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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

平山 元昭 (Ph.D.)

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).

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149
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。

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