神原　陽一 (カミハラ　ヨウイチ)

Kamihara, Yoichi

写真a

所属（所属キャンパス）

理工学部 物理情報工学科 （矢上）

職名

教授

HP

外部リンク
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総合紹介 【 表示 ／ 非表示 】

  • 超伝導を示す化合物の「発見」を主目的とし、無機合成による結晶性(純度、組成の均一性)の高い試料の作成と評価を行い、得られた結晶の局所構造(サブナノ構造)と電気的性質・磁性との相関を明らかにする。固体中に存在する電子の物理を真摯に観察することで、先端の電子材料を実証する研究グループを目指します。

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経歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2005年04月
    -
    2008年09月

    科学技術振興機構(JST), 細野透明電子活性プロジェクト, 研究員

  • 2008年10月
    -
    2010年03月

    東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 特別研究員

  • 2008年10月
    -
    2010年03月

    科学技術振興機構(JST), 新規材料による高温超伝導基盤技術, さきがけタイプ研究員

  • 2010年04月
    -
    2011年03月

    慶應義塾大学, 理工学部物理情報工学科, 2年J組担任

  • 2010年04月
    -
    2012年03月

    慶應義塾大学, 理工学部物理情報工学科, 専任講師

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 1995年03月

    東京都立町田高校, 全日制, 普通科

    その他, 卒業

  • 2000年03月

    慶應義塾大学, 理工学部, 物理情報工学科

    大学, 卒業

  • 2005年03月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 基礎理工学専攻

    大学院, 修了, 博士

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学位 【 表示 ／ 非表示 】

  • 博士(工学) 慶應義塾大学, 慶應義塾大学, 課程, 2005年03月

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研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

  • 自然科学一般 / 磁性、超伝導、強相関系 (Physical Properties II)

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研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

  • 固体物理

  • 無機材料

  • 相転移

  • 磁性

  • 超伝導

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研究テーマ 【 表示 ／ 非表示 】

  • 科学技術振興機構, 戦略的創造研究推進事業, 新規材料による高温超伝導基盤技術(JST, TRiP), 個人型研究 「鉄ニクタイド系層状超伝導体の電子状態相図の完成」, 

    2008年
    -
    2011年

    　研究概要を見る

    鉄系高温超電導体のうち, もっとも高いTcをゆうするSmFeAsO1-xFxの電子状態磁気状態相図を完成させた. また,SmFeAsO1-xFx (Sm-1111)を使用した超伝導線材をPowder in tube (PIT)法により作製し, Sm-1111を使用した内では世界最高の臨界電流密度(Jc)を実現した.

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

  • "Superconductivity in Iron Oxypnictide Induced by F-Doping" in "Photonic and Electronic Properties of Fluoride Materials" edited by Alain Tressaud and Kenneth R. Poeppelmeier, Chapter 19, Section 1-4, pp. 423-446.

    Y. Kamihara, H. Hosono, Elsevier, 2016年03月

    担当範囲: Chapter 19, Section 1-4, Superconductivity in Iron Oxypnictide Induced by F-Doping, pp. 423-446.

    　概要を見る

    フッ化物をドーパントとして利用した鉄系超伝導体の合成方法、線材作製方法、化学分析方法, 及び電子状態の測定と計算手法について概説した。　これまでに報告された鉄系超伝導体を用いた超伝導線材の作製には正確な電子磁気状態相図の理解が重要である。X線回折、メウバウワ分光、及び電子プローブマイクロアナライザ(EPMA)を使用した結果としての電子磁気状態相図、及び試料の化学組成を紹介する。

  • エネルギー材料としての混合アニオン化合物

    神原 陽一, 国立研究開発法人科学技術振興機構 研究開発戦略センター, 2016年03月

    担当範囲: 俯瞰ワークショップ報告書 平成27年度エネルギー科学技術分野 最新研究開発動向 pp.34-42

    　概要を見る

    鉄系高温超伝導体を含む層状混合アニオン化合物の結晶学的な性質を紹介し, 化学組成の評価方法, 電子磁気状態相図を複数示した。鉄系高温超伝導体の応用には、その目的を明らかにする必要があり、また幾つかの技術的な課題のあることを説明した。

