計算物質科学研究チーム

主宰者

主宰者名 有田 亮太郎 Ryotaro Arita
学位 博士(理学)
役職 チームリーダー
略歴
2000東京大学大学院理学系研究科物理学専攻 博士課程修了
2000東京大学大学院理学系研究科 助手
2004マックスプランク固体研究所 博士研究員
2006理化学研究所 古崎物性理論研究室 研究員、専任研究員
2008東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻 准教授
2011科学技術振興機構さきがけ
2014理化学研究所創発物性科学研究センター 強相関物理部門 計算物質科学研究チーム チームリーダー(現職)
2016東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻 教授(現職)

研究室概要

当チームでは、非経験的計算手法によって、物性理論における新概念と密接に関連する物質や機能物質としてユニークな可能性をもつ物質の電子物性を調べている。特に銅酸化物、 鉄系超伝導体、有機•炭素系超伝導体、5d遷移金属化合物、重い電子系、巨大ラシュバ系、トポロジカル絶縁体、ゼオライトなどといった強相関電子系やトポロジカル物質に興味を持っている。より長期的には、多体効果に由来する新奇物性の予言や物質設計の新しい指導原理の確立を目指している。密度汎関数理論の拡張や密度汎関数理論とモデル計算法の融合など第一原理電子状態計算の方法論開発にも興味をもって取り組んでいる。

研究分野

物理学、材料科学

キーワード

第一原理計算
理論物質設計
強相関電子系

研究紹介

機能反強磁性体に対するクラスター多極子理論

近年、機能性反強磁性体がもつ可能性に注目が集まっている。強磁性体を使った材料と異なり、反強磁性体を使った材料には様々な利点がある。一様磁化が小さいため、外部磁場による摂動に強く、データ保持の点で有利である。また、漏れ磁場がないため、高密度デバイスを作る上でも有利である。さらに反強磁性体のエネルギースケールは強磁性体に比べて大きいことが多く、高速データプロセスが期待できる。

反強磁性体Mn3X (X=Sn, Ge)における巨大な異常ホール効果、異常ネルンスト効果、磁気光学カー効果の発見に触発され、反強磁性体におけるこれらの効果を特徴づけるための新しい秩序変数としてクラスター多極子という量を導入した。クラスター多極子は反強磁性体の物性について対称性に基づいた議論をする上でも便利であるが、磁気構造のデータベースを作成したり、新しい反強磁性体の系統的な物質設計をしたりする際にも有用であることがわかった。

Mn3X (X=Sn, Ge)におけるクラスター八極子。異常ホール効果、異常ネルンスト効果、磁気光学カー効果の起源となる。

メンバー一覧

有田 亮太郎 Ryotaro Arita

チームリーダー arita[at]riken.jp R

酒井 志朗 Shiro Sakai

上級研究員

平山 元昭 Motoaki Hirayama

研究員

Marie-Therese Diana Philipp

国際プログラム・アソシエイト

研究紹介記事

お問い合わせ

〒351-0198

埼玉県和光市広沢2-1 フロンティア中央研究棟307

E-mail:
arita[at]riken.jp

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