創発物性科学研究センター トポロジカル材料設計研究ユニット
ユニットリーダー 平山 元昭(Ph.D.)
研究概要
当ユニットでは、第一原理計算を用いて、新奇物質とその物性の開拓を行います。特に電子構造における幾何学的性質に着目し、非自明な物性を発現するトポロジカル物質の探索に焦点を当て、特異な電子状態の生む物性や応用を検討します。超伝導状態なども対象とし、量子計算を見据えたマヨラナフェルミオンの創発を提案します。また、相関効果を第一原理的に取り扱う手法を開発し、幅広い電子系の物質デザインを行います。当ユニットではさらに、電子化物などの化学・材料分野の物質も対象に含め、広い科学領域に跨る材料設計を行います。
研究主分野
- 総合理工
研究関連分野
- 工学
- 数物系科学
- 応用物性
- 計算科学
- 薄膜・表面界面物性
キーワード
- 第一原理計算
- 理論物質設計
- トポロジカル物質
- マヨラナフェルミオン
- スピン-軌道相互作用
主要論文
「*」は、理研外のみでの成果です。
- 1.
M. Hirayama, S. Matsuishi, H. Hosono, and S. Murakami.:
"Higher-Order Topological Crystalline Insulating Phase and Quantized Hinge Charge in Topological Electride Apatite"
Phys. Rev. Research 2, 043131 (2020). - 2.
Y. Aihara*, M. Hirayama*, and S. Murakami.:
"Anomalous dielectric response in insulators with the π Zak phase"
Phys. Rev. Research 2, 033224 (2020). - 3.
M. Hirayama, T. Tadano, Y. Nomura, and R. Arita.:
"Materials design of dynamically stable d9 layered nickelates"
Phys. Rev. B 101, 075107 (2020). - 4.
M. Sakano, M. Hirayama, T. Takahashi, S. Akebi, M. Nakayama, K. Kuroda, K. Taguchi, T. Yoshikawa, K. Miyamoto, T. Okuda, K. Ono, H. Kumigashira, T. Ideue, Y. Iwasa, N. Mitsuishi, K. Ishizaka, S. Shin, T. Miyake, S. Murakami, T. Sasagawa, Takeshi Kondo.:
"Radial spin texture in elemental tellurium with chiral crystal structure,"
Phys. Rev. Lett. 124, 136404 (2020). (Editors' Suggestion) - 5.
T. Ideue, M. Hirayama, H. Taiko, T. Takahashi, M. Murase, T. Miyake, S. Murakami, T. Sasagawa, and Y. Iwasa.:
"Pressure-induced topological phase transition in noncentrosymmetric elemental Tellurium,"
Proc Natl Acad Sci USA 1905524116 (2019). - 6.
T. Inoshita,* M. Hirayama,* N. Hamada, H. Hosono, and S. Murakami.:
"Topological semimetal phases manifested in transition-metal dichalcogenides intercalated with 3d metals"
Phys. Rev. B. 100, 121112(R) (2019). - 7.
M. Hirayama, T. Misawa, T. Ohgoe, Y. Yamaji, and M. Imada.:
"Effective Hamiltonian for cuprate superconductors derived from multiscale ab initio scheme with level renormalization"
Phys. Rev. B 99, 245155 (2019). - 8.
M. Hirayama, S. Matsuishi, H. Hosono, and S. Murakami.:
"Electrides as a New Platform of Topological Materials"
Phys. Rev. X 8, 031067 (2018). - 9.
*M. Hirayama, R. Okugawa, T. Miayake, and S. Murakami.:
"Topological Dirac nodal lines and surface charges in fcc alkaline earth metals"
Nat. Commun. 8, 14022 (2017). - 10.
*M. Hirayama, S. Ishibashi, R. Okugawa, S. Murakami, and T. Miayake.:
"Weyl Node and Spin Texture in Trigonal Tellurium and Selenium"
Phys. Rev. Lett. 114, 206401 (2015).
研究成果(プレスリリース)
-
2024年4月15日
磁性半金属の特異な磁性をゲート電圧で変調することに成功 -
2022年1月17日
カゴメ格子に由来する磁気熱電効果の増大機構の発見 -
2021年12月10日
従来のスピン一重項・三重項の枠組みを超えた超伝導クーパー対状態の発見、その制御も可能に
関連リンク
メンバーリスト
主宰者
- 平山 元昭
- ユニットリーダー
お問い合わせ先
〒351-0198 埼玉県和光市広沢2-1 研究本館131
Tel: 048-462-1111(内線3168)
Email: motoaki.hirayama [at] riken.jp
※[at]は@に置き換えてください。