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速水グループ
Hayami Group      

物質科学の魅力の1つは,組み合わせる元素の種類や組成比,結晶構造の違いによって,磁性や超伝導,誘電性などの異なる物性が現れる多様性です.その中でも強相関電子系では,固体中の電子同士が互いのクーロン反発力の影響を強く受けることにより,電荷の自由度だけではなく,スピンや軌道の自由度といった他の内部自由度が重要な役割を果たすようになります.これらの内部自由度は,スピン軌道相互作用や結晶構造の歪みといった様々な要素を通じて絡み合うことによって,通常の金属や半導体では考えられない面白い性質を生み出します. 我々の研究室では,こうした強相関電子系が示す多彩で魅力的な物性現象を理解するうえで重要な要素を最小限だけ取り入れたモデルに対して,量子統計力学に基づいた理論解析と数値シミュレーションを相補的に用いた研究を行っています.研究を通して,これまでにない新しい量子状態や物性現象の発見・理解といった基礎物理の開拓に留まらず, 次世代のテクノロジーの理論的な基盤を提供することを目指しています.

最近の主な研究テーマとしては以下のものがあります.
  • ミクロな拡張多極子に基づいた電子物性表現論の構築
  • 電気・磁気・弾性・熱・光自由度間にまたがる新しいマルチフェロイクス現象の開拓
  • トロイダル秩序が誘起する物性現象の開拓と理解
  • フェロアキシャルモーメントに由来する新規非対角応答物性
  • スピン軌道相互作用がない系における創発的スピン軌道物性
  • 遍歴電子フラストレーション機構に基づいたスキルミオン結晶の創出
  • 遍歴磁性体に現れる新奇トポロジカル磁性相の探索
  • 光照射を用いた物性制御 -トポロジカル磁性、非従来型多極子秩序-
  • 反強磁性スピントロニクスの実現に向けた機能物性開拓
  • 現実物質が示す非自明な電子相および物性現象の解明
  • また、以下のテーマに関する研究も行っています.    
  • 多層自由度を用いたスキルミオン結晶生成
  • 電荷スピン結合系における新しい電子状態やトポロジカルな性質
  • 局在スピン系におけるスキルミオンおよび磁気渦の安定化機構およびダイナミクス
  • 非相反マグノンバンド生成機構の理解
  • 幾何学的フラストレーションが創る新しい磁気秩序
  • また、学生が主体的に成し遂げた研究成果については、
  • 学生の研究成果
  • をご覧ください。

    速水グループは2019年11月に東京大学で発足した研究チームです.2022年6月から北海道大学で研究しています. 物理が好きな方々、意欲的な方々、研究のプロフェッショナルを目指す方々を歓迎いたします. 現時点での知識は問いませんので,研究内容に興味のある配属希望者や早期卒業希望者は遠慮なく居室をお訪ねください. また,修士,博士課程進学希望の方は,理学院物理物理学専攻の入試情報,ポスドク希望の方は,日本学術振興会の特別研究員をご参照ください. 電話やe-mailでの問い合わせも歓迎です.

    ニュース

    • Journal of Chemical Physics に論文 "Quantification of chirality based on electric toroidal monopole"が掲載されました. (5/13/2024)

    • Physical Review B に論文 "Magnetic instability under ferroaxial moment"が掲載されました. (5/13/2024)

    • Physical Review B に論文 "Field-induced transformation between triangular and square skyrmion crystals in a tetragonal polar magnet"が掲載されました. (5/9/2024)

    • Physical Review B に論文 "Classification of multiorbital superconducting state based on augmented multipoles"が掲載されました. (5/6/2024)

    • 印田朱音さんが3/18-21にオンラインで行われた"日本物理学会2024年春季大会"にて日本物理学会学生優秀発表賞(領域7)を受賞しました. どうもおめでとうございます!(4/30/2024)

    • Nature Physics に論文 "Multistep topological transitions among meron and skyrmion crystals in a centrosymmetric magnet"が掲載されました. またプレスリリースを行いました.(4/1/2024)

    • ポスドクの佐藤匠さん、小川祐巨さん、修士課程1年生の大形悟さん、査言さん、4年生の山中大聖さん、内野研さん、白戸達也さんが研究室メンバーに加わりました. (4/1/2024)

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