Motoaki Hirayama 研究室
主宰者:Motoaki Hirayama
東京大学
AI 要約(直近 5 年の研究成果)
本研究室は、物質内の電子の振る舞いを理論計算と実験によって明らかにし、新機能を持つ材料を設計することに取り組んでいます。特に注目しているのは、電子が持つ軌道角運動量やスピン(磁気的な性質)、および物質の結晶対称性がもたらす特異な電子構造です。これらの要素がいかに相互作用するかを解き明かすことで、従来にない物理現象や材料機能の実現を目指しています。
研究手法として、第一原理計算に基づく物質設計が中心となります。半ホイスラー化合物やペロブスカイト系材料、遷移金属カルコゲン化物、分子結晶など多様な物質系を対象に、バンド構造や位相的性質を理論的に予測します。並行して、角度分解光電子分光法などの先端的な実験測定により、材料中の電子状態を直接観測し、理論予測を検証しています。
主要な研究成果の方向性としては、以下の三つが挙げられます。第一に、トポロジカル特性(位相的性質)を持つ電子状態の発見と制御です。磁性や超伝導性との相互作用が生み出す新しい電子状態や、電子相関による奇異な伝導現象の解明を進めています。第二に、触媒材料や熱電材料などの機能性材料設計への応用です。電子構造の最適化による高活性な鉄リン化物触媒や、位相的分極を利用した水素生成触媒の開発を行っています。第三に、結晶対称性と電子状態の関係を系統的に理解することで、新規な材料群の探索を加速させています。
※ AI(Claude)が、公開されている論文要旨から研究の問い・手法・主要な発見を事実情報として抽出・再構成して自動生成しています。誤りを含む可能性があるため、正確性は研究室公式情報でご確認ください。
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研究成果(46 件)
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- DOI: https://doi.org/10.1002/adfm.202500489
- DOI: https://doi.org/10.1103/8m75-r8rm
- DOI: https://doi.org/10.1103/physrevb.111.115105
- DOI: https://doi.org/10.1103/physrevb.111.035140
- DOI: https://doi.org/10.1021/jacs.4c18611
- [2025] Zero-field Hall effect emerging from a non-Fermi liquid in a collinear antiferromagnet V1/3NbS2DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-025-58476-0
- DOI: https://doi.org/10.1088/1361-648x/ad3093
- DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.adk1415
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- DOI: https://doi.org/10.1103/physrevb.110.l041401
- DOI: https://doi.org/10.1038/s43246-024-00635-9
- DOI: https://doi.org/10.1063/5.0097618
- DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-023-41982-4
- DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-023-41627-6
- DOI: https://doi.org/10.1103/physrevb.107.214518
- DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-023-02017-3
- DOI: https://doi.org/10.1103/physrevb.107.125308
- DOI: https://doi.org/10.1103/physrevb.107.l081113
- DOI: https://doi.org/10.1021/acsnano.2c04995
- DOI: https://doi.org/10.1299/jsmecmd.2023.36.os-2103
- DOI: https://doi.org/10.3389/fphy.2022.824144
- [2022] Field-induced multiple metal-insulator crossovers of correlated Dirac electrons of perovskite CaIrO3DOI: https://doi.org/10.1038/s41535-021-00418-2
- DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abk1480
- DOI: https://doi.org/10.1103/physrevb.106.235150
- DOI: https://doi.org/10.1002/apxr.202200041
- DOI: https://doi.org/10.1002/adma.202206801
- DOI: https://doi.org/10.1103/physrevresearch.4.l042021
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- DOI: https://doi.org/10.1103/physrevb.104.064510
- DOI: https://doi.org/10.1103/physrevb.104.l081108
- DOI: https://doi.org/10.1103/physrevb.104.035157
- DOI: https://doi.org/10.1038/s41563-020-00871-7
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