3

フェムト秒パルスレーザーや放射光 X 線等のオペランド分光

4

スピンによる脳型コンピューティング

Spintronics using a quantum material
Spintronics using a chiral molecule
Operando spectroscopy using pulse laser and synchrotron radiation

助教

坂本

祥哉

Research Associate
SAKAMOTO, Shoya

Brain-inspired computing using spintronics

准教授

三輪

真嗣

Associate Professor MIWA, Shinjii

専攻 Course

三輪研究室

新領域物質系
Adv. Mat., Frontier Sci.

高品質かつ特徴的なナノ構造を用いた物性実験研究を行っている。具体的には半導体工学ではじまった超高真空薄膜成有する多層膜デバイスを用いて研究を行う。ナノの世界で「スピン」の性質が顕著に現れることに着目して新物質・材料デバイスが示す新たな物性 ( 物の性質 ) を見つけて機能化し、物理を把握して室温で大きな効果を示すデバイス物性の創成を目指している。
最近の研究テーマはワイル磁性体をはじめとした量子物質を用いた新奇スピントロニクスデバイスの研究やキラルフタ
ロシアニンや生体分子をもちいた分子スピントロニクスデバ

Miwa Group長技術を金属や誘電体・有機分子に適用し、異種材料界面をWe study experimental condensed matter and materials physics using
high quality and unique nanostructures. We use the ultra-high vacuum
technology used in semiconductor technology to fabricate multilayersof metals, dielectrics, and organic molecules. We focus on the spin andorbital properties that can be pronounced in nanostructures, and fabricate
spintronic devices. Our research goal is to characterize the novel
physical properties of such devices and to demonstrate large effects atroom temperature using a physics-based approach.
Recently, we are investigating a novel spintronic device using a quantum
material such as Weyl magnets. We are also studying a molecular
spintronic device using a chiral molecule such as chiral phthalocyanine
and a biomolecule. In addition to electrical measurements, we reveal the
microscopic origin of the various spintronic phenomena using operando
spectroscopy with a femtosecond pulse laser system and synchrotron
radiation.

イスの研究である。電気応答のみならず、電流電圧を印加しながらフェムト秒パルスレーザー分光や X 線吸収分光を行う「オペランド分光」を用いて様々なスピントロニクス現象の機構解明を試みている。

(a) 特徴的なナノ構造の例。(b) オペランド放射光 X 線分光の例。高品質薄膜デバイス研究と X 線分光研究の融合により、次世代不揮発性メモリの駆動技術として重要な電気磁気効果の物理機構を解明した。

(a) ワイル反強磁性体 Mn3Sn のスピン及び結晶構造。(b) 拡張磁気八極子の特性を利用することにより、フェムト秒パルスレーザーを用いて反強磁性金属の実
時間スピン振動の観測に初めて成功した。

a) An example of a unique nano-structure. (b) An example of operando synchrotron X-ray
spectroscopy. The origin of the voltage-controlled magnetic anisotropy, which is important for future non-volatile random access memory, has been revealed.

(a) Spin and crystal structures of Weyl antiferromagnet Mn3Sn. (b) Using a property of
the cluster magnetic octupole, we have succeeded in observing the time-resolved spin
oscillation of a metallic antiferromagnet by employing a pulse laser system.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/miwa_group.html

ISSP Digest 2023

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附属物質設計評価施設
Materials Design and Characterization Laboratory (MDCL)

物質設計評価施設では、物質の設計（Design）、物質の合成（Synthesis）、合成された物質を総合的に調べる評価（Characterization）の 3 種類の研究を「DSC サイクル」として有機的に連携させることにより、新しい物性・機能をもつ物質の開発を目指している。本施設は物質設計部（以下、設計部）と物質合成・評価部（以下、合成評価部）からなり、設計部には大型計算機室が、合成評価部には物質
合成室、化学分析室、Ｘ線測定室、電子顕微鏡室、電磁気
測定室、光学測定室、高圧合成室の 7 実験室がある。設計部では、物性専用スーパーコンピュータを駆使して原子間の相互作用によって生み出される様々な協力現象を解明しつつ新物質の設計を行い、合成評価部ではさまざまな物
質の合成、その化学組成の分析や結晶構造評価を行うとともに、新しく開拓された物質群の電気的・磁気的・光学的性質の総合評価を行っている。本施設の全国共同利用
は、物質設計評価施設運営委員会により運用されている。

施設長 岡本 佳比古
Leader OKAMOTO, Yoshihiko

50

ISSP Digest 2023

The aim of MDCL is to promote materials science through the cycleof three research phases, Design, Synthesis, and Characterization,
which we call the "DSC cycle". The MDCL consists of two divisions;
Materials Design Division (MDD) and Materials Synthesis andCharacterization Division (MSCD). Supercomputer Center (SCC) of
ISSP belongs to MDD, while MSCD has seven sections for joint-use;
Materials Synthesis Section, Chemical Analysis Section, X-Ray
Diffraction Section, Electron Microscope Section, Electromagnetic
Measurements Section, Spectroscopy Section, and High-Pressure
Synthesis Section. In MDD, we explore novel mechanisms behindvarious cooperative phenomena in condensed matter by making
use of its supercomputer system, and develop theoretical designs of
new materials as well as materials with new nanoscale structures. In
MSCD, we synthesize various types of new materials, develop single
crystals, and characterize the structural, electromagnetic, and opticalproperties of the materials by employing various methods. Almost all
the facilities of the MDCL are open to domestic scientists through theUser Programs conducted by the Steering Committees of the MDCL.

凝質
物
縮設
系計
物評
性価
研施
究設
部門 Materials
Divisionof Condensed
Matter Science
Designand Characterization
Laboratory (MDCL)

上床研究室

Uwatoko Group

研究テーマ Research Subjects
1

超高圧下における新奇物性現象の探索

2

圧力誘起量子相転移現象の研究

3

超高圧力発生装置の開発と多重環境下精密物性測定方法の確立

Search for novel physical phenomena under high-pressure
Study of the pressure-induced quantum phase transition
Development of high-pressure apparatus and establishment of physicalproperty measurement techniques under the multi extreme conditions

教授

上床

美也

Professor UWATOKO, Yoshiya

専攻 Course

上床研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

近年、未解決な物性現象の解明や数奇物性現象の発見に欠かせない物理パラメータの 1 つとなっている各種高圧下物性
おいて多くの成果をもたらしている。当研究室では、超高圧力技術を駆使した、各種の物性測定に適応した高圧力発生装置の開発を行い、可能な限りよい静水圧環境における多重環
境下での物性研究を進めている。強相関電子系物質では、格子振動、電子荷数、スピン、軌道などの基本的自由度と各種相互作用の競合により、結果として種々の興味深い物性が実現している。超高圧力を用いた各種相互作用の制御は、どのような新奇物性を露わにしてくれるだろうか？その出現機構
はどうなっているのだろうか？現在、熱物性測定、結晶および磁気構造の圧力効果の研究を主とし、上記の研究テーマを進めている。また、共同利用も活発に行っている。

単純金属である CeZn( 立方晶 /CsCl type) の圧力相図と圧力下での誘起された各結晶構造の様子。正方晶構造では、強磁性量子臨界点の存在の可能性を単斜晶
構造では、超伝導状態が出現する。

重い電子系物質 CeNiC2 ( 単結晶 ) の圧力相図。 N, K, c に異方性はほぼ見られず、
量子臨界点近傍での電気抵抗率の温度依存性 (ρ = ρ0 + ATn) は、n = 1 が 3 軸とも観測され、価数揺らぎによる超伝導の出現が示唆されている。

Pressure phase diagram of simple Cubic metal CeZn (CsCl type) and pressure-induced
each schematic crystal structure.In the tetragonal structure, the possible existence of a ferromagnetic quantum critical point, and in the monoclinic structure, the superconducting
state appears.

Pressure phase diagram of heavy electron material CeNiC2 (single crystal) in which no
anisotropy is seen in TN, TK, and Tc. The temperature dependence of electrical resistivity(ρ = ρ0 + ATn, n = 1) near the quantum critical point is observed, suggesting superconductivity appeared due to valence fluctuations.

Uwatoko Group

測定は、強相関電子系物質をはじめとする固体物性の研究に

The high-pressure group has been studying various materials underhigh-pressure conditions in combination with low temperature and/or
high magnetic field. Combination of such multiple extreme conditions is
becoming popular and indispensable for research in solid state physics.
However, the developments of techniques that can realize in-situ
measurements under multiple extreme conditions are often challenging
and require sophisticated considerations. This group has persistently
devoted numerous efforts in developing such advanced high-pressuretechniques and in turn have become successful studying the strongly
correlated electronic systems, which is one of the most important themesin modern condensed matter physics research. Since many mysterious
phenomena in strongly correlated electronic systems results from adelicate interplay of multiple energy scales involving electron-phonon,
electron-electron interactions as well as orbital degrees of freedom,
we foresee the discovery of many unknown exotic phenomena undermulti-extreme conditions. Besides, high pressure offers an effective
knob in tuning the inter-atomic distances and the density of electronic
states at the Fermi level, which are crucial for controlling the complex
interactions present in correlated materials in a much cleaner way.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/uwatoko_group.html

ISSP Digest 2023

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凝質
物
縮設
系計
物評
性価
研施
究設
部門 Materials
Divisionof Condensed
Matter Science
Designand Characterization
Laboratory (MDCL)

岡本研究室

Okamoto Group

研究テーマ Research Subjects1

特異な量子現象・革新的な電子機能を示す結晶性固体の新物
質探索
Exploration of new materials that exhibit novel quantum phenomena
and innovative electronic functions

2

新奇

電子系物質の開拓

Exploration of novel d-electron systems
3

際立った電子物性を示す物質開拓手法の確立

助教

Development of methods to find novel materials that exhibit
outstanding electronic properties

Research Associate
OKUMA, Ryutaro

教授

岡本

大熊

隆太郎

佳比古

Professor OKAMOTO, Yoshihiko

専攻 Course

岡本研究室

新領域物質系
Adv. Mat., Frontier Sci.

新物質の発見は、物質の性質を理解する学問：物性物理学の進化に大きく貢献する可能性をもつ。我々の研究グループ

Okamoto Groupでは、新奇な量子現象や革新的な電子機能を示す結晶性固体の新物質の発見を目指す。遷移金属を含む無機化合物を中心に、あらゆる元素を含む物質を対象として、超伝導、磁性、エネルギー変換、電子自由度、体積機能、幾何学的フラストレー
ション、トポロジー、スピン軌道結合といった様々なキーワー
ドを見据えながら、様々な合成手法を組み合わせた物質開拓を行うことによりこの目標を達成する。例えば、非常に高い対称性を有しながら複雑な結晶構造をもつ新物質や、究極のThe discovery of a new material has a potential to trigger the evolutionof condensed matter physics. We aim at discovering new materials
of crystalline solids that exhibit novel quantum phenomena andinnovative electronic functions. The main target is inorganic compounds
containing transition metal elements. We will explore novel materials
by using various synthetic methods with various keywords, such as
superconductivity, magnetism, energy conversion, electronic degrees
of freedom, volumetric functions, geometrical frustration, topologicalproperties, and spin-orbit coupling in mind. For example, by exploringnovel materials with a very high symmetry but a complex crystal
structure or those with an ultimate low-dimensional crystal structure,
we will find unconventional superconductors, high-performance energy
conversion materials, and unique magnetic materials that have an
unprecedented spin arrangement.

低次元結晶といえる新物質を創ることで、変わった性質を示す新超伝導体、高効率なエネルギー変換材料、これまでにない電子スピンの配列をもつような新奇磁性体を開拓する。

立方晶物質 CsW2O6 における正三角形の “ 分子 ” 形成。
Regular-triangular “molecule” formation in a cubic material CsW2O6.

低温で高い熱電変換性能を示す新材料候補：一次元ファンデルワールス結晶
Ta4SiTe4。
A thermoelectric material for low temperature applications: one-dimensional van der
Waals crystal Ta4SiTe4.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/okamoto_group.html

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ISSP Digest 2023

凝質
物
縮設
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物評
性価
研施
究設
部門 Materials
Divisionof Condensed
Matter Science
Designand Characterization
Laboratory (MDCL)

尾崎研究室

Ozaki Group

研究テーマ Research Subjects
1

第一原理電子状態計算における効率的計算手法・アルゴリズ
ムの開発
Development of efficient methods and algorithms for first-principles
electronic structure calculations

2

OpenMX の開発と公開

3

X 線分光スペクトル計算手法の開発

4

二次元物質の第一原理電子状態計算

Development of the OpenMX software package
Development of ﬁrst-principles methods for X-ray spectroscopies
First-principles calculations of two-dimensional novel structures
教授

尾崎

泰助

Professor OZAKI, Taisuke

専攻 Course

尾崎研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

超並列計算機の発展と物質科学の精密化に伴い、第一原理
電子状態計算の重要性が増している。我々は密度汎関数理論
計算手法・ソフトウエアパッケージ OpenMX の開発に取り組んでいる。密度汎関数理論の計算量は系に含まれる原子数の三乗に比例するが、電子の近視性に着目し、計算量が原子数に比例する新しいオーダー N 法を開発した。本手法により、これまで取り扱いが困難であったリチウムイオン電池や鉄鋼材料の大規模シミュレーションが可能となり、実験との直接比較が可能となりつつある。さらに X 線光電子分光法で観測される内殻電子の絶対束縛エネルギーの高精度計算手法を開発し、実験グループと共同してシリセン、ボロフェン、単原子分散した Pt 原子、Ge の二重三角格子等の表面構造と電子状態の特定に成功している。また最密充填原理に基づく結晶

Ozaki Groupに基づき、現実に近い系をより精密に取り扱うための新しい

In accordance with development of recent massively parallel computers,
first-principles calculations based on density functional theories (DFT)
have been playing a versatile role to understand and design propertiesof a wide variety of materials. We have been developing efficient andaccurate methods and software packages to extend applicability of
DFT to more realistic systems as discussed in industry. Although thecomputational cost of the conventional DFT method scales as the third
power of number of atoms, we have developed O(N) methods, whose
computational cost scales only linearly, based on nearsightedness ofelectron. The O(N) method enables us to simulate Li ion battery andstructural materials which cannot be easily handled by the conventional
method, and to directly compare simulations with experiments. In
addition to this, we have recently developed a general method to
calculate absolute binding energies of core levels in solids, resulting in
determination of two-dimensional structures such as silicene, borophene,
single atom dispersion of Pt atoms, and bitriangular structure of Ge incollaboration with experimental groups. Our continuous methodologicaldevelopments have been all implemented in OpenMX (Open source
package for Material eXplorer).

構造の探索手法や最近接ワニエ関数の計算手法の開発も進めている。

オーダー N クリロフ部分空間法。(1) 各原子に対してクラスターを構成。(2) ク
ラスターで定義される部分空間からクリロフ部分空間へ射影。(3) クリロフ部分
空間内で固有値問題を解き、元の空間へ逆変換する。

(a) 及び (b) 第一原理計算により求められた ZrB2 上 Ge 層の二重三角格子構造。(c)
角度分解光電子分光の結果と、(d) バンド構造の計算結果が良く一致することか
ら、構造モデルの妥当性が認められる。

Underlying idea of the O(N) Krylov subspace method. (1) Construction of truncatedcluster for each atom. (2) Projection of the truncated subspace into a Krylov subspace. (3)Solution of the eigenvalue problem in the Krylov subspace, and back-transformation tothe original space.

(a), (b) Bitriangular structure of Ge determined by DFT calculations. (c) Angle-resolved
photoemission spectrum (ARPES) of the bitriangular structure. (d) Unfolded band structure of the bitriangular structure which well reproduces the ARPES measurement.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/ozaki_group.html

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物
縮設
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物評
性価
研施
究設
部門 Materials
Divisionof Condensed
Matter Science
Designand Characterization
Laboratory (MDCL)

川島研究室

Kawashima Group

研究テーマ Research Subjects1

量子統計力学モデルの物性解明

2多体問題の数値解法の研究

3

臨界現象の一般論

4

ランダム系と計算量

Search for novel quantum phases and quantum transitions
Numerical methods for many-body physics
General theory of critical phenomena
Disordered systems and computational complexity

教授

川島

直輝

Professor KAWASHIMA, Naoki

専攻 Course

川島研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

最近、人工知能／機械学習／量子計算などの流行で社会的にも計算機に注目が集まっているが、我々の研究グループで

Kawashima Groupは計算物理、計算統計力学の方法に含まれる数理的コアを明らかにし、新しい手法を開発することを基本に研究を進めている。その応用として、統計力学の未解決問題の解明や相互作用が物性を支配するいわゆる強相関量子系における実験研
究との比較計算などを行っている。ここで用いられる量子モ
ンテカルロ法やテンソルネットワーク法はボルツマンマシン
やデータ圧縮を通じてデータ科学とも接点を持っている。最近の研究の一例としては、フラットな分散をもつフラストレー
トボーズ系に関して、その基底状態が古典ループガスモデル

Recently, new trends in computation, such as artificial intelligence,machine learning and quantum computation are attracting social
attention. Our research group tries to clarify the mathematical core of
the methods of computational physics and computational statisticalmechanics. We are conducting research based on the development of
new methods. As its application, we are elucidating unsolved problems
in statistical mechanics and performing comparative calculations withexperimental studies in strongly correlated quantum systems, in whichinteractions dominate physical properties. The quantum Monte Carloand tensor network methods used here are closely related to data sciencethrough Boltzmann machines and data compression. For example, wedeveloped a flat-band frustrated boson system whose ground state canbe mathematically related to the loop gas model. We showed by MonteCalro simulation that its quantum phase transition belongs to the same
universality class as the classical XY model.

と数学的に等価となる例を発見し、さらにその系の量子相転移が古典２次元 XY モデルの有限温度転移と同じ KT 転移となることを数値的に検証した。

モデルを構成する格子。x と u とで構成されるクラスタ内で粒子が白と黒のサイ
ト間でホッピングする。

静的構造因子 S（上）と，ヘリシティモデュラス（下）のパラメータβ依存性．
下図の水平線は KT 転移点に特徴的な普遍ジャンプである 2/ π を示す。

The lattice considered. Within each cluster specified by x or u, a tuned hopping between
the black and the white sites is defined.

The static structure factor S (top) and the helicity modulus (bottom) as functions of β. The
horizontal line in the bottom panel indicates the universal jump 2/π, the thermodynamic
value characteristic to the KT transition point.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/kawashima_group.html

54

ISSP Digest 2023

凝質
物
縮設
系計
物評
性価
研施
究設
部門 Materials
Divisionof Condensed
Matter Science
Designand Characterization
Laboratory (MDCL)

野口研究室

Noguchi Group

研究テーマ Research Subjects
1

生体膜の非平衡ダイナミクス

2細胞、脂質ベシクルの形態形成

3

複雑流体のダイナミクス

4

アクティブマターの協同現象

Non-equilibrium dynamics of biomembrane
Shape transformation of cells and lipid vesicles
Dynamics of complex ﬂuids

助教

中野

裕義

Research Associate
NAKANO, Hiroyoshi

Self-organization of active matter

准教授

野口

博司

Associate Professor NOGUCHI, Hiroshi

専攻 Course

野口研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

ソフトマター、生物物理を理論、計算機を駆使して研究している。特に、生体膜や細胞の構造形成、複雑流体、アクティのシミュレーション手法の開発、改良も行っている。
例えば、赤血球や脂質膜からなる小胞のさまざまな環境下での形態変化を調べている。これまで、流れによる赤血球のパラシュート状やスリッパ状への変形や、曲率誘導タンパク
質の吸着、化学反応による生体膜の形態変化などを明らかにしている。特に非平衡下でのダイナミクスを研究している。
また、アクティブマターにおける相転移や、高分子溶液や気泡形成を伴う流れなど通常のナビエストークス方程式に従わない流体のダイナミクスをスパコンを用いた大規模シミュ
レーションを駆使して研究している。

曲率誘導タンパク質の反応拡散波に伴うベシクルの形態の時間変化。くびれ形
成を周期的に繰り返す。赤色の領域は曲率誘導タンパク質の濃度が高い。

周期的に並んだ円筒後方のカルマン渦は上図のように隣り同士で逆位相に同期する。温度 T を下げると、キャビテーションが起こり、気体の層が形成されている。
左図は密度、右図は渦度を示す。

Sequential snapshots of a shape-oscillation vesicle. Budding repeatedly occurs, accompanied by the traveling wave of bound proteins. Color indicates the concentration of thecurvature-inducing protein.

Cavitation in Karman vortex behind cylinder arrays.

Noguchi Group

ブマターのダイナミクスの解明に力を入れている。そのため

We study soft-matter physics and biophysics using theory andsimulations. Our main targets are the structure formation of
biomembrane and the dynamics of complex fluids and active matter
under various conditions. We develop coarse-grained membrane models,hydrodynamics simulation methods, and the calculation method ofmaterial properties.
We found the shape transitions and dynamic modes of red blood
cells and lipid vesicles in shear and capillary flows using mesoscalehydrodynamic simulations: discocyte-to-parachute transition,
tank-treading, and swinging, etc. We also clarified the shapetransformation of membrane induced by curvature-inducing proteinsusing coarse-grained membrane simulations: membrane tubulation bybanana-shaped proteins (BAR superfamily proteins, etc.), budding bylaterally isotropic proteins, and the coupling of membrane deformation,
chemical reaction, and protein diffusion in membrane (traveling wave
and Turing pattern). Membranes exhibit characteristic patterns andfluctuations out of equilibrium. Moreover, we investigated phasetransitions of active matter and fluid dynamics of polymer solution andcavitation in the Karman vortex and sound-wave propagation using
massively parallel simulations.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/noguchi_group.html

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物
縮設
系計
物評
性価
研施
究設
部門 Materials
Divisionof Condensed
Matter Science
Designand Characterization
Laboratory (MDCL)

廣井研究室

Hiroi Group

研究テーマ Research Subjects1

新しい量子物質の探索

2

スピン軌道結合金属の研究

3

混合アニオン化合物における物質開発と新奇物性開拓

Search for new quantum materials
Physics of the spin‑orbit-coupled metal
Chemistry and physics of mixed-anion compounds

教授

廣井

善二

Professor HIROI, Zenji

専攻 Course

廣井研究室

新領域物質系
Adv. Mat., Frontier Sci.

高温超伝導の発見とその後の研究の流れは、新物質の発見が如何に物性物理学に大きなインパクトを与えるかを如実に

Hiroi Group示した。その波紋は超伝導研究のみならず、強相関電子系一般における局在 - 非局在の概念の確立、磁性と伝導性の興味
深い相関、スピン軌道相互作用を起源とする様々な現象、特殊なバンド構造に起因する非対角応答などの研究へと大きな広がりを見せている。新物質探索を通して未知の物理現象を見出し、物性物理学の新しい方向を切り開くことは今後ます
ます重要になると考えられる。
本研究室では、様々な遷移金属化合物の構造と物性の間にみられる相関に着目しながら、新物質探索を行い、強相関電子系の物質科学の面白さを研究している。特に最近では、重The discovery of high-temperature superconductivity and the subsequent
flow of research clearly show how the discovery of new materials has agreat impact on condensed matter physics. The ripples are not limited tosuperconductivity research, but expanded greatly to the establishmentof the concept of itinerant-localization in strongly correlated electron
systems and interesting correlations between magnetism andconductivity. Moreover, various phenomena originating from spin-orbit
interaction and off-diagonal responses due to specific band structures
have been focused. It will be more important in the future to discoverunknown physical phenomena through the search for new materials andto open up new directions in condensed matter physics.
In our laboratory, we are searching for new materials while paying
attention to the correlation between the structure and physical propertiesof various transition metal compounds, and are enjoying the fantastic
materials science. In particular, recently, we have been focusing on
heavy 5d electron systems and mixed anion compounds containing
multiple anions.

い 5d 電子系や複数の陰イオンを含む混合アニオン化合物を中心に研究を展開している。

5d 金属パイロクロア酸化物 Cd2Os2O7 は 230 K で時間反転対称性を破り、四面体クラスター磁気八極子秩序を形成して絶縁体となる。Cd2Re2O7 は 200 K 以下
で空間反転対称性を失って遍歴クラスター電気トロイダル四極子秩序を示す。

多色性を示す混合アニオン化合物 Ca3ReO5Cl2。
Mixed-anion compound Ca3ReO5Cl2 showing pleochroism.

Two 5d pyrochlore oxides. Cd2Os2O7 exhibits a metal-insulator transition at 230 K to atetrahedral-cluster magnetic octupole order with losing time reversal symmetry, while anitinerant electric toroidal quadrupole orders are realized below 200 K in Cd2Re2O7 withspontaneous spatial inversion symmetry breaking. Cd2Re2O7 is a spin–orbit-coupled
metal candidate.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/hiroi_group.html

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物
縮設
系計
物評
性価
研施
究設
部門 Materials
Divisionof Condensed
Matter Science
Designand Characterization
Laboratory (MDCL)

山浦研究室

Yamaura Group

研究テーマ Research Subjects
1

結晶構造の観点から行う物性研究2

量子ビームを用いたマルチプローブ・マルチスケール解析

3

新機能性材料の学理と探索

Research of physical properties from the viewpoint of crystal structure
Multi-probe and multi-scale analysis using quantum beams
Science and exploration of new functional materials

准教授

山浦

淳一

Associate Professor YAMAURA, Jun-ichi

専攻 Course

山浦研究室

新領域物質系
Adv. Mat., Frontier Sci.

