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研究活動

現代の情報デバイスには、大量の情報を処理・伝達・記録するために半導体や磁性体など様々な材料が利用されている。本研究室の研究目標は以下のとおりである。(1)次世代情報デバイスの基盤となる材料やナノ構造において発現する量子物理現象を理論的に解明すること、(2)デバイス性能の向上につながる新しい機能を有する材料やナノ構造を理論設計すること、(3)大規模シミュレーション技術を駆使した画期的な物性・機能の設計手法を確立すること。

物性機能設計研究分野｜白井教授

研究テーマ

• 第一原理計算と機械学習に基づく新しいスピン機能材料の理論設計
• スピントロニクス素子における電気伝導特性の理論解析
• 材料・素子機能を設計する革新的シミュレーション手法の開発

電子の有する電荷とスピンの自由度を共に利用した新しい機能デバイスの実現を目指したスピントロニクス研究の一環として、高スピン偏極材料やそれを用いたデバイス構造におけるスピン依存電気伝導の理論解析を主たる研究テーマとしている。最近は第一原理計算と機械学習を組み合わせた磁気トンネル接合電極材料の探索やトポロジカル電子構造に起因した熱電特性の理論研究に従事している。

極限物性研究分野｜阿部准教授

研究テーマ

• 高密度物質
• 水素、水素化合物の金属化と超伝導
• 第一原理構造探索手法の開発

高密度領域で現れる特異な物性を、第一原理的手法により探っている。最近の研究対象は、電子格子相互作用に基づく高温超伝導が実験で観測されている、水素化合物の高圧金属相だ。また、第一原理計算による構造探索手法の開発にも取り組んでいる。未知の物質を探る上で、この構造探索手法は極めて有効であることが確認されており、高圧に限らず、新材料設計全般への応用も可能と考えている。

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