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

Shinji Miwa
Associate Professor
The Institute for Solid State Physics (ISSP)
The University of Tokyo, Japan

三輪 真嗣
東京大学 物性研究所 量子物質研究グループ 准教授

ResearcherID　ORCID　Google Scholar　researchmap

Professional experience

Apr. 2018-present　　 Associate Professor, The University of Tokyo, Japan (PI)
Apr. 2016-Mar. 2018　 Associate Professor, Osaka University, Japan (Y. Suzuki group)
Apr. 2011-Mar. 2016　 Assistant Professor, Osaka University, Japan (Y. Suzuki group)
Apr. 2007-Mar. 2011　 Toyota Motor Corporation

2018年4月-現在　　　　東京大学 物性研究所 准教授 (PI)
2016年4月-2018年3月　大阪大学 大学院基礎工学研究科 准教授 (鈴木義茂研究室)
2011年4月-2016年3月　大阪大学 大学院基礎工学研究科 助教 (鈴木義茂研究室)
2007年4月-2011年3月　トヨタ自動車株式会社

兼任:
2023年4月-現在　　　　理化学研究所 放射光科学研究センター (ビームライン開発チーム)
2022年4月-現在　　　　東京大学 シンクロトロン放射光連携研究機構
2021年4月-現在　　　　東京大学 学際融合マイクロシステム国際連携研究機構
2020年2月-現在　　　　東京大学 トランススケール量子科学国際連携研究機構
2018年4月-2020年3月　大阪大学 大学院基礎工学研究科 招へい准教授 (鈴木義茂研究室)

---

Education

Sep. 2013　 Ph.D., Graduate School of Engineering Science, Osaka University, Japan
　　　　　　　"Spin Torque Induced Magnetization Dynamics in Nanomagnets"
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(Thesis advisor: Prof. Yoshishige Suzuki)
Mar. 2007　 M.S., Graduate School of Engineering Science, Osaka University, Japan
Mar. 2005　 B.S., School of Engineering Science, Osaka University, Japan

2013年09月　大阪大学より論文にて博士(工学)取得 (主査：鈴木義茂教授)
　　　　　　　博士論文「Spin Torque Induced Magnetization Dynamics in Nanomagnets」
2007年03月　大阪大学 基礎工学研究科 物質創成専攻 修士課程 修了 (白石誠司助教授、鈴木義茂教授)
　　　　　　　修士論文「有機半導体-強磁性金属ナノコンポジット素子におけるスピン依存伝導」
2005年03月　大阪大学 基礎工学部 電子物理科学科 卒業 (白石誠司助教授、鈴木義茂教授)
　　　　　　　卒業論文「スピン注入に向けた強磁性体金属/フラーレンFETの作製」
2001年03月　愛知県立 明和高等学校 卒業
1998年03月　名古屋市立 若水中学校 卒業
1995年03月　名古屋市立 高見小学校 卒業

---

Major

Condensed matter and materials physics, spintronics

物質科学、特にスピントロニクスの研究

---

Selected Papers

Antiferromagnetic spin-torque diode effect in a kagome Weyl semimetal
S. Sakamoto*, T. Nomoto, T. Higo, Y. Hibino, T. Yamamoto, S. Tamaru, Y. Kotani, H. Kosaki, M. Shiga, D. Nishio-Hamane, T. Nakamura, T. Nozaki, K. Yakushiji, R. Arita, S. Nakatsuji, and S. Miwa*
Nature Nanotechnology 20, 216-221 (2025).
(反強磁性スピントルクダイオード効果の発見に関する論文)

Octupole-driven magnetoresistance in an antiferromagnetic tunnel junction
X. Chen, T. Higo, K. Tanaka, T. Nomoto, H. Tsai, H. Idzuchi, M. Shiga, S. Sakamoto, R. Ando, H. Kosaki, T. Matsuo, D. Nishio-Hamane, R. Arita, S. Miwa, and S. Nakatsuji*
Nature 613, 490-495 (2023).
(反強磁性トンネル磁気抵抗効果と異方性スピン流の発見に関する論文)

