東京大学 研究シーズ|
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研究キーワード：東京大学における「フォノン」 に関係する研究一覧：11件
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発表日：2026年4月14日
1
国際的で大規模な第一原理計算・熱伝導データベースを構築
―高精度データとAIを活用した熱機能材料探索に期待―
東京大学大学院工学系研究科の塩見淳一郎教授、統計数理研究所の大西正人特任准教授（兼：東京大学大学院工学系研究科客員研究員）、同研究所の吉田亮教授、物質・材料研究機構の只野央将グループリーダー、東京大学大学院情報理工学系研究科（兼：同大学情報基盤センター）の鈴村豊太郎教授、同大学情報基盤センターの華井雅俊特任助教、ノートルダム大学のLUO Tengfei教授、ナンヤン理工大学のHIPPALGAONKAR Kedar准教授、カーネギーメロン大学のMCGAUGHEY Alan教授、オークリッジ国立研究所のLINDSAY Lucas上級研究員、パデュ―大学のRUAN Xiulin教授、南カロライナ大...
キーワード：データ駆動/AI/オープンデータ/グラフニューラルネットワーク/ニューラルネットワーク/機械学習/最適化/情報基盤/人工知能（AI）/分散計算/スケーリング則/準粒子/スケーリング/データベース化/輸送特性/データ解析/材料科学/材料データベース/マテリアルズ・インフォマティクス/熱電変換材料/DFT/フォノン/電子デバイス/無機材料/材料特性/材料設計/磁性材料/電子構造/電子状態/電池/熱電材料/熱電変換/スピン/スピントロニクス/ニューラルネット/機能性材料/構造最適化/自動化/振動モード/振動特性/大規模計算/第一原理/第一原理計算/動特性/熱伝導/熱伝導率/熱輸送/密度汎関数理論/量子力学/インフォマティクス/機能材料/機能性/結晶構造/寿命/予測モデル/コミュニティ
他の関係分野：情報学数物系科学工学総合生物農学
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発表日：2026年3月9日
2
原子の振動を使った高効率なテラヘルツ光検出に成功
―フォノンによる巨大な光起電力効果の観測、高効率デバイス開発に道―
東京大学大学院工学系研究科の岡村嘉大助教（研究当時）、高橋陽太郎准教授と、理化学研究所創発物性科学研究センターの十倉好紀グループディレクターらによる研究グループは、強誘電体SbSI（ヨウ化硫化アンチモン）において、フォノン（格子振動、注2）起源のテラヘルツ領域における巨大な光起電力効果（注4）を実現しました。同研究グループはフォノンやマグノン（注5）に起因するテラヘルツ光起電力効果の研究を進めてきましたが、本研究ではテラヘルツ光の周波数に依存した電流への変換効率を初めて定量的に明らかにしました。その結果、SbSIのテラヘルツ領域の変換効率が、可視光や近赤外領域を含めた既知の光...
キーワード：通信方式/情報通信/光エネルギー/計算量/テラヘルツ光/トポロジー/パルス/マグノン/幾何学/光物性/テラヘルツ/近赤外/検出器/太陽/波動関数/太陽光/アンチモン/トポロジカル/強相関/光起電力/光電流/磁性体/定量評価/光機能/電子励起/テラヘルツ波/フォトニクス/フォノン/可視光/光デバイス/周波数特性/赤外光/誘電体/光照射/太陽光発電/チタン/チタン酸バリウム/強誘電体/原子配列/光電変換/磁性材料/単結晶/電子状態/スピン/スピントロニクス/センシング/周波数/第一原理/第一原理計算/電磁波/電磁誘導/量子力学/結晶構造/ラット/近赤外光
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2026年2月14日
3
結晶のような新しいガラスの秩序状態を発見
―対称性を破らずに結晶の性質をもつ「理想非結晶」を実現―
東京大学端科学技術研究センターの田中 肇 名誉教授らの研究グループは、中国科学技術大学、復旦大学などとの国際共同研究により、従来の「結晶―非晶質」という枠組みを超える新しいガラスの秩序状態「理想非結晶（Ideal Noncrystals）」を発見しました。固体は通常、周期構造をもつ結晶か、無秩序な構造をもつガラス（非晶質）に分類されます。1980年代には、周期性をもたないにもかかわらず長距離方位秩序をもつ...
