研 究
量子ドットやカーボンナノチューブ,ナノメカニクスなど、メゾスコピック系・ナノマテリアルの研究を行っています。
研究で得られた知見より、簡単なシミュレーションの実行
カーボンナノチューブのエネルギーバンド : カーボンナノチューブの理論研究の過程で、 ナノチューブのモデルを簡単化できることがわかりました。 これを用いたエネルギーバンド計算をwebブラウザ上で行います。 (2020オンラインオープンキャンパスの企画として作成しました。)
これまでの主な研究(キーワード,研究論文や総説論文などへのリンク)
	    - 量子ドット
	    - カーボンナノチューブ
	    - ナノメカニクス
	  
量子ドット:
近藤効果:(以下のリンクは)
	  
	    - 
	      
		日本物理学会誌 54, 888 (1999).(量子ドットの近藤効果の解説)
	    
- 
	      
		J. Phys. Soc. Jpn. 74, 103 (2005).(数値繰り込み群による近藤効果の研究の総説)
	    
- 
	      "Kondo Effects in Quantum Dots: Theory", a chapter in Encyclopedia of Condensed Matter Physics, 2nd edition (Elsevier, 2023)(量子ドットの近藤効果に関する解説)
	    
	研究論文(近藤効果以外):
スピンブロッケード:
	  
	    Phys. Rev. Lett. 110, 016803 (2013), 
	  
	    Phys. Rev. B, 89, 085302 (2014). 
	  (Amaha, Izumida, Hatano, Tarucha, et al.  3重ドットのスピンブロッケード観測[PRL(2013)],および,4重項スピンブロッケード観測[PRB(2014)]. マスター方程式による理論計算により観測結果を説明. 
	
	
	カーボンナノチューブ:
一次元量子液体:
	    
	      New J. Phys. 7, 244 (2005).(朝永ラッティンジャー液体とNEMS)
	  
	  曲率効果(スピン軌道相互作用など):
J. Phys. Soc. Jpn. 78, 074707 (2009).(スピン軌道相互作用. 第19回日本物理学会論文賞)
	    
	      Phys. Rev. B 85, 165430 (2012).(ディラックコーンの傾斜とノギススペクトル)
	  
	
	  
	    Phys. Rev. B 111, 045121 (2025).(曲率誘起効果のカイラル角および直径依存性が、結晶の対称性および曲率方向に起因していることが、群論を用いた解析により示された)
	
	  有限長効果(離散準位の研究およびトポロジカル端状態の発見):
	    
	      Phys. Rev. B 91, 235442 (2015).(金属型ナノチューブの離散準位、角運動量による分類)
	  
	  
	    
	      Phys. Rev. B 93, 195442 (2016).
	    (Phys. Rev. B 91, 235442 (2015)の研究の半導体ナノチューブへの拡張。)
	    
	      簡単なまとめはこちら。
	  
	  
	  エネルギーギャップ中のトポロジカル端状態:
	    
	      Phys. Rev. B 93, 195442 (2016).
	    (上記論文Phys. Rev. B 93, 195442 (2016)の後半:エネルギーギャップ中のトポロジカル端状態の発見(複素関数論によるバルクエッジ対応の証明)。
	    
	      簡単なまとめはこちら。)
	  
	  
	    
	      J. Phys. Soc. Jpn. 86, 013702 (2017).
	    (トポロジカル相転移)
	    
	  
	  
	  
	    Physical Review B, 99, 115409 (2019).
	  (単層ナノチューブをトポロジカルに分類)
	  
	  
	  超伝導相関とトポロジカル状態,マヨラナ粒子:
	    
	      Phys. Rev. B 96, 125414 (2017).
	    (超伝導ギャップ中に形成されるトポロジカル端状態)
	  
	  
	    
	      Phys. Rev. B 97, 075141 (2018).
	    (超伝導ギャップ中のマヨラナ粒子)
	    
	  
	  電子相関:
	    
	      Phys. Rev. Lett. 125, 056401 (2020).
	    (トポロジカル端状態における電子相関効果)
	    
	  
	  カーボンナノチューブの解説論文:
	    
	      - 
		
		  “Quantum Effects in Carbon Nanotubes: Effects of Curvature, Finite-Length and Topological Property”
		[書籍
		
		  Quantum Hybrid Electronics and Materials (Springer Nature, 2022), の第7章. 
		カーボンナノチューブの基本に加え、上記研究により明らかとなった曲率,有限長,トポロジカル効果を解説]
	    
	      
- 
		固体物理, 51, 815 (2016).
	      (離散準位、トポロジカル状態など有限長効果の研究の解説)
 
	  
	ナノメカニクス:
解説:
	  
	    - 
	  
	    固体物理, 57, 547-554 (2022).(電子スピンにより駆動するナノモーターの研究内容を、剛体の量子論などを含めて解説)
	    
- 
	  
	    トランジスタ技術SPECIAL No.165, 170-176 (2024).(電子スピンにより駆動するナノモータの研究を紹介する解説記事)
	    
	研究論文:
半導体ロール構造の機械振動:
	  
	    Phys. Rev. B 85, 075313 (2012). (ロール構造の機械振動の理論研究)
	
	
	
	  
	    Phys. Rev. B, 89, 245304 (2014). (Okamoto, Izumida, Hirayama, Yamaguchi, Riedel, Friedland.  半導体ロール構造の機械振動の観測. 理論計算による実験の説明. 振動モードのアニメーションは論文のSupplemental Materialとして、こちら。)
	
	電子スピンを駆動力とするナノモーター:

 
	   
               
	   
	   
	  