私たちの研究室では、機能性材料の構造物性研究を行なっている。構造物性とは、物質研究の出発点となる結晶構造をけでなく、放射光や中性子などの様々な量子ビームを多角的に活用し、かつ、幅広い原子スケールで物質の様々な側面を明らかにする量子マルチプローブ・マルチスケール解析を行い、機能発現機構の本質を理解することに努めている。扱う
対象は、新規の超伝導体や磁性体などの基礎材料から、誘電体、半導体、太陽電池などの応用材料までを幅広く手掛けている。
機能解明だけでなく、より高い性能を引き出すにはどうすれ

Yamaura Group

ベースに物質の性質を明らかにする分野である。実験室系だ

Our laboratory conducts research on the structural physics of functional
materials. Structural physics is a field that clarifies the properties ofmaterials based on the crystal structures, which are the starting point
for materials research. By utilizing not only laboratory systems but also
various quantum beams like synchrotron radiation and neutrons frommultiple perspectives, we work to understand the fundamentals of themechanism of functional expression through quantum multi-probe andmulti-scale analysis that reveals various aspects of materials on a wide
range of atomic scales. We focus on a broad range of topics, including
practical materials like dielectrics, semiconductors, and solar cells aswell as fundamental materials like new superconductors and magnetic
materials. Under the guiding principle of "research that is pleasant tocreate and measure," we do our everyday research while considering
how to clarify functions and achieve improved performance.

ばよいかも考えつつ、「作って測って楽しい研究」をモットーに日々の研究を進めている。

金属絶縁体転移を起こす Cd2Os2O7 おいて− 46 ℃以下で出現する all-in-all-outと呼ばれる非常に対称性の高い美しいスピン配列。放射光を用いた共鳴 X 線磁
気散乱で明らかにされた。

中性子を用いた 2 体相関分布関数解析 ( 左 ) から導き出した高誘電体 LaTiO2N の極性 (polar) ナノ構造 ( 右 )。矢印は非極性 (non-polar) 構造からの変位を示している。

A highly symmetric and beautiful spin arrangement called all-in-all-out appears below-46 °C in Cd2Os2O7, which undergoes a metal-insulator transition. Resonant X-ray magnetic scattering using synchrotron radiation revealed this spin arrangement.

Two-body correlation distribution function analysis using neutrons (left). Polar nanoregion of high-k dielectric LaTiO2N (right). The arrows indicate the displacement fromthe non-polar structure.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/yamaura_group.html

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物
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系計
物評
性価
研施
究設
部門 Materials
Divisionof Condensed
Matter Science
Designand Characterization
Laboratory (MDCL)

吉見チーム

Yoshimi Team

特任研究員（PI)吉見

一慶

Project Researcher (PI) YOSHIMI, Kazuyoshi

大規模計算機室では、物性研究所が管理・運用しているスーパーコンピュータをより簡便に活用できるよう、2015 年度
よりソフトウェア開発・高度化プロジェクト (PASUMS) を開吉見チーム

始している。本チームでは、本プロジェクトに採択されたプ
ログラムの開発・高度化を実施し、オープンソースソフトウェ
アとして公開するとともに、講習会支援などの普及活動を行っている。また、高度化されたソフトウェアを活用し、有機伝導体を中心に第一原理計算と組み合わせた有効模型の構築と

Yoshimi Team 星 研 究 室

その解析や、ベイズ最適化・モンテカルロ法を活用した実験
データ解析や有効模型パラメータの推定などに取り組んでい

From the 2015 fiscal year, the supercomputer center has started the
project for the advancement of software usability in materials science toenhance the usability of the supercomputer system of ISSP. We develop
and enhance the usability of programs adopted in this project, release
them as open-source software, and support dissemination activities
such as supporting hands-on lectures. In addition to these activities,
using the developed software packages, we theoretically study researchsubjects such as the derivation and analysis of experimental data and theestimation of effective model parameters using Bayesian optimizationand Monte Carlo methods. We also focus on information processing
and have been trying to apply this technique to materials science suchas analyzing data obtained by the quantum Monte Carlo method by thesparse modeling method and searching new materials using machinelearning methods.

る。また、高度化ソフトウェアを活用した研究に加え、情報処理技術に着目し、スパースモデリングを活用した量子モン
テカルロ法で得られたデータの解析や、機械学習を用いた新物質探索に向けた応用研究などにも取り組んでいる。
https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/yoshimi_team.html

Hoshi Group

星研究室

Hoshi Group

客員教授

星

健夫

Visiting Professor HOSHI, Takeo

近年、先端計測実験とスーパーコンピュータの融合が、大きく脚光を浴びている。一般に先端計測は高い実験技術を必要とし、得られる情報量が限られている。このような状況を、スーパーコンピュータと超並列型数理アルゴリズムをもちいたデータ駆動科学（主に、ベイズ推定・最適化などの逆問題解析）により打破し、「見えないものを見る」（従来は検出できなかったものが検出できるようになる）ことを目指している。ISSP ソフトウェア高度化プロジェクトなどにより、データ解析フレームワーク「2DMAT」を開発・公開している(https://github.com/issp-center-dev/2DMAT)。特に、物性科
学フロンティアの１つである 2 次元物質にたいする、全反射
高速陽電子回折 (TRHEPD、トレプト ) をもちいた原子構造解析に注力している。

58

ISSP Digest 2023

In recent years, the fusion of advanced measurement experiments
and supercomputers has attracted a great deal of attention. In general,advanced measurement requires advanced experimental techniques andthe amount of information obtained is limited. The present study aims
to overcome the situation through data-driven science (mainly inverse
problem analysis such as Bayesian estimation and optimisation) using
supercomputers and massively parallel numerical algorithms, and to "seethe invisible" (to be able to detect what was previously undetectable).
Our data analysis framework "2DMAT" has been developed andreleased through the support of the Project for advancement of software
usability in materials science by ISSP (https://github.com/issp-centerdev/2DMAT). In particular, it focuses on atomic structure analysis
using total-reflection high-energy positron diffraction (TRHEPD) for
two-dimensional materials, which is one of the frontiers of condensed
matter science.

凝質
物
縮設
系計
物評
性価
研施
究設
部門 Materials
Division
Designof Condensed
and Characterization
Matter Science
Laboratory (MDCL)

物質設計部 （Materials Design Division）

大型計算機室Supercomputer Center

担当所員

川島

直輝

技術専門職員Chairperson
KAWASHIMA, Naoki

担当所員

尾崎

泰助

技術専門職員Contact Person
OZAKI, Taisuke

担当所員

裕行

福田

毅哉

本山

裕一

荒木

繁行

Technical Specialist
FUKUDA, Takaki

杉野修

技術専門職員Contact Person
SUGINO, Osamu

担当所員

矢田

Technical Specialist
YATA, Hiroyuki

野口Technical Specialist
MOTOYAMA, Yuichi

博司

学術専門職員Contact Person
NOGUCHI, Hiroshi

特任研究員 (PI)Project Researcher (PI)YOSHIMI, Kazuyoshi

Project Academic Specialist
ARAKI, Shigeyuki

吉見

一慶

特任研究員

青山

助教

龍美

の審議に基づき全国の物性研究者の共同利用に供している。
現有システムは、2020 年 10 月に運用開始した主システム

る。システムのベンダーとの密な連絡によって高度なシステ
ム性能を維持するとともに、全国ユーザからの相談にきめ細かく応じながら、システムの管理運用を行っている。スーパーコンピュータの利用申請については、ホームページ (https://

助教

井戸

康太

Research Associate
IDO, Kota

The Supercomputer Center (SCC) operates a supercomputer system
available to all researchers of condensed matter physics in Japan. One
can submit a proposal for a User Program to the Supercomputer Steering
Committee, and once granted he/she can use the facility with no charge.
The supercomputer system consists of two systems: The main system(System B (ohtaka)), which started operation in Oct. 2020, and thesub-system (System C (kugui)), which started operation in June 2022.
Information about project proposals can be found in the center's web
page (https://mdcl.issp.u-tokyo.ac.jp/scc/). In addition to maintaining
high performance of the hardware in cooperation with the venders, the
SCC also responds to questions and inquiries from users on a daily basis.
In 2015, aiming at more efficient usage of the supercomputer systems,
we started a new program PASMUS for developing a few applications
annually based on proposals from the ISSP supercomputer users.

Supercomputer Center

副システム（システム C (kugui)）からなる複合システムであ将大

大型計算機室大型計算機室では計算物性物理学専用のスーパーコン
ピュータシステムを、スーパーコンピュータ共同利用委員会（システム B (ohtaka))、および 2022 年 6 月に運用開始した

福田

Research Associate
FUKUDA, Masahiro

Project Researcher
AOYAMA, Terumi

mdcl.issp.u-tokyo.ac.jp/scc/) を 参 照 さ れ た い。 ま た、2015
年度から上記スーパーコンピュータシステムのより高度な利用を促進するためソフトウェア開発・高度化支援プログラム（PASUMS）を実施し、ユーザからの提案に基づき毎年２、３件のソフトウェア開発を行っている。
主要設備
System B (ohtaka): Dell PowerEdge C6525/R940 (1680 CPU nodes of
AMD EPYC 7702 (64 cores) and 8 FAT nodes of Intel Xeon Platinum 8280
(28 cores) 総理論演算性能 6.881 PFLOPS)
System C (kugui): HPE Apollo 2000 Gen10 Plus/HPE Apollo 6500 Gen10 Plus
(128 CPU nodes of AMD EPYC 7763 (128 cores) and 8 ACC nodes of AMD
EPYC 7763 (64 cores) 総理論演算性能 0.973 PFLOPS)

Main Facilities
System B (ohtaka): Dell PowerEdge C6525/R940 (1680 CPU nodes of AMD
EPYC 7702 (64 cores) and 8 FAT nodes of Intel Xeon Platinum 8280 (28 cores)
with total theoretical performance of 6.881 PFLOPS)
System C (kugui): HPE Apollo 2000 Gen10 Plus/HPE Apollo 6500 Gen10 Plus (128
CPU nodes of AMD EPYC 7763 (128 cores) and 8 ACC nodes of AMD EPYC
7763 (64 cores) with total theoretical performance of 0.973 PFLOPS)

物性研究所共同スーパーコンピュータシステム構成図

ソフトウェア開発・高度化プロジェクト (PASUMS) で開発したソフトウェア群

The Supercomputer System at the SCC-ISSP.

Software developed by ''Project for Advancement of Software Usability in Materials
Science'' (PASUMS)

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/computer.html

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凝質
物
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物評
性価
研施
究設
部門 Materials
Divisionof Condensed
Matter Science
Designand Characterization
Laboratory (MDCL)

物質合成・評価部 （Materials Synthesis and Characterization Division）

物質合成室

化学分析室

Materials Synthesis Section

Chemical Analysis Section

担当所員

岡本

佳比古

Contact Person : OKAMOTO, Yoshihiko

技術専門職員石井梨恵子

Technical Specialist：ISHII, Rieko

岡本

佳比古

Contact Person : OKAMOTO, Yoshihiko

技術専門職員石井梨恵子

Technical Specialist：ISHII, Rieko

物質合成室
Materials Synthesis Section 化 学 分 析 室
Chemical Analysis Section

本室では、新物質の合成、既知物質の良質化、単結晶育成

本室では、物性研究に有用な物質についての化学分析や新など研究用試料の合成を行っている。また、各種高温電気炉

しい物質の分析方法の検討および化学的手法による材料の精や単結晶育成炉、試料調整加工機などを所内外の共同利用研製および調整を行うと共に、秤量・分析・化学処理に関わる究機器として供している。

各種機器を所内外の共同利用に供している。

The main purposes of the Materials Synthesis Section are to synthesize
new compounds and to prepare well-characterized samples and single
crystals of various materials. Various kinds of furnaces are provided forcrystal growth experiments.

The Chemical Analysis Section is engaged in determining the chemicalcomposition of specimens and in purifying chemical reagents for
preparation of high quality specimens. The analytical equipments,
several types of automatic balance and a system for preparation of ultrahigh purity water are provided for chemical analysis experiments.

主要設備
フローティングゾーン単結晶育成炉、各種電気炉（抵抗加熱式ブリッジマ
ン炉、フラックス炉、アーク溶解炉、シリコニット炉、ボックス炉）、真空蒸着装置（10-6 Torr）、グローブボックス

主要設備
誘導結合高周波プラズマ発光分光分析装置、電子天秤、超純水製造装置

Main Facilities
Floating-zone furnaces, Bridgman-type furnace, Ar-arc furnace, Furnace for flux
method, Ultra-high vacuum deposition apparatus, glove box.

Main Facilities
ICP-AES, Automatic balances, and the system for preparation of ultra-high purity
water.

試料調整用グローブボックス

誘導結合高周波プラズマ発光分光分析装置

Glove box for sample preparation

ICP-AEShttps://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/synthesis.html

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担当所員

ISSP Digest 2023

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/chemical_analysis.html

凝質
物
縮設
系計
物評
性価
研施
究設
部門 Materials
Divisionof Condensed
Matter Science
Designand Characterization
Laboratory (MDCL)

物質合成・評価部 （Materials Synthesis and Characterization Division）

X 線測定室

電子顕微鏡室X-Ray Diffraction Section

Electron Microscope Section

担当所員

山浦

淳一

担当所員

Contact Person : YAMAURA, Jun-ichi

山浦淳一

Contact Person : YAMAURA, Jun-ichi

技術専門職員浜根

大輔

Technical Specialist : HAMANE, Daisuke

ケールでの観察・分析を行い、所内における研究を強力に下各種回折計の施設利用を提供している。

支えすると共に、各種機器を学内外の共同利用に供している。

Crystal structure is the most fundamental information for studying
materials science. This laboratory uses X-ray diffraction to conduct
structural properties research, which is the study of physical properties
based on crystallography, and also offers the use of its various
diffractometer facilities to researchers both inside and outside theinstitute.

The Electron Microscope Section supports measurements such as
electron diffraction, lattice image observations and chemical analyses forvarious solid materials in both crystalline and non-crystalline forms byusing TEM and SEM equipped with EDX analyzer.

主要設備
汎用粉末Ｘ線回折計、極低温 K α 1 粉末Ｘ線回析計、迅速低温高圧単結晶
X 線回折計、汎用単結晶 X 線回折計、ラウエカメラ

主要設備
電界放射形透過型電子顕微鏡、低温・高温・分析ホルダー、鏡面・薄膜試料作成のための種々の装置

Main Facilities
General-purpose powder X-ray diffractometer, Cryogenic Kα1 powder X-ray diffractometer, Rapid low-temperature/high-pressure single-crystal X-ray diffractometer, General-purpose single-crystal X-ray diffractometer, Laue camera.

Main Facilities
200 kV TEM and SEM with EDX analyzer, high and low-temperature holders,and various apparatuses for sample preparation. electron microscope with an x-ray
micro-analyzer, High- and low-temperature holders, and various apparatuses forsample preparation.

極低温 K α 1 粉末Ｘ線回析計200 kV 電界放射形分析電子顕微鏡

Cryogenic Kα1 powder X-ray diffractometer

200 kV electron microscope with an X-ray micro-analyzer

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/xray.html

Electron Microscope Sectionである構造物性研究を行うと共に、所内外の研究者に対して

X-Ray Diffraction Section 電 子 顕 微 鏡 室

本室では物質の化学組成や微細構造を評価するために走査型電子顕微鏡と透過型電子顕微鏡を備え、ミクロからナノス

Ｘ線測定室

結晶構造は、物質科学研究の最も基本的な情報である。本室では、Ｘ線回折を用いて、結晶学をベースにした物性研究

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/electron_microscope.html

ISSP Digest 2023

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凝質
物
縮設
系計
物評
性価
研施
究設
部門 Materials
Divisionof Condensed
Matter Science
Designand Characterization
Laboratory (MDCL)

物質合成・評価部 （Materials Synthesis and Characterization Division）

電磁気測定室

光学測定室

Electromagnetic Measurements Section

Spectroscopy Section

担当所員

岡本

佳比古

担当所員

Contact Person : OKAMOTO, Yoshihiko

担当所員

森

初果

技術専門員

Contact Person : MORI, Hatsumi

山下

穰

担当所員

Contact Person : YAMASHITA, Minoru

山内

秋山

英文

Contact Person : AKIYAMA, Hidefumi

徹

担当所員

Senior Technical Specialist : YAMAUCHI, Touru

松永隆佑

Contact Person : MATSUNAGA, Ryusuke

電磁気測定室

本室では、物質の基本的性質である電気的磁気的性質を、

汎用性のある光学測定機器やレーザー光源を備え、所内外温度および磁場の広い範囲にわたって測定するとともに、磁の共同利用に供している。可視・紫外・赤外領域の吸収・反気特性測定装置、物理特性測定装置、超伝導磁石などの設備

射スペクトル、顕微ラマン分光などの測定が可能である。

を所内外の共同利用に供している。

Electromagnetic Measurements Section 光 学 測 定 室

The Electromagnetic Measurements Section offers various facilities formeasurements of electric and magnetic properties of materials. The
followings are types of experiments currently supported in this section:
electrical resistivity, magnetoresistance and Hall effect, d.c.susceptibility,
a.c. susceptibility, and NMR.

The Spectroscopy Section offers joint-use facilities for standard
optical measurements. The facilities can be used for measurements of
conventional absorption/reflection spectrum in the UV, visible and IR
regions and Raman scattering.

主要設備
15/17 テスラ超伝導マグネット、16/18 テスラ高均一超伝導マグネット（NMR）、SQUID 磁化測定装置（MPMS）、汎用物性測定装置（PPMS）

主要設備
可視紫外分光光度計、赤外分光光度計、ラマン分光光度計

Main Facilities
Superconducting magnet (15/17 T), High homogeneity superconducting magnet(16/18 T) for NMR experiments, MPMS (SQUID magnetometer, 7 T), and PPMS
(physical properties measurement system, 9 T).

Main Facilities
UV/VIS absorption spectrometer, IR spectrometer, Micro-Raman spectrometer.

Spectroscopy Section
磁気特性測定装置

赤外およびラマン分光装置

SQUID magnetometer (MPMS)

IR and Raman Spectrometers (Room A468)

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/electromagnetic.html

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ISSP Digest 2023

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/spectroscopy_section.html

凝質
物
縮設
系計
物評
性価
研施
究設
部門 Materials
Division
Designof Condensed
and Characterization
Matter Science
Laboratory (MDCL)

物質合成・評価部 （Materials Synthesis and Characterization Division）

高圧合成室
High-Pressure Synthesis Section

担当所員

岡本

佳比古

Contact Person : OKAMOTO, Yoshihiko

技術専門職員後藤

弘匡Technical Specialist : GOTOU, Hirotada

高圧合成室

本室では、百万気圧、数千度までの高温高圧下において様々な ( 新 ) 物質の合成を行うと共に、高圧力下における物質の挙動を調べている。さらに各種の高圧力発生装置や関連する実験設備を所内外の共同利用に供している。

High-Pressure Synthesis Section

The main purposes of the High-Pressure Synthesis Section are tosynthesize various (new) compounds and to investigate the behavior of some materials at extreme conditions of high pressures up to
100 GPa or more and high temperatures up to several thousand ºC.
Various types of high-pressure apparatuses and related experimental
equipments are provided to joint research and internal use.
主要設備
500/700 トン油圧プレス装置、ダイヤモンドアンビルセル、Ｘ線回折装置、顕微ラマン分光装置、YAG レーザー加工機、その他 ( 放電加工機、ダイヤ
モンド研磨装置、旋盤、NC モデリングマシン )Main Facilities
500/700 ton press, Diamond Anvil Cell, X-ray diffractometer, Micro-Raman
spectrometer, YAG laser cutting machine, and others including Electric dischargemachine, Grinding machine for diamond, Lathe machine, and Modeling machine.

若槻型 700ton キュービックプレス。4GPa までの高温高圧合成実験用。
Wakatsuki-type 700 ton cubic press for high pressure and high temperaturesynthesis experiments up to 4 GPa.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/highpressure.html

ISSP Digest 2023

63

附属中性子科学研究施設
Neutron Science Laboratory

中性子は 1Å程度の波長の波としての性質と 100 meV 程度の運動エネルギーの粒子としての性質を併せもつ。また、中性子は透過力に優れ、微小磁石の性質をもつので、原子核やその周りの電子がつくる磁場と力を及ぼし合う。これ
らの性質を利用して物質による中性子の散乱のされ方を観測し、物質内の原子や磁気モーメントの配列や運動の様子を知る実験方法を「中性子散乱」という。物性研究所の中性子科学研究施設では日本原子力研究開発機構の研究用原
子炉 JRR-3 の 12 台の中性子散乱装置および大強度陽子加速器施設 J-PARC の高分解能チョッパー分光器 HRC（KEKと共同運用）を用いた全国共同利用を推進してきた。これにより、超伝導体、トポロジカル物質、新規量子相などの固体物理研究をはじめとして、ガラスやクラスレート物質など複雑凝縮系、イオン伝導体や水素貯蔵物質などの材料科学、高分子やゲルなどのソフトマター、生体関連物質まで幅広い物質科学、さらには中性子基礎物理などが研究されている。また、当施設は日米協力事業「中性子散乱分野」の実施機関としても活動し、我が国の中性子散乱研究の発展に貢献している。

施設長 山室 修
Leader YAMAMURO, Osamu
副施設長 益田 隆嗣
Deputy Leader MASUDA, Takatsugu

64

ISSP Digest 2023

A neutron has dual nature of a wave with a wave length of about 1 Åand a particle with a kinetic energy of about 100 meV. A neutron also
has excellent transparency of matter and a nuclear magnetic moment.
Owing to these properties, neutron scattering is a powerful method
to investigate the structure and dynamics of atoms and electron spinsin condensed matter. Since 1993, Neutron Science Laboratory (NSL)
has been playing a central role in neutron scattering activities inJapan not only by performing its own research but also by providing ageneral user program using the university-owned 12 neutron scattering
spectrometers installed at the research reactor JRR-3 (20 MW), JAEA
(Tokai, Ibaraki). Furthermore, NSL owns a cutting-edge inelastic
neutron scattering spectrometer HRC in J-PARC, which started its
operation in 2009 and has been managed with KEK. Major researchareas supported by the NSL user program are solid state physics(superconductors, topological materials, novel quantum phases, etc.),
soft matter (polymers, gels, etc.), complex systems (glass, liquid,
clathrate materials, etc.), material science (ionic conductors, hydrogensystems, etc.), biological physics, and fundamental physics onneutrons. The NSL also operates the US-Japan cooperative programon neutron scattering since 1984.

凝性
中
縮子
系科
物学
性研究施
部設
門

中島研究室

Nakajima Group

Division Scienceof Condensed
Matter Science
NeutronLaboratory

研究テーマ Research Subjects
1

中性子散乱による磁気スキルミオンの構造とそのダイナミク
スの研究

2

偏極中性子散乱法を用いた磁性体の磁気構造解析

3

異方的な応力を用いたマルチフェロイック物質の磁性と誘電性の制御

Neutron scattering studies on magnetic skyrmions and their dynamics
Magnetic structure analysis by means of polarized neutron scattering
助教

4

時分割中性子散乱法を用いた磁性体における非平衡・過渡現象の研究
Time-resolved neutron scattering studies on nonequilibrium andtransient phenomena

齋藤開Research Associate
SAITO, Hiraku

Control of magnetic and dielectric properties in multiferroics by meansof anisotropic stress

准教授

中島

多朗

Associate Professor NAKAJIMA, Taro

専攻 Course

中島研究室

工学系物理工学
App. Phys., Eng.

固体の磁気的性質は非常に古くから知られており、精力的に研究されてきたテーマである。例えば我々の身近にある磁が実現している。これ以外にも、らせん型や渦型など様々な磁気秩序が存在するが、近年それらのスピン配列の幾何学的特徴が、物質の誘電性、伝導性、あるいは弾性などを大きく変化させ得ることが明らかになってきた。本研究室ではこのような「スピン秩序によって引き起こされる創発物性現象」
を主な研究テーマとしている。例としては、らせん型の磁気秩序によって電気分極を生じるマルチフェロイック系や、トポロジカルな渦状磁気構造である磁気スキルミオン等を対象として、中性子散乱と X 線散乱を用いて磁気秩序とその励起状態を明らかにすることに取り組んでいる。また、中性子散乱技術自体を発展させるべく、多重極限環境下の測定や時分割測定など、新たな手法開発にも取り組む。

(a) 磁気スキルミオン格子状態におけるスピン配列の模式図 (b) 磁気スキルミオ
ン物質 MnSi の熱平衡 - 準安定状態図。0.2 T の磁場中で急加熱・急冷することで準安定スキルミオン状態が実現する。

MnSi の準安定スキルミオン格子が熱パルスによって消滅し、その後再形成される過程を時分割中性子小角散乱によって観測した結果。

(a) A schematic of magnetic skyrmion lattice. (b) The equilibrium and metastable state
diagram of MnSi. The metastable skyrmion lattice state is realized by a rapid temperature
sweep in a magnetic field of 0.2 T.

