2023 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis of hypermaterials
| Project Area | Hypermaterials: Inovation of materials scinece in hyper space |
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| Project/Area Number |
19H05818
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
田村 隆治 東京理科大学, 先進工学部マテリアル創成工学科, 教授 (50307708)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩崎 祐昂 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究拠点, 研究員 (20964232)
木村 薫 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究拠点, NIMS特別研究員 (30169924)
室 裕司 富山県立大学, 工学部, 教授 (50385530)
山田 庸公 東京理科大学, 先進工学部物理工学科, 講師 (60638584)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 準結晶 / 局在磁性 / 強相関系 / 半導体 / 酸化物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
局在ハイパーマテリアルに関しては、強磁性準結晶の熱的安定化を目的として、異種元素添加により準結晶試料の合成を行った。その結果、5元系において、液体急冷を要しないバルク状の強磁性準結晶を発見し、また、その単相化にも成功した。この準結晶は通常溶解法のみで得られる初の強磁性準結晶である。得られたバルク強磁性準結晶を用いて、キュリー点以下でDPC STEMにより磁区構造を捉えることに成功した。今後、その詳細を明らかにする予定である。
酸化物ハイパーマテリアルに関しては、多相粉末X線回折パターンから正二十面体準結晶、2/1近似結晶、1/1近似結晶、その他の結晶の４種類を識別する深層学習モデルを作成した。さらに、敵対的生成ネットワークを用いて実験値に酷似した回折パターンの生成方法を確立し、このデータを用いて深層学習モデルを訓練することで予測精度の向上に成功した。また、十角形準結晶とそれ以外の結晶とを判別する深層学習モデルの作成にも成功した。
半導体ハイパーマテリアルに関しては、半導体準結晶探索のため、過去の論文から準結晶と近似結晶の電気抵抗率と熱伝導率の温度依存性のデータを集め、A03班に提供した。A03班で、Starrydataに収められている結晶のデータを一緒に使って、半導体準結晶の組成が予測された。その予測結果から、有望な６つの合金系を選んで実験を行ったところ、３つの正10角形相と１つの1/1近似結晶の単相が得られたが、全て金属であることが判明した。２つの合金系では、A01班で開発された粉末X線回折から準結晶を同定できる機械学習モデルで準結晶を探索している。
強相関電子系ハイパーマテリアルに関しては、アクチノイド系においてウランを含む初めてのTsai型近似結晶の合成に成功した。低温物性測定から、ウラン系近似結晶では、希土類系で見られない明瞭な強相関電子現象が発現することを見いだした。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] 半導体準結晶探索の現状2024
Author(s)
木村薫, 岩崎祐昂, 北原功一, 高際良樹, 高倉洋礼, 岡田純平, 廣戸孝信, 湯葢邦夫, 田中颯太, 石川明日香, 田村隆治, 藤田絵梨奈, 桂ゆかり, 草場穫, 劉暢, 吉田亮
Organizer
ハイパーマテリアル第11回領域会議
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[Presentation] ハイパーマテリアルズインフォマティクス学術創成：現状と展望2024
Author(s)
吉田亮, 劉暢, 草場穫, 木村薫, 藤田絵梨奈, 桂ゆかり, 岩﨑祐昂, Alok Singh, 田村隆治, 石川明日香, 山田庸公, 廣木寛太, 北原功一, 枝川圭一, 亀岡聡
Organizer
ハイパーマテリアル第11回領域会議
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[Presentation] 磁性体Au-Al-Gd近似結晶の内殻・価電子帯光電子分光2024
Author(s)
野末悟郎, 藤原秀紀, 堤美和, 鳥井優杜, 中島将, 阪口真衣, 坂本紀乃香, 中村拓矢, 木須孝幸, 保井晃, 石川明日香, Farid Labib, 山本貴史, 田村隆治, 関山明
Organizer
日本物理学会2024年春季大会
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[Presentation] Complex magnetic phase diagram of Cd 6 R (R=Gd and Tb) probed by ultrasonic measurements2023
Author(s)
Taichi Yoshida, Kandai Fujikawa, Kensuke Jin, Kazuhei Wakiya, Mitsuteru Nakamura, Masahito Yoshizawa, Yoshiki Nakanishi, Yuji Muro
Organizer
International Conference on Complex Orders in Condensed Matter:aperiodic order, local order, electronic order, hidden order
Int'l Joint Research
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[Presentation] 硬X 線光電子分光で見る磁性体Au-Al-Gd 近似結晶の微視的電子状態2023
Author(s)
野末 悟郎, 藤原 秀紀 , 堤 美和, 榎本 彬人, 鳥井 優杜, 中島 将, 阪口 真衣, 坂本 紀乃香, 中村 拓矢, 木須 孝幸, 保井 晃, 石川 明日香, Farid Labib, 山本 貴史, 田村 隆治, 関山 明
Organizer
第28回準結晶研究会
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[Presentation] Search for new superconductors in Au-based quasicrystal approximants2023
Author(s)
Shintaro Suzuki, Sasuke Sudo, Shunsuke Ogasahara, Ryo Takeuchi, Yuji Muro, Takenori Fujii, Asuka Ishikawa, Ryuji Tamura
Organizer
International Conference on Complex Orders in Condensed Matter:aperiodic order, local order, electronic order, hidden order
Int'l Joint Research
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[Presentation] Magnetic excitations in the quasicrystal approximant Au70Al16Tb142023
Author(s)
Kazuhiro Nawa, Masato Matsuura, Kazuhiko Deguchi, Asuka Ishikawa, Ryoichi Kajimoto, Kazuhiko Ikeuchi, Shintaro Suzuki, Ryuji Tamura, Taku J Sato
Organizer
International Conference on Complex Orders in Condensed Matter:aperiodic order, local order, electronic order, hidden order
Int'l Joint Research
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[Presentation] 化学的ディスオーダーのない強相関Cd-Ce近似結晶の価電子帯光電子分光2023
Author(s)
野末悟郎, 堤美和, 榎本彬人, 鳥井優杜, 水上昂紀, 藤原秀紀, 木須孝幸, 東谷篤志, 山崎篤志, 今田真, 濵本諭, 大浦正樹, 玉作賢治, 矢橋牧名, 石川哲也, Farid Labib, 鈴木慎太郎, 田村隆治, 関山明
Organizer
日本物理学会第78回年次大会
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