Perpendicular full switching of chiral antiferromagnetic order by current
T. Higo, K. Kondou, T. Nomoto, M. Shiga, S. Sakamoto, X. Chen, D. Nishio-Hamane, R. Arita, Y. Otani, S. Miwa, and S. Nakatsuji*
Nature 607, 404-479 (2022).
(反強磁性体における新奇スピントルク効果の発見に関する論文)

Chirality-induced magnetoresistance due to thermally driven spin polarization
K. Kondou*, M. Shiga, S. Sakamoto, H. Inuzuka, A. Nihonyanagi, F. Araoka, M. Kobayashi, S. Miwa*, D. Miyajima, and Y. Otani
Journal of the American Chemical Society 144, 7302-7307 (2022).
(キラル分子における熱励起スピン偏極の発見に関する論文)

Observation of spontaneous x-ray magnetic circular dichroism in a chiral antiferromagnet
S. Sakamoto*, T. Higo, M. Shiga, K. Amemiya, S. Nakatsuji, and S. Miwa*
Physical Review B 104, 134431 (2021).
(反強磁性体における自発的なX線磁気円二色性の発見に関する論文)

Giant effective damping of octupole oscillation in an antiferromagnetic Weyl semimetal
S. Miwa*, S. Iihama, T. Nomoto*, T. Tomita, T. Higo, M. Ikhlas, S. Sakamoto, Y. Otani, S. Mizukami, R. Arita, and S. Nakatsuji
Small Science 1, 2000062 (2021).
(反強磁性金属の実時間スピン振動観測及び巨大有効ダンピングの発見に関する論文)

Chirality-induced effective magnetic field in a phthalocyanine molecule
S. Miwa*, K. Kondou, S. Sakamoto, A. Nihonyanagi, F. Araoka, Y. Otani, and D. Miyajima
Applied Physics Express 13, 113001 (2020).
(界面キラル分子における有効磁場の発見に関する論文)

Electrical manipulation of a topological antiferromagnetic state
H. Tsai, T. Higo, K. Kondou, T. Nomoto, A. Sakai, A. Kobayashi, T. Nakano, K. Yakushiji, R. Arita, S. Miwa, Y. Otani, and S. Nakatsuji*
Nature 580, 608-613 (2020).
(反強磁性体におけるスピントルク効果の発見に関する論文)

Detection of spin transfer from metal to molecule by magnetoresistance measurement
H. Gamou, K. Shimose, R. Enoki, E. Minamitani, A. Shiotari, Y. Kotani, K. Toyoki, T. Nakamura, Y. Sugimoto, M. Kohda, J. Nitta, and S. Miwa*
Nano Letters 20, 75-80 (2020).
(金属から有機分子へのスピントランスファーに関する論文)

Perpendicular magnetic anisotropy and its electric-field-induced change at metal-dielectric interfaces
S. Miwa*, M. Suzuki, M. Tsujikawa, T. Nozaki*, T. Nakamura, M. Shirai, S. Yuasa, and Y. Suzuki
Journal of Physics D: Applied Physics 52, 063001 (2019).
(界面磁気異方性と電圧磁気効果の解説論文)

Macromagnetic simulation for reservoir computing utilizing spin dynamics in magnetic tunnel junctions
T. Furuta, K. Fujii*, K. Nakajima, S. Tsunegi, H. Kubota, Y. Suzuki, and S. Miwa*
Physical Review Applied 10, 034063 (2018).
(スピントロニクス素子を用いた脳型コンピューティングに関する論文 )

Electric-field-induced changes of magnetic moments and magnetocrystalline anisotropy in ultrathin cobalt films
T. Kawabe, K. Yoshikawa, M. Tsujikawa, T. Tsukahara, K. Nawaoka, Y. Kotani, K. Toyoki, M. Goto, M. Suzuki, T. Nakamura, M. Shirai, Y. Suzuki, and S. Miwa*
Physical Review B 96, 220412(R) (2017).
(電圧磁気効果の機構解明[軌道磁気モーメント機構]に関する論文)

