戎　修二　教授

希土類化合物の新奇物性探索と機構解明

特徴的物性の発現が期待される希土類化合物を中心に試料合成・単結晶育成を行い、超伝導やマルチフェロイックス、巨大物性応答などの新奇物性探索とその機構解明を目指しています。極低温領域での特異磁性を中心に研究し、その延長上で新超伝導物質や、室温領域で有用な新奇物性を発現する新物質の発見も目指しています。

小野　頌太　教授

「計算」で新物質設計と新現象解明

第一原理計算は、原子種類と原子位置のみを用いて、物質の電子状態を精密に予測する量子力学の手法です。近年の計算機性能の向上に伴い、様々な物質の結晶構造や電気的・磁気的・弾性的物性などを予測することが可能となりました。このため「計算物質科学」と呼ばれる学問が誕生し、物性理論・第一原理計算・データ科学を用いた新物質設計や新現象予測が盛んに行われています。本研究室では、計算物質科学の手法を駆使して、新たな物質材料を探索します。

研究室HP

亀川　厚則　教授

水素と超高圧をつかった新しいエネルギー変換材料の開発研究

物質設計の機能元素として「水素」と、従来法に加えて極限環境での合成手法として「超高圧」の技術を活かした材料設計や物質探索を行っています。具体的には、水素吸蔵合金の材料開発や用途開発、超高圧法や水素の機能を用いた新しいエネルギー変換材料(水素吸蔵合金、磁石、電池材料など)の創出を目指して、物質設計・探索を行っています。

研究室HP

岸本　弘立　教授

エネルギーの未来を切り開く、セラミックスと金属を融合した材料研究

エネルギーシステムの安全性の向上や高度化には耐苛酷環境（高温・腐食・放射線等）特性を有する高性能な構造材料が必要不可欠です。当研究室では次世代エネルギーシステムの実現に貢献できるような材料研究を行っています。

・先進セラミックス複合材料の製造法と評価法

・核融合炉用鉄鋼材料の接合法と評価法

・セラミックスと金属の接合技術

桃野　直樹　教授

酸化物などにおける超伝導の発現メカニズムおよび異常電子物性に関する研究

電子間に強い相互作用が働くことにより、ある場合は電気が永久に流れ続け（超伝導体）、ある場合は電気を全く流さず（絶縁体）、またある場合は磁石と同様な磁性を示す物質（酸化物）があります。このような物質の性質を詳しく調べ、物質内の電子の不思議な（異常な）振る舞いを研究しています。将来、エネルギー問題や環境問題の解決に貢献するような物質の開発を目指しています。

雨海　有佑　准教授

強相関アモルファス合金の開発と物性解明

『強相関』とは，物質中の電子や粒子などが強く相互作用している系のことです。代表的なものに高温超伝導体や重い電子系物質などが挙げられます。強相関物質は、従来のエネルギーまたはエレクトロニクス材料を凌駕する可能性を秘めており、エネルギー問題やエレクトロニクス材料に革命をもたらす物質として期待されています。当研究室では、オンリーワンの研究を目指すために、原子が乱雑に位置した『アモルファス合金』の新規物質開発や世界的にもほとんど例がないアモルファス合金で実現する超伝導や重い電子状態に関する基礎物性研究を行っています。

磯田 広史　准教授

誘電体材料の開発と電気特性の解明

硝酸金属化合物などのさまざまな誘電体材料の単結晶育成を試み、電気的な計測方法を用いて新しい結晶物性現象について探求する研究を行なっています。

黒澤　徹　准教授

超伝導体や強相関電子系物質を中心に新しい量子現象や物質の探索研究

生活する中で、電子機器や機能性材料物質が利用されています。これらのものは物質中の電子が重要な役割を担っています。物資中の電子の挙動や性質を調べることで、新たに利用できる量子現象を見つけ応用することや新しい機能をもつ新物質の発見を目指しています。

澤口　直哉　准教授

材料設計手法の開発と材料特性解析

技術革新の多くは新材料の開発と結びついています。新材料の開発を加速しコストを下げるために、目的の材料特性をもつ材料を効率よく探し出す手法が求められています。我々は分子シミュレーションと量子化学計算を用い、この問題にチャレンジしています。ターゲット物質は主にセラミックスです。一方で、必要であればセラミックスの合成も行い、試料の構造解析や物性解析を行っています。特に酸化物ガラスの構造は未解明な部分が残っているので、をX線分析と分子シミュレーションを併用して進めています。

柴山　義行　准教授

物性に表れる量子効果・ナノサイズ効果の研究

原子や分子など微視的な粒子の運動は量子力学という学問で記述されます。身の回りの物質は全て原子・分子から構成されていますが、多数の粒子が結合し目に見える大きさ(巨視的な大きさ)を持つため、日常生活でその量子力学を実感することはあまりありません。 当研究室では 　　

・巨視的な大きさでも量子効果の現れる超流動の研究

・ナノサイズのグラファイトに現れるサイズ効果の研究

を通じて、物性に表れる量子効果やそのサイズ効果の研究を行っています。

矢野　隆治　准教授

佐藤　勉　助教

有機⾊素薄膜における
⾮線形光学効果の発⽣機構の解明とその応⽤

透明な高分子に有機色素を分散させた薄膜にレーザ光を照射すると，屈折率と吸収係数が変化する非線形光学現象が生じます．非線形光学現象を利用すると光で光を制御することができ，画像や光信号を実時間で処理することができます．有機色素膜の非線形光学効果の発現機構の解明と光情報処理素子への応用を目指しています．

本藤　克啓　助教

物質の磁気的な性質の解明と応用

物質の磁性は，組み合わせる元素と結晶構造によって異なってきます。当研究室では，元素の一部を取り除くと磁性が変化する物質や磁場をかけると電気抵抗が変化する物質等を扱い，その機構の解明や応用に向けた研究を行っています。

宮崎　正範　助教

量子ビーム・ミュオンで明らかにする物質の中の物理の世界

素粒子の１つであるミュオンや中性子・X線といった量子ビームを用いて、ミクロな視点から物質の磁性や電子状態を観測しています。 実験で測定する試料は自分で合成・単結晶育成を行っています。 また、計算科学を援用しながら、新しい解析手法の開発や物質の中で起こる量子効果といった特異な物理現象の解明を目指しています。 絶縁体から半導体、金属、そして超伝導に至るまで。今まで隠れていた量子現象を解き明かします。

キーワード： ミュオン科学、量子ビーム、磁気共鳴、磁性体、超伝導、ペロブスカイト型酸化物、単結晶育成、計算物理学、強相関、スピン軌道相互作用

BURAPORNPONG　SIREE　助教

サステナブルな新しいエネルギー関連材料の開発研究

持続可能な（サステナブルな）社会へ貢献するため、エネルギー関連材料の循環を高める材料の開発を目指しています。主に環境にやさしい資源の利用を検討して、水素エネルギー関連材料（水素貯蔵材料、電極材料、触媒など）に応用される物質・材料を探索しています。従来の合成手法のほか、GPaオーダーの圧力を用いた高圧合成などを用いて物質合成を行い、それを評価・解析することで新しい材料設計・探索研究を行っています。