振動発電、アクチュエータ、位置センサ等に磁歪現象が利用されていますが、巨大磁歪材料の磁歪発現機構は解明されていません。そのため、単結晶を作製して磁歪の符号・大きさ、電子状態について結晶方位依存性を測定して磁歪の発現機構を研究しています。電子状態は放射光を用いて共鳴非弾性X線散乱(RIXS)とＸ線磁気円二色性(XMCD)で測定しています。

巨大磁歪材料の磁歪発現機構は解明されておらず、電子状態直接観測と結び付けた研究はありません。

• このシーズは、下記の特徴を持ちます。
• ・Fe-Ga 系巨大磁歪材料のブリッジマン法等による単結晶試料の作製。
• ・放射光を用いた磁性材料の電子状態の直接的な測定。
• ・磁歪特性と電子状態の結晶方位依存性の測定から巨大磁歪の発現機構の解明。
• ・磁歪の発現機構に基づく材料探索と結晶方位等の組織制御。
• ・輸送特性（電気抵抗や磁気抵抗）の異方性と電子状態との関連付け。

巨大磁歪の発現起源を理解して結晶方位等の組織を制御することで、磁歪デバイスの高性能化が期待できます。

省電力デバイスとして研究開発が行われているスピントロニクス材料に用いられている反強磁性合金の研究や、性能向上が期待できるハーフメタルであるホイスラー合金材料の探索研究（完全補償型フェリ磁性材料も含む）を行っています。電子状態は放射光を用いて共鳴非弾性X線散乱(RIXS)とＸ線磁気円二色性(XMCD)で測定し、理論計算との比較から構造と機能の推定を行います。

反強磁性合金やホイスラー合金の電子状態観測の研究は少なく、放射光を用いることで直接的に測定ができるようになりました。

• このシーズは、下記の特徴を持ちます。
• ・理論計算で予測された材料系について金属学的な知見を基にして材料探索。
• ・高周波溶解法、アーク溶解法、液体急冷法、ガスアトマイズ法等を駆使して反強磁性材料およびホイスラー合金材料の結晶試料を作製。
• ・放射光を用いた磁性材料の電子状態の直接的な測定。
• ・測定した電子状態から材料本来の構造と機能の理解。
• ・量子ビームを用いた磁性材料分析についての知見。

反強磁性合金やホイスラー合金の電子状態から、スピントロニクスデバイスに適用した時に期待される特性と課題を推測することで、省電力デバイスの特性向上に貢献できます。

• 金ナノ粒子を使用した検査薬の担持物質として、これまではタンパク質（レクチン等）や単純な有機化合物が使用されてきました。一方、生理活性天然物は医農薬指向で研究されてきましたが、多様な作用機構を応用すれば検査薬に使用可能と考えられます。これらの性質を組み合わせることで新奇センサー物質の創成が可能と予想されます。

生理活性天然物の活性発現機構に着目することで、従来技術（抗体等）では検出が難しかった物質（低分子化合物・金属イオン等）の検出が可能になると期待できます。

• 強相関電子系とは、クーロン斥力により強く相互作用する電子集団のことです。私たちは、物質合成と物性測定を相乗させることで、強相関電子系が示す新奇な量子物性を開拓しています。高圧合成法を含む様々な固体化学的手法を駆使することで物質を合成し、得られた試料の電気的・磁気的・熱的・光学的な物性を評価しています。さらに、極限環境や量子ビームを活用した特殊な計測も推進しています。こうした物質合成を基盤に据えた総合的な実験研究を通して、超伝導・磁性・トポロジカル秩序などの強相関量子物性を探求しています。

強相関電子系は、巨視的スケールで量子効果が現れることで、劇的な機能を示します。大きなエネルギースケールを有する遷移金属化合物は、次世代テクノロジーの基盤材料としての可能性を秘めています。

• 微細加工によりナノメートルスケールの人工微細構造を作製し、その電気的性質の解明とデバイス応用の研究を進めています。

精密・高速電気測定（低ノイズ、単一電子検出等）、極低温・高磁場測定、微細加工、データ科学手法などを得意としています。これらがお役に立てることがございましたら、ぜひお知らせ下さい。

• 金属やセラミックスにおける状態図の実験的決定と計算状態図の研究を行っています。状態図を基に、優れた性能や特異な機能性を有する新しい構造材料（鉄合金、銅合金、耐熱材料etc.）や機能材料（形状記憶合金、超弾性合金etc.）の提案と、ミクロ組織制御・特性評価を通じた材料設計を行っています。特に、相変態を利用した単結晶製造方法の開発や、新規形状記憶合金の開発と制震部材への応用展開などに取り組んでいます。

新規材料開発における基盤技術として、「相平衡や状態図を知りたい」、「ミクロ組織と特性の関係を明らかにしたい」、といったニーズに対して連携の可能性があります。