超強磁場科学 松田康弘教授研究室
Matuda Yasuhiro
研究内容の紹介
当研究室では、世界最高?の1000テスラ超強磁場をはじめとした破壊型パルス磁場装置を駆使して実験的研究を行っています。非常に強い磁場中で誘起される、低磁場の物理とは本質的に異なる新現象の発見とその理解が研究目的です。このような超強磁場下ではゼーマンエネルギーは室温を大きく超え、さらには波動関数の収縮効果による有効質量近似の破れも期待されるため、未知の現象が発現する可能性は大きいと考えています。 現在の研究テーマは、?量子スピン系の強磁場磁化過程、?固体酸素の磁場誘起相転移の探索、?磁場誘起絶縁体金属転移、?重い電子系の強磁場電子状態、?強磁性半導体のサイクロトロン共鳴、など、強磁場をキーワードに多くの可能性に挑戦しています。パルス磁場実験では物づくりが大きな比重を占め、実験の成功には創意工夫と巧みな技が必要です。装置作りや新しい測定手法の開発に重点を置き、他では得られない唯一無二の測定結果を得ることをめざしています。
一巻きコイル法による超強磁場発生の瞬間（VTR映像の一コマ）
2次元直交ダイマー量子スピンSrCu2(BO3)2の強磁場磁化過程（注）屋内発生磁場
松田教授からのメッセージ
人類にとっての大発見が眠っている可能性は大きい。世界で初めての新しい知識の獲得には未踏極限環境への挑戦が不可欠です。
「技術」。高校生の頃、担任が私に贈ってくれた言葉です。得意だった理科的な技術を生かせということだろうか、そんなことを思いました。 大学の卒業研究以来、もう22年にわたって強磁場の研究を行っています。磁場発生は単純なようでとても難しい技術です。極限的強磁場環境の構築によって、他の追随を許さない世界初の成果を上げられることが研究の最大の魅力です。すでによく分かっていると思われている物質においても、超強磁場環境が全く新しい性質を引き出し、そこに大発見があるかもしれません。物質の世界は量子力学に支配され、我々は1023個の原子が織りなす現象のほんの一部を把握できているに過ぎません。物質の研究は、研究者1人1人のアイデアがすぐに試せるようなスモールサイエンスです。大発見から小発見まで、研究において何か世界で初めての新しい知識を独自の考えや方法で得られたときは感無量です。物質のミクロな世界は小宇宙に例えられ、まだまだ人類にとっての大発見が眠っている可能性が大きいです。その可能性に挑戦してみて下さい。
キーワード
強磁場 / 超強磁場 / 磁場誘起相転移 / 放射光X線 / 金属絶縁体転移 / X線回折 / スピン格子結合 / 構造相転移 / スピン / 価数揺動 / パルス強磁場 / 自由電子レーザー / 放射光 / パルス磁場 / 希薄磁性半導体 / サイクロトロン共鳴 / 電子格子相互作用 / カタストロフィー / 非摂動磁場効果 / 化学結合 / X線分光 / XFEL / X線 / シングルショット / 化学的カタストロフィー / モット絶縁体 / 絶縁体金属転移 / 分子軌道 / 分子生固体 / 磁気熱量効果 / 分子性固体 / 磁歪 / 固体酸素 / スピン格子分離 / 磁化プラトー / 磁場 / 分子性結晶 / X-ray magnetic circular dichroism / strongly correlated electron systems / valence fluctuation / X-ray spectroscopy / high magnetic fields / 近藤半導体 / 価数転移 / X線吸収 / XMCD / メタ磁性 / 内殻分光 / X線磁気円二色性 / 強相関電子系 / 高周波測定 / 強磁場磁化 / スピン系 / 高周波 / 量子スピン / 磁化 / エックス線分光 / 重い電子 / 量子臨界 / 価数揺らぎ / 量子臨界点 / 相転移 / 放射光 X 線 / 強相関系 / テラヘルツ光 / 磁気光吸収スペクトル
プロフィール
1996年 東北大学大学院工学研究科博士後期課程応用物理学専攻修了博士（工学）
1996年 東京大学物性研究所助手
2002年 岡山大学理学部助教授
2006年 東北大学金属材料研究所助教授
2008年 東京大学物性研究所准教授
2021年 東京大学物性研究所教授
竹村 美雪 さん
松田先生をはじめ、当研究室のスタッフの方は皆さんとても優しく、また親身になってくださる方ばかりです。研究に関してわからないことがあればすぐに個別に相談に乗っていただけます。
松田研の最大の特徴は、物性測定用としては世界最大の磁場を使用した実験が自分の研究室内でいつでも行えることです。常に最先端の研究をすることができ、実験で得られるデータは常に無二のものとなるので高いモチベーションを持って研究に励むことができます。
物質系専攻は様々なバックグラウンドを持つ先生・学生が集まっていることが最大の特徴です。またそんな多様な研究を講義などで先生方や先輩・同期から聞く機会も豊富にあります。充実した研究環境のあるここでしかできない研究をしましょう！
SOLID STATE PHYSICS AND CHEMISTRY
未踏領域での発見が科学の新しい発展の道を拓きます。
277-8561
千葉県柏市柏の葉5-1-5
東京大学大学院新領域創成科学研究科
物質系専攻
松田康弘教授研究室
04-7136-3220
ymatsuda@issp.u-tokyo.ac.jp
物質系専攻の目標
物質系専攻の目標は、未開拓な自由度を操ることができる舞台＝“新物質”を開拓すること、その舞台から生み出される未知の現象を探索して優れた機能を引き出すこと、 また、その機構を解明すること、そして、それらの現象・機能の応用分野を開拓することで人類社会の発展に貢献することにあります。
物質系専攻
〒277-8561
千葉県柏市柏の葉5-1-5
東京大学柏キャンパス
新領域創成科学研究科
Mail：ams-office(at)ams.k.u-tokyo.ac.jp
(at) を @ にしてください。