研究

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研究分野

理論物性物理学、特にメゾスコピック物理学、スピントロニクス、ナノメカニクスを研究しています。 量子輸送、カーボンナノチューブ、量子ドット、スピンに関連する現象などに関心を持っています。

ナノスケール・メゾスコピック系に現れる量子現象について、 電子、スピン、幾何構造、機械運動などの自由度の相互作用に注目して研究を進めています。


量子ドット

近藤効果

スピンブロッケード

Phys. Rev. Lett. 110, 016803 (2013) , Phys. Rev. B 89, 085302 (2014) .

3重量子ドットおよび2重量子ドットにおけるスピンブロッケード現象の観測と、 マスター方程式を用いた理論計算による解析。

Comparison between Exp. and Theory
スピンブロッケード現象に関する実験と理論の比較
(PRB 89 085302 (2014)より)


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ナノ電気機械系(NEMS)。

曲率誘起効果(スピン軌道相互作用など)

J. Phys. Soc. Jpn. 78, 074707 (2009) — 曲率誘起スピン軌道相互作用。 第19回日本物理学会論文賞。

SO Dirac Cone
スピン軌道相互作用によるディラックコーンの分裂

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することを群論を用いて解析。

有限長効果(メゾスコピック効果)

Phys. Rev. B 91, 235442 (2015) — 金属型カーボンナノチューブの離散準位と角運動量による分類。

Phys. Rev. B 93, 195442 (2016) — 半導体カーボンナノチューブへの拡張、角運動量・バレー結合、 および端状態のバルク・エッジ対応。 簡単なまとめはこちら 。

トポロジカル端状態

Phys. Rev. B 93, 195442 (2016) — エネルギーギャップ中のトポロジカル端状態と、 複素関数論を用いたバルク・エッジ対応。

J. Phys. Soc. Jpn. 86, 013702 (2017) — トポロジカル相転移。

Phys. Rev. B 99, 115409 (2019) — 単層カーボンナノチューブのトポロジカル分類。

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

研究で得られた知見を用いた簡単なシミュレーション

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得られた簡単化したモデルを用いて、 エネルギーバンド計算をWebブラウザ上で実行できます。 実行はこちら



ナノメカニクス

解説記事

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に関する理論研究。

Calculated Vibration for rolled semiconductor
半導体ロール構造に対する振動モードの計算結果

Phys. Rev. B 89, 245304 (2014) — 半導体ロール構造の機械振動の観測と、理論計算による実験結果の解析。 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

Phys. Rev. Lett. 128, 017701 (2022) . プレスリリース 、 プレスリリース本文(PDF) 。

EdH nanorotor
スピン注入により回転駆動するナノモーターの概略図



受賞

2014/03/29: 第19回 日本物理学会論文賞

JPSPaperAward_19-4
受賞理由 および 対象論文。

2015/10/31: 第11回 森田記念賞 (授与機関:東北大学理学部物理系同窓会「泉萩会」)

Morita-Kinen-Prize
受賞理由 および 対象論文1, 対象論文2, 対象論文3。
関連事項の解説(泉萩会会報より) 。




出版物・会議発表

出版物

会議発表