The results of time-resolved neutron scattering measurement on MnSi in a magnetic field;
the hexagonal diffraction patterns correspond to a triangular lattice of metastable skyrmions.

Nakajima Group石では、固体中のスピンが自発的に同じ方向に揃う「強磁性」

Magnetism in solids has been extensively studied in the field ofcondensed matter physics. A well-known example is ferromagnetism,
which means that magnetic moments in a solid are spontaneouslyaligned to be parallel to each other owing to exchange interactions.
Besides the ferromagnetism, there are various types of orders ofmagnetic moments, such as collinear antiferromagnetic and helicalmagnetic orders. Among them, non-collinear or non-coplanar magnetic
orders have recently attracted increasing attention because they canlead to time-space symmetry breaking which may dramatically alterelectronic properties of the systems. We study emergent phenomena
induced by the non-collinear/non-coplanar spin orders by means ofneutron and X-ray scattering techniques. One example is spin-driven
ferroelectricity, where a spiral magnetic order breaks spatial inversion
symmetry of the system and leads to spontaneous electric polarization.
Another example is a vortex-like spin texture called magnetic skyrmiom,which often appears in a long-wavelength helimagnet. By the virtue ofthe topologically-nontrivial spin texture, the magnetic skyrmion induces
an effective magnetic field acting only on conduction electrons. We arealso exploring new methodologies in neutron and X-ray scatterings, suchas time-resolved neutron scattering, to investigate the unconventional
magnetic orders in detail.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/nakajima_group.html

ISSP Digest 2023

65

凝性
中
縮子
系科
物学
性研究施
部設
門

益田研究室

Masuda Group

Division Scienceof Condensed
Matter Science
NeutronLaboratory

研究テーマ Research Subjects1

量子磁性体、フラストレート磁性体、トポロジカル磁性体の磁気励起
Magnetic excitations of quantum magnets, frustrated magnets, andtopological magnets

2

中性子によるスピン波スピン流の検出

3

中性子分光器の開発

助教

Development of neutron spectrometer

Research Associate
ASAI, Shinichiro

Detection of spin wave spin current by neutron

准教授

益田

浅井

晋一郎

隆嗣

Associate Professor MASUDA, Takatsugu

専攻 Course

益田研究室

新領域物質系
Adv. Mat., Frontier Sci.

量子磁性体、フラストレート磁性体、トポロジカル磁性体
は、量子現象開拓のフロンティアとして多くの興味を集めてMasuda Groupいる。本研究室は、これらの磁性体における新しい量子現象・量子状態を実験的に発見し、その機構を解明することを目標としている。主に中性子分光器を利用した研究（左図 (a),(b)参照）を推進しているが、ここ数年は、磁性体のダイナミ
クスを高効率で測定する新しい中性子分光器 HOrizontally
Defocusing Analyzer Concurrent data Acquisition（HODACA,
右図 (a) 参照）を開発してきた。2022 年度に建設が完了し、試験運転を行った。試験試料としてはフラストレート磁性体
CsFeCl3 が用いられ、右図 (b) に示されるように正しくブラッ
グピークが観測され、右図 (c) に示されるように先行研究と一致する磁気励起が観測された。従来の分光器と比べて２４Quantum magnets, frustrated magnets, and topological magnets havereceived significant attention as the forefront of quantum phenomena.
The research goal of our group is to discover new quantum phenomena
and uncover their mechanisms in magnetic materials. We are conducting
experimental research, as illustrated in left figure (a) and (b), primarily
using conventional neutron spectrometers. Simultaneously, we havedeveloped a new type of neutron spectrometer, called HOrizontally
Defocusing Analyzer Concurrent data Acquisition (HODACA), as
shown in right figure (a), to efficiently measure the magnetic excitations.
In the fiscal year 2022, we conducted a commissioning experimentusing a frustrated magnet CsFeCl3 as the test sample. Bragg peaks wereobserved at the designated positions shown in right figure (b), and amagnetic excitation consistent with a previous study was observed inright figure (c). It was confirmed that efficiency of the measurement is
24 times improved compared with a conventional neutron spectrometer.
Hereafter, we will proceed with our research on new phenomena,
including the instability of magnons, topological magnons, spin-wave
spin currents, and so on, using the HODACA spectrometer.

倍の測定効率であることが明らかとなった。今後は、マグノンの不安定化現象、トポロジカルマグノン、スピン波スピン流などの新しい現象を、HODACA 分光器を用いて研究する。

既存の中性子分光器を用いて測定された中性子スペクトルの例。(a) 弱く結合したハニカム格子磁性体 Ni2InSbO6。 (b) 正三角スピンチューブ磁性体 CsCrF4。これらのスペクトルを解析することにより、スピンハミルトニアンが決定される。

(a) HODACA 分光器全景。 (b) HODACA で観測されたフラストレート磁性体
CsFeCl3 のブラッグピークプロファイル。 (c) HODACA で観測された CsFeCl3 の磁気励起スペクトル。白線は先行研究による理論曲線。

Examples of neutron spectra using a conventional neutron spectrometer. (a) Weakly coupled honeycomb lattice Ni2InSbO6. (b) Equilateral triangular spin tube CsCrF4. Analysisof the spectra leads to the identification of spin Hamiltonian.

(a) Overview of HODACA spectrometer. (b) Bragg peak profiles measured in a frustrated
magnet CsFeCl3 by HODACA. (c) Magnetic excitation measured by HODACA. White
curve is a theoretical curve reported in a previous study.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/masuda_group.html

66

ISSP Digest 2023

凝性
中
縮子
系科
物学
性研究施
部設
門

眞弓研究室

Mayumi Group

Division Scienceof Condensed
Matter Science
NeutronLaboratory

研究テーマ Research Subjects
1

高強度高分子材料の強靭化メカニズムの解明

2

中性子・X 線小角散乱法を用いた多成分系高分子・ソフトマター
材料の構造解析

Toughening mechanism of tough polymeric materials

Structure of multi-component polymer and soft matter systems bysmall-angle neutron/X-ray scattering3

助教

中性子準弾性散乱法を用いた多成分系高分子・ソフトマター
材料のダイナミクス解析

小田達郎

Research Associate
ODA, Tatsuro

Dynamics of multi-component polymer and soft matter systems byquasi-elastic neutron scattering
准教授

眞弓

皓一

Associate Professor MAYUMI, Koichi

専攻 Course

眞弓研究室

新領域物質系
Adv. Mat., Frontier Sci.

本研究室では、高分子をはじめとしたソフトマターの物性発現機構の解明を目指している。例えば、近年ナノ・分子レ
上しつつあり、そのような高強度高分子材料は、人工関節や人工血管などの医療材料、ソフトロボット用のアクチュエー
ター、車・飛行機などに用いる構造材料としての応用が期待されている。我々は、高強度高分子材料に対して、中性子・X 線小角散乱法および中性子準弾性散乱法によって変形下におけるナノ構造・ダイナミクスの計測を行っている。高分子
材料は多成分で構成されていることが一般的であるが、中性子散乱法を用いると、重水素化ラベリングによって各構成要
素を選択的に観察することが可能となる。散乱法によって明らかにされた階層構造・ダイナミクスとマクロな力学・破壊

Mayumi Group

ベルでの構造制御により高分子材料の機械強度は飛躍的に向The research goal of our group is to understand molecular mechanisms
for macroscopic properties of soft materials. One of our targets is tounderstand toughening mechanisms of polymeric materials. Recently,
the fine control of nano structure has significantly improved themechanical toughness of polymer-based materials. The tough polymericmaterials are expected to be applied for biomaterials, soft robots, andstructural materials for automobiles and airplanes. To reveal molecularmechanisms of their macroscopic mechanical properties, we study
nano-structure and dynamics of the tough polymeric materials underdeformation by means of in-situ light, X-ray, and neutron scattering
measurements. Especially, small-angle and quasi-elastic neutron
scattering measurements with deuterium labelling enable us to observe
separately each component in multi-component systems. By combining
the nano-scale structure/dynamics measurements with macroscopic
mechanical tests and molecular dynamics simulations, we aim toestablish molecular understandings of toughening mechanisms forpolymeric materials and discover novel molecular designs for toughmaterials.

挙動との相関を解明するとともに、新規材料設計指針の探索を行っている。

伸長すると高分子鎖が結晶化し、鎖の破断を防ぐ自己補強ゲルを開発した。この伸長誘起結晶は、力を取り除くと消失し、自己補強ゲルは元の状態まで復元する。

通常の高分子ゲルの場合、亀裂を入れた試験片を引っ張ると、すぐに亀裂が進展して、破断してしまう。一方で、自己補強ゲルでは、亀裂の周辺において高分子鎖が引き延ばされて結晶化することで、亀裂の進展が抑制される。

We have developed self-reinforced gels in which polymer chains are crystallized under
stretching. The crystalline domains disappear immediately after the strain is released. The
reversible strain-induced crystallization simultaneously realizes high toughness and rapid
recoverability under repeated deformation.

When we stretch a pre-notched specimen of a conventional polymer gel, the crack
propagates immediately and the sample is broken. For the self-reinforced gel, the straininduced crystallization of polymer chains near a crack tip suppresses crack propagation.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/mayumi_group.html

ISSP Digest 2023

67

凝性
中
縮子
系科
物学
性研究施
部設
門

山室研究室

Yamamuro Group

Division Scienceof Condensed
Matter Science
NeutronLaboratory

研究テーマ Research Subjects
1

ガラスと過冷却液体の構造とダイナミクス

2

水および関連物質（気体水和物など）の構造とダイナミクス

Structure and dynamics of glasses and supercooled liquids
Structure and dynamics of water and related materials (e.g., gas
hydrates)3

イオン液体の熱力学的性質とダイナミクス
Thermal and dynamical properties of ionic liquids

助教

4

多孔性物質中のゲスト分子・イオンの構造とダイナミクス

Research Associate
AKIBA, Hiroshii

Structure and dynamics of guest molecules and ions conﬁned in porous
materials
教授

山室

秋葉

宙

修

Professor YAMAMURO, Osamu

専攻 Courses

山室研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

本研究室では複雑凝縮系の化学物理を研究している。現在の主な対象は、ガラス・過冷却液体、水およびその関連物

Yamamuro Group質、イオン液体、多孔性物質である。ガラス転移は液体が構造変化を起こさずに固化する不思議な現象であり、物性物理学の長年の大問題の一つである。水は最も身近な物質の一つであるが、水素結合が織りなす様々な特異物性を示す。イオ
ン液体では、静電力とファンデルワールス力の競合から、ナノドメイン構造や階層的ダイナミクスが現れる。MOF（Metal
Organic Framework）のような多孔性物質内の空孔中の分子・イオンは、表面効果によりポテンシャル面が歪められるため、バルクでは見られない特異な構造やダイナミクスを示す。こ理学系化学

Chem., Sci.

We are studying chemical physics of complex condensed matters,
especially glasses and supercooled liquids, water and related materials,
ionic liquids, and porous materials. Glass transition is a mysterious
phenomenon in which liquids solidify without structural change. This is
one of the big and long-standing issues in physics. Water, which is themost familiar material for us, exhibits various unique phenomena causedby hydrogen bonds. Ionic liquids have nanometer-size domains andhierarchical dynamics generated by competing electrostatic and van der
Waals interactions. Molecules and ions confined in porous materials suchas MOF (Metal Organic Framework) give rise to unusual structure anddynamics caused by the surface effects and resultant distorted potential
energy surfaces. These substances are investigated by neutron scattering,
x-ray diffraction, heat capacity, and dielectric measurements. Our aim
is to find simple (?) rules involved in complex systems from the threedifferent points of view, i.e., structure, dynamics, and thermodynamic.

れらの物質に対して、中性子散乱、Ｘ線回折、熱容量、誘電緩和などを測定し、構造・ダイナミクス・熱力学の３視点から、複雑な物質に内在する単純（？）な法則を明らかにすることを目指している。

液体およびガラス状態の CS2 の還元 2 体分布関数。これらのデータは、分子間相関が冷却とともに徐々に大きくなり、ガラス状態では急激に先鋭化することを明確に示している。
逆モンテカルロ法による解析から、最も優先的な対相関は T 字型であることが分かった。

MIL-53 と呼ばれる MOF（Metal Organic Framework）内の水分子の中性子準弾
性散乱データおよびローレンツ関数によるフィッティング結果。本物質は水分子がキャリアとなるプロトン伝導体である。

Reduced pair distribution functions of liquid and glassy CS2. These data clearly indicatethat the intermolecular correlation becomes gradually larger on cooling and drastically
sharpened at a glassy state. Reverse Monte Carlo analysis revealed that the most preferredpair correlation is T-shaped.

Quasielastic neutron scattering data and the result of the fitting with a Lorentz function
for a MOF (Metal Organic Framework) called MIL-53. This material is a proton conductor with carriers of water molecules.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/yamamuro_group.html

68

ISSP Digest 2023

凝性
中
縮子
系科
物学
性研究施
部設
門

貞清研究室

Sadakiyo Group

Division Science
Neutronof Condensed
Laboratory
Matter Science

客員准教授

貞清

正彰

Visiting Associate Professor SADAKIYO, Masaaki

貞清研究室では、結晶性多孔体を用いた新規なイオン伝導材料の開発を行っている。中でも、次世代二次電池の電解質として重要であり、従来性の固体中での高イオン伝導性が望めないマグネシウムイオン等の多価イオンを効率的に伝播す
従来性の固体中では、原子やイオンが密に充填されているため、電荷担体となるカチオンと対アニオンとの静電相互作用が強い。そのため、特に二価以上の電荷をもつ多価カチオ
ンは、温和な温度条件で固体中を伝播させることが困難であっ空間と、そこに内包されたゲスト分子の動的挙動を利用する
ことで、これまで達成困難であった高多価イオン伝導材料を

Sadakiyo Groupた。当研究室では、配位高分子等の結晶性多孔体のナノ細孔

貞清研究室

る新たなイオン伝導体の開発を行っている。

We have focused on creating novel ionic conductors with multivalentcarriers such as magnesium ion, which is thought to be quite importantfor useful applications such as the electrolytes for next generation
secondary battery, by using crystalline porous materials such as porous
coordination polymers (PCPs) or metal–organic frameworks (MOFs).
In general solid-state materials, ionic carriers (i.e., cations) are strongly
bound through strong electrostatic interaction with counter anions dueto their closely-packed structures. Therefore, efficient migration of
the multivalent ions at ambient temperature is especially difficult insolids. In our laboratory, we are trying to create novel multivalent ion
conductors with high ionic conductivity by employing the nano space ofthe porous crystalline solids and the mobile guest molecules adsorbed intheir pores. We investigate to clear the dynamics of the included guests
and the multivalent ionic carriers generated in the pores to establish thenovel methodology for creation of highly multivalent ion-conductive
materials. Neutron scattering is a quite effective method to observe these
dynamics.

開発するとともに、細孔中のゲスト分子およびイオンキャリ
アのダイナミクスを解明し、固体多価イオン伝導体の新たな開発手法と学理の構築を目指して研究を推進している。中性子散乱法はこれらのダイナミクスの観測に非常に有効な手法
である。

ISSP Digest 2023

69

附属国際超強磁場科学研究施設
International MegaGauss Science Laboratory

当施設では、パルスマグネットによって強力な磁場を発生し、様々な物質 ( 半導体、磁性体、金属、絶縁体など ) の電子状態を調べている。非破壊型パルスマグネットは 80 テ
スラ程度まで発生可能であり、電気伝導、光学応答、磁化などの精密物性計測、高圧や低温と組み合わせた複合極限実験に用いられる。また国内外の強磁場を必要とする物性科学の研究に幅広く利用されている。世界最大の直流発電機 (210 メガジュール ) を用いた超ロングパルス (1 〜 10 秒
程度 ) を用いれば、準定常磁場として精密熱測定なども可能であり、開発中の非破壊 100 テスラ磁場発生にも用いられている。他方、破壊型パルスマグネットには一巻きコイ
ル法と電磁濃縮法があり、100 〜 1000 テスラの超強磁場を発生可能である。極限的な強磁場が誘起する新奇現象探索を通じて、化学・生命や宇宙物理との融合研究への展開も行なっている。

施設長 金道 浩一
Leader KINDO, Koichi

70

ISSP Digest 2023

In the IMGSL, electronic states of matter are investigated using pulsed
magnets. Many kinds of materials, such as semiconductors, magnetic
materials, metals, and insulators are studied. Non-destructive magnets
can generate approximately 80 T and are used for high precisionexperiments including electrical resistivity, optical property, andmagnetization measurements. Combination of high pressures and low
temperatures with the high magnetic field is also available. Theseexperimental techniques are open for domestic as well as international
researchers. The magnet technologies are intensively devoted todevelopments for the quasi-steady long pulse magnet (an order of 1-10sec) energized by the world largest DC generator (210 MJ), and also
to a 100 Tesla class nondestructive magnet. On the other hand, thesingle-turn coil and electromagnetic flux compression techniques havebeen utilized for ultrahigh magnetic field generation exceeding 100 T
in destructive manner. Researches with the multi-megagauss fields
of around 100 to 1000 T have been conducted aiming to a discovery
of novel phenomena. Also, we plan to the use multi-megagauss fields
for interdisciplinary researches with chemistry, bioscience, and space
physics.

国
凝際
縮超
系強
物磁
性場
研科
究学
部研
門究施Division
設 ofInternational
Condensed Matter
Science
MegaGauss
Science Laboratory

金道研究室

Kindo Group

研究テーマ Research Subjects
1

非破壊パルスマグネットの開発

2

強磁場を用いたスピン軌道相互作用の強い Mott 絶縁体の研究

3

有機伝導体の強磁場中電子物性の研究

4

パルス磁場中での物性測定手法の開発

Development of Non-destructive Pulse Magnets
Study of Spin-orbital Coupled Mott Insulators at High Fields
Study on High-ﬁeld Electronic Properties of Organic Conductors

助教

石川

孟

Research Associate
ISHIKAWA, Hajime

Development of Physical Property Measurement Techniques in Pulsed
Magnetic Field

教授

金道

特任助教

今城

周作

Project Research Associate
IMAJO, Shusaku

浩一

Professor KINDO, Koichi

専攻 Course

金道研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

物性測定用途に合わせた様々な到達磁場やパルス長を持つ
パルスマグネットの開発と、それが作り出すパルス強磁場下ば最大 75 テスラ（T）、4 ミリ秒の磁場下での磁化測定、最大 65T、30 ミリ秒の磁場下での電気抵抗測定、最大 43T、1秒の磁場下での比熱測定を行っている。非破壊的な 100T の発生や、より長時間のパルス強磁場の発生を目指してマグネットの開発を行っている。スピン軌道相互作用の強い Mott 絶縁体や二次元有機超伝導体といった強磁場下での物性が未知

Kindo Group

での精密物性測定を基盤とした物性研究を行っている。例えWe perform materials physics research based on the precise physicalproperty measurements under strong pulsed magnetic fields, which
are generated by the tailored pulse magnets with various strengthand duration of magnetic fields. We perform e.g. magnetization
measurements up to 75 tesla (T) in 4 msec, resistance measurements
up 65 T in 30 msec, and heat capacity measurements up to 43 T in
1 sec. We aim to develop the pulse magnets that can generate 100
T non-destructively or ultra-long pulsed magnetic field. We explore
quantum magnetic or conducting phases at high fields in strongly
correlated electron systems including spin-orbital coupled Mott
insulators and quasi-two-dimensional organic superconductors. We
synthesize the materials of interest as well as investigate the novel
materials developed by the collaborators.

の強相関電子系を主な研究対象とし、量子磁気相や伝導相を探索している。共同研究者から試料提供を受けるだけでなく、自ら興味ある物質を合成して研究を展開している。

スピン軌道相互作用の強い 4 電子 Mott 絶縁体 GaNb4Se8 の磁化曲線。小さな磁化と単調な磁化曲線は、磁気転移温度 M = 30 K から期待されるよりも大きなギャップを持つ強固な非磁性基底状態が実現していることを示している。

二次元有機超伝導体κ -(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Br の低温強磁場中電気抵抗。磁場によって超伝導が抑制され、超伝導臨界磁場 c2 以上で常伝導状態となる。

Magnetization curve of a 4d transition metal Mott insulator GaNb4Se8. The featurelessmagnetization curve with small magnetization indicates that the nonmagnetic ground statewith an excitation gap larger than the energy scale of the magnetic transition temperature
TM = 30 K is realized.

Low-temperature electrical resistance of the two-dimensional organic superconductor
κ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Br in high fields. The superconductivity is suppressed bymagnetic field and shows the transition to the normal state at upper critical field Hc2.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/kindo_group.html

ISSP Digest 2023

71

国
凝際
縮超
系強
物磁
性場
研科
究学
部研
門究施Division
設 ofInternational
Condensed Matter
Science
MegaGauss
Science Laboratory

小濱研究室

Kohama Group

研究テーマ Research Subjects
1

レーザーを用いた磁気光学効果の研究とその超強磁場科学への応用
Magneto-optical measurements with laser optics and its application toultra-high magnetic ﬁeld science2

パルス強磁場下における NMR 測定と磁性体への応用
NMR measurement under pulsed ﬁelds and its application to magnetic
materials

3

微細加工技術を用いた新規測定手法の開発
Development of new measurement techniques with nanofabrication
technology

4

超強磁場を用いた量子振動の観測とトポロジカル絶縁体のフェルミオロジー
Observation of quantum oscillation in ultra-high magnetic ﬁelds andfermiology of topological insulators

准教授

小濱

芳允

Associate Professor KOHAMA,Yoshimitsu

専攻 Course

小濱研究室

工学系物理工学
App. Phys., Eng.

100 T を超える超強磁場領域は、ごく最近までその発生すら困難であった極限環境であり、人類未踏の研究領域といえKohama Groupる。このような極限環境下では多彩な物理現象が予想されており、当研究室ではこれら新奇物理現象の発見そして解明を目指している。主な実験手法としては、『１．レーザーを用いた磁気光学測定』、『２．微細加工デバイスによる超高速電気抵抗測定』、『３．FPGA デバイスによるパルス強磁場 NMR 測
定』、『４．ロングパルス磁場下での時分割中性子回折』を採用もしくは開発しており、これにより様々な強相関電子系における諸現象を探索している。現在の主なテーマは、トポロ
ジカル絶縁体や超伝導物質における強磁場伝導状態の研究や、量子スピン系化合物の磁場誘起相の探索である。最終的な目

Ultra-high magnetic field (higher than 100 T) is an extreme condition
that remains unexplored until recently. In this field region, many ofunprecedented phenomena are expected to appear, and their experimental
observations and understandings are the focus of our group. To achieve
this goal, we employ/develop the following experimental techniques,“1. Magneto-optical measurement under pulsed magnetic fields”,“2. Ultra-fast magnetoresistance measurement with micro-fabricateddevices”, “3. Pulsed-field NMR experiment with a FPGA module”, and“4. Time-resolved neutron diffraction under long pulsed fields”, andso on. With these state-of-the-art techniques, we currently investigate
various field-induced phenomena, such as the quantum transport in
topological insulators/superconductors and the novel magnetic phases
in quantum spin systems. Our final goal is the extension of the available
field range of a condensed matter research up to ~1000 T, and thus
our efforts are also devoted to technical developments for ultra-highmagnetic field generations as well as the further improvements ofmeasurement techniques.

標には 1000 T 領域での精密な物性研究を掲げており、この達成のために超強磁場発生技術および新規測定技術の開発にも力を注いでいる。

α-(BETS)2I3 の特異な磁場応答性 (a) 低温における磁気抵抗効果。電流と平行に磁場を印加すると、カイラル磁気異常効果による負の磁気抵抗効果が観測される。
(b) 電流と垂直に磁場を印可すると、正の磁気抵抗が観測される。

高純度銅 (6N) を使ったコイルによるロングパルス磁場発生。黒線は液体ヘリウ
ムで冷却した高純度銅コイルによるパルス磁場。赤線は液体窒素で冷却した高純度銅コイルによるパルス磁場。

Unique magnetic field response of α-(BETS)2I3 (a) Magnetoresistance at low temperatures. When a magnetic field is applied parallel to the current, a negative magnetoresistance due to the chiral magnetic effect is observed. (b) Positive magnetoresistance isobserved when a magnetic field is applied perpendicular to the current.

