合田研究室

About研究室について

材料の謎を、物理の基本原理から解き明かす。

合田研究室は、理論物理（第一原理電子状態理論）の観点から金属材料を研究しています。
電子状態理論とTSUBAMEなどのスーパーコンピューターを駆使する、理論とシミュレーションのスペシャリスト集団です。
物質の中に潜む謎を解き明かし、物質の性質を予測したり、新しい材料をコンピューターの中でデザインします。
物理の基本方程式と基礎物理定数だけから材料の自由エネルギーや磁気特性を評価し、カーボンニュートラルに役立つ磁性材料や耐熱金属材料を研究しています。

Research研究テーマ

第一原理電子状態計算による物性理論の研究を進めています。「富岳」や東京大学物性研究所の共同利用スパコン、TSUBAMEなどのスーパーコンピューターを活用しています。

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物質デザイン↗

どの元素の原子を何個使うかを指定すれば、コンピューターの中に新しい物質をつくれます。密度汎関数理論にもとづく第一原理計算によって、原子の最適な並び方や結晶の周期性が結果として得られます。

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ナノ構造の物性解明↗

ナノ構造は、かたまりの結晶からは予想できない性質を示すため、これからのナノエレクトロニクスで重要になります。グラフェンや、炭素の代わりにケイ素でできたシリセン、トポロジカル絶縁体の表面・界面などを調べています。

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手法開発↗

調べたい現象に、これまでの計算方法がそのままでは使えないことがあります。そうしたときは、計算の手法そのものを新しくつくります。

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スピンと軌道の絡み合い↗

量子の状態には、スピンの自由度と軌道の自由度があります。相対論で説明される効果によってこの二つが結びつく現象に、いま関心を持って取り組んでいます。

Voices先輩の声

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