統計物理学 数理物理学 Jマテリアル強相関物性 固体電子物性 低次元マテリアル物性 凝縮系ダイナミクス 量子物性物理学（電子科学研究所） 先端機能物質物理学分野（NIMS） スピン共鳴物性物理学分野（理研） ホーム

物性物理学専攻研究室 研究室名 指　導　教　員 研　　究　　内　　容 統計物理学 教　授 教　授 准教授 助　教 根本　幸児 北　　孝文 速水　賢 奥田　浩司 　 統計物理学に関する理論的研究を行っている。 一つには多自由度系の統計理論的研究。 例えばランダム系や複雑ネットワーク上における相転移現象の統計理論、 非線形動力学（結合振動系）、非平衡統計力学等の研究。 また、超伝導・超流動などの理論的研究や、場の量子論的手法に基づく 非平衡統計力学の研究。具体的研究テーマとしては、ボーズ・アインシュタイン凝縮。 相関の強い系の超伝導。量子渦の構造とダイナミクス。 量子輸送方程式による非平衡統計力学。 さらには、強相関電子系に関する理論的研究として、 物理現象の本質を捉えた理論モデルを構築し、 数値・解析手法を相補的に用いたアプローチを行う。 研究テーマは、マルチフェロイックス、スピントロニクス、フラストレート磁性、 トポロジカル絶縁体、多極子など。 数理物理学 教　授 講　師 山本　昌司 大原　潤 　 量子統計力学に基づく数値・解析多彩な方法論を駆使して、 低次元電子系に新奇な協力現象を探索する。 現象の解明はもとより、 その道程たる数理－実時間・虚時間経路積分法、 厳密対角化法、摂動論から群論、関数論まで－を存分に楽しむ。 単一分子磁性体の核磁気緩和・磁気ラマン散乱、 チューブ状遷移金属錯体の光誘起相転移、 三角格子フラストレーション反強磁性体のボソン記述法開発など。 物質に潜む美しい対称性の定式化から、 実験グループと連携する実証研究まで幅広い。 Jマテリアル強相関物性 教　授 教　授 准教授 助　教 網塚　浩 柳澤　達也 武貞　正樹 日高　宏之 　 固体電子内のスピン軌道相互作用と結晶構造に内在する パリティ対称性の破れがもたらす新しい物質機能、 並びにこれを有する新物質（Jマテリアル）を開発する。 極低温・強磁場・超高圧下での熱・磁気・輸送・超音波物性実験 及び中性子散乱・ミュオンスピン緩和・共鳴X線回折等の微視的実験を用い、 Jマテリアル系に発現する超伝導や磁気相関、電子－フォノンの古典的、 量子的協力現象に関して、それを支配する秩序度と揺らぎに注目し、 X線回折とレーザー分光を用いて構造とダイナミクスの両面から機構解明を行う。 さらに電子励起を伴う光励起状態と協力現象が交わり発現する 新奇現象を基礎物理学的側面から解明する。 固体電子物性 教　授 助　教 吉田　紘行 今　布咲子 　 超伝導や磁性等の電子物性に関する研究。 極低温走査トンネル顕微鏡等により、 銅酸化物の高温超伝導に関する現象や、表面、 人工格子、ナノ構造体の磁性をナノメータの分解能で調べる。 また、強相関電子系における新物質開発を行うとともに、 その磁性等の性質を比熱や磁化率の測定を通して調べる。 低次元マテリアル物性 教　授 准教授 講　師 助　教 助　教 河本 充司 松永 悟明 井原 慶彦 延兼 啓純 福岡 脩平 　 分子性物質等の強相関電子系で現れる新しいタイプの超伝導状態や新奇な電子状態について， 主として核磁気共鳴（ＮＭＲ）法を用いてミクロな観点からの研究を行う。 極低温に至る広範囲な温度領域での磁化，輸送現象等の測定も行う。 誘電体のＮＭＲなど、他の物性探索のための手法の開発も行う。 また、有機物導体やカーボンナノチューブなどの低次元電子系の超伝導や スピン密度波などの現象を調べる。 また、微細加工を施したメゾスコピック系の物理についても調べる。 低温，高磁場，高圧下における輸送現象や SQUID磁束計を用いた磁化率の精密測定を行う。 また，低温トンネル顕微鏡や核磁気共鳴測定も行う。 