Strong bias effect on voltage-driven torque at epitaxial Fe-MgO interface
S. Miwa*, J. Fujimoto, P. Risius, K. Nawaoka, M. Goto, and Y. Suzuki
Physical Review X 7, 031018(2017).
(界面電子状態を利用した新奇電圧磁気効果に関する論文)

Voltage controlled interfacial magnetism through platinum orbits
S. Miwa*, M. Suzuki, M. Tsujikawa, K. Matsuda, T. Nozaki, K. Tanaka, T. Tsukahara, K. Nawaoka, M. Goto, Y. Kotani, T. Ohkubo, F. Bonell, E. Tamura, K. Hono, T. Nakamura, M. Shirai, S. Yuasa, and Y. Suzuki
Nature Communications 8, 15848 (2017).
(電圧磁気効果の機構解明[電気四極子機構]に関する論文)

Highly sensitive nanoscale spin-torque diode
S. Miwa, S. Ishibashi, H. Tomita, T. Nozaki, E. Tamura, K. Ando, N. Mizuochi, T. Saruya, H. Kubota, K. Yakushiji, T. Taniguchi, H. Imamura, A. Fukushima, S. Yuasa, and Y. Suzuki*
Nature Materials 13, 50-56 (2014).
(非線形スピントルクダイオード効果の発見に関する論文)

Tunnel magnetoresistance of C₆₀-Co nanocomposites and spin-dependent transport in organic semiconductors
S. Miwa, M. Shiraishi*, S. Tanabe, M. Mizuguchi, T. Shinjo, and Y. Suzuki
Physical Review B 76, 214414 (2007).
(有機分子のスピン依存伝導に関する論文)

---

Academic societies

The Japan Society of Applied Physics (JSAP, 応用物理学会)
The Physical Society of Japan (JPS, 日本物理学会)
The Magnetics Society of Japan (MSJ, 日本磁気学会)
American Physical Society (APS)
IEEE Magnetics Society

---

Academic and social activities

2022~現在　東京大学スピントロニクス学術連携研究教育センター: 運営委員
2022　　　　International Program Committee Chair,
　　　　　　　International Colloquium on Magnetic Thin Film and Surfaces (ICMFS)
2020~2021　応用物理学会 スピントロニクス研究会 スピントロニクス入門セミナー：講師
2018~2021　日本磁気学会 サマースクール「スピンエレクトロニクス」: 講師
2018~現在　 応用物理学会 スピントロニクス研究会: 幹事
2017~2018　応用物理学会 大分類10「スピントロニクス・マグネティックス」: 大分類分科代表
2017　 　　　応用物理学会 関西支部: 支部幹事
2016　　　　 Session Co-Chair,
　　　　　　　61st Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM2016)
2015~2018　応用物理学会 中分類10.3「スピンデバイス・磁気メモリ・ストレージ技術」:
　　　　　　　プログラム編集委員
2015~2016　応用物理学会 スピントロニクス研究会: 庶務会計幹事
2013~2015　大阪大学基礎工学部 物性物理工学科同窓会: 常任総務担当幹事
2013　　　 　Local Organizing Committee memer,
　　　　　　　The 8th International Symposium on Metallic Multilayers (MML2013)
2012　　　 　Local Organizaing Committee member,
　　　　　　　International Conference of the Asian Union of Magnetics Societies (IcAUMS2012)
2011　　　 　応用物理学会スピントロニクス研究会主催
　　　　　　　「第10回スピントロニクス入門セミナー・若手研究会」: 現地実行委員会 委員長