Long pulsed magnetic field generated by coil using high-purity copper (6N) wire. The
black line is a pulsed magnetic field generated by a high-purity copper coil cooled withliquid helium. The red line is a pulsed magnetic field generated by a high-purity copper
coil cooled with liquid nitrogen.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/kohama_group.html

72

ISSP Digest 2023

国際超強磁場科学研究施設

徳永研究室

Tokunaga Group1

マルチフェロイック物質の磁場誘起相転移2

量子極限状態における電子相転移3

パルス強磁場下における高速偏光顕微鏡観察

International MegaGauss Science Laboratory

研究テーマ Research Subjects

Field-induced transitions in multiferroic materials
Electronic phase transitions in the quantum limit state
High-speed polarizing microscope imaging in pulsed-high magnetic
ﬁelds
4

助教

三田村

裕幸

Research Associate
MITAMURA, Hiroyuki

トポロジカル物質の強磁場物性研究

特任助教

木下 雄斗

Project Research Associate
KINOSHITA, Yuto

High-ﬁeld study of topological materials

准教授

徳永

将史

Associate Professor TOKUNAGA, Masashi

専攻 Course

徳永研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

磁場は電子のスピン、軌道運動および位相に直接作用する
外場であり、物性物理学の幅広い分野の研究に不可欠である。
通して、強磁場下で実現する新しい量子状態および非自明な磁場誘起現象の探索を行っている。強磁場下で現れる現象の本質を正しく理解するためには、多様な物理量を高い精度で測定することが重要である。我々は、パルス磁場下で起こる
磁性、電気伝導性、誘電性、構造、対称性、温度などの変化
を瞬間的に検出する測定手法を開発・改良している。これらの測定を駆使して、マルチフェロイック物質における交差相
関物性やトポロジカル半金属の磁気輸送特性などを研究している。
また年間 40 件程度の国内および国際共同研究を行い、様々

Tokunaga Group

我々は最高 60 T までのパルス強磁場下における物性研究をMagnetic fields have been widely used in the research of solid-statephysics as they can directly and continuously tune the spins, orbitals, andphases of electrons in materials. We explore novel quantum phenomena
and non-trivial field effects in pulsed-high magnetic fields up to 60 T
using various state-of-the-art experimental techniques to study theirmagnetic, transport, dielectric, structural, optical, and caloric properties.
In BiFeO3, which is perhaps the most extensively studied multiferroic
material, our high-field studies clarified microscopic origin of themagnetoelectric coupling and revealed non-volatile memory effect,
magnetic control of ferroelastic strain, and a novel multiferroic phaseat around room temperature. In addition, our high-field experimentson semimetals and semiconductors revealed novel insulating phase ingraphite, valley polarization in bismuth, and quantum oscillations insemiconducting tellurium.
In addition to these in-house studies, we accept about 40 joint research
projects per year and study various localized/itinerant magnets andtopological materials in high magnetic fields.

な遍歴・局在スピン系物質、トポロジカル物質などの強磁場物性研究を展開している。

BiFeO3 における電気磁気効果の磁場方位依存性。挿入図は 20 T 以上の傾角反強磁性相における強磁性磁化とスピン由来の電気分極の回転を表す。

トポロジカル絶縁体 BiSb 合金の縦磁気抵抗。抵抗率の温度磁場依存性をカラープロットで示した。低温で磁場を増加すると 11 T 付近で半導体から半金属に転移した後、20 T 付近で新たな絶縁体になる。

Field-angle dependence of magneto-electric effects in BiFeO3. The inset schematicallyshows rotation of the ferromagnetic moment and spin-driven electric polarization in thecanted-antiferromagnetic states above 20 T.

Longitudinal magnetoresistance of a topological insulator BiSb alloy. The color plot demonstrates field and temperature dependence of the resistivity. Application of the magnetic
field causes semiconductor-semimetal transition at ~11 T, and induce a novel insulatingstate at ~20 T.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/tokunaga_group.html

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研科
究学
部研
門究施Division
設 ofInternational
Condensed Matter
Science
MegaGauss
Science Laboratory

松田康弘研究室

Y. Matsuda Group

研究テーマ Research Subjects
1

強相関電子系の磁場誘起絶縁体金属転移
The magnetic field-induced insulator-metal transition of strongly
correlated materials2

強誘電体の磁場誘起相転移の探索
Quest for the magnetic field-induced phase transition in the
ferroelectric material

3

超強磁場におけるファンデルワールス固体の励起子状態

助教

Excitons in van der Waals solids at an ultrahigh magnetic ﬁeld
4

石井 裕人

Research Associate
ISHII, Yuto

光化学反応における磁場効果の探索
Quest for the magnetic ﬁeld eﬀect on photochemical reaction
教授

松田

康弘

Professor MATSUDA, Yasuhiro H.

専攻 Course

松田康弘研究室

新領域物質系
Adv. Mat., Frontier Sci.

超強磁場を用いて電子状態のみならず結晶構造へも大きな変化を及ぼす様な、非摂動的磁場効果の探索を行っている。1000 T に お い て 自 由 電 子 で は ス ピ ン や 軌 道 を 通 じ て
100 meV 程度のエネルギーを磁場で変化できると期待される

Y. Matsuda Groupが、固体中では様々な相互作用が拮抗しており、そのエネル
ギースケールは実行的に増強され得る。例えば、VO2 のような絶縁体ではエネルギーギャップが 1 eV のオーダーであるが、200~300 T 程度の磁場で絶縁体から金属に相転移する。
一方、この相転移の理解の鍵になるのは、V 原子の二量体に形成される V-V 間の分子軌道が磁場で不安定化する描像である。固体内分子が磁場で壊れる現象は、宇宙の巨大磁場（105 T

We are searching for non-perturbative magnetic field effects, such aslarge changes not only in the electronic state but also in the crystal
structure, using ultra-high magnetic fields. However, in solids, theenergy scale can be effectively enhanced due to the competing natureof the various interactions. For example, an insulator such as VO2 hasan energy gap on the order of 1 eV, but it undergoes a phase transition
from insulator to metal at magnetic fields of 200~300 T. On the other
hand, the key to understanding this phase transition is the picture of
the destabilization of the V-V molecular orbitals formed in the dimerof V atoms by a magnetic field. The phenomenon of the breakdownof molecules in solids in a magnetic field is expected to be similar inmechanism to the breakdown of molecules such as H2 that occurs in thehuge magnetic field of the universe (about 105 T). In addition, we aresearching for novel phenomena caused by non-perturbative magnetic
field effects in a variety of other objects in ultra-high magnetic fields.

程度）で生じる H2 などの分子の崩壊と機構において類似性があるとも期待される。その他、多彩な対象において、超強磁場中の非摂動的磁場効果による新規現象の探索を行っている。

VO2 の磁場誘起絶縁体金属転移

ビスマス系 Mn 酸化物の磁場温度相図

Magnetic field-induced insulator-metal transition in VO2.

B-T phase diagram in Bi-based manganite

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/y._matsuda_group.html

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究学
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門究施Division
設 ofInternational
Condensed Matter
Science
MegaGauss
Science Laboratory

宮田研究室

Miyata Group

研究テーマ Research Subjects1

超強磁場下での磁気光学・THz 分光測定

2

量子磁性体の超強磁場物性

3

パルスマグネットの開発

Magneto-optics and THz experiments under ultrahigh magnetic ﬁelds
High-ﬁeld study on quantum magnets
Magnet technology

准教授

宮田

敦彦

Associate Professor MIYATA, Atsuhiko

専攻 Course

宮田研究室

新領域物質系
Adv. Mat., Frontier Sci.

本研究室では、非破壊パルスマグネットの開発・パルス磁場下での新たな測定手法の開発・強磁場物性測定までを一通ス磁場下テラヘルツ分光と原子層薄膜試料などの微小試料に対する磁気光学分光 ( 可視・近赤外領域 ) を試みている。これにより、ファンデルワールス磁性半導体で観測された特異な励起子状態の解明やトポロジカル近藤絶縁体・励起子絶縁

Miyata Group

り行っている。現在、量子カスケードレーザーを用いたパル

We have been working on magnet technology and new measurement
techniques for pulsed magnetic fields and also studying ultrahighmagnetic-field science. Currently, we are developing THz spectroscopy
techniques using quantum cascade lasers and magneto-optical
spectroscopy for atomic-layer materials. We apply these techniques tovan der Waals magnetic semiconductors exhibiting exotic excitons andtopological Kondo insulators and excitonic insulators to understand theirunconventional band structures. We are also working on megagaussscience using destructive pulsed magnets.

体などの特異なバンド構造の理解を深める。また、100 T を越すメガガウス超強磁場下での物性測定にも積極的に取り組んでいる。

トポロジカル絶縁体 Bi2Se3 における近赤外レーザーを用いたランダウ準位分光。
バンド構造は質量項を含むディラックモデルで良く説明できることがわかった。

Yafet-Kittel 型フェリ磁性体（MnCr2S4）の超強磁場磁化過程。Mn と Cr イオン
間に働くスピン格子相互作用によってプラトー状態を含む多彩な磁気構造をとることを示した。

Landau level spectroscopy on the topological insulator Bi2Se3. The band structure is welldescribed by the Dirac model including a mass term.

Magnetization process of the Yafet-Kittel ferrimagnet MnCr2S4. Strong spin-lattice coupling between Mn and Cr ions is the origin of its rich phase diagram including a robust
magnetization plateau.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/miyata_group.html

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究学
部研
門究施Division
設 ofInternational
Condensed Matter
Science
MegaGauss
Science Laboratory

ポルトガル研究室

Portugall Group

外国人客員教授

ポルトガル

オリバー

Visiting Professor PORTUGALL, Oliver

メガガウス（MG）超強磁場の利用研究を展開することが目的である。精密測定のための汎用実験環境の高度化、及び、
ポルトガル研究室

強磁場が本質的に重要となる有機半導体（OS）の光学特性の研究を行う。これらは 2022 年の共同研究からの継続課題である。
MG 超強磁場中の測定は瞬間的な電磁ゆらぎノイズ（TED）の影響を受ける。問題解決には様々な要因、強磁場発生装置
内部での伝搬や、高感度計測回路への侵入場所などの把握が重要である。ノイズ測定プローブや、シールド及びフィルター

Portugall Group技術の開発により問題を解決する。
OS は有機 LED テレビの様な主要技術に広く用いられているが、依然としてその特性には不明な点が多い。分子軌道に局在している電荷キャリアが磁場に鈍感であり、磁気光学的手法が有効でないことがその理由の 1 つである。しかし MG
超強磁場を用いれば、少なくとも摂動的効果が期待でき、ダ
ビドフ分裂やアハラノフ̶ボーム分裂のような現象を観測可能である。OS の電荷キャリア動力学のさらなる解明のため、測定をさらに進め、様々な OS についてこれらの現象を調べる計画である。

76

ISSP Digest 2023

Our aim is to promote the use of Megagauss (MG) fields in two
ways: by improving the general experimental conditions for sensitive
measurements; and by studying the optical properties of organicsem
iconductors (OS) as an example for materials where the highest fields
are essential. Both projects are the continuation of joint work started in
2022.
Measurements in MG fields are affected by transient electromagnetic
disturbances (TED). To solve this problem it is important to understandthe different sources of TED, their propagation inside the high-fieldinstallation and their points of infiltration into sensitive measurement
circuits. Our plan is to study and solve this problem by developing
suitable noise probes, shielding and filtering techniques.
OS are widely used in main-stream technology such as OLED-TVs,
yet some of their intrinsic properties remain elusive. This is partially due
to the inefficiency of magneto-spectroscopic investigation methods as
charge carriers are localized in molecular orbitals and hence insensitive
to an applied field. However, we expect MG fields to create at least
perturbative effects, giving rise to phenomena such as Davydov or
Aharonov-Bohm splittings. Our plan is to pursue previous measurements
and investigate these phenomena in different types of OS in order tolearn more about their charge carrier dynamics.

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物磁
性場
研科
究学
部研
門究施Division
設 ofInternational
Condensed Matter
Science
MegaGauss
Science Laboratory

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附属計算物質科学研究センター
Center of Computational Materials Science「富岳」スーパーコンピュータに代表される近年の計算機の発展に伴って、大規模計算や網羅計算による物質科学へのアプローチが盛んである。コンピュータを利用した精密な物性予測によって、磁性体・超伝導における量子臨界現象など物性物理学の基礎的な問題から、半導体デバイス
設計や燃料電池における電極反応など近い将来産業応用に結びつくことが期待される応用問題に至るまで、広い範囲
において重要な成果が挙がっている。本センターは、デー
タ創出・活用型マテリアル研究開発プロジェクトや「富岳」
プロジェクトなどを担う拠点として、「富岳」や物性研究所
共同利用スパコンを始めとする計算資源の活用を通じて、これらの課題に組織的に取り組んでいる。さらに、コミュ
ニティソフトウェア開発・普及のためのサイト MateriAppsの開発・運用と博士課程人材の育成のために計算物質科学
高度人材育成・産学マッチングプログラムを進めている。

センター長 尾崎 泰助
Leader OZAKI, Taisuke

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ISSP Digest 2023

As symbolized by the Fugaku computer, massively parallel andexhaustive computation is actively used for solving problems inmaterials science in recent years. In fact, computer-aided science has
been providing answers to many problems ranging from the mostfundamental ones, such as critical phenomena in quantum magnets,
superconductors, and superfluids, to the ones with direct industrial
applications, such as semiconductor devices and electrode chemical
reactions in batteries. Due to the recent hardware trends, it is now
crucial to develop a method for breaking up our computational task
and distribute it to many computing units. In order to solve these
problems in an organized way, we, as the major contractor of several
national projects such as Fugaku Computer Project and the DxMT
project, coordinate the use of the computational resources available
to our community, including Fugaku and ISSP supercomputers. In
addition, we also operate the web site, MateriApps, which offers easy
access to various existing codes in materials science, and in order todevelop human resources for the doctoral program, we promote theAdvanced Human Resource Development and Industry-Academia
Matching Program for Computational Materials Science.

凝算
計
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究究
部セ
門ンタDivision
ー ofCenter
Condensed
Matter Scienceof Computational
Materials Science

三澤研究室

Misawa Group

研究テーマ Research Subjects
1

量子多体系を取り扱う数値計算手法の開発

2

トポロジカル物質における量子輸送現象

3

量子スピン液体・高温超伝導

Development of numerical methods for quantum many-body systems
Quantum transport phenomena in topological materials
Quantum spin liquid・High-Tc superconductivity
4 強相関電子系に対するデータ駆動型研究

Data-driven research for strongly correlated electron systems

特任准教授

三澤

貴宏

Project Associate Professor MISAWA, Takahiro

温超伝導・量子スピン液体に代表される新奇量子相が数多く
新現象・新機能を創出することは凝縮系物理学の大きな目標である。本研究室では、この挑戦的な課題に対して、最先端の理論手法とスーパーコンピュータを用いた大規模数値計算を駆使することで取り組んでいる。特に、第一原理計算と高精度量子格子模型解析を組み合わせた第一原理強相関計算手法の開発を行っており、この手法を用いることで、高温超伝導・
量子スピン液体・相関トポロジカル相などの新奇量子相の研究を行っている。最近の研究例としては鉄系高温超伝導体の第一原理有効ハミルトニアンのデータ科学的解析、分子性固体における量子スピン液体の研究などがある。さらに、第一In strongly correlated electron systems in solids, which are typicalexamples of quantum many-body systems, many exotic quantum phases,
such as high-temperature superconductivity and quantum spin liquids,
emerge. It is a grand challenge of condensed matter physics to elucidatea deep understanding of the physics behind these exotic phenomena andto predict new phenomena and functions based on the understanding. In
our laboratory, we tackle this challenging issue by combining state-ofthe-art theoretical methods with large-scale numerical calculations using
powerful supercomputers. In particular, we have developed an ab initio
method for treating strongly correlated electron systems, which combines
ab initio calculations with highly-accurate methods for solving quantum
lattice models. By using this method, we have studied exotic quantum
phases such as high-temperature superconductivity, quantum spin liquids
and correlated topological phases. Recent examples of our work include
the data analysis of ab initio effective Hamiltonians for iron-based
superconductors and the study of quantum spin liquids in molecularsolids. In addition, we are now conducting data-driven research using theab initio method for strongly correlated electron systems.

Misawa Group発現する。これらの現象を支配している基礎学理を解明して、

三澤研究室

量子多体系の典型例である固体中の強相関電子系では、高原理強相関計算手法を用いたデータ創出及びデータを利活用したデータ駆動型の研究も進めている。

β'- [Pd(dmit)2]2 ( はカチオン ) の第一原理有効模型の解析を行った結果。第一原理計算で求めた反強磁性相 (AF) と量子スピン液体相 (QSL) のエネルギー差 Δ = QSL- AF( 壁面 )、は X = EtMe3Sb での量子スピン液体発現を含む実験相図 ( 底面 ) をよく再現している。

鉄系超伝導体の第一原理ハミルトニアンの微視的パラメータから構築された回帰モデルから得られた実験で得られた転移温度 ( cexp.) と理論予測した転移温度( cpredict) の比較。回帰モデルが実験結果をよく再現できていることがわかる。

Results of the ab initio effective model analysis of β'-X[Pd(dmit)2]2 (X represents a cation). From the ab initio calculations, we obtain the energy difference between the antiferromagnetic (AF) and quantum spin liquid (QSL) phases, Δe = EQSL-EAF (shown at wall
surface). We find that the theoretical results well reproduce the experimental phase diagram (shown at bottom surface) including the quantum spin liquid phase at X = EtMe3Sb.

Experimental Tc (Tcexp.) vs. predicted Tc (Tcpredict) obtained from the regression model,
which is constructed from the microscopic parameters of ab initio Hamiltonians for ironbased superconductors. We can see the regression model reproduce the experimental
results well.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/misawa_group.html

ISSP Digest 2023

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附属極限コヒーレント光科学研究センター
Laser and Synchrotron Research Center

極限コヒーレント光科学研究センター（LASOR）では、
極短パルス、超精密レーザーや大強度レーザーなどの極限的なレーザーおよび、シンクロトロン放射光による先端的ビームラインを開発し、レーザー科学と放射光科学との融合を目指している。これらの最先端光源を用いて、テラヘ
ルツから軟 X 線までの広いエネルギー範囲で、超高時間分
解分光、超精密分光、超高分解能光電子分光、スピン偏極
分光、顕微分光、回折や光散乱、イメージング、発光分光などの研究を行っている。これらの極限的な光源や分光手法を用いて半導体、強相関物質、有機物質、生体物質、表面、界面などの幅広い基礎物性研究とともに、レーザー加工など、社会が求めている学理の探求や産官学協調領域の創出をねらう。柏 I、および II キャンパスの他に、SPring-8やナノテラスにおいて軟 X 線分光の研究を行っている。

センター長 小林 洋平
Leader KOBAYASHI, Yohei
副センター長 秋山 英文
Deputy Leader AKIYAMA, Hidefumi
副センター長 原田 慈久
Deputy Leader HARADA, Yoshihisa

80

ISSP Digest 2023

Laser and Synchrotron Research (LASOR) Center develops newlasers with extreme performance of ultraprecise, high intensity
and ultra-short pulse lasers. The cutting edge soft X-ray beamline
is also developed using synchrotron radiation. LASOR center is
responsible for the advanced spectroscopy such as high resolution,
time-resolved spectroscopy, diffraction or scattering imaging, by new
coherent light sources based on laser and synchrotron technology
over a wide spectrum range from terahertz to X-ray. In LASOR
center, a variety of materials sciences for semiconductors, stronglycorrelated materials, molecular materials, surface and interfaces, andbio-materials are studied as well as industrial science such as laser
processing using advanced light sources and advanced spectroscopy.
The aim of LASOR center is synthetic science for photon sciences andcollaborations with materials science. Most of the research activities
on the development of new lasers with an extreme performance andthe application to material science are studied in specially designed
buildings D and E with large clean rooms and the isolated floorin Kashiwa Campus. On the other hand, the experiments utilizing
the synchrotron radiation are performed at SPring-8 (Hyogo) andNanoTerasu (Miyagi).

極限コヒーレント光科学研究センター

板谷研究室

Itatani Group

研究テーマ Research Subjects1

位相制御された高強度極短パルスレーザーの開発

2

軟Ｘ線アト秒パルス発生と原子・分子・固体のアト秒分光

Development of phase-stable intense ultrashort-pulse lasers
Laser and Synchrotron Research Center

Generation of soft-X-ray attosecond pulse, attosecond spectroscopy ofatoms, molecules, and solids
3

強レーザー場中での超高速現象の観測と制御
Observation and control of ultrafast phenomena in strong optical ﬁelds

助教

4

超高速軟Ｘ線分光法の開発

Research Associate
KURIHARA, Takayuki

Development of ultrafast soft X-ray spectroscopy

准教授

板谷

栗原

貴之

特任助教

水野

智也

Project Research Associate
MIZUNO, Tomoya

治郎

Associate Professor ITATANI, Jiro

専攻 Course

板谷研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

高強度極短パルスレーザーの開発と、フェムト秒からアト秒領域の超高速現象に関する研究を行っている。光源開発
極短パルス光源の開発と、気体・固体・液体媒質での高次高調波発生を利用した多様な短波長パルス光源に関する研究を行っている。また、チタンサファイアレーザーを超えた次世代極短パルスレーザー光源を目指した光源技術の開発も進めている。光源利用に関しては、アト秒軟Ｘ線パルスの超高速分光応用、原子・分子・固体中での高強度光電場で駆動された非線形光学現象に関する研究を主に行っている。位相制御
された高強度極短パルス光源を基盤技術とした波長変換により、テラヘルツから軟 X 線までをカバーした超高速分光が実

Itatani Groupに関しては、可視から中赤外領域での位相制御された高強度

We are working on the development of intense ultrashort pulse
light sources and their applications in ultrafast spectroscopy on the
femtosecond to attosecond time scale. In light source R&D, we focus on
the generation of waveform-controlled intense optical pulses from thevisible to the mid-infrared spectral range and the generation of shortwavelength ultrashort pulses using the physics of high-order harmonic
generation in gases, solids and liquids. In addition, we are developing
the building blocks of next-generation light sources to overcome thelimitations of current Ti:sapphire laser-based technologies. Based onthese novel light sources and techniques, we are developing attosecond
soft X-ray spectroscopy and other ultrafast methods to probe fielddriven nonlinear processes in atoms, molecules, solids, and liquids. Our
waveform-controlled intense light sources and related technologies are
expected to realize novel ultrafast spectroscopy covering an extremely
broad spectral range from THz to soft x-rays. Our goal is to observeand control the ultrafast dynamics of non-equilibrium states of matter
through various degrees of freedom.

現可能であり、物質の非平衡状態における動的過程を様々な
自由度を通して実時間観測し、さらには光で制御することを目指している。

アト秒軟 X 線パルスを用いた N2O 分子の過渡吸収分光と、内殻励起に関与する
エネルギー準位、観測されたサブサイクルの変調を受けた過渡吸収スペクトル。

（左）強レーザー場中での光電子の再散乱によって得られるキャリア・エンベロー
プ位相依存性に依存した光電子スペクトル、（右）観測された光電子スペクトルから再構成された微分散乱断面積と理論との比較。

Schematic of transient absorption spectroscopy of N2O molecule using attosecond soft
x-ray pulses, energy levels involved in inner-shell excitation, and the observed transientabsorption spectra. The observed ultrafast modulation is due to the tunnel ionization of
the molecule in a core-hole state.

(Left) Carrier-envelope phase dependence of the photoelectron spectra observed byrescattering of laser-accelerated photoelectrons. (Right) Comparison of the differential
scattering cross section reconstructed from the observed phase-dependent photoelectron
spectra. The good agreement indicates that quantitative information can be obtained fromthe high-energy rescattering phenomena.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/itatani_group.html

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Science
Laser
and Synchrotron Research Center

岡﨑研究室

Okazaki Group

研究テーマ Research Subjects1

極低温超高分解能レーザー ARPES による非従来型超伝導の機構解明
Mechanisms of unconventional superconductivities investigated byultralow-temperature and ultrahigh-resolution laser ARPES

2

高次高調波レーザー時間分解 ARPES による光誘起相転移の機構解明
Mechanisms of photo-induced phase transitions investigated by HHG
laser time-resolved ARPES

3

助教

鈴木

剛

Research Associate
SUZUKI, Takeshi

先端レーザーを用いた高分解能・時間分解 ARPES 装置の開発
Developments of high-resolution/time-resolved ARPES systems using
advanced lasers
准教授

岡﨑

浩三

Associate Professor OKAZAKI, Kozo

専攻 Course

岡﨑研究室

新領域物質系
Adv. Mat., Frontier Sci.

