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「誘電体」 に関係する研究一覧：13件
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発表日：2026年3月9日
1
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3月5日
2
導波路型光デバイスによる世界最高品質のスクイーズド光生成に成功
～信頼性の高い実用的な光量子コンピュータの実現に大きく前進～
：◆量子ノイズが圧縮された光（スクイーズド光）は光量子コンピュータの根源であり、高品質かつ広帯域であることが高速量子計算には求められています。◆今回、光デバイスや制御システムの改良により、テラヘルツ級の広帯域性を有する光パラメトリック増幅器を用いて、導波路型光デバイスでの世界最高となる10.1 dBの量子ノイズ圧縮に成功しました。◆光通信波長帯で実現したこの成果は、IOWN技術を融合した高速な量子コンピュータの実現を可能にし、ニューラルネットワーク応用や、将来的な誤り耐性型高速量子コンピュータ実現を大きく加速します。 NTT株式会社（以下...
キーワード：誤り訂正/量子アルゴリズム/アルゴリズム/ニューラルネットワーク/最適化/符号化/量子計算/非線形/閉じ込め/量子コンピュータ/量子もつれ/量子情報/量子情報処理/ノイズ/広帯域/テラヘルツ/磁場/量子ビット/振動子/スクイーズド光/共振器/光デバイス/光通信/光導波路/導波路/非線形光学/非線形光学効果/分極反転/誘電体/ニオブ/強誘電体/ニオブ酸リチウム/ニューラルネット/リチウム/制御システム/低消費電力
他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学
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発表日：2025年12月11日
3
水の赤外光物性を定量的に計算可能な手法を開発
──地球大気や星間空間の水の構造解明に貢献──
東京大学大学院総合文化研究科の持田偉行フィッチ大学院生、羽馬哲也准教授、埼玉大学大学院理工学研究科応用化学プログラムの高山哲侑大学院生、山口祥一教授らの研究グループは、量子古典混合法と呼ばれる理論計算手法を用いて、水の赤外光物性［赤外光を照射した際に見られる特徴的な性質、ここでは特に複素屈折率や吸収断面積など］を定量的に計算する方法を新たに開発しました。本計算手法を用いることで、界面の影響を考慮する難しさからこれまで困難であった水の微粒子や薄膜の赤外スペクトルを理論的に予測することが可能になり、その構造について分子レベルで明らかにすることができます。水や氷の微粒子は...
キーワード：地球科学/多項式/シュレーディンガー方程式/ラマン散乱/光物性/水素結合ネットワーク/量子化/量子論/スペクトル/星間塵/赤外スペクトル/太陽/太陽系/天文学/惑星/彗星/振動分光/量子化学/赤外分光/量子化学計算/ラマン/赤外分光法/融点/可視光/光吸収/赤外光/非晶質/分子振動/誘電体/誘電率/アモルファス/シミュレーション/ナノサイズ/ネットワーク構造/モデル化/レーザー/屈折率/周波数/電磁波/動力学/微粒子/分子動力学/結晶構造/ラマン分光/ラマン分光法/分子集合/分子動力学計算
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発表日：2025年11月10日
4
誘電体メタ表面を用いた新規高圧物性計測技術を開発
～惑星科学への応用が期待されるナノ光学計測～
高圧物性計測技術の開発は惑星科学や物性物理学などの分野で重要です。これまでに、表面プラズモン共鳴により色づく金ナノ粒子の色の変化からアンビルセル内の物質の屈折率変化を計測する方法が、簡便で高感度な手法として提案されてきました。しかしながら、金ナノ粒子は柔らかいため、ある一定の圧力以上では大きく変形し、予期しない色の変化が起きてしまうという課題がありました。 東北大学多元物質科学研究所の新家寛正助教と北海道大学低温科学研究所の木村勇気教授、鳥取大学工学部機械物理系学科の灘浩樹教授、東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻／附属先進科学研究機構の羽馬哲也...