キーワード：最適化/自由エネルギー/コヒーレント/幾何学/相関関数/対称性/閉じ込め/揺らぎ/エントロピー/ガラス転移/スケーリング/異方性/周期性/相分離/内部構造/スペクトル/モンテカルロ法/数値シミュレーション/密度ゆらぎ/ジエン/高分子/対称性の破れ/熱物性/フォノン/準結晶/状態密度/非晶質/せん断/秩序構造/透明性/熱力学/アモルファス/金属ガラス/材料設計/コロイド/シミュレーション/結晶化/構造最適化/周波数/振動モード/耐食性/動力学/熱伝導/熱伝導率/ガラス状態/結晶構造/ゆらぎ
他の関係分野：情報学数物系科学化学工学総合生物農学
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発表日：2026年1月22日
4
次世代半導体MoS₂の革新的ウエハースケール成膜技術を開発
―結晶成長の自己整合および自己停止メカニズムにより高移動度を達成―
物質・材料研究機構（NIMS）の佐久間 芳樹NIMS特別研究員と東京大学大学院工学系研究科マテリアル工学専攻の長汐 晃輔 教授らの研究グループは、名古屋大学、筑波大学、東京エレクトロン テクノロジーソリューションズ（株）との共同研究により、有機金属化学気相成長法（MOCVD、注1）を用いた単層膜厚の二硫化モリブデン（MoS2）の成長に関して、サファイア基板上でのMoS2結晶粒の自己整合的な合体と成長膜厚の自己停止という2つの重要な成膜メカニズムを発見しました。これらのメカニズムを利用することで、単層MoS2単結晶膜をウエハース...
キーワード：モノのインターネット（IoT）/情報通信/金属元素/光エネルギー/時間分解/準安定/対称性/テクトニクス/差分法/高移動度/モリブデン/電子移動/有機金属化学/二次元材料/カルコゲナイド/ラマン/原子層/有機金属/光機能/CVD法/遷移金属/前駆体/DFT/MOSFET/エピタキシャル成長/トランジスタ/パワーデバイス/ファンデルワールス力/フォノン/光通信/遷移金属ダイカルコゲナイド/大規模集積回路/電子デバイス/特性ばらつき/二硫化モリブデン/半導体デバイス/半導体材料/微細化/機械的特性/温度依存性/発光ダイオード（LED）/半導体産業/STEM/エピタキシャル/ドメイン構造/界面エネルギー/光機能材料/単結晶/電子回折/電子状態/核生成/光学特性/CVD/シリコン/センサー/ナノメートル/ひずみ/レーザー/移動度/結晶化/結晶成長/結晶粒界/酸化物/集積回路/第一原理/第一原理計算/低消費電力/電子顕微鏡/透過電子顕微鏡/半導体/密度汎関数理論/量子力学/機能材料/マッピング/結晶構造
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2025年12月6日
5
【共同発表】レーザで描くフォノニックナノ構造による半導体サーマルマネジメント
－ナノ構造を高速・低環境負荷で作製、実用化の加速に期待－（発表主体：東京科学大学）
東京科学大学（Science Tokyo） 工学院 機械系の半間大基大学院生、キム・ビョンギ助教、伏信一慶教授と東京大学 生産技術研究所の野村政宏教授らの研究チームは、熱輸送を制御することができるフォノニックナノ構造（用語1）を、その特性を維持しつつ、約1,000倍以上高速に作成できる手法を提案しました。 熱伝導を担う量子であるフォノン（用語2）の平均自由行程（用語3）よりも小さな周期をもつ構造を用いることで、熱伝導を制御できることが知られています。このような構造をフォノニックナノ構造といいます。従来は電子ビームリソグラフィ（用語4）などの手法が広く用いられていますが、加工速度が低...
キーワード：スループット/コンピューティング/最適化/パルス/モンテカルロシミュレーション/自己組織/エッチング/フォノンエンジニアリング/フォノン輸送/加工速度/生産技術/熱電変換材料/ドライエッチング/フォノン/酸化膜/量子デバイス/省エネ/ボトルネック/マネジメント/熱電変換/MEMS/イオンビーム/シミュレーション/シリコン/センシング/ナノメートル/ナノ加工/ナノ構造/フェムト秒/環境負荷/極低温/省エネルギー/電子ビーム/電子顕微鏡/熱工学/熱伝導/熱伝導率/熱輸送/半導体/微細加工/表面粗さ/エネルギー変換/表面構造/SPECT/スマートフォン
他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2025年11月25日
6
見えない水素の動きを捉えた
――水素原子の量子トンネル効果の計測に成功――
東京大学 生産技術研究所の小澤 孝拓 助教と福谷 克之 教授、同大学大学院理学系研究科の一杉 太郎 教授（兼：東京科学大学 物質理工学院 特任教授）と清水 亮太 准教授(研究当時、現：分子科学研究所教授)、筑波大学 数理物質系の原山 勲 研究員(研究当時、現：日本原子力研究開発機構研究員)と関場 大一郎 講師らによる研究グループは、水素原子の量子トンネル効果による拡散の観測に成功しました。 質量の小さい水素は、量子的な性質を最も顕著に示す原子です。しかし水素は直接観測することが最も難しい原子としても知られ、特に拡散における量子的な振る舞いはほとんど解明されていませんでした。...