角度分解光電子分光は物質中の電子の運動量とエネルギーの分散関係 ( バンド構造 ) を直接観測できる強力な実験手法

Okazaki Groupである。本研究室では、最高エネルギー分解能 70 μeV、最低測定温度 1 K という世界最高性能を有するレーザー角度分
解光電子分光装置を用いて、非従来型超伝導体の電子構造、
超伝導ギャップ構造を直接観測することでその機構解明を目指している。また、フェムト秒レーザーをポンプ光、その高次高調波をプローブ光として用いる時間分解光電子分光では、非平衡状態におけるバンド構造の過渡特性も観測できる。本研究室では、高次高調波をプローブ光に用いた時間分解光電子分光装置を用いて、光誘起相転移の機構解明や光による物性制御を目指している。レーザー開発の研究室と協力することにより、先端レーザーを用いた光電子分光装置の開発・改

Angle-resolved photoemission spectroscopy is a very powerfulexperimental technique that can directly observe a dispersion relation
between momentum and energy (band structure) of the electrons insolid-state materials. In our group, we are aiming for understanding themechanisms of unconventional superconductivity by direct observationsof the electronic structures and superconducting-gap structures of
unconventional superconductors by laser-based angle-resolved
photoemission system with a world-record performance that achieves the
maximum energy resolution of 70 μeV and lowest cooling temperatureof 1K. In addition, by time-resolved photoemission spectroscopy
utilizing a femtosecond laser as pumping light and its high harmonic as
probing light, we can observe ultrafast transient properties of the band
structure in a non-equilibrium state. We are aiming for understanding themechanisms of photo-induced phase transitions and control of physicalproperties of materials by light by using time-resolved photoemission
spectroscopy utilizing high harmonic laser as probing light. We are also
developing and improving photoemission systems that utilizes advanced
lasers in collaboration with the laser development groups.

良にも取り組んでいる。

カゴメ超伝導体 Cs(Va,Ta)3Sb5( c = 5.2 K) のフェルミ面と超伝導ギャップ

励起子絶縁体 Ta2NiSe5 における光誘起絶縁体 - 金属転移

Fermi-surface map and superconducting gap of the Kagome superconductor
Cs(Va,Ta)3Sb5(Tc = 5.2 K)

Photo-induced insulator-to-metal transition in an excitonic insulator Ta2NiSe5 observedby HHG laser TRPES. a, b. Spectra before and after pump, respectively.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/okazaki_group.html

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門科学Division
研究セ
ンター Matterof Condensed
Science
Laser
and Synchrotron Research Center

木村研究室

Kimura Group

研究テーマ Research Subjects
1

超精密加工・計測法を活用した高精度 X 線光学素子の開発
Development of high-precision X-ray optical devices using ultraprecision fabrication and measurement techniques

2

X線自由電子レーザーによる液中試料フェムト秒イメージング
Femtosecond imaging of samples in liquids using X-ray free-electron
lasers34位相回復計算を利用したレンズレスイメージング

助教

Lens-less Imaging Using Phase Recovery Calculation

Research Associate
TAKEO, Yoko

X 線自由電子レーザー集光ビームによる非線形光学現象の研究

竹尾

陽子

Study of Nonlinear Optical Phenomena with Strongly-Focused X-ray
Free Electron Laser
准教授

木村

隆志

Associate Professor KIMURA, Takashi

専攻 Course

木村研究室

工学系物理工学
App. Phys., Eng.

本研究室では、X 線自由電子レーザーや放射光、高次高調波といった先端 X 線光源を利用した、新たな顕微イメージン
迫る超精密加工・計測技術や電子ビームリソグラフィなどの半導体製造プロセスを組み合わせ、様々な種類の新規 X 線
光学素子を設計・作製している。具体的には、X 線用の超高精度集光ミラーや分光光学素子、溶液中試料計測のためのマ
イクロ流路デバイスなどのほか、計算機を利用したレンズレ
スイメージングのための位相回復アルゴリズムの開発を現在行っている。また、集光された大強度 X 線ビームによる非線

Kimura Group

グ技術の開発に取り組んでいる。そのために、原子レベルにWe are developing new micro-imaging techniques using advanced X-ray
sources such as X-ray free-electron lasers, synchrotron radiation andhigh-order harmonics.
We design and fabricate various types of novel X-ray optical elementsby combining ultra-precise fabrication and measurement technologies
at the atomic level with semiconductor fabrication processes suchas electron beam lithography. Specifically, we are developing ultraprecise focusing mirrors and spectroscopic optical elements for X-rays,
microfluidic devices for measuring samples in solution, and phase
recovery algorithms for computer-aided lens-less imaging. By combining
advanced X-ray light sources with ultra-precise X-ray optical elements,
we aim to open up new science by linking mesoscopic microstructuresand physical properties with unprecedented spatial and temporal
resolution in organic and non-organic materials.

形光学現象の開拓にも取り組んでいる。こうした先端 X 線光源と超精密 X 線光学素子を組み合わせたイメージングによって、生物・非生物を問わず、メゾスコピックな微細構造と物性の関係を従来にない空間的・時間的分解能で結びつけ、新たなサイエンスを切り拓くことを目指している。

SPring-8 の BL07LSU に構築した軟 X 線タイコグラフィ装置 CARROT(Coherent
Achromatic Rotational Reﬂective Optics for pTychpgrahy)。 全 反 射 ウ ォ ル タ ー
ミラーを利用した光学系を導入することにより、様々な波長の軟 X 線で試料を50 nm 程度の分解能でイメージングすることが可能である。
Soft X-ray ptychography system CARROT (Coherent Achromatic Rotational Reflective
Optics for pTychpgrahy). We constructed this achromatic soft X-ray imaging system with50 nm spatial resolution at BL07LSU of SPring-8.

タイコグラフィにより計測した哺乳類細胞の軟 X 線吸収（上段）・位相像（下段）。
細胞内の微細構造を薄片化することなく透過観察することが可能である。
Soft X-ray transmission (upper) and phase (lower) images of a mammalian cell measured
by ptychography. Intracellular structures can be observed without thinning the sample.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/kimura_group.html

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部光
門科学Division
研究セ
ンター Matterof Condensed
Science
Laser
and Synchrotron Research Center

小林研究室 Kobayashi Group
研究テーマ Research Subjects
1

超短パルスレーザーシステムの研究開発及びレーザーの超精密制御

2レーザー加工の学理

3

医療応用中赤外分子分光

Development and precise control of ultrashort pulse laser systems
Fundamental understanding on laser processing
助教

Precision spectroscopy of molecules for medical applications
4

谷

峻太郎

Research Associate
TANI, Shuntaro

サイバーフィジカルシステム
Cyber-Physical System
教授

小林

洋平

Professor KOBAYASHI, Yohei

専攻 Course

小林研究室

工学系物理工学
App. Phys., Eng.

最先端レーザーの研究開発とそれを用いた精密・高強度光科学の研究を行っている。特に超短パルスレーザーと超狭帯

Kobayashi Group域レーザーとの融合領域である光周波数コムおよびその応用手法の開発と、超短パルス・ハイパワーレーザーを用いたレーザー加工の学理の構築を中心課題としている。レーザー光源
開発は Yb ドープセラミックやファイバーの技術を基に、超高繰り返し、超高平均パワーのレーザーシステムを近赤外、中赤外、紫外、真空紫外の波長領域において展開する。超高繰り返しの方向では世界最小のカーレンズモード同期レーザーを保有する。フェムト秒レーザーをベースとした高輝度
コヒーレント真空紫外光での光電子分光や呼気診断を目指した医療応用の中赤外超精密分子分光を行っている。レーザーWe are developing advanced laser technologies and their applications.
Both ultimate technologies of ultrashort pulse generations and ultra
narrow-band laser generations were mixed, the optical frequency
comb then was born. It opened up a new research area such as carrierenvelope-phase dependent phenomena, attosecond physics, and precision
spectroscopy by using a femtosecond light source. It also realized thehigh-repetition and high-intensity physics. It could create wide field of
applications in the physics, metrology, medical science, and astronomy.
We are developing an Yb-fiber laser-base optical frequency comb, XUV
frequency comb, and high-power fiber chirped pulse amplifier system forthese applications. The high-repetition-rate laser system will be applied
for a calibration of a spectrograph in an observatory or an arbitrary
waveform generation in an optical field, or a breath diagnosis.
In addition, we are studying the fundamental processes of laser
processing and bridging the gap between them and industrial
applications. We would like to know “How is a material cut?”

加工の素過程となる光と物質の相互作用において、レーザー
加工の学理構築に取り組んでいる。 なぜものは切れるのか？
を知りたい。

光周波数コムによる原子分光。自作超高エネルギー分解分光器と超高繰り返し
モード同期レーザーとの組み合わせにより縦モードが分離された分光が可能となった。図はメタステーブル He の縦モード分解分光の例。

レーザー加工過程のサブピコ秒時間分解測定
Measurement of laser processing dynamics with sub-picosecond time resolution.

Optical frequency comb based ultra-high precision spectroscopy. The combination ofultra-high repetition-rate laser and ultra-high resolution spectrograph makes it possible toresolve each comb tooth to detect the meta-stable He atom.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/kobayashi_group.html

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Science
Laser
and Synchrotron Research Center

近藤研究室

Kondo Group

研究テーマ Research Subjects
1

極限レーザーを励起光源とする超高分解能角度分解光電子分光装置の開発Development of a laser-excited ARPES system with ultra-high energy
resolution2

角度分解・スピン分解・時間分解光電子分光で見る超伝導やトポロジカル量子相Superconductivity and topological quantum phase investigated byangle-, spin-, and time-resolved photoemission spectroscopy

3

助教

森

亮

Research Associate
MORI, Ryo

放射光を利用した光電子分光で研究する強相関電子系物理
Strongly correlated physics studied by photoemission with synchrotron
radiation
准教授

近藤

猛

Associate Professor KONDO, Takeshi

専攻 Course

近藤研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

固体中の電子が描くバンド構造は、あらゆる電子物性を理解する上での基礎を与える。角度分解光電子分光は、光で励グすることでバンド構造を可視化する強力な実験手法である。
この技術をベースとして、バンドが持つスピン構造を同定したり、パルス光で制御する非平衡ダイナミクスをフェムト秒
スケールで観測することで、多彩な電子物性がバンド構造を通して見えてくる。当研究室では、このような卓越した光電子分光技術を駆使して、( 高温 ) 超伝導体、重い電子系や電子相関系物質、トポロジカル量子相、固体表面や薄膜で制御する量子井戸構造などの電気磁気物性を、直接観察で得られる
バンド構造を舞台に研究する。さらには、極限レーザー光源
及びそれを用いた高精度な光電子分光装置を開発し、フェルミ準位極近傍の微細な電子構造 ( エネルギーギャップや素励

Kondo Group

起する光電子を角度及びエネルギーの関数としてイメージン

The momentum-resolved band structure provides fundamental
information to understand the electronic properties of materials. The
angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES) is a powerful
technique to visualize the band structure by mapping the intensities ofphotoelectrons as a function of angle and energy. With the spin-resolved
technique, we can also identify the spin-polarized character of the band.
In addition, the time-resolved ARPES realized with a pump-probe
technique can track the reordering process of electron system from its
nonequilibrium state. In our laboratory, we utilize these various ARPES
techniques and study the following phenomena: nonconventional
superconductors, heavy fermions, strongly correlated systems,
topological quantum phases, and quantum well states. Furthermore, wedevelop a new ARPES machine capable of achieving both the lowest
measurement temperature and the highest energy resolution in theworld by innovating a 3He cryostat and a laser source. The state-of-art
equipment will enable us to identify even a subtle electronic feature
close to the Fermi level, such as an energy gap and a mode-coupleddispersion, which is typically tied to exotic behaviors of conduction
electrons.

起との相互作用 ) を解明する。

(a) 銅酸化物高温超伝導体 Bi2Sr2CuO6+d の結晶構造。(b) 光電子アナライザー。
(c) 角度分解光電子分光実験の模式図。
(d) バンド分散のスナップショット。
(e) バンド構造の全体図。(f) フェルミ面周りで描く超伝導と擬ギャップの競合関係。(g) 超伝導転移温度 ( c) より高温 ( 黒線 ) と低温 ( 赤線 ) で測定したフェルミ面周りのスペクトル。(h) (g) で示すスペクトルの c 上下での差分。超伝導成分が赤で塗られており、(f) で模式的に示す赤の領域と対応する。
(a)Crystal structure of Bi2Sr2CuO6+d high-Tc superconductor. (b) ARPES analyzer. (c) Diagram of ARPES experiment. (d) Snapshot of dispersion image. (e) Wholeband structure. (f) Competition between superconducting gap and pseudogap. (g) Spectra around Fermi surface below (red) and above (black) superconducting
transition temperature (Tc = 35K). (h) Difference between the curves in (g). (h) Coherent spectral weight is painted with a red color, which is corresponding to the redregion represented in (f).

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/kondo_group.html

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and Synchrotron Research Center

原田研究室

Harada Group

研究テーマ Research Subjects
1

水溶性液体の電子状態とミクロ不均一性、固液界面の相互作用に関する研究
Electronic structure analysis of aqueous solutions to study
microheterogeneity and interaction at solid-liquid interfaces

2

電 池 触 媒 、電 池 電 極 の 表面反応解析、電気化学反応、光触媒反応
解析、金属タンパク質の機能解析のためのその場分析手法の開発
Development of in situ soft X-ray spectroscopy for surface reactionof battery catalysts and electrodes, electrochemical reaction,
photocatalytic reaction and functionality of metalloproteins3

軟Ｘ線発光分光の超高エネルギー分解能化と時間分解分光のための基礎光学研究原田研究室

Basic study on ultrahigh energy resolution optics for soft X-ray
emission and time-resolved spectroscopy

当研究室では、世界最高輝度の放射光Ｘ線源の一つである
SPring-8 と NanoTerasu において ʻ 軟Ｘ線 ʼ と呼ばれる光を用Harada Group

いて新しい分光法を開拓し、物質の電気的、磁気的性質、光学応答を司る電子状態をその成因に遡って調べる研究を行っている。特に光散乱の一種である軟Ｘ線発光分光に着目し、強相関物質における素励起（結晶場励起、スピン励起、マグ
ノン励起、電荷密度波励起、軌道波励起など）の直接観測とその成因の研究、水溶性液体、固液界面 / 気液界面の電子状
態とミクロ不均一性の観測、燃料電池触媒・二次電池電極の表面反応解析、光触媒反応解析のためのその場（オペランド）
分析装置の開発、金属タンパク質の電子状態解析など、軟Ｘ
線発光分光を適用しうるあらゆる物質群を研究対象としている。また基礎光学研究として軟Ｘ線吸収・発光分光の超高性

木内久雄

Research Associate
KIUCHI, Hisao

強相関物質における素励起（結晶場励起、スピン励起、
マグノン励起、
電荷密度波励起、軌道波励起）の直接観測とその成因の研究
Study on the origin and observation of elementary excitations (crystal
field excitation, spinon, magnon, charge density wave, orbiton) instrongly correlated materials

4

助教

教授

原田

慈久

Professor HARADA, Yoshihisa

専攻 Course
新領域物質系
Adv. Mat., Frontier Sci.

We explore the origin of the electronic structure of materials responsible
for their electronic, magnetic and optical property using intense andenergy tunable synchrotron X-ray source: SPring-8 and NanoTerasu,
one of the most brilliant synchrotron facilities in the world. We havedeveloped novel spectroscopies for material science in ‘soft’ X-ray
region. We are leading the world’s soft X-ray emission spectroscopy,a kind of light scattering powerful for electronic structure analyses ofliquids and operando spectroscopy of a variety of catalysts. Our topics
include a study on elementary excitations (crystal field excitation,spinon, magnon, charge density wave, orbiton etc.) in strongly correlatedmaterials, electronic structure analysis of aqueous solutions, interaction
at solid-liquid and gas-liquid interfaces, the surface reaction of fuelcell battery catalysts and rechargeable battery electrodes, electronic
structure analysis of reaction center in metalloproteins, electrochemicaland photocatalytic reactions. We also explore basic study on highperformance soft X-ray absorption and emission spectroscopy aswell as advanced application of soft X-ray spectroscopic imaging incollaboration with Prof. Takashi Kimura laboratory.

能化のためのＲ＆Ｄ、および木村隆志研究室と共同して軟Ｘ
線顕微分光イメージングの応用研究を行っている。

当研究室が SPring-8 で独自に開発した 50 meV の高エネルギー分解能を持つ角度分解軟Ｘ線発光分光装置。2024 年 4 月より NanoTerasu で稼働する。

極めて均一かつナノメートルサイズの穴を持つ機能性イオン液晶膜が、特定のイオンを選択的に透過するために「イオンを取り巻く水の水素結合構造を認識している」ことが軟 X 線発光分光で明らかとなった。

Angle-resolved soft X-ray emission spectrometer with high energy resolution of 50 meV,
originally developed by our laboratory at SPring-8, which is moved and will be operated
at NanoTerasu from April 2024.

Soft X-ray emission spectroscopy has revealed that functional ionic liquid crystalline
membranes with extremely uniform, nanometer-sized pores recognize the "hydrogenbonded structure of water surrounding the ions" in order to selectively permeate specificions.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/harada_group.html

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and Synchrotron Research Center

松田巌研究室I. Matsuda Group

研究テーマ Research Subjects1

単原子層におけるディラックフェルミオン

2

X 線自由電子レーザーを用いた非線形 X 線分光の研究

3

オペランド X 線実験による表面上分子・キャリアダイナミク
スの研究

Dirac Fermions in monatomic layers
Study of non-linear X-ray spectroscopy by X-ray free electron laser

surfaces4

助教

X-ray experiments to study molecule and carrier dynamics at

次世代放射光におけるアンジュレータビームラインの先端技
術開発
Developments of frontier technologies for undulator beamlines of thenext generation synchrotron radiation

堀尾

眞史

Research Associate
HORIO, Masafumi

教授

松田

巌

Professor MATSUDA, Iwao

専攻 Courses
Phys., Sci.

高輝度放射光、X 線自由電子レーザー、高次高調波発生レー
ザーから発生する真空紫外線〜軟 X 線を用いた吸収分光・光電子分光・非線形分光の技術開発をし、完成した先端分光装するオペランド実験を実施している。光源それぞれの特性を利用してフェムト秒からミリ秒まで各時間スケールでの動的変化をリアルタイムで追跡してそれぞれの詳細を明らかにすると共に、時系列情報をつなぎ合わせて動的現象の全貌も理解する研究を推進している。研究室では主にディラック電子系を有した単原子層や強相関物質の表面 / 界面系を対象とし、その合成と物性 / 機能性の研究を行っている。 次世代放射Chem., Sci.

We have developed advanced techniques for absorption spectroscopy,
photoelectron spectroscopy, and nonlinear spectroscopy using vacuum
ultraviolet rays to soft X-rays, generated from high-intensity synchrotron
radiation, X-ray free electron lasers, and high-order harmonic generation
lasers. With our completed spectroscopy systems, we have conducted
operando experiments to “in situ” observe any changes of the material
states under the operation conditions of functionalities. Using thecharacteristics of each light source, the dynamic changes in each timescale from femtoseconds to milliseconds are tracked in real time toclarify the details and a series of the temporal information is chronicallyconnected to capture the whole picture of the dynamic phenomenon.
In our laboratory, we are mainly studying syntheses and functionalities
of monatomic layers with exotic Dirac Fermions and at surfaces/interfaces of strongly correlated materials. We are devoting ourselvesin constructions of beamlines and endstations for the next-generationsynchrotron radiation facilities.

I. Matsuda Group置を使って材料の動作下における状態変化を「その場」観測

理学系化学

松田巌研究室理学系物理学

光施設のビームライン及びエンドステーションの建設にも携わっている。

本研究室で合成および測定した原子層のコレクション。それぞれ特有のディラッ
ク電子系を成しており、電子状態とキャリアダイナミクスを詳細に調べた。

GaFeO3 結晶からの軟 X 線第２次高調波発生 (SHG) と元素共鳴効果の観測。(a) X
線自由電子レーザー施設 SACLA BL-1 での実験の様子。(b)Fe 3p の吸収スペクト
ル。入射光 , I0, に対する (c) 基本波と (d,e) SHG 波の依存性。

A collection of monatomic layers with various types of Dirac Fermions that are synthesized and examined in our group.

The soft X-ray second harmonic generation (SHG) and the Fe 3p resonant effect in the
GaFeO3 crystal using free electron laser. (a) The measurement set-up and (b) the absorption spectrum. Intensity, I, of (c) the fundamental (ħω = 27.5 eV), (d,e) SHG (2ħω = 55
and 53eV) with respect to the incident intensity, I0.

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/i._matsuda_group.html

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and Synchrotron Research Center

松永研究室

Matsunaga Group

研究テーマ Research Subjects1

高強度位相安定テラヘルツ - 中赤外パルス光源開発及び検出技
術開発
Development of intense, phase-locked terahertz-mid infrared pulse
generation and detection technique2

光電場で強励起された非平衡多体系の超高速ダイナミクスの研究
Ultrafast nonequilibrium dynamics of many-body systems in solids
driven by strong light ﬁeld

3

助教

トポロジカル半金属における巨大非線形応答と非平衡現象
Nonlinear responses and nonequilibrium phenomena in topologicalsemimetals

4

室谷

悠太

Research Associate
MUROTANI, Yuta

テラヘルツ高速スピントロニクス
High-speed terahertz spintronics

准教授

松永

隆佑

Associate Professor MATSUNAGA, Ryusuke

専攻 Course

松永研究室

理学系物理学
Phys., Sci.

テラヘルツから中赤外・近赤外・可視域にわたるコヒーレ
ント光源を用いて、物質の光応答と光電場によって誘起されMatsunaga Groupる非平衡状態の性質を調べている。特にテラヘルツ周波数帯のフォトンエネルギーは数 meV 程度であり、物性物理において重要なフェルミ面近傍の電磁応答を調べることができる
重要な実験手法となっている。さらに近年開発された極めて高い電場尖頭値を持つ高強度テラヘルツ波を駆使することで、
低エネルギーの素励起を共鳴的に強く励起する、あるいは物質中の素励起よりもさらにエネルギーの低い光電場による非共鳴的励起によってコヒーレントな相互作用を調べることが可能である。テラヘルツ発生及び検出技術と非線形分光測定

We use coherent light sources based on ultrafast pulsed laser technology
to generate terahertz wave, mid- and near-infrared, and visible lightto study the dynamics of light-induced nonequilibrium processes ina variety of materials. Particularly terahertz spectroscopy can reveal
low-energy electromagnetic responses of materials on the range of
millielectronvolts, which include crucial details for the dynamical
motions of electron, phonon, or spin degrees of freedom in condensed
matter physics. A novel route for optical control of materials by strong
resonant or off-resonant excitation by light field has also been madepossible by recently discovered powerful terahertz pulse production
technology. We explore superconductivity or antiferromagnetism,gigantic nonlinearity of topological semimetals, and high-speed spintransport phenomena, in addition to the development of phase-stableterahertz generating and detection techniques and novel nonlinear
spectroscopy schemes.

手法を開発するとともに、超伝導や反強磁性のような多体系の秩序に現れる集団励起や、トポロジカル半金属において巨大に現れる非線形応答、高速スピン輸送現象など、非平衡状態で現れる物質の新たな状態を調べ、その機能性を明らかにする。

高強度テラヘルツパルス発生および位相安定中赤外パルス発生に用いるフェム
ト秒再生増幅パルスレーザーシステム

テラヘルツ電磁応答および Hall 伝導測定に用いる透過・反射・偏光回転精密計
測システム

Regenerative-amplified femtosecond pulse laser system for intense terahertz wave generation and phase-locked mid-infrared light generation

Transmission, reflection, and polarization rotation spectroscopy system for terahertz electromagnetic response and Hall conductivity measurements

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/labs/matsunaga_group.html

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Laser
and Synchrotron Research Center

軌道放射物性研究施設 / 柏（E 棟）・ 播磨（SPring-8 内）・ 仙台（ナノテラス内）
Synchrotron Radiation Laboratory / Kashiwa (E-building)・Harima (in SPring-8)・Sendai (in NanoTerasu)

軌道放射物性研究施設 (SOR 施設 ) は高輝度放射光や軟 X
線レーザーを利用した先端物性研究や実験技術の開発研究を
播磨、仙台、柏の３拠点で行っている。
播磨オフィスでは、高輝度放射光施設 SPring-8 で開発・運用してきた世界最高性能の高速偏光スイッチング軟 X 線アン
ジュレータビームラインを 2022 年度に理研に移管し、現在は理研と共同で軟Ｘ線分光イメージングステーションの R&Dを行っている。また SPring-8 に隣接した X 線自由電子レー
ザー施設 SACLA では非線形 X 線光学の研究分野を開拓し、その学理を探究すると共に新たな分光法としての技術開発を
仙台オフィスは 2022 年 11 月に開室し、東北大学青葉山
新キャンパス内にて整備が進む新しい 3GeV Ｘ線光源施設
NanoTerasu に雰囲気光電子分光ステーション、高分解能軟X 線発光分光ステーション、3 次元ナノ ESCA ステーションを移設して測定技術のさらなる高度化を図り、2024 年度の運用開始に向けて整備を進めている。
柏の物性研 E 棟では LASOR レーザーグループとの連携で軌道放射物性研究施設

行っている。

The Synchrotron Radiation Laboratory (SRL) advances novel materials
research by developing soft X-ray spectroscopic techniques using thehigh-brilliance synchrotron radiation source and soft X-ray lasers at
three sites, Harima, Sendai, and Kashiwa.
In the Harima office, the world's highest performance fast polarizationswitching soft X-ray undulator beamline, developed and operated until
2022, was transferred to RIKEN, and R&D of a soft X-ray spectroscopic
imaging station is conducted in collaboration with RIKEN SPring-8.
At the X-ray free electron laser facility, SACLA, nonlinear X-ray
spectroscopy was developed and the updates have been carried out.
The Sendai office opened from November 2022, and ambient pressure
photoemission spectroscopy, three-dimensional nanoESCA, andhigh-resolution soft X-ray emission spectroscopy stations have beentransported to the new 3GeV X-ray source facility NanoTerasu, which is
being built at the new Aobayama campus of Tohoku University. Theseexperimental stations will be further upgraded and will be operational in
FY2024.
At Kashiwa campus, there are two end-stations of photoemission
spectroscopy in the E-building that have been available for the jointresearch program. One station is dedicated to the spin-, time-, andangle-resolved photoemission spectroscopy and the other is to thetwo-dimensional angle- and time-resolved photoemission spectroscopy.
The light source is a laser that is based on the high-harmonic generationand it is operated in collaboration with the LASOR laser group.