  • "鉄系超伝導材料", 鉄の事典 第19章 19.1 pp. 754-756

    神原 陽一, 朝倉書店, 2014年12月

    担当範囲: 第19章 19.1 鉄系超伝導材料 pp. 754-756

    　概要を見る

    鉄系高温超伝導体の転移温度(Tc)は55 Kに上る。この値は液体窒素の沸点よりは低いが液体水素の沸点20.28 Kの2倍以上の値である。現在、Nb-TiやNb3Snなどの合金や金属間化合物を利用した超伝導線材が普及しているが、既存の超伝導材料は安定動作に高価な液体ヘリウムを冷媒として必要とする。しかし, 鉄系高温超伝導体はヘリウムを使用せずに安定動作する超伝導線材候補として有望である。

  • "層状化合物", 透明酸化物機能材料とその応用 第3章, 3節, pp. 71-93

    平松 秀典,神原 陽一, シーエムシー出版, 2006年11月

    担当範囲: 第3章, 3節, 層状化合物, pp. 71-93

    　概要を見る

    代表的な２種類の層状混合アニオン化合物(オキシカルコゲナイド、オキシプニクタイド)の電子材料としての機能をまとめた。オキシカルコゲナイドに関しては、エピタキシャル膜の作製と、p型縮退伝導の達成を紹介した。オキシプニクタイドに関しては、そのうちの１つであるLaFeOP (= LaFePO)は“磁気秩序の消失した常磁性金属”であり、超伝導を示すことを紹介し、高温超伝導体発見の可能性に言及した。この予言は2008年に自ら実証した。

  • CrスピネルおよびMnペロブスカイト関連硫化物の異常磁気物性と相間電子状態

    神原 陽一, 2005年03月

    　概要を見る

    スピネル型カルコゲン化物および層状Mn酸化硫化物に対しバンドフィリング制御を行い、 Tcの制御を実現した。 スピネル型Fe0.5Cu0.5Cr2S4は350 Kではp型がn型よりも2倍の磁気抵抗を示すことが明らかになった。層状Mn酸化硫化物Sr2CuMnS O3及びSr4Cu2Mn3S2 O7.5を対象にバンドフィリング制御によるオキシ硫化物半導体の設計指針を得た。磁気ポーラロン濃度および有効質量の変化により磁気抵抗性能の向上を証明した。

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • 複合アニオン層状化合物 LaCu1−δS0.5Se0.5O (δ ~ 0.01)多結晶縮退半導体の光学バンドギャップ内構造

    東伸彦,澤田拓希,伊藤大平,坂上良介,的場正憲,臼井秀知,神原陽一

    材料の科学と工学 58 （ 2 ） 22 - 26 2021年04月

    研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

    　概要を見る

    複合アニオン層状化合物LaCu1-deltaS0.5Se0.5Oを固相反応により合成した．
    我々はいくつかのLaCu1-deltaS0.5Se0.5O（undoped, delta~ 0.01, and delta~ 0.02）試料を合成した．縮退したバルクの半導体のLaCu1-deltaS0.5Se0.5Oがdelta~0.01で出現し、ここではp型キャリアがCu欠陥Cu1-deltaS0.5Se0.5層によりドープされていた．電気伝導を支配するバンドギャップ内構造は，delta~0.01のバンド図では，価電子帯よりも〜0.5 eV高エネルギー側で観測された．

  • Thermoelectric transport properties of the van der Waals-type layered rhombohedral SnAs-based compound, EuSn2As2

    R. Sakagami, Y. Goto, H. Karimata, N. Azuma, M. Yamaguchi, S. Iwasaki, M. Nakanishi, I. Kitawaki, Y. Mizuguchi, M. Matoba, and Y. Kamihara

    Japanese Journal of Applied Physics 60 （ 3 ） 035511_1 - 035511_7 2021年03月

    研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

    　概要を見る

    ファンデルワールス結合を結晶中に有する層状菱面体EuSn2As2の熱電輸送特性を報告する。得られた試料は空隙率が2.4 vol.%であり c軸に弱く配向した多結晶である。電気抵抗率、ゼーベック係数、熱伝導率の温度依存性より無次元性能指数ZTは673 Kで0.09である。

  • Thermoelectric transport properties of the van der Waals-type layered rhombohedral SnAs-based compound, EuSn<inf>2</inf>As<inf>2</inf>

    Sakagami R., Goto Y., Karimata H., Azuma N., Yamaguchi M., Iwasaki S., Nakanishi M., Kitawaki I., Mizuguchi Y., Matoba M., Kamihara Y.