キーワード：水素生成/拡散現象/原子核/高エネルギー/準安定/準粒子/電子散乱/非平衡/量子化/イオン化/加速器/電気伝導度/同位体/γ線/重水素/波動関数/生産技術/電子励起/水素吸蔵/キャリア/フォノン/温度依存性/水素化物/電気抵抗/電気伝導/電子構造/イオンビーム/イオン照射/トンネル/トンネル効果/原子力/水素化/水素原子/同位体効果/量子力学/緩和時間/パラジウム
他の関係分野：環境学数物系科学化学工学農学
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発表日：2025年10月14日
7
キラルイオンゲート技術を世界初実証
――分子対称性によるトポロジカル表面磁性の超省電力制御に成功――
東京大学 生産技術研究所の松岡 秀樹 特任助教と金澤 直也 准教授らの研究グループは、名古屋大学大学院理学研究科の須田 理行 教授、京都大学大学院工学研究科の関 修平 教授、東京大学大学院工学系研究科の岩佐 義宏 教授（研究当時）および 同大学国際高等研究所東京カレッジの十倉 好紀 卓越教授と共同で、キラルな分子構造を持つイオン液体を用いた二次元磁性表面の制御手法を開発しました。 近年、スピントロニクスにおける新たな潮流として、分子や固体結晶のキラリティを活用するキラルスピントロニクスが注目を集めています。本研究では、キラルなイオン液体を電気二重層トランジス...
キーワード：電力制御/コンピューティング/効果測定/スピン偏極/トポロジー/バンド構造/異常ホール効果/幾何学/時間反転対称性/準粒子/対称性/非線形/表面磁性/表面状態/表面電子状態/陽電子/陽電子ビーム/ホール効果/異方性/超薄膜/輸送特性/磁場/超伝導/分子構造/アニオン/イオン液体/キラル/スキルミオン/トポロジカル/磁気異方性/磁性体/電気二重層トランジスタ/生産技術/接合界面/対称性の破れ/インターカレーション/貴金属/新物質/電気化学反応/キャリア/トランジスタ/フォノン/強磁性/磁化過程/絶縁体/超格子/電気二重層/力制御/エピタキシャル/エピタキシャル薄膜/電界効果/電子状態/スピン/スピントロニクス/ナノメートル/低消費電力/電気化学/電子ビーム/電磁誘導/カルス/機能性/キメラ/スキル/カチオン/ラット
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2025年10月7日
8
スピンの集団運動で熱の流れを操る新しい手法を実証
～磁性体による革新的な熱輸送制御技術へ一歩前進～
■従来の課題熱伝導率は固体中で熱がどれだけ効率よく伝わるかを表す指標です。この熱の担い手（熱キャリア）は、金属では電子、半導体や絶縁体では格子振動の準粒子であるフォノンが主役とされています。現在の熱工学では、熱キャリアの輸送特性を解明・制御することで熱伝導率や界面の熱抵抗を制御する取り組みがあり、特にフォノンの輸送・散乱に着目した熱伝導制御はフォノンエンジニアリングと銘打たれて数十年にわたって盛んに研究されています。電子・フォノン以外の熱キャリアの寄与も存在しますが、ほとんどの物質ではその寄与は非常に小さく、観測できたとしても極低温といった極限環境に限られることから、無視されることが...
キーワード：金属元素/環境技術/結晶格子/パルス/マグノン/拡散過程/集団運動/準粒子/輸送現象/揺らぎ/ガドリニウム/素粒子/鉄合金/放射光/輸送特性/強磁性金属/磁性体/パルスレーザー/フォノンエンジニアリング/熱物性/反射率/ガーネット/キャリア/スピン流/ナノデバイス/フォノン/界面熱抵抗/強磁性/光デバイス/光通信/絶縁体/超短パルス/半金属/省エネ/温度依存性/材料設計/電気伝導/熱拡散/コバルト/スピン/スピントロニクス/ナノメートル/ナノ材料/フェムト秒/マイクロ/マイクロ波/レーザー/極低温/酸化物/集積回路/省エネルギー/積層構造/熱工学/熱伝導/熱伝導率/熱輸送/半導体/非接触/微細構造/極限環境/超短パルスレーザー/結晶構造/層構造
他の関係分野：環境学数物系科学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年9月9日
9
オンチップテラヘルツポンププローブ分光系の開発と超伝導体への応用
――超高速電流により量子物質制御を実現する新たな手法――
東京大学低温科学研究センターの島野亮教授（兼：同大学大学院理学系研究科物理学専攻 教授）、関口文哉特任助教、同大学大学院理学系研究科物理学専攻の吉川尚孝助教、吉岡大地大学院生（研究当時）らの研究グループは、物質が電流あるいは電場に対して示す超高速かつ非線形な応答をチップ導波路上で観測可能なオンチップ型のテラヘルツポンププローブ分光の手法を開発しました。研究グループは、同手法を超伝導体に応用し、電流パルスを超伝導体に注入した際に生じる状態の変化をピコ秒（1兆分の1秒）の超高速領域で観測することに成功しました。今回の結果は、超伝導体を用いた超高速のエレクトロニクス応用に向けて有益な知見を与え...
