Kenji Watanabe 研究室

主宰者：Kenji Watanabe
物質・材料研究機構

AI 要約（直近 5 年の研究成果）

Watanabe 研究室は、二次元物質を積層・捻じった構造を用いた量子現象の制御と応用に取り組んでいます。研究の中心となるのは、グラフェンや遷移金属カルコゲナイド（モリブデンやタングステンの硫化物・セレン化物など）を原子レベルで精密に積み重ねた構造（ヘテロ構造）です。これらの材料を異なる角度で捻じることで、周期的な電位パターン（モアレ超格子）が生じ、電子の振る舞いを大幅に変えることができます。材料を積層する際の汚染を最小限に抑える製造技術と、ゲート電圧による電子状態の精密制御が、この研究の基礎となっています。 研究では、これらの構造体が示す多彩な物理現象を調べています。超伝導状態の出現と制御、光の発光・吸収特性の改善、磁気抵抗の電気的チューニング、スピン（電子の磁気的性質）の輸送と検出、量子ホール効果など、多岐にわたります。特に、ナノスケールの周期構造がもたらす励起子（電子と正孔の束縛状態）の閉じ込めや、層間を横切る電荷輸送の制御に関する知見が報告されています。 さらに、基礎科学の知見を応用デバイスへ展開する試みも進められています。人工ニューロン回路の実現を目指したメモリ素子、スピン検出機能を持つトランジスタ、光検出器、再構成可能な論理回路など、次世代の電子・光デバイスの実現に向けた研究が組み合わされています。これらは、精密な物質設計と電気的制御の両立を通じて、より高機能なナノスケール素子の開発につながることが期待されています。

※ 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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