    Japanese Journal of Applied Physics （Japanese Journal of Applied Physics)  60 （ 3 ）  2021年03月

    ISSN  00214922

    　概要を見る

    The thermoelectric transport properties of the van der Waals-type layered rhombohedral SnAs-based compound, EuSn2As2, have been investigated. A densified polycrystalline sample of EuSn2As2 with porosity (φ) of 2.4(9) vol.% exhibited a weak orientation to the c-axis for hexagonal coordination system; the weak orientation is parallel (P ∥) to the pressing direction of hot pressing. Measurements of electrical resistivity (ρ), Seebeck coefficient (S), and thermal conductivity (κ) were conducted perpendicular (P ⊥) to the pressing direction. The experimental values of ρ and S exhibit metallic temperature dependence and p-type carrier polarity. The power factor (P) was 0.51(8) mW m-1 K-2 at 673(4) K. Using the Wiedemann-Franz-Lorenz law, the phonon thermal conductivity (κ ph) was estimated to be 0.4(6) W m-1 K-1 at 673(6) K. The dimensionless figure of merit, ZT, was 0.092(17) at 673(3) K.

  • Investigations of arsenic substitution on the physical, electrical and magnetic properties of Bi-2212 superconductors

    Labban W., Malaeb W., Habanjar K., Hassan M.S., Sakagami R., Kamihara Y., Awad R.

    Phase Transitions （Phase Transitions)  93 （ 10-11 ） 1055 - 1066 2020年10月

    共著, 査読有り,  ISSN  01411594

    　概要を見る

    銅酸化物高温超伝導体であるBi2−xAsxSr2Ca1.1Cu2.1O8を作製し、結晶構造、化学組成、直流電気抵抗率の温度依存性、及び磁化測定による臨界電流密度測定を行い、仕込み組成x = 0.1 で超伝導転移温度が最高となることを明らかにした。

  • 複合アニオン層状化合物超伝導体Sr2VFeAsO3-deltaにおける元素選択的な磁性相の計算化学的検証: II. 最安定な酸素位置と電子状態密度

    藤乘優治郎, 中西愛, 神原陽一

    材料の科学と工学 （一般社団法人 日本材料科学会)  56 （ 6 ） 231 - 235 2019年12月

    研究論文（学術雑誌）, 査読有り,  ISSN  13474774

    　概要を見る

    我々はSr2VFeAsO3-δの電子磁気状態相図を過去に報告した。この相図を、計算化学的に検証し、背景にある物理化学的な機構の解釈を行った。電子状態、磁気状態の計算値は密度汎関数理論に基づき得た。Sr2VFeAsO3-δの結晶学的な酸素欠損位置を、生成エンタルピーから明らかにした。酸素欠損の存在する仮想結晶における最安定な磁気構造を明らかにした。

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

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総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

  • 特集 シン・遷移金属超伝導体 企画の意図

    神原陽一

    日本磁気学会 会報 まぐね 18 ( 3 ) 111 - 111 2023年06月

    記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）, 筆頭著者

  • 書評「楽しい金属化合物の単結晶育成と物性」

    神原陽一

    まぐね 17 ( 3 ) 165 - 165 2022年06月

    書評論文，書評，文献紹介等, 単著, 筆頭著者

  • 新著紹介, 佐藤憲昭, 三宅和正, 磁性と超伝導の物理: 重い電子系の理解のために

    神原陽一

    日本物理学会誌 74 ( 11 ) 798 - 799 2019年11月

    書評論文，書評，文献紹介等, 単著

  • 鉄系超電導体1111系の電子物性とPIT線材の高特性化

    神原 陽一

    低温工学 52 ( 6 ) 415 - 421 2017年11月

    記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）, 単著

    　概要を見る

    超電導体の発見は1911年であり, それから100年余りが経過した。鉄系高温超電体は, その歴史のうちで, 常圧において58 Kの転移温度を示す, 比較的高温の超電導体として位置づけられている。応用面では, 高磁場下での使用に期待が集まっている。鉄系高温超電導体を使用した線材は, ex-situ PIT法により作製可能であり, その合成温度は300deg. C付近のため, PIT法により作製される銅酸化物線材に比べ低温である。

