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Miwa Group, The Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo

Research (研究内容)

Outline (概要)

Research topics:
(1) Spintronics device with quantum materials
(2) Operando spectroscopy to reveal device physics
(3) Interface engineering to develop device performance
(4) Brain-inspired computing using spin-dynamics

We study condensed matter and materials physics. Properties of spin can be distinct in the world of nano-materials. We make atomically controlled quantum materials made from metals, insulators, and organic molecules. Our research purpose is to make new nano-structure with useful physical properties by means of quantum physics, and to study its microscopic origin.
In the perodic table, we can see only few magnetic materials such as Fe and Co. However, if we employ multilayers consisting of magnetic (Fe, Co, Ni, Mn), non-magnetic (V, Cu, Sn, Au, Pt, Ir), and organic (e.g. phthalocyanine) materials, combination and its possibility can be infinite. Topological magnetic materials with a unique electronic strucure are good examples. By using symmetries from crystal and interface, we can design and make novel electronic devices. We study such symmetry-driven quantum spintronics devices.

研究テーマ:
(1) 量子物質を用いたスピントロニクスデバイス
(2) フェムト秒パルスレーザーや放射光X線を用いたオペランド分光
(3) 界面ナノ制御によるデバイス機能向上
(4) スピンによる脳型コンピューティング

 私たちの身の回りは磁性体(磁石)であふれています。一見すると気づきませんが家電製品やパソコン・自動車をはじめとした生活必需品は主に磁性体で構成されています。三輪研究室では磁性の主な起源である「電子の自転角運動量に相当するスピン」の性質がナノの世界で顕著に現れることに着目し、これを利用して高度なレベルでエレクトロニクスを実現する「量子スピントロニクス」の研究を行っています。特に物理学研究の面白さである新物質材料創成を大事にし、原子層成長技術を駆使した高品質かつ特徴的なナノ構造を有する量子デバイス物性研究を展開します。
 元素の周期表において、磁石材料はFeやCoのように限られた種類しかありません。しかし、Fe・ Co・ Ni・Mnをはじめとした磁性体、V・ Cu・Sn・Au・Pt・Irなどの非磁性体、各元素のイオンを有するフタロシアニン等の有機分子、これらを原子・分子レベルで自在に積み上げて組み合わせと可能性を無限大にします。トポロジカル磁性体のように特徴的な電子状態を有する量子物質はその一例です。結晶の対称性に加えて界面の対称性を利用すると、新規機能性デバイスが創成されます。新物質材料が示す新たな物性(物の性質)を見つけ、電子デバイス材料として機能化して応用に供することが研究目的です。




Recent research results (最近の研究成果)




Access (所在地)

A330, Miwa group, The Institute for Solid State Physics, 5-1-5 Kashiwanoha, Kashiwa, Chiba 277-8581, Japan

〒277-8581
千葉県柏市柏の葉5-1-5
東京大学 物性研究所 三輪研究室
 A330 (学生居室)
  TEL:04-7136-3301
 A329 (准教授室)
  TEL:04-7136-3300
 A320 (秘書室)
  TEL:04-7136-3334

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