キーワード：グラファイト/物質科学/物性物理/閉じ込め/ダイヤモンドアンビル/干渉計/高圧実験/高圧物性/相転移/地殻変動/反射スペクトル/スペクトル/磁場/惑星/惑星科学/ケイ素/金ナノ粒子/表面プラズモン共鳴/走査型電子顕微鏡/フォトニクス/プラズモン/集束イオンビーム/表面プラズモン/誘電体/メタマテリアル/計測技術/光照射/金属ナノ粒子/SiC/イオンビーム/ダイナミクス/ナノ構造/ナノ粒子/ヒ化ガリウム(GaAs)/ブリルアン散乱/屈折率/結晶化/光学計測/超電導/電子顕微鏡/微細加工/微細加工技術/光学顕微鏡/SEM/結晶構造
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発表日：2025年10月5日
5
有機半導体で従来比10倍となる100 cm2V-1s-1超の移動度を達成
――熱振動を制御した分子設計最適化と次世代デバイス応用に期待――
東京大学大学院新領域創成科学研究科の竹谷純一教授、古川友貴大学院生、髙柳英明特任教授らの研究グループは、有機半導体単結晶において、100 cm2V-1s-1を超えるキャリア移動度の実測に世界で初めて成功しました。有機半導体単結晶は分子同士が弱いファンデルワールス力で結びついているため、熱振動が大きく、その結果キャリア輸送（注4）は熱振動に起因する散乱に強く制限されます。実際に、室温下において有機半導体単結晶のキャリア移動度は10cm2V-1s...
キーワード：最適化/効果測定/結晶格子/絶縁体-金属転移/電子相関/二次元結晶/半導体表面/閉じ込め/輸送現象/ホール効果/電気伝導度/輸送特性/磁場/分子構造/高移動度/イオン液体/有機半導体/電気二重層トランジスタ/キャリア/キャリア輸送/トランジスタ/ファンデルワールス力/フレキシブル/絶縁体/電界効果トランジスタ/電気二重層/電子デバイス/誘電体/量子エレクトロニクス/量子デバイス/量子井戸構造/ドーピング/単結晶/電界効果/電気伝導/スピン/ひずみ/プラスチック/移動度/半導体/有機物/量子井戸/機能性/結晶構造/層構造/分子設計
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9月10日
6
強誘電体酸化物の巨大抵抗変化を利用して脳型素子を実現
―強誘電体の電気分極を用いてシナプスの機能を模倣する―
東京大学大学院工学系研究科の田畑 仁 教授、関 宗俊 准教授、李 海寧 大学院生（研究当時）らの研究グループは、チタン酸鉛（PbTiO3）の高品質単結晶薄膜を用いた新しいメモリスタ素子を開発しました。強誘電体であり不揮発性メモリへの利用でも知られるPbTiO3の薄膜において、その高結晶性を維持したまま酸素欠損を意図的に導入することにより、半導体的な電気伝導特性と電気抵抗スイッチングが現れ、わずかな電圧印加により巨大な電気抵抗変化を示すことを見出すとともに、この素子が高精度でシナプスの機能を模倣可能であることを実証しました。このメモリスタ素子...
