肥後 友也

• 教員プロフィール
• 役職 ： 准教授
• 居室 ： 23-417
• 電話 ： 045-566-1584 (ex.47213)
• email ：
• 研究室 URL ：Under construction

[ 担当講義課目 ]

[ 研究の概要 ]

AIやIoTの発展により、現実世界とデジタル空間が高度に融合する新しい社会の実現が進んでいます。このような社会では、指数関数的な増え続けるデータ流通量に対応するための超高速・超省電力な情報処理技術や、その過程で生じる膨大な熱を効率的に管理・再利用するエネルギーマネジメント技術が重要になります。こうした技術革新の鍵となるのは、物質の性質（物性）の深い理解に基づく未知の物理現象の発見と、それを活用した革新的な材料・デバイスの開発です。

本研究室では、電子がもつ量子力学的な自由度（電荷、スピン・軌道角運動量、位相）を活用し、従来エレクトロニクスの中核を担ってきた半導体や強磁性体（磁石）の機能を補完・拡張する新しい材料群「量子機能材料」の創出に取り組んでいます。特に、近年物性物理の分野で注目を集めるトポロジカル半金属や機能性反強磁性体などに着目し、電子バンド構造や磁気構造に基づく物質設計と新奇な量子機能の開拓を通じて、次世代の情報処理、センシング、エネルギー変換を支える未来の材料・デバイスの実現を目指しています。

研究の特長

本研究室では、物質設計から薄膜作製、物性評価、デバイス開発まで一貫して行い、基礎物理と応用技術を架橋する研究に挑戦しています。最先端の薄膜作製技術を駆使して高品質な量子機能材料の薄膜を作製し、試料に電気・熱・光・スピン流など多様な外場プローブを用いて、電子やスピンが示す応答を精密に測定します。スピントロニクスや熱電変換に関わる応答も含め、多角的に物性を評価・解析することで、物質が秘めるポテンシャル（新奇物性）を引き出し、応用出口を切り拓いています。

こうした基礎研究の成果は、新たなデバイス開発へと着実につながっています。その一例として、量子幾何学的位相をもつバンド構造を利用したトポロジカル反強磁性体では、従来不可能と考えられていた反強磁性体での情報の書き込み・読み出しを実現し、次世代メモリ技術への新しい展望を開きました。また、巨大な横型熱電効果を示す材料を活用した薄膜型熱電デバイスの開発にも成功し、「熱流」の計測・応用技術の創出へと踏み出しています。

研究テーマ

• 物性物理に基づく電子機能・量子機能の開拓
• トポロジカル物質や機能性反強磁性体など先端材料の設計と評価
• バンド構造・磁気構造エンジニアリングによる量子機能材料の創出バンド構造・磁気構造エンジニアリングによる量子機能材料の創出
• 新奇物性を用いた新原理デバイスの設計
• スピントロニクス現象を活用した次世代情報デバイスの開発
• 熱電効果を利用したエネルギーマネジメント技術の開発

共同研究情報

• 東京大学
• 京都大学
• 大阪大学
• 東北大学
• 茨城大学
• Johns Hopkins University