| 研究領域 | アシンメトリが彩る量子物質の可視化・設計・創出 |
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| 研究課題/領域番号 |
23H04866
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅱ)
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
鬼丸 孝博 広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 教授 (50444708)
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| 研究分担者 |
大槻 純也 岡山大学, 先鋭研究領域, 准教授 (60513877)
田端 千紘 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究職 (60783496)
柳澤 達也 北海道大学, 理学研究院, 教授 (10456353)
大原 繁男 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60262953)
吉田 紘行 北海道大学, 理学研究院, 教授 (30566758)
網塚 浩 北海道大学, 理学研究院, 教授 (40212576)
井澤 公一 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (90302637)
小林 達生 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (80205468)
小林 夏野 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (60424090)
木俣 基 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (20462517)
服部 一匡 東京都立大学, 理学研究科, 准教授 (30456199)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2028-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2025年度)
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| 配分額 *注記 |
299,520千円 (直接経費: 230,400千円、間接経費: 69,120千円)
2025年度: 26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2024年度: 114,010千円 (直接経費: 87,700千円、間接経費: 26,310千円)
2023年度: 101,530千円 (直接経費: 78,100千円、間接経費: 23,430千円)
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| キーワード | アシンメトリ量子物質 / 交差相関 / 多極子 / アシンメトリ量子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、固体結晶の電子系の非対称性、「アシンメトリ」によって生み出される多彩な交差相関現象や非相反伝導を、電子系の複合自由度である多極子を使って理解し、革新的な機能物性を開拓する。量子ビーム解析技術と精密マクロ測定手法を駆使して、多極子の秩序を可視化し、交差相関応答の感受率を定量化する。これらの知見を生かして理解モデルを構築し、新機能を有するアシンメトリ量子物質を設計・創出する。これにより、次世代の物質科学の学術変革へとつなげ、アシンメトロニクスの学理の構築を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、固体結晶の電子系の非対称性、「アシンメトリ」によって生み出される多彩な交差相関現象や非相反伝導を、電子系の複合自由度である多極子を使って理解し、革新的な機能物性を開拓することを目的とする。
2年度目のスタートとして、2024年5月29-31に東広島芸術文化ホールにて、領域全体会議・公募研究キックオフ会議を開催した。領域内外から147名の参加があった。各計画研究と新たに加わった公募研究19件の研究代表者から、研究計画と共同研究に関する提案がなされた。9月20-23日に、北海道・美瑛の国立大雪青少年交流の家にて「アシンメトリ量子若手秋の学校2024」を開催した。大学院生向けの講義を中心に構成され、次世代の物質科学を担う若手研究者・大学院生が学び、交流する場となった。10月には、フランス・ツゥールーズにて国際ワークショップを共催した。「アシンメトリ量子セミナー」をオンラインで複数回開催し、関連するテーマの情報共有と議論の場とした。また、各計画研究を主体としたトピカルミーティングを開催した。領域外の研究者も招待講演者として招き、最新の研究成果や挑戦的なテーマについて積極的な意見交換がなされた。
ニュースレターの第３、４号を発行し、またホームページを積極的に活用して、最新の研究成果やイベント情報などを発信した。国内外の高校生から大学院生までを対象として、アウトリーチ活動に取り組んだ。「スキル相伝」プログラムとして、大学院生・若手研究者を所属外の研究室に派遣する取り組みを始めた。共用機器備品として広島大学に既設の無冷媒低温物性評価システムを用いた測定が進んでいる。日本原子力研究開発機構に、集束イオンビーム走査電子顕微鏡システムが設置された。大阪大学にSQUID顕微鏡の計測器、駆動システム等を整備した。研究総括を目的とした総括班会議を対面式とオンラインで12回開催した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2024年5月29-31に東広島芸術文化ホールにて、領域全体会議・公募研究キックオフ会議を開催した。領域内外から総勢147名の参加があった。新たに公募研究のメンバーが加わり、研究領域としての情報共有の場となるとともに、挑戦的なテーマに関する議論、意見交換も活発になされた。8月の富山を皮切りに、計画研究を主体としたトピカルミーティングを、12月に神戸大学（C02）、高エネルギー研究加速器機構（A01）にて、2月には原子力研究開発機構（A02, C01）、御殿場（B01）にて開催した。最新の研究成果に対する意見交換がなされ、領域内外の共同研究の活性化につながっている。10月には、フランス・ツゥールーズにて国際ワークショップを共催した。領域から4名が招待講演を行い、国際的な共同研究が広がりをみせている。「アシンメトリ量子セミナー」をハイブリッドで５回開催し、関連するテーマの情報共有と議論の場となった。9月に、北海道・美瑛の国立大雪青少年交流の家にて「アシンメトリ量子 若手秋の学校2024」を開催した。93名の参加者があり、若手研究者の育成のよい機会となった。ニュースレターの発行と領域ホームページを通して、最新の研究成果やイベント情報などを随時発信している。また、国内外でアウトリーチ活動に取り組み、本領域の活動について紹介する機会としている。
共用機器備品の設置と運用も順調に進展している。広島大学の無冷媒低温物性評価システムでは、磁場下での電気伝導と比熱の測定が進行中である。また、大阪大学にSQUID顕微鏡の計測器、駆動システム等を整備した。日本原子力研究開発機構には、集束イオンビーム走査電子顕微鏡システムが設置された。研究総括を目的とした総括班会議を対面式で1回、オンラインで11回開催した。領域全体の活動や運用状況を随時把握し、全体の役割分担と意思疎通は十分にできている。
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| 今後の研究の推進方策 |
３年度目にあたる2025年度は、計画研究と公募研究による領域内での研究連携をより強化する。テーマを主体としたトピカルミーティングを6月17-18日に山梨県立図書館（甲府市）にて開催する。領域外からも招待講演者を招き、アシンメトリ量子物質の新たな展開として、多極子のスケールシームレス化に向けた研究を加速させる。その後も、複数回のトピカルミーティングを予定しており、領域としての研究方針をさらに明確にするべく議論を深める。領域全体会議・成果報告会は、2026年1月6-8日に名古屋工業大学にて開催する。それまでに本領域で得られた研究成果をまとめ、それらを踏まえた展開のための研究計画を共有する。10月には、クロアチアにて国際ワークショップを共催し、国際的な共同研究をさらに展開する。
アシンメトリ量子セミナーを引き続き開催し、関連するテーマの情報共有と議論の場とする。前年度に引き続き、ニュースレターを２回発行し、領域のホームページを通して、最新の研究成果やイベント情報などを随時発信する。英語版のニュースレターの発行も予定している。科学リテラシーの向上を目指して、国内外でのアウトリーチ活動にも取り組む。また、若手の研究能力を高めるべく、スキル相伝の取り組みを進め、領域内の共同研究の推進へのとつなげる。
共用機器備品の運用に関して、日本原子力研究開発機構に設置した集束イオンビーム走査電子顕微鏡システムの共用を始める。また、大阪大学に整備したSQUID顕微のための計測器等を活用し、アシンメトリ量子物質のドメイン可視化に向けた研究を推進する。研究総括を目的とした総括班会議を随時開催し、領域全体の研究活動や運用の進捗状況の把握し、全体の役割分担と意思疎通を図る。また、オンラインチャットツールを活用して、進捗情報をリアルタイムに共有しながら意見交換を行うことで、さらに発展的な共同研究を推進する。
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