  • 鉄系高温超電導体発見のこぼれ話とその後の新材料

    神原 陽一

    低温工学 52 ( 6 ) 383 - 388 2017年11月

    記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）

    　概要を見る

    2011年に執筆した「鉄系高温超伝導体発見秘話」の続編として, 鉄系高温超伝導体発見に関わる経緯, 当時の騒動, その後発見された新材料, 及び応用面での課題について2017年9月の時点での最新情報をまとめて述べた。

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

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競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

  • 反強磁性-強磁性境界トポロジカル磁性擬二次元導体における相転移制御のための研究

    2022年04月
    -
    2023年03月

    慶應義塾大学, 学事振興資金, 的場正憲, 海住英生, 野村 悠祐, 補助金,  研究代表者

  • 水素ドープを施された鉄系高温超伝導体SmFeAsOのスピン電子状態の研究

    2022年04月
    -
    2023年03月

    京都大学複合原子力科学研究所, 令和4年度共同利用研究, 共同研究契約,  研究代表者

  • 反強磁性-強磁性境界トポロジカル磁性擬二次元導体における相転移制御のための研究

    2022年04月
    -
    2023年03月

    慶應義塾大学, 学事振興資金, 的場正憲, 海住英生, 野村 悠祐, 補助金,  研究代表者

  • 新規近藤格子系の磁気秩序に関する研究

    2021年04月
    -
    2022年03月

    京都大学複合原子力化学研究所共同利用支援システム, 2021年度共同利用, 神原陽一, 共同研究契約,  未設定

  • 新規近藤格子系の磁気秩序に関する研究

    2020年04月
    -
    2021年03月

    京都大学複合原子力化学研究所共同利用支援システム, 2019年度共同利用, 神原陽一, 共同研究契約,  未設定

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Works 【 表示 ／ 非表示 】

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知的財産権等 【 表示 ／ 非表示 】

  • 混合アニオン化合物鉄系超電導線材とその製造方法

    出願日： 2016-191311  2016年09月 

    公開日： 2018-055975  2018年04月 

    特許権, 共同

  • 層状ビスマスカルコゲナイド系熱電材料及びその製造方法

    出願日： 2015-168193 (P2015-168193)  2015年08月 

    公開日： 2016-58725 (P2016-58725A)  2016年04月 

    発行日： 特許第6619180号(P6619180)  2019年11月

    特許権, 共同

  • 層状化合物及び超伝導体並びにそれらの製造方法

    出願日： 2010-520839  2009年07月 

    公開日： WO2010/007929  2010年01月 

    発行日： 5440879 

    特許権, 共同

  • 層状化合物及び超伝導体ならびにそれらの製造方法

    出願日： 2008-082386  2008年03月 

    公開日： 2009-234847  2009年10月 

    発行日： 5518295 

    特許権, 共同

  • 高温超伝導化合物

    出願日： 2008-035977  2008年02月 

    公開日： WO2009JP52714   

    特許権, 共同

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受賞 【 表示 ／ 非表示 】

  • Best presentation award

    Yutaro Yamada, Ryosuke Sakagami, Masanori Matoba, Yoichi Kamihara, 2022年11月, MRS-Korea, Thin film preparation and Raman spectroscopy of EuSn2As2

    受賞区分： 国際学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 学会活動貢献賞

    2019年09月, 日本磁気学会, 「企画委員会活動を通した学会活動の活性化への貢献」

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • Best Presentation Awards (Poster)

    M. Nakanishi, M. Matoba, and Y. Kamihara, 2018年11月, The Materials Research Society of Korea, Electrical structure and thermal properties of ZrCuSiAs type mixed anion layered compounds

    受賞区分： 国内外の国際的学術賞

  • Best Poster Awards

    Tatsuki KATO, Kunihiro KIHOU, Chul-Ho LEE, Yoichi KAMIHARA, 2017年08月, The Materials Science Society of Japan, Transport properties of high sintered density layered oxychalcogenide, LaCuSeO