凝縮系ダイナミクス 准教授 助　教 三品　具文 山本　夕可 　 凝縮系（固体、液体、過冷却液体、ガラス）の物理的性質を、 分子・原子・電子ダイナミクスの側面から研究する。 何日にもわたるガラス転移に関わる遅い分子運動や 超高速な電子の運動を観測するために、 誘電分極や赤外・紫外・THz分光などを組み合わせ、 1µHz～10PHz（17桁）の超広帯域測定を行う。 対象になる系は、有機・無機の結晶や液体、 水素結合性物質、半導体、生体関連物質と多岐にわたる。 量子物性物理学 （電子科学研究所） 教　授 准教授 小林　夏野 近藤　憲治 　 場の理論を用いた輸送現象及び電子構造の理論研究。具体的 には、スピン軌道相互作用はSU(2)の非可換ゲージ場と見なせる ので、場の理論を用いたスピントロニクス素子のデバイス特性の 導出ならびにトポロジカル絶縁体のデバイス応用を目指した理論 研究を行っている。また集積化に伴い低次元化を余儀なくされる 電子の1電子スペクトラムをGW近似やGWΓ近似を用いて、正確 に計算する研究を行っている。 独立行政法人　物質・材料研究機構　（つくば市） 大学院連携： 先端機能物質物理学分野〔博士後期課程〕 研究室名 指　導　教　員 研　　究　　内　　容 表面量子相物質 客員教授 内橋　隆 　 超高真空・ナノテクノロジー技術を駆使することで、表面界面における二次元量子系 を原子・分子レベルで設計・創成し、走査トンネル顕微鏡やその場電気伝導測定など の実験的手法を用いてその未知の物性を解明していく。 特に半導体基板表面上に成長する金属原子層やグラフェンを代表とする 二次元原子層物質において発現する超伝導やトポロジカル状態に注目して研究を行う。 先端機能物性理論 客員教授 山瀬　博之 　 量子多体物性の理論的研究。 解析的な理論手法と数値計算を駆使して， 高温超伝導，超伝導と磁性の共存・競合，臨界現象と量子相転移、新規量子状態の解明の研究を行う。 電子相関効果という観点から物質の新しい基礎的概念を創出することを目指す。 ナノスケール光機能 客員教授 長尾　忠昭 　 ナノスケール材料や表界面に現れる電場増強、光電・光熱変換などの物性を、 表界面分析、ナノ分光法を用いて研究する。物理・化学合成やリソグラフィーにより ナノ構造制御された材料を製作し、シミュレーションと分析評価とを相互にフィードバックさせながら、 エネルギー変換材料や高感度センサー材料の開発を行う。 強磁場物性 客員教授 今中　康貴 　 日本で最大の定常強磁場を発生可能なハイブリッド磁石をはじめとするNIMSの 先端強磁場磁石を用い、量子ホール系やグラフェン、トポロジカル絶縁体など の様々な物質における電子、スピン物性の研究を行う。特にテラヘルツ波を中心に、 ミリ波から紫外光までの幅広いエネルギー領域の分光技術を駆使し、新規物性現象の解明を目指す。 国立研究開発法人　理化学研究所　(埼玉県和光市) 大学院連携： スピン共鳴物性物理学分野 〔博士後期課程〕 研究室名 指　導　教　員 研　　究　　内　　容 ミュオンスピン共鳴 客員教授 渡邊　功雄 　 理化学研究所の運営する理研RALミュオン施設(英国 Rutherford-Appleton研 究所)において、素粒子ミュオンを用いた物性研究(μSR法)を行う。金属、絶縁 体や有機分子性物質など幅広い物質における磁性・超伝導・産業応用・非破 壊分析・ミュオン超微細相互作用などの実験的・理論的研究を行う。また、スパ コンを用いた凡密度関数法(DFT法)によるミュオン位置計算を実施し、磁性体 における磁気スピン構造の理論的な解析も展開する。 電子スピン共鳴 客員准教授 大島　勇吾 　 電子スピンのミクロなプローブ法である「電子スピン共鳴(ESR)」を用いて、凝縮 系物質などの物性研究を行う。特に高周波ESRの高分解能を活かし分子性物 質の電子状態などを明らかにする。また、従来の測定手法にとらわれない装置 を自ら開発し、新たなスピン科学を展開していく。