キーワード：量子計算/情報通信/パルス/マグノン/時間分解/素励起/相転移現象/超高速ダイナミクス/超伝導ギャップ/超伝導体/超流動/非線形/非平衡/非平衡ダイナミクス/非平衡現象/閉じ込め/量子計測/量子通信/フーリエ解析/相転移/スペクトル/テラヘルツ/テラヘルツ分光/検出器/超伝導/励起状態/トポロジカル/パルスレーザー/回折限界/材料科学/反射率/テラヘルツ波/フォノン/絶縁体/超短パルス/導波路/非線形光学/誘電率/ニオブ/電気抵抗/電気伝導/光学特性/センシング/ダイナミクス/ピコ秒/レーザー/極低温/周波数/電磁波/半導体/量子力学/超短パルスレーザー/SPECT/プローブ/ラット
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学総合理工工学総合生物
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発表日：2025年7月8日
10
新規窒化物半導体ヘテロ接合における電子散乱機構を解明
―高周波GaNトランジスタの性能向上に道筋―
東京大学大学院工学系研究科の前田拓也講師、中根了昌特任准教授、久保田航瑛大学院生、若本裕介大学院生と住友電気工業株式会社は、新規窒化物半導体ヘテロ接合における二次元電子ガスの散乱機構を明らかにしました。本研究では、分子線エピタキシー（MBE）を用いて、窒化スカンジウムアルミニウム（ScAlN）と窒化ガリウム（GaN）の高品質なヘテロ接合を成長させ、そのヘテロ界面に誘起される二次元電子ガス（2DEG）の散乱機構が界面ラフネス散乱であることを明らかにしました。2DEGが高密度であるため、伝導帯の非放物線性による有効質量の増大（注4）を考慮する必要があることを指摘...
キーワード：衛星通信/無線通信/効果測定/低炭素社会/電子散乱/電子線回折/有効質量/誘電性/X線回折/ホール効果/高周波/輸送特性/衛星/数値計算/高移動度/圧電性/電子移動/強誘電性/原子層/電子線/電子輸送/ACT/接合界面/超高真空/電子物性/電子輸送特性/GaN/エピタキシャル成長/キャリア/トランジスタ/バンドギャップ/フォノン/ヘテロ界面/メモリ/酸化膜/窒化ガリウム/窒化物半導体/超格子/電子デバイス/半導体デバイス/不揮発メモリ/分子線エピタキシー(MBE)/低炭素/温度依存性/エピタキシー/エピタキシャル/ドーピング/窒化物/電界効果/AFM/SiC/アルミニウム/移動度/化合物半導体/携帯電話/結晶成長/原子間力顕微鏡/弾性波/窒化アルミニウム/半導体/量子井戸
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学総合理工工学
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発表日：2025年6月9日
11
鮮やかな色変化をする相転移のメカニズムを超高速分光で解明！
長年謎だった光誘起電荷移動型スピン転移現象の しくみが明らかに
東京大学大学院理学系研究科の大越慎一教授らと仏レンヌ大学物理学研究所 のエリック・コレット教授らの共同研究チームは、電荷移動（Charge transfer: CT） とスピン転移（Spin transition: ST） が共存する光誘起相転移材料において、光照射によって電荷移動が先に起こり、次いでスピン転移が起こることをフェムト秒レ...
キーワード：最適化/情報通信/結晶格子/X線自由電子レーザー/パルス/光誘起相転移/時間分解/自由電子レーザー/相転移現象/超高速ダイナミクス/レーザー加熱/磁化率/相転移/放射光/スペクトル/近赤外/鉄錯体/ピリジン/吸収スペクトル/材料科学/タングステン/遷移金属/フォノン/メモリ/光スイッチ/光スイッチング/光メモリ/光励起/超高速分光/電子デバイス/分光測定/温度依存性/光照射/体積変化/発光ダイオード（LED）/材料設計/磁気特性/電子状態/ヒステリシス/コバルト/スピン/ダイナミクス/ピコ秒/フェムト秒/フェムト秒レーザー/レーザー/機能性材料/金属イオン/光学測定/振動モード/相変化/電荷移動/熱処理/光刺激/機能性/結晶構造/情報通信技術/寿命/構造変化
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学工学総合生物農学