    受賞区分： 国内外の国際的学術賞

    　説明を見る

    ポスター発表者の内, 約15-20%の方が受賞

  • 第18回日本物理学会論文賞

    Yusuke NAKAI; Kenji ISHIDA; Yoichi KAMIHARA, Masahiro, HIRANO, Hideo HOSONO, 2013年03月, Evolution from Itinerant Antiferromagnet to Unconventional Superconductor with Fluorine Doping in LaFeAs(O1-xFx) Revealed by 75As and 139La Nuclear Magnetic Resonance

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

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担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

  • 熱物理

    2024年度

  • プレゼンテーション技法

    2024年度

  • 基礎理工学課題研究

    2024年度

  • 基礎理工学特別研究第２

    2024年度

  • 基礎理工学特別研究第１

    2024年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

  • 物理情報工学特別講義

    慶應義塾大学理工学部物理情報工学科

    2018年04月
    -
    2019年03月

  • 物理情報工学セミナー

    慶應義塾大学理工学部物理情報工学科

    2018年04月
    -
    2019年03月

  • 物理情報工学演習

    慶應義塾

    2014年04月
    -
    2015年03月
    , 

    秋学期, 演習, 兼担, 1時間, 130人

  • 物理情報工学実験CD

    慶應義塾

    2014年04月
    -
    2015年03月
    , 

    秋学期, 実習・実験, 専任, 3時間, 70人

  • 熱物理

    慶應義塾

    2014年04月
    -
    2015年03月
    , 

    秋学期, 講義, 専任, 3時間, 70人

    ジュールの原理, エルビンの原理, ランフォードの実験(熱素論の否定), エントロピー

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教育活動及び特記事項 【 表示 ／ 非表示 】

  • 鈴木隆起君の博士学位請求論文"金属薄膜系におけるスピン流・軌道流の生成現象と電流誘起トルクに関する研究"の副査

    2023年12月
    -
    2024年01月

    , その他特記事項

  • 張宇傑君の博士学位請求論文"Theoretical Study on Transport and Kondo effect in Quantum Dot Interferometer"の副査

    2023年07月
    -
    2023年08月

    , その他特記事項

  • 河村泰良君の博士学位請求論文"駆動散逸冷却Fermi原子気体における非平衡BCS-BECクロスオーバー"の副査

    2022年11月
    -
    2022年12月

    , その他特記事項

  • 坂上良介君の博士学位請求論文"Synthesis and transport properties of van der Waals-type quasi-two-dimensional pnictide, EuSn2As2"の主査

    2021年07月
    -
    2021年08月

    , その他特記事項

  • 鏡原大地君の博士学位請求論文"極低温Fermi原子気体におけるずり粘性率の理論研究"の副査

    2019年12月
    -
    2020年09月

    , その他特記事項

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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

  • 日本材料科学会, 

    2014年04月
    -
    継続中

  • 低温工学・超電導学会, 

    2013年04月
    -
    継続中

  • アメリカ物理学会, 

    2010年12月
    -
    継続中

  • 日本物理学会, 

    2005年03月
    -
    継続中

  • 日本応用物理学会, 

    2005年03月
    -
    継続中

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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2022年01月
    -
    2023年07月

    公益社団法人日本磁気学会顧問, 公益社団法人日本磁気学会

    　特記事項を見る

    職務: 理事会への意見の答申、顧問会への出席
    期間中の会議開催回数　　２回程度
    開催時間数（１回）　　　約２時間

  • 2021年05月
    -
    継続中

    理事 (庶務), 一般社団法人 日本材料科学会

  • 2020年04月
    -
    2026年03月

    日本磁気学会 編集論文委員会, 日本磁気学会

  • 2019年09月
    -
    継続中

    若手育成企画委員会 委員, 一般社団法人 日本材料科学会

  • 2019年09月
    -
    2021年08月

    公益社団法人日本磁気学会顧問, 公益社団法人日本磁気学会

    　特記事項を見る

    職務: 理事会への意見の答申、顧問会への出席
    期間中の会議開催回数　　２回程度
    開催時間数（１回）　　　約２時間

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