サブ課題C 超伝導・新機能デバイス材料

責任者 早稲田大学理工学術院総合研究所 教授

今田 正俊

次世代の超省電力量子およびスピントロニクス基盤技術創出と実用化に資する指針の探求を目的とする。「京」で得られた超伝導とスピントロニクスに関する知見を基礎に、実験研究との連携を進め、ポスト「京」による革新的な計算手法により、(1)高温超伝導体の超伝導機構解明をもとにする転移温度上昇指針の探求 (2)強相関トポロジカル物質表面における純粋スピンキャリア実現のための第一原理的理論物質設計を行う。

社会的・国家的意義

リニアで超伝導、MRAMでスピントロニクスが実用領域だが、次世代を担う革新物質が待望

目標・期待される成果

◾超伝導・スピントロニクスデバイスの設計を可能にし、電力損失の劇的な改善を目指す

実施内容

高温超伝導体薄膜や純粋スピンキャリアを実現する新原理機能材料・デバイス設計基盤構築

「京」の実績とポスト「京」の必要性

「京」の実績

バルク高温超伝導機構解明

鉄系・銅系超伝導の機構解明と電子構造解明
ポスト「京」の必要性

非周期界面・薄膜計算で新原理の純粋スピン流素子・超伝導薄膜・界面デバイス実現

ロス無しでスピンが伝搬するトポロジカル界面の理論と制御を計算

主な研究開発の内容と成果

実施体制

TIAかけはし

PCoMS

さきがけ

業務参加者・協力者

業務参加者
早稲田大学理工学術院総合研究所 今田 正俊
早稲田大学理工学術院総合研究所 Rico Pohle
早稲田大学理工学術院総合研究所 井本 文裕
東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻 山地 洋平
東京大学大学院理学系研究科物理学専攻 藤堂 眞治
東京大学大学院理学系研究科物理学専攻 大久保 毅
東京大学物性研究所計算物質科学研究センター 金子 隆威
東京大学物性研究所 森田 悟史
東京大学物性研究所計算物質科学研究センター 三澤 貴宏
協力者
東京大学大学院工学系研究科
理化学研究所創発物性科学研究センター
有田 亮太郎
東京大学大学院工学系研究科附属量子相エレクトロニクス研究センター 岩佐 義宏
理化学研究所創発物性科学研究センター 酒井 志朗
東京大学大学院情報理工学系研究科 須田 礼仁
九州工業大学工学研究院 中村 和磨
早稲田大学先進理工学研究科物理学及応用物理学専攻 藤森 淳
物質・材料研究機構若手国際研究センター 只野 央将
早稲田大学理工学術院 望月 維人
上智大学理工学部 大槻 東巳
早稲田大学理工学術院 Maxime Charlebois
理化学研究所創発物性科学研究センター 野村 悠祐
理化学研究所創発物性科学研究センター 平山 元昭
東京大学大学院新領域創成科学研究科 有馬 孝尚
東北大学大学院理学研究科物理学専攻 大串 研也
東京大学物性研究所 中辻 知
東京大学物性研究所 川島 直輝
兵庫県立大学大学院工学研究科 鈴木 隆史
京都大学大学院情報学研究科 原田 健自
東京大学物性研究所 本山 裕一
東京大学物性研究所 Hyunyong Lee
東京大学物性研究所 井戸 康太
東京大学物性研究所 吉見 一慶
東京大学物性研究所 岡田 健
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