柏/ ・播磨・仙台

高次高調波発生によるレーザー光源を用いたスピン・時間・
角度分解光電子分光装置及び 2 次元角度・時間分解光電子分光装置を整備し、共同利用に供している。

・ Harima
・ Sendai
Synchrotron Radiation Laboratory - Kashiwa

施設長 原田 慈久
Leader HARADA, Yoshihisa
副施設長 松田 巌
Deputy Leader MATSUDA, Iwao

https://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/organization/sor.html

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共通施設
Supporting Facilities

物性研究所には研究活動を円滑に進めていくための共通施設が設けられている。低温実験に不可欠な液体ヘリウムや液体窒素を製造・供給する低温液化室、様々な機械工作を行う工作室、X 線装置や放射性試料の管理を行う放射線管理室、本や雑誌を多数取り揃え、科学文献や情報の供覧・管理を行う図書室などがある。2022 年から微細加工等を行う量子物質ナノ構造ラボが開設され、さらに充実した。
ISSP provides various facilities to support research activities such as the cryogenic service laboratory for supplying liquid helium and liquid nitrogen,the machine shop for various machining, and the radiation safety laboratory for safety in experiments that utilize X-ray, γ-ray and radioactive
materials, and the library. In addition, by opening the Laboratory of Nanoscale Quantum Materials in 2022, ISSP has enriched our capacity for
research and experimentation including nanofabrication among others.

量子物質ナノ構造ラボ
Laboratory of Nanoscale Quantum Materials
運営委員長

三輪

Chairperson : MIWA, Shinji

真嗣

助教

遠藤

彰

Research Associate : ENDO, Akira

技術専門職員

橋本

義昭

Technical Specialist : HASHIMOTO, Yoshiaki

量子物質ナノ構造ラボでは、所内外で合成された新奇物質を微細加工してデバイス化し、所内の様々な先端計測と結びつけ、
量子物性研究を推進することをミッションとしている。ラボスタッフは随時加工相談を受け付けてユーザーへのアドバイスや講習を行う。所内のユーザーは講習を受けることで自ら各装置を利用できる。所外のユーザーも共同利用で来所して自ら各装置を利用できる。
Our goal is to promote solid-state physics research by fabricating novel materials into micro- or nanoscale devices and linking them to various
advanced measurement technologies at ISSP. The laboratory staff is available for consultation on fabrication processes and provides advice andtraining to users. Users within the institute can use the equipment by themselves after appropriate training. Users outside the institute can also use theequipment under the joint-research program.
主要設備
電子線リソグラフィー装置、マスクレスフォトリソグラフィ装置、集束イオンビーム加工装置、イオンエッチング装置、原子間力顕微鏡、
走査型電子顕微鏡、レーザー顕微鏡、ワイヤーボンダー装置、電子線蒸着装置、スパッタ蒸着装置、原子層堆積装置、希釈冷凍機
Main Facilities
Electron beam lithography system, Maskless photolithography system,
Focused ion beam processing system, Dry etching system,
Atomic force microscopy system, Scanning electron microscopy system,
Laser microscopy system, Wire bonding system, Electron beam deposition system,
Sputtering deposition system, Atomic layer deposition system,
Dilution refrigerator system

電子線リソグラフィー装置 ( エリオニクス )。最高加速電圧は75 kV。ビーム径は 2 nm。
Electron beam lithography system (Elionix). The highest acceleration
voltage is 75 kV. The beam diameter is 2 nm.

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ISSP Digest 2023

共通施設
Supporting Facilities

低温液化室
Cryogenic Service Laboratory
低温委員長

山下

穰

Chairperson : YAMASHITA, Minoru

技術専門職員土屋光

Technical Specialist : TSUCHIYA, Hikaru

技術専門職員鷺山

玲子

Technical Specialist : SAGIYAMA, Reiko

一般技術職員清水未来

Technical Associate : SHIMIZU, Miku

低温液化室は液体ヘリウムと液体窒素の供給、および低温技術に関するサービスや柏キャンパス全体の高圧ガスボンベの管理を行っている。液体ヘリウムは研究者や学生の物性研究のために供給される。蒸発したヘリウムガスを回収し、精製して再液化する。2022 年度の液体ヘリウムの生成量と供給量はそれぞれ約 242,000 L、160,000 L である。液体窒素は外部より購入し、供給している。2022 年度の液体窒素の使用量は 752,000 L となっている。
Cryogenic Service Laboratory supplies liquid helium and liquid nitrogen, provides general services concerning cryogenic techniques, and manages
high-pressure gas cylinders for the researchers and the students in Kashiwa Campus. The laboratory has its own liquefiers to produce liquid helium
from the evaporated helium gas that is recovered and purified for recondensing. The recondensed liquid helium is transferred from a 10,000 L storage
vessel to various small storages for users by using a centrifugal immersion pump system. The liquid nitrogen is purchased from outside manufacturer.
In the fiscal year 2022, liquid helium of 242,000 L was produced, of which 160,000 L was supplied to users, and liquid nitrogen of 752,000 L wassupplied.
主要設備

Main Facilities

ヘリウム液化装置Ⅰ（リンデ )ヘリウム液化装置Ⅱ（リンデ )液体ヘリウム貯槽
液体窒素貯槽
回収用ヘリウムガス圧縮機
遠心式ヘリウム汲上ポンプ

Helium liqueﬁer system Ⅰ (Linde)
Helium liqueﬁer system Ⅱ (Linde)
Liquid helium storage vessel
Liquid nitrogen storage tanks
Heloum gas recovery compressor
Centrifugal liquid helium pump system

200 L/hr
233 L/hr
10,000 L
20,000 L
190 m3/hr
20 L/min

ヘリウム再液化事業
世界的なヘリウム需要の高まりによる学術機関への影響を緩和するため、物性研が所有するヘリウム液化装置の利用を学外にまで拡大した再液化事業を 2019年より開始した。持ち込まれたヘリウムガスの精製・再液化を行い、液体ヘリウムを提供する。
これにより、限られた資源であるヘリウムの回収・精製・再液化が広がることを期待する。2022年度は 9,000 L（7件）の液体ヘリウムを供給した。

ヘリウム液化機、貯槽及び遠心汲み上げポンプ
Helium liquefier, storage, and transfer system

Helium Liquefying Service
The continuous increase of the world-wide demands of the scarce natural gas ofhelium causes the repeated crises in obtaining helium gas for academic institutions,requiring actions for the promotion of recycling helium gas. Since 2019, Cryogenic
Service Laboratory opens the use of the helium liqueﬁer system for business outside
the University of Tokyo. The helium gas brought by external users is liqueﬁed after
puriﬁcations, providing liquid helium for the external users. This service is expected toadvance the recycle of helium gas that is otherwise vented to air. FY2022, 9,000 L ofliquid He supplied for 7 projects.

工作室
Machine Shop
工作委員長

金道

Chairperson : KINDO, Koichi

浩一

特任専門職員川口孝志

Projedt Specialist : KAWAGUCHI, Koushi

技術補佐員

村貫

静二

Technical Staﬀ : MURANUKI, Seiji

技術補佐員

岡部

清信

Technical Staﬀ : OKABE, Kiyonobu

工作室は、研究上緊急を要する工作物の加工、研究用の特色ある装置と部品の製作
及びその改良、そして装置設計の相談と助言を行っている。また、研究者自らが研究に必要な機械工作を行うための研究者工作室も設置されている。
The machine shop consists of a metal shop and a researcher’s machine shop, which are equipped withvarious facilities for designing metal. They supply researchers required various original devices andinstruments.
主要設備
機械工作室 ： 5 軸制御マシニングセンター、NC 旋盤、操作フライス盤
研究者工作室 ： 万能旋盤、精密小型旋盤、フライス盤、ボール盤
Main Facilities
Metal Shop： Five-Axis Universal Machining Center, Numerically Controlled Lathe,
Numerically Controlled Milling Machine
Researcherʼs Machine Shop：Universal Lathes, Precision Lathes, Milling Machine

ISSP Digest 2023

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共通施設
Supporting Facilities

放射線管理室Radiation Safety Laboratory
放射線管理委員長

山浦淳一

Chairperson : YAMAURA, Jun-ichi

特任専門職員野澤清和

Project Specialist : NOZAWA, Kiyokazu

放射線管理室は、物性研究所における放射性物質（U 等 核燃料物質を含む）や放射線発生装置（X 線装置を含む）の取扱において、放射線取扱者の放射線障害を防止し、安全を確保することを目的として設置されている。そのため、放射線取扱に関わる全所的な放射線管理業務として、放射性物質や放射線発生装置の新規使用、変更及び廃止に伴う法律手続き、監督官庁に提出する放射線管理報告書等の作成、放射線管理区域の線量測定、X 線装置等の定期検査の実施及び放射線取扱者の被ばく線量や特別健康診断の記録、放射線取扱者の教育訓練等を行っている。また、当室には、U、Th などの非密封核燃料物質や 22Na 密封線源を用いた研究などができる実験室や各種放射線（X 線を含む）検出器を備えている。
The aims of this laboratory are to protect researchers from irradiation due to radioactive sources,
X-rays, γ-rays and so on and to provide rooms for radiation experiments and radiochemical operations
by use of unsealed U, Th and sealed 22Na sources. Various types of survey-meters are provided.
主要設備
化学実験室（非密封核燃料物質を解放で扱える物性研究所唯一の実験室）、ポジトロン実験室（22Na 密封
線源を用いた低速ポジトロンビームによる実験が行える）、熱蛍光線量計、Ge 半導体検出器、α線検出器、
液体シンチレーションカウンター、各種サーベイメーター等、汚染検査室（ハンドフットクロスモニターによる汚染の確認）

ハンドフットクロスモニター
The 7ch hand-foot-clothing monitor

Main Facilities
The rooms for radiation experiments and radiochemical operations (unsealed U, Th and sealed 22Na
source), various types of surveymeters, and, 7ch hand-foot-clothing monitor.

図書室

情報技術室

広報室

Library

Information Technology OfficePublic Relations Office

物性研究所図書室は、所内研究者や大学院生のみ
ならず全国の共同利用研究者の研究・教育活動に資するべく、物性科学を中心とした学術雑誌・図書などの資料を収集し利用に供している。

情報技術室では、物性研究所 LAN および WWW
サーバ（物性研ホームページ）他の各種サーバの管理運用を行い、大学院生を含めた全所内ユーザに提供している。

広報室は、物性研究所の研究成果やアクティビティ
を広く一般に情報発信する業務を行っている。

To contribute to the research and educational activities
of researchers of joint-use and joint-research as well as
inside the Institute, the ISSP Library collects and makes
available journals and books, mainly on condensed
matter physics.

Information Technology Office operates the local area
network in ISSP, and WWW servers for the ISSP home
page (https://www.issp.u-tokyo.ac.jp), and it provides
other servers to support all the users in ISSP.

国際交流室

学生・教職員相談室

ストックルームInternational Lieson OfficeCounseling Services

Stock Room

国際交流室では、物性研究所の国際交流・国際化推進に向けた支援を目的として、外国人客員所員
制度等の国際連携制度や国際ワークショップの運
営支援、英文での情報発信、外国人研究員の来日支援などを行っている。

学生・教職員相談室では、個々の相談に応じてさ
まざまな対応を行い、解決策を探る手伝いを行っている。

ストックルームは、回路部品、真空部品など実験に共通して必要とされる消耗品、その他文房具などの共通物品をそろえている。

A broad array of counseling and referral services areprovided to students, faculties and staffs.

Stock room supplies stationery and parts that arecommonly used in research and experiments.

To promote the international collaborative researchand the inter nationalization of the Institute, theInternational Liaison Office assists in administrating
ISSP Inter national Collaboration Programs that
includes the visiting professorship program and ISSP
international workshops.

92

ISSP Digest 2023

The Public Relations Office is responsible fordisseminating information about the research results andactivities of the ISSP to the general public.

ISSP Digest 2023

93

運営関係の委員会
Management Committee and Council
役 職

氏 名

所長
副所長

廣井
松田

研究部門

善二
康弘

Title

Name

Director

HIROI, Zenji

Vice Director

MATSUDA, Yasuhiro H.

Division of Condensed Matter Science, Leader

YAMASHITA, Minoru

Division of Condenced Matter Theory, Leader

KATO, Takeo

Research Divisions

凝縮系物性研究部門主任
物性理論研究部門主任
ナノスケール物性研究部門主任
機能物性研究グループ主任
量子物質研究グループ主任

山下 穣
加藤 岳生
リップマー
岡 隆史
押川 正毅

ミック

Division of Nanoscale Science, Leader

LIPPMAA, Mikk

Functional Materials Group, Leader

OKA, Takashi

Quantum Materials Group, Leader

OSHIKAWA, Masaki

Research Facilities

附属研究施設附属物質設計評価施設長
附属中性子科学研究施設長

岡本
山室

佳比古
修

Materials Design and Characterization Laboratory, Leader

OKAMOTO, Yoshihiko

Neutron Science Laboratory, Leader

YAMAMURO, Osamu

副施設長
附属国際超強磁場科学研究施設長
附属計算物質科学研究センター長
附属極限コヒーレント光科学研究センター長
副センター長副センター長軌道放射物性研究施設長
副施設長

益田
金道
尾崎
小林
秋山
原田
原田
松田

隆嗣
浩一
泰助
洋平
英文
慈久
慈久
巌

Neutron Science Laboratory, Deputy Leader

MASUDA, Takatsugu

International MegaGauss Science Laboratory, Leader

KINDO, Koichi

Center of Computational Materials Science, Leader

OZAKI, Taisuke

Laser and Synchrotron Research Center, Leader

KOBAYASHI, Yohei

Laser and Synchrotron Research Center, Deputy Leader

AKIYAMA, Hidefumi

Laser and Synchrotron Research Center, Deputy Leader

HARADA, Yoshihisa

Synchrotron Radiation Laboratory, Leader

HARADA, Yoshihisa

Synchrotron Radiation Laboratory, Deputy Leader

MATSUDA, Iwao

物性研協議会 ISSP Advisory Council
Name

Affiliation

Title/Post

HIROI, Zenji

ISSP, the University of Tokyo

Director

Member MATSUDA, Yasuhiro H.

ISSP, the University of Tokyo

Vice Director

Member TSUNETSUGU, Hirokazu

ISSP, the University of Tokyo

Professor

Member AKIYAMA, Hidefumi

ISSP, the University of Tokyo

Professor

Member UWATOKO, Yoshiya

ISSP, the University of Tokyo

Professor

Member KATO, Yasuhiro

Graduate School of Engineering, the University of
Tokyo

Dean

Member OHKOSHI, Shinichi

Graduate School of Science, the University of Tokyo

Dean

Member TOKUNAGA, Tomochika

Graduate School of Frontier Sciences, the Universityof Tokyo

Dean

The University of Tokyo

Executive
Vice President

Member ARIMA, Taka-hisa

Graduate School of Frontier Sciences, the Universityof Tokyo

Professor

教授

Member SHIMIZU, Katsuya

Graduate School of Engineering Science, Osaka University Professor

筑波大学数理物質系物理学域

教授

Member HATSUGAI, Yasuhiro

古川

はづき お茶の水女子大学基幹研究院

教授

Member FURUKAWA, Hazuki

松尾由賀利 法政大学理工学部創生科学科教授

Member MATSUO, Yukari

Department of Advanced Sciences, Hosei University

Professor

委員

芥川

智行

教授

Member AKUTAGAWA, Tomoyuki

Institute of Multidisciplinary Reserch for Advanced
Materials, Tohoku University

Professor

委員

佐々木

所長

Member SASAKI, Takahiko

Institute for Materials Research, Tohoku University

Director

Member AOKI, Shinya

Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto
University

Director

Member ITOH, ShinichiInter-University Research Institute Corporation HighEnergy Accelerator Research Organization

Professor

所属

役職/職名

議長
委員
委員
委員
委員

廣井
松田
常次
秋山
上床

氏名

善二
康弘
宏一
英文
美也

東京大学物性研究所
東京大学物性研究所
東京大学物性研究所
東京大学物性研究所
東京大学物性研究所

所長
副所長
教授
教授
教授

Chair

委員

加藤

泰浩

東京大学大学院工学系研究科

研究科長

委員

大越

慎一

東京大学大学院理学系研究科

研究科長

委員

徳永

朋祥

東京大学大学院新領域創成科学研究科 研究科長

委員

齊藤

延人

東京大学

委員

有馬

孝尚

東京大学大学院新領域創成科学研究科 教授

委員

清水

克哉

大阪大学基礎工学研究科

委員

初貝

安弘

委員
委員

委員
委員

94

東北大学多元物質科学研究所

青木孝彦 東北大学金属材料研究所
京都大学基礎物理学研究所

晋一

高エネルギー加速器研究機構
物質構造科学研究所

伊藤愼也

理事・副学長Member SAITO, Nobuhito( 研究担当 )所長
教授

Faculty of Pure and Applied Sciences Department of
Physics, the University of Tsukuba
Faculty of Core Research Natural Science Division,
Ochanomizu University

Institute for Molecular Science, National Institutcs of
Natural Sciences
Graduate School of Engineering, the University of
Tokyo

Professor
Professor

教授

Member ISHIZAKI, Akihito

達生 東京大学大学院工学系研究科教授

Member HASEGAWA, Tatsuo

長谷川 修司 東京大学大学院理学系研究科
小形 正男
東京大学大学院理学系研究科
島川 祐一
京都大学化学研究所

教授
教授
教授

Member HASEGAWA, Shuji

Graduate School of Science, the University of Tokyo

Professor

Member OGATA, Masao

Graduate School of Science, the University of Tokyo

Professor

Member SHIMAKAWA, Yuichi

Institute for Chemical Research, Kyoto University

Professor

委員

石﨑

委員

長谷川

委員
委員
委員

ISSP Digest 2023

章仁

自然科学研究機構分子科学研究所

Professor
Professor

人事選考協議会 Selection Council
議長
委員
委員
委員
委員
委員

氏 名

所属

廣井 善二
求 幸年
網塚 浩
野原 実
佐々木 孝彦楠瀬 博明

東京大学物性研究所
東京大学大学院工学系研究科
北海道大学大学院理学研究院
広島大学大学院先進理工系科学研究科
東北大学金属材料研究所
明治大学理工学部

他、所内委員 5 名

Chair

Name

Affiliation

HIROI, Zenji

ISSP, the University of Tokyo

Member MOTOME, Yukitoshi

Graduate School of Engineering, the University of Tokyo

Member AMITSUKA, Hiroshi

Faculty of Science, Hokkaido University

Member NOHARA, Minoru

Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University

Member SASAKI, Takahiko

IMR, Tohoku University

Member KUSUNOSE, Hiroaki

School of Science and Technology, Meiji University

5 other members from ISSP faculty

共同利用施設専門委員会 Advisory Committee for Joint Usage
ISSP Faculty

所内委員

議長
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員

東京大学物性研究所長
附属物質設計評価施設
東京大学物性研究所副所長
松田 康弘
附属国際超強磁場科学研究施設
三輪 真嗣
量子物質研究グループ
山下 穣
凝縮系物性研究部門
長谷川 幸雄ナノスケール物性研究部門
リップマー ミック ナノスケール物性研究部門
押川 正毅
量子物質研究グループ
岡本 佳比古附属物質設計評価施設
川島 直輝
附属物質設計評価施設
山室 修
附属中性子科学研究施設
眞弓 皓一
附属中性子科学研究施設
金道 浩一
附属国際超強磁場科学研究施設
小濱 芳允
附属国際超強磁場科学研究施設
尾崎 泰助
附属計算物質科学研究センター
小林 洋平
附属極限コヒーレント光科学研究センター
原田 慈久
附属極限コヒーレント光科学研究センター
松田 巌
附属極限コヒーレント光科学研究センター
廣井

善二

Chair

HIROI, Zenji

Member MATSUDA, Yasuhiro H.

ISSP Director
Materials Design and Characterization Laboratory
ISSP Vice Director
International MegaGauss Science Laboratory

Member MIWA, Shinji

Quantum Materials Group

Member YAMASHITA, Minoru

Division of Condensed Matter Science

Member HASEGAWA, Yukio

Division of Nanoscale Science

Member LIPPMAA, Mikk

Division of Nanoscale Science

Member OSHIKAWA, Masaki

Quantum Materials Group

Member OKAMOTO, YoshihikoMaterials Design and Characterization Laboratory

Member KAWASHIMA, Naoki

Materials Design and Characterization Laboratory

Member YAMAMURO, Osamu

Neutron Science Laboratory

Member MAYUMI, Koichi

Neutron Science Laboratory

Member KINDO, Koichi

International MegaGauss Science Laboratory

Member KOHAMA, Yoshimitsu

International MegaGauss Science Laboratory

Member OZAKI, Taisuke

Center of Computational Materials Science

Member KOBAYASHI, Youhei

Laser and Synchrotron Research Center

Member HARADA, Yoshihisa

Laser and Synchrotron Research Center

Member MATSUDA, Iwao

Laser and Synchrotron Research Center

Member from outside the ISSP

所外委員

委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員
委員

辺土
小林
陰山
大串
吉田
野尻
岸根
紺谷
和達
石田
鬼丸
遠山

正人
研介
洋
研也
紘行
浩之
順一郎
浩
大樹
憲二
孝博
貴巳

琉球大学理学部
東京大学大学院理学系研究科
京都大学大学院工学研究科
東北大学大学院理学研究科
北海道大学大学院理学研究院
東北大学金属材料研究所
放送大学教養学部
名古屋大学大学院理学研究科
兵庫県立大学大学院理学研究科
京都大学大学院理学研究科
広島大学大学院先進理工系科学研究科
東京理科大学先進工学部

Member HEDO, Masato

Faculty of Science, University of the Ryukyus

Member KOBAYASHI, Kensuke

Graduate School of Science, the University of Tokyo

Member KAGEYAMA, Hiroshi

Graduate School of Engineering, Kyoto University

委員

香取

浩子

委員
委員
委員
委員
委員
委員

関根
堀田
木村
山本
細越
木村

ちひろ
知佐
剛
文子
裕子
昭夫

委員

矢代

航

委員

萩原

政幸

Member OHGUSHI, Kenya

Graduate School of Science, Tohoku University

Member YOSHIDA, Hiroyuki

Faculty of Science, Hokkaido University

Member NOJIRI, Hiroyuki

Institute for Materials Research, Tohoku University

Member KISHINE, Jun-ichiro

The Open University of Japan

Member KONTANI, Hiroshi

Graduate School of Science, Nagoya University

Member WADATI, Hiroki

Graduate School of Material Science, University of Hyogo

Member ISHIDA, Kenji

Graduate School of Scinece, Kyoto University

Member ONIMARU, Takahiro

Graduate School of Advanced Sciences of Matter, Horoshima University

Member TOHYAMA, Takami

Faculty of Advanced Engineering, Tokyo University of Science

東京農工大学工学研究院

Member KATORI, Hiroko

Faculty of Engineering, Tokyo University of Agriculture andTechnology

室蘭工業大学大学院工学研究科
東京大学大学院総合文化研究科
東京大学大学院工学系研究科
芝浦工業大学工学部
大阪公立大学大学院理学研究院
広島大学大学院先進理工系科学研究科
東北大学国際放射光イノベーション・スマー
ト研究センター
大阪大学大学院理学研究科附属先端強磁場科学研究センター

Member SEKINE, Chihiro

Graduate School of Engineering, Muroran Institute of Technology

Member HOTTA, Chisa

Graduate School of Arts and Sciences, the University of Tokyo

Member KIMURA, Tsuyoshi

Graduate School of Engineering, the University of Tokyo

Member YAMAMOTO, Ayako

Engineering, Shibaura Institute of Technology

Member HOSOKOSHI, Yuko

Graduate School of Science, Osaka Metropolitan University

Member KIMURA, Akio

Graduate School of Advanced Sciences of Matter, Hiroshima University

Member YASHIRO, Wataru

International Center for Synchrotoron Rediation Innovation
Smart, Tohoku University