キーワード：コンピューティング/適応学習/アルゴリズム/ディープラーニング/ニューラルネットワーク/画像認識/最適化/畳み込みニューラルネットワーク/人工知能（AI）/並列処理/環境変化/パルス/電気分極/ストロンチウム/酸素欠損/キャパシタ/ニューロモルフィック/メモリ/強誘電体薄膜/微細化/分極反転/誘電体/省エネ/チタン/ニオブ/強誘電体/単結晶/電気抵抗/電気伝導/不揮発性メモリ/スピン/スピントロニクス/ニューラルネット/酸化物/実証実験/電子顕微鏡/透過電子顕微鏡/半導体/シナプス/結晶性/ニューロン/可塑性/短期記憶/イミン/神経細胞
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学工学総合生物農学
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発表日：2025年8月9日
7
スパッタ法を用いて高品質なScAlN薄膜の作製に成功
～成長温度の系統的変化が構造特性と電気特性に及ぼす影響を解明～
東京理科大学 先進工学部 マテリアル創成工学科の小林 篤准教授、太田 隼輔氏(2024年度 学士卒業)らの研究グループは、スパッタ法を用いて、窒化スカンジウムアルミニウム(ScAlN)薄膜を高品質で作製することに成功しました。これにより、小型で高性能な次世代トランジスタの開発に大きく貢献することが期待されます。また、産業界で汎用されるスパッタ法を用いた薄膜作製技術は窒化物半導体材料全般に応用できる可能性を秘めており、エレクトロニクス分野全体にインパクトを与える重要な成果といえます。本成果は、東京大学(電気特性の測定補助及び解析)、住友電気工業株式会社(HEMTウェハの作製)との共同研究による...
キーワード：不完全性/効果測定/対称性/電気分極/電子線回折/非対称性/閉じ込め/誘電性/X線回折/ホール効果/高周波/電子移動/有機金属化合物/結晶構造解析/強誘電性/原子層/電子線/有機金属/材料科学/接合界面/超高真空/GaN/エピタキシャル成長/キャリア/スパッタ法/トランジスタ/バンドギャップ/ヘテロエピタキシー/メモリ/双極子/窒化物半導体/電子デバイス/半導体デバイス/半導体材料/分子線エピタキシー(MBE)/誘電体/エピタキシー/エピタキシャル/強誘電体/原子配列/窒化物/表面分析/不揮発性メモリ/光学特性/AFM/SiC/アルミニウム/シミュレーション/ナノメートル/移動度/結晶成長/原子間力顕微鏡/制御システム/半導体/平滑化/膜構造/マッピング/結晶構造/結晶性
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学生物学総合理工工学農学
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発表日：2025年6月19日
8
カーボンナノチューブと光の局所的な相互作用を可視化
－精密ナノ赤外顕微分光で見る励起子の超高速ダイナミクス－
カーボンナノチューブ（CNT）に光を照射すると発生する励起子は、CNTの光電特性を左右する重要な役割を担っているが、その空間的広がりは非常に小さく、寿命も極めて短いため、従来の計測技術では励起子の挙動を直接観測することは困難だった。フェムト秒赤外パルスを用いた超高速赤外近接場光顕微鏡を用いて、CNT内の励起子の局所的な超高速ダイナミクスを実空間で観測することに成功した。特に、CNT内部の微小な格子歪みや隣接するCNTとの相互作用といったナノスケールの局所環境が、励起子の生成と消滅に与える影響を解明した。励起子の局所的な超高速現象を理解することは、その制御技術の...
キーワード：空間分布/光エネルギー/ナノエレクトロニクス/パルス/フェムト秒パルス/原子核/時間分解/準粒子/超高速ダイナミクス/超高速現象/低次元/低次元系/閉じ込め/量子情報/量子情報処理/磁場/数値シミュレーション/光応答/カルコゲナイド/ラマン/時間分解能/パルスレーザー/材料科学/遷移金属/エネルギー移動/キャリア/キャリア輸送/クーロン相互作用/ナノデバイス/フォトニクス/可視光/顕微分光/光エレクトロニクス/光デバイス/光吸収/時間分解測定/赤外光/遷移金属ダイカルコゲナイド/双極子/電子デバイス/半導体材料/誘電体/誘電率/計測技術/光照射/単結晶/電気伝導/カーボン/光学特性/電気伝導性/AFM/CVD/カーボンナノチューブ/グラフェン/シミュレーション/ダイナミクス/ナノスケール/ナノメートル/ナノ空間/ナノ材料/ピコ秒/フェムト秒/マイクロ/レーザー/近接場光/原子間力顕微鏡/光計測/振動モード/半導体/分解能/励起子/ナノチューブ/光学顕微鏡/近接場/緩和時間
他の関係分野：環境学数物系科学生物学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年6月17日
9
強誘電体界面の電荷分布直接観察に成功
～強誘電体デバイスの理解と性能向上を加速～
強誘電体内部のドメイン界面の電荷状態はデバイス特性を支配する主要因と考えられてきたが、その電荷分布を観察することは極めて困難であった。最先端電子顕微鏡により、強誘電体ドメイン界面の電荷分布の直接観察に成功した。本成果は、積層セラミックコンデンサー（MLCC）などの強誘電体デバイスのより詳細な特性理解と性能向上につながると期待できる。JST 戦略的創造研究推進事業 ERATOにおいて、東京大学 大学院工学系研究科 附属総合研究機構の関 岳人 講師、遠山 慧子 助教、髙本 昌弥 大学院生(現 株式会社村田製作所)、柴田 直哉 機構長･教授、幾原 雄一 東京...