---

Honors and Prizes

2021.03.　2020年度矢崎学術賞[奨励賞] (矢崎科学技術振興記念財団)
2020.11.　第41回本多記念研究奨励賞 (本多記念会)
2019.04.　平成31年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞 (文部科学省)
2018.04.　第17回船井学術賞 (船井情報科学振興財団)
2018.04.　第50回市村学術賞 [功績賞] (市村清新技術財団)
　　　　　　(共同受賞: 野崎隆行, 塩田陽一, 三輪真嗣)
2017.09.　SPRUC 2017 Young Scientist Award (SPring-8ユーザー協同体)
2016.09.　第38回応用物理学会論文賞 [優秀論文賞] (応用物理学会)
　　　　　　(共同受賞: 福井貴大, 三輪真嗣 他)
2015.04.　第14回船井研究奨励賞 (船井情報科学振興財団)
2015.02.　大阪大学総長による表彰 (大阪大学)
2015.02.　第31回井上研究奨励賞 (井上科学振興財団)
2014.09.　マツダ研究助成選考委員奨励賞 (マツダ財団)
2007.09.　第29回応用物理学会論文賞 [JJAP論文賞] (応用物理学会)
　　　　　　(共同受賞: 三輪真嗣, 白石誠司, 水口将輝, 新庄輝也, 鈴木義茂)

---

Favorite Words

・運は愛想と誠実さによって架けられた「信用」という名の橋を渡ってやってくる¹
・神は細部に宿る²
・人間万事塞翁が馬³
・ある人が何かをどのようにするかは、その人があらゆることをどのようにするかを映し出す<sup>4

1</sup>佐久間宣行のずるい仕事術 (ダイアモンド社の書籍)
²Ludwig Mies van der Rohe (ドイツの建築家)
³淮南子 (前漢の思想書)
⁴こういう時に人は動く (ディスカヴァー・トゥエンティワンの書籍)

---

研究室の運営について（学生向け）

研究分野について：

私たちの研究室ではスピントロニクスの研究を行っています。 スピントロニクスとは、電子工学（electronics）と磁気工学（magnetics）が融合して生まれた分野で、簡単に言えば「金属磁石を用いた電子部品の研究」です。インターネットで調べれば、多くの情報が見つかると思います。

スピントロニクスは、物質のさまざまな性質を研究する物性物理学の一分野に位置づけられます。さらに広い視点では理学の一領域ですが、工学的応用にも直結する学問です。この分野の大きな特徴は、個人の努力によっても国際的に評価される成果を生み出せる点にあります。学生にとっては、学習題材としての適性と、研究者として世界的に成果を発信できる可能性を兼ね備えた分野といえます。実際に、学生が第一著者として国際論文誌に発表したり、国際会議で招待講演を行ったりすることもできます。

一般的な研究やビジネスでは、「人・物・金」といったリソースの規模が成果に大きく影響します。しかし、スピントロニクスは、比較的少ないリソースでも大きな成果を生み出しやすい（費用対効果が高い）という魅力があります。そのため、社会に出る前の練習題材として学生が取り組むのに最適です。私自身がこの分野の研究を続けている理由の一つもここにあります。 もちろん、将来にわたってスピントロニクス研究を続ける必要はありません。しかし、教育研究の題材として非常に優れたテーマであることは間違いありません。


研究室の運営方針：

高校までの勉強では「答えは必ず一つ」であり、正解は教科書に書かれています。そのため個人の裁量はなく、平等な大学受験が成立します。高校に通う人を「生徒」と呼ぶのもこのためです。

一方、大学の学びには決まった答えがありません。教科書はなく、あるのは参考書だけです。導いた答えが正しいかどうかも不確定で、正解が一つとは限りません。むしろ、皆が納得する「正しいこと」が定まるかどうかさえ分からないのです。このような環境で、自ら学び、考える姿勢を養うことが大学教育の目的です。大学に通う人を「学生」と呼ぶのもそのためです。

さらに大学院では、いよいよ「研究」に踏み込みます。
・修士課程では、指導を受けながら主体的に研究を進める力を培います。
・博士課程では、自ら研究テーマを見つけ、独立して研究を切り開く力を養います。
このような経験を積む場が研究室です。

私たちの研究室では、毎週月曜午前中にミーティングを行い、研究の進捗や情報をメンバー間で共有しています。それ以外の時間は基本的に自由で、コアタイムもありません。研究所の教員は比較的時間に余裕があるため、議論や相談も容易に行えます。

研究室での生活は、社会に出て働く前の模擬体験として非常に貴重です。私たちは、学生が最大限に成長できるよう、有意義な環境を提供することを心がけています。

---