Member HAGIWARA, Masayuki

Center for Advanced High Magnetic Fieeld Science, Osaka
University

ISSP Digest 2023

95

受賞・褒賞（2022.4.1 〜 2023.3.31）
Honors and Awards

教職員 Faculty and staff
氏 名

押川
眞弓
三浦
松田
森

賞・褒賞

正毅
皓一
登
巌
初果

教授
准教授
名誉教授
教授
教授

文部科学大臣表彰 科学技術賞
文部科学大臣表彰 若手科学者賞
瑞宝中綬章
日本表面真空学会 学会賞
分子科学会賞
強磁場フォーラムフロンティア
今城 周作 特任教授
奨励賞
原田 慈久 教授
日本放射光学会 高良・佐々木賞
野村 肇宏 元助教
日本物理学会若手奨励賞
石川 孟
助教
日本物理学会若手奨励賞
肥後 友也 特任准教授
丸文研究奨励賞
2nd International Symposium
松田 拓也 学振特別研究員 on Trans-Scale Quantum Science（TSQS2022）のポスター賞
2nd International Symposium
室谷 悠太 特任研究員
on Trans-Scale Quantum Science（TSQS2022）のポスター賞

受賞対象

量子多体系の対称性とトポロジーに関する基礎理論の研究
動的架橋高分子材料の強靭化メカニズムの解明に関する研究
革新的２次元物質と X 線分光技術の開発による表面・真空科学への貢献
分子性物質における電子機能開拓
パルス磁場中精密熱測定と有機伝導体の強磁場物性測定
軟 X 線発光分光による先駆的液体科学学理の開拓とその応用展開
酸素の超強磁場物性に関する研究
量子磁性体の配位子場制御による新奇相開拓
トポロジカル反強磁性体 Mn3Sn における電子機能開拓
Extreme nonequilibrium states in strongly-correlated Weyl antiferromagnet studied by terahertz
spectroscopy
Light-induced anomalous Hall eﬀect in 3D Dirac semimetal Cd3As2 revealed by THz
spectroscopy

学 生 Students

96

氏 名

賞・褒賞

受賞対象

尾崎 文彦 （𠮷信研 D1）
NAJAFZADEH, Sahand（岡﨑研 D2）
柴田 桂成 （秋山研 D3）

日本物理学会 学生優秀発表賞

妹尾

共晃 （松田巌研 M2）

MORIS 2022 Best Poster Award藤本

知宏 （松永研 M2）田中宏明 （近藤研 D2）

佐藤優大 （長谷川研 D3）辻川

夕貴 （松田巌研 D2）

石川卓門 （加藤研 D1）

中川

真由莉（松永研 D2）

遠藤

翼

永井
勝見

瞭
（杉野研 D3）
亮太 （元 秋山研）

新井

陽介 （近藤研 D3）

櫻井快（木村研 M2）

櫻井快（木村研 M2）田中

宏明 （近藤研 D2）

日本物理学会 学生優秀発表賞
IUVSTA ‒ Elsevier Student
Award
IUVSTA ‒ Elsevier Student
Award
日本物理学会 学生優秀発表賞
国際会議「MagnEFi Conference2022」最優秀ポスター賞
シンポジウム「テラヘルツ科学の最先端 IX」最優秀若手研究者賞
レーザー学会研究会「次世代ファイバレーザー技術」優秀ポスター
発表賞
日本物理学会 若手奨励賞
井上研究奨励賞
日本放射光学会年会・放射光科
学合同シンポジウム学生発表賞
精密工学会 ベストプレゼンテー
ション賞
日本放射光学会年会・放射光科
学合同シンポジウム学生発表賞
日本放射光学会年会・放射光科
学合同シンポジウム学生発表賞
量子ビームサイエンスフェスタ
学生奨励賞
日本物理学会 学生優秀発表賞
分子科学会優秀ポスター賞

レーザー切断により調製した MoS2 エッジ面の分光学的研究
The superconducting proximity eﬀect of Sb2Te3/Nb heterostructure may reveal new
micromechanisms of proximity eﬀect in topological insulators
陰イオンチャネルロドプシン GtACR1 におけるレチナール発色団の構造変化とフォトサイクル
Landau-Lifshitz-Gilbert Simulation on the Recovery Dynamics of Magnetically Reversed
Materials
バルク GaAs のスピン選択光励起によるテラヘルツ異常ホール伝導ダイナミクスの観測（小林研 D3）辻川

夕貴 （松田巌研 D2）伊藤伊藤雅俊 （森研 D1）
雅俊 （森研 D1）

ISSP Digest 2023

日本物理学会 学生優秀発表賞
日本物理学会 学生優秀発表賞

Analysis of photoemission angular distribution based on ﬁrst-principles calculations
Quantum breakdown of superconductivity on mono-atomic-layer metal thin ﬁlms formed on
semiconducting substrates
Cu（111）基板上のホウ素原子鎖についての研究
Spin-Hall magnetoresistance in quasi-two-dimensional antiferromagnetic insulator / metal
bilayer systems
フリーランニングパルスレーザーに適用可能な非同期サンプリング法におけるジッター補正法の開発
任意波形ナノ秒レーザーを用いたレーザー加工閾値測定
機械学習による交換相関汎関数の構築
光回路上にハイブリッド集積された量子ドット単一光子源に関する研究
少数キャリア半金属 CeX における強相関メカニズムの系統的な変化
軟 X 線タイコグラフィを利用した細胞内化学状態イメージング技術の開発
軟 X 線タイコグラフィを利用した細胞内化学状態イメージング技術の開発
SX-ARPES で調べる強磁性スピネル HgCr2Se4 の半導体的電子状態
TRHEPD 法による銅基板上の大面積ホウ素原子シート、ボロフェンの構造解明
大気安定な d/ π共役系アンバイポーラ半導体：置換基鎖長による電子構造の高次元化
大気安定な d/ π共役系アンバイポーラ半導体の開発：アルコキシ基鎖長による高次元化教職員一覧
Faculty and Staff List
名 前
あ

い

特任研究員

物質設計評価施設 大型計算機室 吉見チーム

秋葉

宙

助教

中性子科学研究施設 山室研究室

64, 68秋山

英文教授

機能物性研究グループ 秋山研究室 , 極限コヒーレント光科学研究センター * / 光学測定室

38, 39, 62, 80

淺井

晋一郎

助教

中性子科学研究施設 益田研究室

64, 66

浅見俊夫

技術専門職員

中性子科学研究施設 山室研究室

64, 68荒木繁行

学術専門職員

物質設計評価施設 大型計算機室 , 情報技術室 *50, 59, 92

アルグエレス エル
ビス フラビアノ

特任研究員

機能物性研究グループ 杉野研究室 , 計算物質科学研究センター *38, 42, 78

アル サマライ
ムスタファ

特任研究員

極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設 原田研究室

80, 86, 89

飯盛

拓嗣

技術専門員

ナノスケール物性研究部門 𠮷信研究室 , 機能物性研究グループ *28, 32, 38

石井

裕人

助教

国際超強磁場科学研究施設 松田康弘研究室

70, 74石井梨恵子

技術専門職員

物質設計評価施設 化学分析室 物質合成室

50, 60石川孟

助教

国際超強磁場科学研究施設 金道研究室

70, 71

石口

祐子

高度学術員

国際交流室

92

石黒

裕樹

特任研究員

機能物性研究グループ 岡研究室

38, 41

磯前

貴央

特任研究員

量子物質研究グループ 中辻研究室

46, 48

板谷

治郎

准教授

極限コヒーレント光科学研究センター 板谷研究室

80, 81

一色弘成

助教

ナノスケール物性研究部門 大谷研究室

28, 29准教授

凝縮系物性研究部門 井手上研究室 , 量子物質研究グループ *18, 19, 46

敏也

お

康太

助教

物質設計評価施設 大型計算機室 , 計算物質科学研究センター *, 川島研究室 *, 物性理論研究部門 *24, 50, 54, 59,
78

伊藤

功

技術専門職員極限コヒーレント光科学研究センター 小林研究室

80, 84

井上

圭一

准教授

機能物性研究グループ 井上研究室 , 極限コヒーレント光科学研究センター *38, 40, 80

特任研究員

極限コヒーレント光科学研究センター 板谷研究室

80, 81

今城

周作

特任助教

国際超強磁場科学研究施設 金道研究室

70, 71

薄倉

淳子

特任研究員

機能物性研究グループ 秋山研究室 , 極限コヒーレント光科学研究センター *38, 39, 80

内田和人

一般技術職員凝縮系物性研究部門 長田研究室

18, 20

浦井

瑞紀

特任研究員

凝縮系物性研究部門 高木研究室

18, 21

上床美也

教授

物質設計評価施設 上床研究室

50, 51

学振特別研究員

凝縮系物性研究部門 山下研究室

18, 23

エドウィン
ルマレク

ケ

遠藤

彰

助教

量子物質ナノ構造ラボ , ナノスケール物性研究部門 *28, 90

遠藤

翼

特任研究員

極限コヒーレント光科学研究センター 小林研究室

80, 84

大熊

隆太郎

助教

物質設計評価施設 岡本研究室

50, 52

大平

猛

特任研究員

極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設 原田研究室

80, 86, 89

大谷

義近

教授

ナノスケール物性研究部門 大谷研究室 , 量子物質研究グループ *28, 29, 46

大政

義典

特任研究員

中性子科学研究施設 山室研究室

64, 68教授

機能物性研究グループ 岡研究室 , 物性理論研究部門 *24, 38, 41

岡

隆史

岡﨑

浩三

准教授

極限コヒーレント光科学研究センター 岡﨑研究室 , 量子物質研究グループ *46, 80, 82

岡本

佳比古

教授

物質設計評価施設 岡本研究室 , 量子物質研究グループ * / 物質合成室 , 化学分析室、電磁気測定室、
高圧合成室

46, 50, 52, 60,
62, 63

尾崎泰助

教授

物質設計評価施設 尾崎研究室 , データ統合型材料物性研究部門 *, 計算物質科学研究センター *, 物性理論研究部門 * / 大型計算機室

24, 36, 50, 53,
59, 78長田俊人

教授

凝縮系物性研究部門 長田研究室 , 国際超強磁場科学研究施設 *18, 20, 70

長田

渉

特任研究員

ナノスケール物性研究部門 𠮷信研究室 , 機能物性研究グループ *28, 32, 38

小沢

耀弘

特任研究員

機能物性研究グループ 岡研究室

38, 41

押川正毅

教授

量子物質研究グループ 押川研究室 , 物性理論研究部門 *24, 46, 47

尾嶋

正治

特任研究員

極限コヒーレント光科学研究センター 岡﨑研究室

80, 82小田達郎

助教

中性子科学研究施設 眞弓研究室

64, 67

乙津

聡夫

特任研究員

極限コヒーレント光科学研究センター 小林研究室

80, 84

学振特別研究員

極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設 木村研究室

80, 83, 89

オニールジョー
ダンタイラーか50, 58, 59

井戸

イブラヒム アーメド
ラマダンアーメド

え

関連頁

龍美

井手上

う

所属（＊は兼務 ) / 担当

職名・役職

青山

折戸

隆寛

学振特別研究員

機能物性研究グループ 岡研究室

38, 41

柿沼邦夫

学術専門職員

国際超強磁場科学研究施設 金道研究室

70, 71

加藤

岳生

准教授

物性理論研究部門 加藤研究室 , 計算物質科学研究センター *24, 25, 78

金井

輝人

技術専門員

極限コヒーレント光科学研究センター 板谷研究室

80, 81

川口

海周

特任研究員

極限コヒーレント光科学研究センター 近藤研究室

80, 85川口孝志

特任専門職員

国際超強磁場科学研究施設 金道研究室 , 工作室 *70, 71, 91

ISSP Digest 2023

97

名 前

き

直輝

教授

川名

大地

技術専門職員

中性子科学研究施設 山室研究室

64, 68

川畑

幸平

准教授

物性理論研究部門 川畑研究室 , 量子物質研究グループ *24, 26, 46

木内

久雄

助教

極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設 原田研究室

80, 86, 89

菊地

帆高

特任研究員

中性子科学研究施設 益田研究室

64, 66

キスワンディ アン
ディカ オクサリオン

特任研究員

凝縮系物性研究部門 長田研究室

18, 20

北方

恵美

特任研究員

極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設 原田研究室

80, 86, 89

木下

雄斗

特任助教

国際超強磁場科学研究施設 徳永研究室

70, 73

特任研究員

機能物性研究グループ 秋山研究室 , 極限コヒーレント光科学研究センター *38, 39, 80
80, 83, 89

昌秀

木村

隆志

准教授

極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設 木村研究室

金道

浩一

教授

国際超強磁場科学研究施設 金道研究室 / 工作室70, 71, 91

工藤

博文

技術専門員

極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設

80, 89栗原

貴之

助教

極限コヒーレント光科学研究センター 板谷研究室

80, 81

特任研究員

中性子科学研究施設 眞弓研究室

64, 67

けこ

幸田

し

特任専門職員

国際超強磁場科学研究施設 金道研究室

70, 71

古宇田

遥希
光

高度学術専門職員

計算物質科学研究センター リサーチアドミニストレーター推進室

78

小瀬川

友香

学術専門職員極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設

80, 89後藤

弘匡

技術専門職員

物質設計評価施設 高圧合成室

50, 63

小濱

芳允

准教授

国際超強磁場科学研究施設 小濱研究室

70, 72小林真隆

助教

機能物性研究グループ 秋山研究室 , 極限コヒーレント光科学研究センター *38, 39, 80

小林

洋平

教授

極限コヒーレント光科学研究センター 小林研究室 / 広報委員長

80, 84, 92

近藤

猛

准教授

極限コヒーレント光科学研究センター 近藤研究室 , 量子物質研究グループ *, 軌道放射物性研究施設 *46, 80, 85, 89

近藤雅起

学振特別研究員

国際超強磁場科学研究施設 徳永研究室

70, 73

今野

雅恵

特任研究員

機能物性研究グループ 井上研究室

38, 40齋藤開助教

中性子科学研究施設 中島研究室

64, 65

坂本祥哉

助教

量子物質研究グループ 三輪研究室 , ナノスケール物性研究部門 *28, 46, 49

鷺山玲子

技術専門職員

低温液化室

91

貞清 正彰

客員准教授

中性子科学研究施設 貞清研究室

64, 69佐藤優大

学振特別研究員

ナノスケール物性研究部門 長谷川研究室

28, 31

ザリズニャク イ
ゴール

外国人客員教授

中性子科学研究施設

64

澤部

博信

技術専門職員

国際超強磁場科学研究施設 松田康弘研究室

70, 74

下起

敬史

特任研究員

国際超強磁場科学研究施設 小濱研究室

70, 72

柴田

桂成

特任研究員

機能物性研究グループ 井上研究室

38, 40澁谷孝

一般技術職員極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設

80, 89清水未来

一般技術職員

低温液化室

91

学振特別研究員

国際超強磁場科学研究施設 松田康弘研究室

70, 74

シュウ
コウ

キョク

シン ギョウレイ

特任研究員

物質設計評価施設 上床研究室

50, 51

杉浦良介

技術専門職員

中性子科学研究施設 山室研究室

64, 68杉野修

教授

機能物性研究グループ 杉野研究室 , 物性理論研究部門 *, 物質設計評価施設 *, 計算物質科学研究セン
ター * / 大型計算機室 , 情報技術室

24, 38, 42, 50,
59, 78, 92

鈴木

剛

助教

極限コヒーレント光科学研究センター 岡﨑研究室

80, 82鈴木博之

高度学術専門職員

研究戦略室 リサーチアドミニストレーター推進室 , 広報室 *

92

せ

セノ

アジ

特任研究員

中性子科学研究施設 中島研究室

64, 65

た

タイ

コウケン

特任研究員

機能物性研究グループ 岡研究室

38, 41

田縁俊光

助教

凝縮系物性研究部門 長田研究室

18, 20

高木

里奈

准教授

凝縮系物性研究部門 高木研究室 , 量子物質研究グループ *18, 21, 46

高橋治喜

特任専門職員

国際超強磁場科学研究施設 金道研究室

70, 71

寳本

俊輝

特任研究員

機能物性研究グループ 井上研究室

38, 40竹尾

陽子

助教

極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設 木村研究室

80, 83, 89

武田

晃

助教

凝縮系物性研究部門 山下研究室

18, 23田中駿介

助教

𠮷信研究室 , 機能物性研究グループ , ナノスケール物性研究部門 *28, 32, 38

田中

未羽子

助教

凝縮系物性研究部門 井手上研究室

18, 19

助教

極限コヒーレント光科学研究センター 小林研究室

80, 8424, 25

す

谷

ち

98

関連頁

24, 36, 50, 54,
59, 78, 92

川島

ゲオンゾン レスター

さ

所属（* は兼務 ) / 担当

物質設計評価施設 川島研究室 , 計算物質科学研究センター *, データ統合型材料物性研究部門 *, 物性理論研究部門 * / 大型計算機室 , 情報技術室

金

く

職名・役職

峻太郎

玉谷

知裕

特任研究員

物性理論研究部門 加藤研究室

タン

ジンミン

特任研究員

極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設 松田巌研究室

80, 87, 89

ヂォン イーグゥイ

特任研究員

極限コヒーレント光科学研究センター 岡﨑研究室

80, 82

ISSP Digest 2023

名 前

張
つ

と

な

ぬ
の

は

特任研究員

規志

客員准教授

ナノスケール物性研究部門 塚原研究室

28, 34

光技術専門職員

低温液化室

91

常次

宏一

教授

物性理論研究部門 常次研究室

24, 27藤堂眞治

教授

理学系研究科物理学専攻 , 計算物質科学研究センター *

78

徳永

将史

准教授

国際超強磁場科学研究施設 徳永研究室

70, 73

長崎尚子

学術専門職員

物質設計評価施設 上床研究室

50, 51

中里

智治

特任研究員

極限コヒーレント光科学研究センター 小林研究室

80, 84

中島

多朗

准教授

中性子科学研究施設 中島研究室

64, 65永田崇

助教

機能物性研究グループ 井上研究室

38, 40

中辻

知

特任教授

量子物質研究グループ 中辻研究室 , 凝縮系物性研究部門 *, 理学系研究科物理学専攻 *18, 46, 48

中西

章尊

特任研究員

機能物性研究グループ 杉野研究室 , 計算物質科学研究センター *38, 42, 78

中野

裕義

助教

物質設計評価施設 野口研究室 , 物性理論研究部門 *24, 50, 55

中前

秀一

特任研究員

機能物性研究グループ 秋山研究室 , 極限コヒーレント光科学研究センター *38, 39, 80

沼澤

宙朗

助教

機能物性研究グループ 岡研究室 , 物性理論研究部門 *24, 38, 41
24, 38, 50, 55,
59, 78

野口

博司

准教授

物質設計評価施設 野口研究室 , 機能物性研究グループ *, 計算物質科学研究センター *, 物性理論研究
部門 * / 大型計算機室

野澤

清和

特任専門職員

放射線管理室

92

野本

哲也

特任研究員

国際超強磁場科学研究施設 小濱研究室

70, 72

橋坂

昌幸

准教授

ナノスケール物性研究部門 橋坂研究室 , 量子物質研究グループ *28, 30, 46

橋本光博

技術専門職員極限コヒーレント光科学研究センター 小林研究室

80, 84橋本

義昭

技術専門職員

量子物質ナノ構造ラボ , ナノスケール物性研究部門 *28, 90

土師

将裕

助教

ナノスケール物性研究部門 長谷川研究室

28, 31

教授

ナノスケール物性研究部門 長谷川研究室 / 図書委員長 , 国際交流室長

28, 31, 92

幸雄

浜田

雅之

技術専門職員

ナノスケール物性研究部門 長谷川研究室

28, 31

浜根大輔

技術専門職員

物質設計評価施設 電子顕微鏡室

50, 61

教授

機能物性研究グループ 林研究室

38, 43

久美子

原沢

あゆみ

上席技術専門員

極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設

80, 89原田

慈久

教授

極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設 原田研究室 , 機能物性研究グループ *38, 80, 86, 89

春山

潤

助教

機能物性研究グループ 杉野研究室 , 物性理論研究部門 *, 計算物質科学研究センター *24, 38, 42, 78

特任研究員

極限コヒーレント光科学研究センター 岡﨑研究室

80, 8218, 23, 92

バレイユ
リック

セド

菱沼

有美

特任専門職員

学生・教職員相談室 , 凝縮系物性研究部門 山下研究室

樋山

みやび

客員准教授

機能物性研究グループ 樋山研究室

38, 44

廣井

善二

教授・所長

物質設計評価施設 廣井研究室 , 量子物質研究グループ *2, 46, 50, 56

福島昭子

学術専門職員極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設

80, 89福田毅哉

技術専門職員

物質設計評価施設 大型計算機室 , 情報技術室 *50, 59, 92

福田

将大

助教

物質設計評価施設 大型計算機室 , 尾崎研究室 *, 計算物質科学研究センター *, 物性理論研究部門 *24, 50, 53, 59,
78

藤井

達也

助教

物性理論研究部門

24

藤野

智子

助教

凝縮系物性研究部門 森研究室

18, 22

藤原

弘和

特任研究員

極限コヒーレント光科学研究センター 岡﨑研究室

80, 82

フ

スン

特任研究員

極限コヒーレント光科学研究センター 近藤研究室

80, 85

侑佳

特任研究員

物質設計評価施設 上床研究室

50, 51

ボイ ディリップ クーマー

特任研究員

物質設計評価施設 上床研究室

50, 51

星客員教授

物質設計評価施設 星研究室

50, 58

助教

極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設 松田巌研究室

80, 87, 89

外国人客員教授

国際超強磁場科学研究施設 ポルトガル研究室

70, 76

古川
ほ

サン

健夫

堀尾

眞史

ポルトガル
リバー
ま

み

関連頁

80, 86, 89

土屋

林

ふ

所属（* は兼務 ) / 担当

極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設 原田研究室

塚原

長谷川

ひ

職名・役職

文雄

オ

益田

隆嗣

准教授

中性子科学研究施設 益田研究室

64, 66

松井

一樹

特任研究員

国際超強磁場科学研究施設 金道研究室

70, 71

松尾晶

技術専門職員

国際超強磁場科学研究施設 金道研究室

70, 71松田巌

教授

極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設 松田巌研究室 , 機能物性研究グループ *38, 80, 87, 89

松田康弘

教授・副所長国際超強磁場科学研究施設 松田康弘研究室

70, 74

松永

隆佑

准教授

極限コヒーレント光科学研究センター 松永研究室 , 量子物質研究グループ * / 光学測定室

46, 62, 80, 88

眞弓

皓一

准教授

中性子科学研究施設 眞弓研究室 , 機能物性研究グループ *38, 64, 67

三澤

貴宏

特任准教授

計算物質科学研究センター 三澤研究室

78, 79

水野

智也

特任助教

極限コヒーレント光科学研究センター 板谷研究室

80, 81

助教

国際超強磁場科学研究施設 徳永研究室

70, 73

特任研究員

凝縮系物性研究部門 森研究室

18, 22

三田村
宮島

裕幸
大吾

ISSP Digest 2023

99

名 前

む

も

や

よ

所属（* は兼務 ) / 担当

国際超強磁場科学研究施設 宮田研究室

関連頁

敦彦

准教授

三輪

真嗣

准教授

量子物質研究グループ 三輪研究室 , ナノスケール物性研究部門 * / 量子物質ナノ構造ラボ

28, 46, 49, 90

向井

孝三

技術専門員

ナノスケール物性研究部門 𠮷信研究室 , 機能物性研究グループ *28, 32, 38

ムハマディー
シブガテゥラー

特任研究員

機能物性研究グループ 杉野研究室 , 計算物質科学研究センター *38, 42, 78

村山

千壽子

助手

凝縮系物性研究部門 長田研究室

18, 20

室谷

悠太

特任研究員

極限コヒーレント光科学研究センター 松永研究室

80, 88

餅田

円

高度学術員

広報室

92

本山

裕一

技術専門職員

物質設計評価施設 大型計算機室 吉見チーム , 情報技術室 *50, 58, 59, 92

70, 75

森泰蔵

助教

ナノスケール物性研究部門 リップマー研究室 , 機能物性研究グループ *28, 33, 38

森

初果

教授

凝縮系物性研究部門 森研究室 , 機能物性研究グループ * / 電磁気測定室

18, 22, 38, 62

森

亮

助教

極限コヒーレント光科学研究センター 近藤研究室

80, 85

森山

広大

特任研究員

物質設計評価施設 廣井研究室

50, 56

矢田裕行

技術専門職員

物質設計評価施設 大型計算機室 , 情報技術室 *50, 59, 92

山内

徹

技術専門員

物質設計評価施設 電磁気測定室

50, 62

山浦

淳一

准教授

物質設計評価施設 山浦研究室 / X 線測定室 , 電子顕微鏡室 , 放射線管理委員長

50, 57, 61, 92

山崎淳

技術専門職員

計算物質科学研究センター

78

山下

穣

准教授

凝縮系物性研究部門 山下研究室 , 量子物質研究グループ * / 低温液化室 , 電磁気測定室

18, 23, 46, 62,
91

山田

暉馨

特任研究員

国際超強磁場科学研究施設 徳永研究室

70, 73

山室修

教授

中性子科学研究施設 山室研究室 , 機能物性研究グループ *38, 64, 68

ヤン

ジャン

学振特別研究員

凝縮系物性研究部門 山下研究室

18, 23

ヤン

ツォウ

特任研究員

国際超強磁場科学研究施設 小濱研究室

70, 72

特任研究員

物質設計評価施設 上床研究室

50, 51

教授

ナノスケール物性研究部門 𠮷信研究室 , 機能物性研究グループ * / 学生・教職員相談室

28, 32, 38, 92

余

珊

𠮷信 淳
吉見
り

職名・役職

宮田

リ

一慶

特任研究員

物質設計評価施設 大型計算機室 吉見チーム

50, 58, 59

ウェンビン

特任研究員

ナノスケール物性研究部門 長谷川研究室

28, 31

リップマー ミック教授

ナノスケール物性研究部門 リップマー研究室 , 機能物性研究グループ *28, 33, 38

リュウ ダオビン

学振特別研究員

極限コヒーレント光科学研究センター 軌道放射物性研究施設 原田研究室

80, 86, 89＊令和 5 年 4 月 1 日現在で当該年度内に在籍・内定している教職員（事務部を除く ) の一覧

100

ISSP Digest 2023

Name
A

B

E

F

G

H

I

Position ˖ Title

Affiliation; Concurrent affiliation denoted by *; Leadership role denoted by **Pages