キーワード：モバイル/自動運転/トラスト/プロファイル/モノのインターネット（IoT）/医療機器/産学連携/空間分布/非線形/ノイズ/高周波/検出器/磁場/タンタル/高移動度/超原子/光学材料/電子線/非線形光学材料/原子分解能/原子分解能電子顕微鏡/ヘテロ界面/空間電荷/非線形光学/誘電体/誘電率/持続可能/STEM/チタン/チタン酸バリウム/強誘電体/原子構造/固体電解質/磁性材料/電気伝導/電子回折/微細構造解析/電気伝導性/ナノスケール/ナノメートル/リチウム/圧電素子/移動度/極低温/電解質/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/透過電子顕微鏡/半導体/微細構造/分解能/空間分解能/プローブ/DPC/スマートフォン
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5月12日
10
巨大な電場誘起旋光現象の観測
―高効率な偏光制御デバイスの実現に向けて―
東京大学大学院工学系研究科の林田健志助教（研究当時、現所属：Radboud大学FELIX Laboratory ポストドクター）、松本滉永大学院生、木村剛教授による研究グループは、電場印加に比例して光の旋光性が誘起、制御される現象「電場誘起旋光性（linear electrogyration）」を巨大化することに成功しました。電場誘起旋光性は、さまざまな結晶で生じうる現象であり、高速かつ低消費電力な偏光制御デバイス開発につながる可能性を秘めています。しかし、その効果の微小さがこれまで応用開発の障壁となっていました。本研究では、ニッケルチタン酸化物（NiTiO3...
キーワード：パルス/マルチフェロイック/強相関系/誘電性/量子相転移/相転移/テラヘルツ/近赤外/直線偏光/強相関/強誘電性/中赤外/クロム/強磁性/光通信/双極子/誘電体/省エネ/チタン/強誘電体/単結晶/シリコン/スピン/ナノメートル/酸化物/省エネルギー/積層構造/低消費電力/結晶構造/層構造/光制御
他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2025年3月25日
11
ジャイロイド金属有機構造体における圧電転移を発見
―仲間外れの点群から新たな機能を創出―
東京大学大学院新領域創成科学研究科の鬼頭俊介助教、徳永祐介准教授、有馬孝尚教授、同大学物性研究所の石川孟助教らの研究グループは、名古屋大学、高輝度光科学研究センター、名古屋工業大学、理化学研究所と共同で、ジャイロイド構造を持つ金属有機構造体（MOF、注2）において、新しいタイプの圧電転移を発見しました。応力を加えると電気分極（注4）を示す圧電体は、私たちの日常生活において欠かせない電子材料の一つとして広く利用されています。しかし、従来の圧電材料は応力によらず強い外部電場によって電気分極が変化してしまうことがあります。本研究では、ジャイロイドと呼ばれる三次元的なネット...