AKIBA, Hiroshi

Research Associate

Yamamuro Group, Neutron Science Laboratory

64, 68AKIYAMA, Hidefumi

Professor

Akiyama Group, Functional Materials Group; Laser and Synchrotron Research Center*;Spectroscopy Section**38, 39, 62, 80

Al Samarai Mustafa

Project Researcher

Harada Group, Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center

80, 86, 89

AOYAMA,Tatsumi

Project Researcher

Yoshimi Team, Supercomputer Center, Materials Design and Characterization Laboratory

50, 58, 59

ARAKI, Shigeyuki

Project Academic Specialist

Supercomputer Center, Materials Design and Characterization Laboratory; Information Technology
Office*50, 59, 92

ARGUELLES, Elvis Flaviano

Project Researcher

Sugino Group, Functional Materials Group; Center of Computational Materials Science*

38, 42, 78

ASAI, Shinichiro

Research Associate

Masuda Group, Neutron Science Laboratory

64, 66

ASAMI, Toshio

Technical Specialist

Yamamuro Group, Neutron Science Laboratory

64, 68BAREILLE, Cedric

Project Researcher

Okazaki Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 82

BHOI, Dilip Kumar

Project Researcher

Uwatoko Group, Materials Design and Characterization Laboratory

50, 51EDWIN, Kermarrec

JSPS Research Fellow

Yamashita Group, Division of Condensed Matter Science18, 23

ENDO, Akira

Research Associate

Laboratory of Nanoscale Quantum Materials; Division of Nanoscale Science*

28, 90

ENDO, Tsubasa

Project Researcher

Kobayashi Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 84

FUJII, Tatsuya

Research Associate

Division of Condensed Matter Theory

24

FUJINO, Tomoko

Research AssociateMori Group, Division of Condensed Matter Science18, 22

FUJIWARA, Hirokazu

Project Researcher

Okazaki Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 82FUKUDA, Masahiro

Research Associate

Supercomputer Center, Materials Design and Characterization Laboratory; Ozaki Group*; Center ofComputational Materials Science*; Division of Condensed Matter Theory*24, 50, 53,
59, 78FUKUDA, Takaki

Technical Specialist

Supercomputer Center, Materials Design and Characterization Laboratory; Information Technology
Office*50, 59, 92

FUKUSHIMA, Akiko

Project Academic Specialist

Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center

80, 89FURUKAWA, Yuka

Project Researcher

Uwatoko Group, Materials Design and Characterization Laboratory

50, 51

GEONZON, Lester

Project Researcher

Mayumi Group, Neutron Science Laboratory

64, 67

GOTO, Hirotada

Technical Specialist

High-Pressure Synthesis Section, Materials Design and Characterization Laboratory

50, 63

HAMADA, Masayuki

Technical Specialist

Hasegawa Group, Division of Nanoscale Science28, 31HAMANE, Daisuke

Technical Specialist

Electron Microscope Section, Materials Design and Characterization Laboratory

50, 61

HARADA, Yoshihisa

Professor

Harada Group, Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center;
Functional Materials Group*38, 80, 86, 89

HARASAWA, Ayumi

Leading Senior Technical
Specialist

Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center

80, 89HARUYAMA, Jun

Research Associate

Sugino Group, Functional Materials Group; Division of Condensed Matter Theory*; Center ofComputational Materials Science*

24, 38, 42, 78

HASEGAWA, Yukio

Professor

Hasegawa Group, Division of Nanoscale Science; Library**; International Liaison Office**

28, 31, 92

HASHIMOTO, Mitsuhiro

Technical Specialist

Kobayashi Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 84HASHIMOTO, Yoshiaki

Technical Specialist

Laboratory of Nanoscale Quantum Materials; Division of Nanoscale Science*

28, 90HASHISAKA, Masayuki

Associate Professor

Hashisaka Group, Division of Nanoscale Science; Quantum Materials Group*28, 30, 46

HAYASHI, Kumiko

Professor

Hayashi Group, Functional Materials Group

38, 43

HAZE, Masahiro

Research Associate

Hasegawa Group, Division of Nanoscale Science28, 31

HIROI, Zenji

Professor, Director

Hiroi Group, Materials Design and Characterization Laboratory; Quantum Materials Group*2, 46, 50, 56

HISHINUMA, Yumi

Project Specialist

Yamashita Group, Division of Condensed Matter Science; Counseling Services

18, 23, 92

HIYAMA, Miyabi

Visiting Associate Professor

Hiyama Group, Functional Materials Group

38, 44

HORIO, Masafumi

Research Associate

I. Matsuda Group, Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center

80, 87, 89

HOSHI, Takeo

Visiting Professor

Hoshi Group, Materials Design and Characterization Laboratory

50, 58

HUH, Soon sang

Project Researcher

Kondo Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 85Ibrahim Ahmed Ramadan
Ahmed

Project Researcher

Itatani Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 81IDEUE, Toshiya

Associate Professor

Ideue Group, Division of Condensed Matter Science; Quantum Materials Group*18, 19, 46

Research Associate

Supercomputer Center, Materials Design and Characterization Laboratory; Center of Computational
Materials Science*; Kawashima Group*; Division of Condensed Matter Theory*24, 50, 54,
59, 78

IDO, Kota
IIMORI, Takushi

Senior Technical Specialist

Yoshinobu Group, Division of Nanoscale Science; Functional Materials Group*28, 32, 38

IMAJO, Shusaku

Project Research Associate

Kindo Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 71INOUE, Keiichi

Associate Professor

Inoue Group, Functional Materials Group; Laser and Synchrotron Research Center*

38, 40, 80

ISHIGUCHI, Yuko

Advanced Academic
Support Staff

International Liaison Office92

ISHIGURO, Yuki

Project Researcher

Oka Group, Functional Materials Group

38, 41ISHII, Rieko

Technical Specialist

Materials Synthesis Section, Chemical Analysis Section, Materials Design and Characterization
Laboratory

50, 60ISHII, Yuto

Research Associate

Y. Matsuda Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 74

ISHIKAWA, Hajime

Research Associate

Kindo Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 71ISOMAE, Takachika

Project Researcher

Nakatsuji Group, Quantum Materials Group

46, 48ISSHIKI, Hironari

Research Associate

Otani Group, Division of Nanoscale Science28, 29ISSP Digest 2023

101

Name
ITATANI, Jiro

K

L

M

102

Position ˖ Title
Associate Professor

Affiliation; Concurrent affiliation denoted by *; Leadership role denoted by **Itatani Group, Laser and Synchrotron Research Center

Pages
80, 81

ITO, Isao

Technical Specialist

Kobayashi Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 84

KAKINUMA, Kunio

Project Academic Specialist

Kindo Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 71KANAI, Teruto

Senior Technical Specialist

Itatani Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 81

KATO, Takeo

Associate Professor

Kato Group, Division of Condensed Matter Theory; Center of Computational Materials Science*

24, 25, 78

KAWABATA,Kohei

Associate Professor

Kawabata Group, Division of Condensed Matter Theory; Quantum Materials Group*24, 26, 46

KAWAGUCHI, Kaisyu

Project Researcher

Kondo Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 85KAWAGUCHI, Koushi

Project Specialist

Kindo Group, International MegaGauss Science Laboratory; Machine Shop*

70, 71, 91

KAWANA, Daichi

Technical Specialist

Yamamuro Group, Neutron Science Laboratory

64, 68KAWASHIMA, Naoki

Professor

Kawashima Group, Materials Design and Characterization Laboratory; Center of Computational
Materials Science*; Division of Data-Integrated Materials Science*; Division of Condensed Matter
Theory*; Supercomputer Center**; Information Technology Office**

24, 36, 50,
54, 59, 78, 92

KIKUCHI, Hodaka

Project Researcher

Masuda Group, Neutron Science Laboratory

64, 66

KIM, Changsu

Project Researcher

Akiyama Group, Functional Materials Group; Laser and Synchrotron Research Center*

38, 39, 80

KIMURA, Takashi

Associate Professor

Kimura Group, Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center

80, 83, 89

KINDO, Koichi

Professor

Kindo Group, International MegaGauss Science Laboratory; Machine Shop**

70, 71, 91

KINOSHITA, Yuto

Project Research Associate

Tokunaga Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 73KISWANDHI, Andhika
OxalionProject Researcher

Osada Group, Division of Condensed Matter Science18, 20KITAKATA, Emi

Project Researcher

Harada Group, Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center

80, 86, 89

KIUCHI, Hisao

Research Associate

Harada Group, Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center

80, 86, 89

KOBAYASHI, Masataka

Research Associate

Akiyama Group, Functional Materials Group; Laser and Synchrotron Research Center*

38, 39, 80

KOBAYASHI, Yohei

Professor

Kobayashi Group, Laser and Synchrotron Research Center; Public Relations Office**

80, 84, 92

KOHAMA, Yoshimitsu

Associate Professor

Kohama Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 72KONDO, Masaki

JSPS Research Fellow

Tokunaga Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 73

KONDO, Takeshi

Associate Professor

Kondo Group, Laser and Synchrotron Research Center; Quantum Materials Group*; Synchrotron
Radiation Laboratory*

46, 80, 85, 89

KONNO, Masae

Project Researcher

Inoue Group, Functional Materials Group

38, 40KOSEGAWA, Yuka

Project Academic Specialist

Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center; Synchrotron Radiation
Laboratory*

80, 89KOUTA, Haruki

Project Specialist

Kindo Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 71

KOUTA, Hikaru

Advanced Academic
Specialist

Office for Advancement of research Administrators, Center of Computational Materials Science78

KUDO, Hirofumi

Senior Technical Specialist

Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center

80, 89KURIHARA, Takayuki

Research Associate

Itatani Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 81

LI, Wenbin

Project Researcher

Hasegawa Group, Division of Nanoscale Science28, 31

LIPPMAA, Mikk

Professor

Lippmaa Group, Division of Nanoscale Science; Functional Materials Group*28, 33, 38

LIU, Daobin

JSPS Research Fellow

Harada Group, Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center

80, 86, 89

MASUDA, Takatsugu

Associate Professor

Masuda Group, Neutron Science Laboratory

64, 66

MATSUDA, Iwao

Professor

I. Matsuda Group, Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center;
Functional Materials Group*38, 80, 87, 89

MATSUDA, Yasuhiro H.

Professor, Vice Director

Y. Matsuda Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 74

MATSUI, Kazuki

Project Researcher

Kindo Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 71

MATSUNAGA, Ryusuke

Associate Professor

Matsunaga Group, Laser and Synchrotron Research Center; Quantum Materials Group*;
Spectroscopy Section**46, 62, 80, 88

MATSUO, Akira

Technical Specialist

Kindo Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 71MAYUMI, Koichi

Associate Professor

Mayumi Group, Neutron Science Laboratory; Functional Materials Group*38, 64, 67

MISAWA, Takahiro

Project Associate Professor

Misawa Group, Center of Computational Materials Science78, 79MITAMURA, Hiroyuki

Research Associate

Tokunaga Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 73

MIWA, Shinji

Associate Professor

Miwa Group, Quantum Materials Group; Division of Nanoscale Science*; Laboratory of Nanoscale
Quantum Materials**

28, 46, 49, 90

MIYAJIMA, Daigo

Project Researcher

Mori Group, Division of Condensed Matter Science18, 22MIYATA, Atsuhiko

Associate Professor

Miyata Grop, International MegaGauss Science Laboratory

70, 75MIZUNO, Tomoya

Project Research Associate

Itatani Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 81MOCHIDA, Madoka

Advanced Academic
Support Staff

Public Relations Office

92

MORI, Hatsumi

Professor

Mori Group, Division of Condensed Matter Science; Functional Materials Group*; Electromagnetic
Measurements Section**18, 22, 38, 62

MORI, Ryo

Research Associate

Kondo Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 85

MORI, Taizo

Research Associate

Lippmaa Group, Division of Nanoscale Science; Functional Materials Group*28, 33, 38

MORIYAMA, Koudai

Project Researcher

Hiroi Group, Materials Design and Characterization Laboratory

50, 56MOTOYAMA, Yuichi

Technical Specialist

Yoshimi Team, Supercomputer Center, Materials Design and Characterization Laboratory;
Information Technology Office*50, 58, 59, 92

ISSP Digest 2023

Name
MUHAMMADY,
ShibghatullahN

Project Researcher

Affiliation; Concurrent affiliation denoted by *; Leadership role denoted by **Pages

Sugino Group, Functional Materials Group; Center of Computational Materials Science*

38, 42, 78

MUKAI, Kozo

Senior Technical Specialist

Yoshinobu Group, Division of Nanoscale Science; Functional Materials Group*28, 32, 38

MURAYAMA, Chizuko

Research Assistant

Osada Group, Division of Condensed Matter Science18, 20

MUROTANI, Yuta

Project Researcher

Matsunaga Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 88NAGASAKI, Shoko

Project Academic Specialist

Uwatoko Group, Materials Design and Characterization Laboratory

50, 51

NAGATA, Takashi

Research Associate

Inoue Group, Functional Materials Group

38, 40NAKAJIMA, Taro

Associate Professor

Nakajima Group, Neutron Science Laboratory

64, 65NAKAMAE, Hidekazu

Project Researcher

Akiyama Group, Functional Materials Group; Laser and Synchrotron Research Center*

38, 39, 80

NAKANISHI, Akitaka

Project Researcher

Sugino Group, Functional Materials Group; Center of Computational Materials Science*

38, 42, 78

Research Associate

Noguchi Group, Materials Design and Characterization Laboratory; Division of Condensed Matter
Theory*24, 50, 55

NAKATSUJI, Satoru

Project Professor

Nakatsuji Group, Quantum Materials Group; Division of Condensed Matter Science*; Physics
Department Graduate School of Science*

18, 46, 48

NAKAZATO, Tomoharu

Project Researcher

Kobayashi Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 84

NOGUCHI, Hiroshi

Associate Professor

Noguchi Group, Materials Design and Characterization Laboratory; Functional Materials Group*;
Center of Computational Materials Science*; Division of Condensed Matter Theory*; Supercomputer
Center**24, 38, 50,
55, 59, 78

NOMOTO, Tetsuya

Project Researcher

Kohama Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 72NOZAWA, Kiyokazu

Project Specialist

Radiation Safety Laboratory

92

NUMASAWA, Tokiro

Research Associate

Oka Group, Functional Materials Group; Division of Condensed Matter Theory*24, 38, 41

ODA, Tatsuro

Research Associate

Mayumi Group, Neutron Science Laboratory

64, 67

NAKANO, Hiroyoshi

O

Position ˖ Title

OHDAIRA, Takeshi

Project Researcher

Harada Group, Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center

80, 86, 89

OHMASA, Yoshinori

Project Researcher

Yamamuro Group, Neutron Science Laboratory

64, 68

OKA, Takashi

Professor

Oka Group, Functional Materials Group; Division of Condensed Matter Theory*24, 38, 41

OKAMOTO, Yoshihiko

Professor

Okamoto Group, Materials Design and Characterization Laboratory; Quantum Materials Group*;
Materials Synthesis Section**; Chemical Analysis Section**; Electromagnetic Measurements
Section**; High-Pressure Synthesis Section****46, 50, 52,
60, 62, 63

OKAZAKI, Kozo

Associate Professor

Okazaki Group, Laser and Synchrotron Research Center; Quantum Materials Group*46, 80, 82

OKUMA, Ryutaro

Research Associate

Okamoto Group, Materials Design and Characterization Laboratory

50, 52

ONEAL, Jordan Tyler

JSPS Research Fellow

Kimura Group, Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center

80, 83, 89

ORITO, Takahiro

JSPS Research Fellow

Oka Group, Functional Materials Group

38, 41OSADA, Toshihito

Professor

Osada Group, Division of Condensed Matter Science; International MegaGauss Science Laboratory*

18, 20, 70

OSADA, Wataru

Project Researcher

Yoshinobu Group, Division of Nanoscale Science; Functional Materials Group*28, 32, 38

OSHIKAWA, Masaki

Professor

Oshikawa Group, Quantum Materials Group; Division of Condensed Matter Theory*24, 46, 47

OSHIMA, Masaharu

Project Researcher

Okazaki Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 82OTANI, Yoshichika

Professor

Otani Group, Division of Nanoscale Science; Quantum Materials Group*28, 29, 46

OTSU, Toshio

Project Researcher

Kobayashi Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 84OZAKI, Taisuke

Professor

Ozaki Group, Materials Design and Characterization Laboratory; Division of Data-Integrated
Materials Science*; Center of Computational Materials Science*; Division of Condensed Matter
Theory*; Supercomputer Center**

24, 36, 50,
53, 59, 78

OZAWA, Akihiro

Project Researcher

Oka Group, Functional Materials Group

38, 41P

PORTUGALL, Oliver

Visiting Professor

Portugall Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 76SSADAKIYO, Masaaki

Visiting Associate Professor

Sadakiyo Group, Neutron Science Laboratory

64, 69SAGIYAMA, Reiko

Technical Specialist

Cryogenic Service Laboratory

91

T

SAITO, Hiraku

Research Associate

Nakajima Group, Neutron Science Laboratory

64, 65SAKAMOTO, Shoya

Research Associate

Miwa Group, Quantum Materials Group; Division of Nanoscale Science*

28, 46, 49

SATO, Yudai

JSPS Research Fellow

Hasegawa Group, Division of Nanoscale Science28, 31SAWABE, Hironobu

Technical Specialist

Y. Matsuda Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 7464, 65

Seno Aji

Project Researcher

Nakajima Group, Neutron Science Laboratory

SHEN, Xiaoling

Project Researcher

Uwatoko Group, Materials Design and Characterization Laboratory

50, 51SHIBATA, Keisei

Project Researcher

Inoue Group, Functional Materials Group

38, 40SHIBUYA, Takashi

Technical Associate

Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center

80, 89SHIMIZU, Miku

Technical Associate

Cryogenic Service Laboratory

91

SHITAOKOSHI, Takashi

Project Researcher

Kohama Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 72SUGINO, Osamu

Professor

Sugino Group, Functional Materials Group; Division of Condensed Matter Theory*; Materials Design
and Characterization Laboratory*; Center of Computational Materials Science*; Supercomputer
Center**; Information Technology Office**

24, 38, 42,
50, 59, 78, 92

SUGIURA, Ryosuke

Technical Specialist

Yamamuro Group, Neutron Science Laboratory

64, 68SUZUKI, Hiroyuki

Advanced Academic
Specialist

Office for Advancement of research Administrators, Research Strategy Office; Public Relations
Office*92

SUZUKI, Takeshi

Research Associate

Okazaki Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 82

TAEN, Toshihiro

Research Associate

Osada Group, Division of Condensed Matter Science18, 20TAKAGI, Rina

Associate Professor

Takagi Group, Division of Condensed Matter Science; Quantum Materials Group*18, 21, 46

ISSP Digest 2023

103

Name

U

Y

Z

Position ˖ Title

Affiliation; Concurrent affiliation denoted by *; Leadership role denoted by **Pages

TAKAHASHI, Haruki

Project Specialist

Kindo Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 71

TAKARAMOTO, Shunki

Project Researcher

Inoue Group, Functional Materials Group

38, 40

TAKEDA, Hikaru

Research Associate

Yamashita Group, Division of Condensed Matter Science18, 23TAKEO, Yoko

Research Associate

Kimura Group, Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center

80, 83, 89

TAMAYA, Tomohiro

Project Researcher

Kato Group, Division of Condensed Matter Theory

24, 25TANAKA, Miuko

Research Associate

Ideue Group, Division of Condensed Matter Science18, 19TANAKA, Shunsuke

Research Associate

Yoshinobu Group; Functional Materials Group; Division of Nanoscale Science*

28, 32, 38

TANG, Jingmin

Project Researcher

I. Matsuda Group, Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center

80, 87, 89

TANI, Shuntaro

Research Associate

Kobayashi Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 84

TEH, Hung Hsuan

Project Researcher

Oka Group, Functional Materials Group

38, 41

TODO, Shinji

Professor

Physics Department Graduate School of Science; Center of Computational Materials Science*

78

TOKUNAGA, Masashi

Associate Professor

Tokunaga Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 73

TSUCHIYA, Hikaru

Technical Specialist

Cryogenic Service Laboratory

91

TSUKAHARA, Noriyuki

Visiting Associate Professor

Tsukahara Group, Division of Nanoscale Science28, 34

TSUNETSUGU, Hirokazu

Professor

Tsunetsugu Group, Division of Condensed Matter Theory

24, 27UCHIDA, Kazuhito

Technical Associate

Osada Group, Division of Condensed Matter Science18, 20

URAI, Mizuki

Project Researcher

Takagi Group, Division of Condensed Matter Science18, 21USUKURA, Junko

Project Researcher

Akiyama Group, Functional Materials Group; Laser and Synchrotron Research Center*

38, 39, 80

UWATOKO, Yoshiya

Professor

Uwatoko Group, Materials Design and Characterization Laboratory

50, 51YAMADA, Akiyoshi

Project Researcher

Tokunaga Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 73

YAMAMURO, Osamu

Professor

Yamamuro Group, Neutron Science Laboratory; Functional Materials Group*38, 64, 68

YAMASHITA, Minoru

Associate Professor

Yamashita Group, Division of Condensed Matter Science; Quantum Materials Group*; Cryogenic
Service Laboratory**; Electromagnetic Measurements Section**18, 23, 46,
62, 91YAMAUCHI, Touru

Senior Technical Specialist

Electromagnetic Measurements Section, Materials Design and Characterization Laboratory

50, 62YAMAURA, Junichi

Associate Professor

Yamaura Group, Materials Design and Characterization Laboratory; X-ray diffraction section**;Electron Microscope Section**; Radiation Safety Laboratory**

50, 57, 61, 92

YAMAZAKI, Jun

Technical Specialist

Center of Computational Materials Science78

YAN, Jian

JSPS Research Fellow

Yamashita Group, Division of Condensed Matter Science18, 23

YANG, Zhuo

Project Researcher

Kohama Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 72

YATA, Hiroyuki

Technical Specialist

Supercomputer Center, Materials Design and Characterization Laboratory; Information Technology
Office*50, 59, 92

YOSHIMI, Kazuyoshi

Project Researcher

Yoshimi Team, Supercomputer Center, Materials Design and Characterization Laboratory

50, 58, 59

YOSHINOBU, Jun

Professor

Yoshinobu Group, Division of Nanoscale Science; Functional Materials Group*; CounselingServices**28, 32, 38, 92

YU, ShanProject Researcher

Uwatoko Group, Materials Design and Characterization Laboratory

50, 51ZALIZNYAK, Igor

Visiting Professor

Neutron Science Laboratory

64

ZHANG, Wenxiong

Project Researcher

Harada Group, Synchrotron Radiation Laboratory, Laser and Synchrotron Research Center

80, 86, 89

ZHONG, Yigui

Project Researcher

Okazaki Group, Laser and Synchrotron Research Center

80, 82

ZHOU, Xuguang

JSPS Research Fellow

Y. Matsuda Group, International MegaGauss Science Laboratory

70, 74

List of faculty and staff members (excluding the administrative office) enrolled or informally recruited as of April 1, 2023.

104

ISSP Digest 2023

ISSP Digest 2023

105

東京大学物性研究所要覧 2023
ISSP Digest 2023
発行／ 2023 年 10 月
改訂／ 2023 年 11 月
Published in October 2023
Revised in November 2023
編集／東京大学物性研究所 広報委員会
Edited by Public Relations Committee,
the Institute for Solid State Physics, the University of Tokyo

-�*�
THE UNIVERSITY OF TOKYO