キーワード：情報学/量子計算/産学連携/結晶格子/スピン液体/幾何学/極小曲面/対称性/電気分極/量子スピン/SPring-8/X線回折/周期性/相転移/放射光/分子イオン/圧電性/有機分子/量子スピン液体/金属有機構造体/メモリ/双極子/誘電体/圧電材料/圧電体/強誘電体/材料設計/単結晶/コバルト/スピン/センサー/ナノ構造/ネットワーク構造/ひずみ/ポリマー/モーター/機能性材料/金属イオン/耐久性/膜構造/機能性/結晶構造/表面構造/サッカー/日常生活/ナノテクノロジー/バイオテクノロジー/構造変化
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発表日：2025年3月11日
12
【共同発表】一次元らせん構造のペロブスカイト結晶で巨大な光起電力を実証
～三次元ペのロブスカイト10倍以上の電圧を発生する次世代光デバイスへ～（発表主体：早稲田大学）
◆キラル構造を持つ有機分子を利用し、ハロゲン化鉛ペロブスカイトの一次元構造にらせん性と極性を誘起◆らせん性と極性を有する一次元構造のペロブスカイト結晶において、巨大な光起電力を発現◆太陽光照射下で既存のペロブスカイト太陽電池の10倍以上の電圧を発生◆新しい太陽光発電デバイスや光センシングデバイス、スピントロニクスデバイスとしての応用が期待 早稲田大学 理工学術院の石井 あゆみ（いしい あゆみ）准教授、東京大学 生産技術研究所の石井 和之（いしい かずゆき）教授、筑波大学 数理物質系の二瓶 雅之（にへい まさゆき）教授らの共同研究グループは、ハロゲン化...
キーワード：モノのインターネット（IoT）/最適化/情報学/産学連携/再生可能エネルギー/スピン軌道相互作用/スピン偏極/軌道角運動量/空間反転対称性の破れ/原子核/光伝導/対称性/低次元/ハロゲン/異方性/太陽/キラル/らせん構造/太陽光/p-n接合/ナノ物質/ペロブスカイト太陽電池/円偏光/空間反転対称性/光起電力/光電流/物質設計/有機分子/生産技術/光機能/対称性の破れ/電子物性/アミン/センシングデバイス/バンドギャップ/ペロブスカイト/光センシング/光デバイス/光励起/高電圧/双極子/半導体デバイス/半導体材料/誘電体/省エネ/光照射/太陽光発電/強誘電体/原子配列/光電変換/材料設計/太陽電池/電子状態/電池/スピン/スピントロニクス/センサー/センシング/ナノスケール/結晶化/結晶成長/光センサー/構造制御/省エネルギー/耐久性/導電性/半導体/有機物/エネルギー変換/結晶構造/p21/光イメージング/ヨウ素
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1月9日
13
トポロジカル相からカオスへの転移を発見
―非線形トポロジカル物質の原理の解明と応用に向けて―
筑波大学数理物質系物理学域の曽根和樹助教（研究当時：東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻大学院生）、東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻の江澤雅彦講師、ゴンゾンピン准教授、澤田太郎大学院生、沙川貴大教授、および同大学素粒子物理国際研究センターの吉岡信行准教授（研究当時：東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻助教）らによる研究グループは、非線形なトポロジカル物質を理論的に解析することで、それがトポロジカル相からカオスへの転移を起こすことを明らかにしました。このカオスへの転移は、バルクエッジ対応（注4）と呼ばれるトポロジカル物質の基本原理の破れ（注5）を非線形系で引き...
キーワード：情報学/人工知能（AI）/生体情報/量子計算/産学連携/空間分布/周期解/流体方程式/アクティブマター/トポロジー/トポロジカル相/幾何学/情報熱力学/非線形/非線形力学/物質科学/力学系理論/カオス/ノイズ/素粒子/力学系/素粒子物理/トポロジカル/トポロジカル物質/エッジ状態/非線形光学/誘電体/量子デバイス/メタマテリアル/熱力学/電子状態/MEMS/スピン/ダイナミクス/レーザー/非線形効果/非線形性/エネルギー変換/非線形力学系
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学総合理工工学農学