大阪大学 大学院 
基礎工学研究科 連携融合事業  
(2009-2014: 5年間)

Projects for Innovative Quantum Functional Materials (略称 PIQFUM)

特別教育研究経費:
量子機能融合による未来型材料創出事業ー
スピントロニクス、オプトロニクス、モレクトロニクス、
ントロニクスの融合による未来型材料創出事業

内容
1.スピン偏極走査トンネル顕微鏡の開発

2.超高速磁化制御と観察

3.超高分解能光電子観察

4.単一分子磁気抵抗素子の開発

連携先
1.独立行政法人 理化学研究所 播磨研究所 放射光科学総合研究センター
2.財団法人 高輝度光科学研究センター
3.独立行政法人 情報通信研究機構 未来ICT研究センター



連携融合事業紹介



連携融合事業の進捗状況成果等

1. 独立行政法人 理化学研究所 播磨研究所
  SPring-8 理研ビームラインの利用研究
  BL19LXUを中心として
   研究業績・論文リスト(1)

2. 財団法人 高輝度光科学研究センター
  SPring-8共用ビームライン利用を中心として
   研究業績・論文リスト(2)

3. 独立行政法人 情報通信研究機構
  
研究業績・論文リスト(3)

4. 理研、高輝度光科学研究センター共通
   
研究業績・論文リスト(4)

5. 国外連携
   
究業績・論文リスト(5)

6.基礎工学研究科内連携
   研究業績・論文リスト


研究進捗状況中間報告(2012年3月時点)



阪大基礎工 多田研究室

JT-STMによるスピン偏極走査トンネル顕微鏡観察

       

 

阪大基礎工 関山研究室

超高分解能光電子観察                      

SPring-8 BL25SU, BL23SUを用いたバルク敏感3次元角度分解光電子分光

SPring-8BL19LXUにおける硬X線光電子分光

希ガス放電管による実験室での極低エネルギー超高分解能光電子分光

実験室における6eV付近のレーザー励起超高分解能角度分解光電子分光実験装置立ち上げなど

 

阪大基礎工 芦田研究室

フェムト秒レーザーシステムによる超広域時間領域分光法の確立

半導体量子ドット集合における超蛍光の観察(情報通信機構未来ICT研究所との連携融合)

テラヘルツ波量子カスケード光の観測(情報通信機構未来ICT研究所との連携融合)

詳細は下記をご覧ください。    ashidalab.pdf へのリンク

 

阪大基礎工 木村研究室

SPring-8との連携

1) 六方晶フェライトを代表としたマルチフェロイックな物質に見られる螺旋磁性のカイラリティ観測 (BL17SU)
2) 磁気誘電効果を示すSmMnO3 の元素選択磁化測定,並びに低温磁場中構造観測
(BL25SU,BL22XU,BL39XU)
3) イオン液体/固体界面における電気二重層の直接観測(BL13XU)
4) 低次元金属錯体中における価数配列の観測(BL01B1)
5) フラストレート磁性体のフォノン分散関係(BL35XU) BL25SU, BL23SUを用いたバルク敏感3次元角度分解光電子分光

詳細は下記をご覧ください。kimuralab.pdf へのリンク

 


阪大極限センター 清水研究室

SPring-8との連携

1) 希土類金属水素化物の結晶構造の一般則の確立
2) 単体元素Caの超高圧による超伝導発現と結晶構造解明
3) 酸化鉄の高圧高温下での絶縁体ー金属転移の研究

詳細は下記をご覧ください。shimizulab.pdf へのリンク



 

阪大基礎工 酒井研究室

X線マイクロ回折による表面構造解析の技術開発

高輝度光科学研究センター(SPring-8)と連携し、BL-13XUにて、X線マイクロ回折による表面構造解析の技術開発を行なってきた。現在では、ビーム径0.5×1.0 μm2以下のサブミクロンサイズのX線ビームが使用可能であり、ビーム走査しながら各位置でのX線回折データを取得することで、歪や格子面傾斜といった構造特性のマッピングが可能になっている。詳細は下記をご覧ください。        

sakailab.pdf へのリンク

 

阪大基礎工 菅特任教授

1.超高速磁化制御と観察

大阪大学基礎工学研究科と高輝度光科学研究センター(大河内研究員等)の連携研究として左右円偏光fsパルスレーザー入射によるGdFeCo磁性薄膜の光磁気記録に成功。時間分解光電子顕微鏡(Photoelecvtron Emission Microscope:PEEM)観察により磁気応答の時間依存性測定に成功。 高い空間分解能とps領域のPEEMでの時間分解観察は世界初。この技術に注目したドイツPeter-Gruenberg研究所との国際連携も始まった。 suga1.pdf へのリンク

2.超高分解能光電子観察

大阪大学基礎工と理化学研究所(石川主任研究員等)との連携研究として高分解能硬X線光電子観察が進展中。光電子反跳効果など多数の論文を国際専門誌に発表。エネルギー分解能でも偏光依存性測定でも世界をリードしている。

また菅特任教授を中心に超高分解能極低エネルギー光電子観察装置の建設と利用研究が進展中。トポロジカルインシュレーターの3次元Fermi面の観察等に成功。この分野でもドイツPeter-Gruenberg研究所との国際連携が進んでいる。suga2.pdf へのリンク

3.低温スピン偏極STM

Pt(111)上のFe, Co単原子や2-3原子クラスターのスピン偏極STMについてドイツKarlsruhe大学との国際連携を進めてきたsuga3.pdf へのリンク

4.超高密度磁気記録のSTMと放射光PEEMによる研究

Au(001)上のCoナノ構造の磁気構造を解明。中心部は面内磁化、周辺部は面直磁化であることを解明suga4.pdf へのリンク

詳細は各項目リンクをご覧ください。。



本事業で利用可能な装置等


1.フェムト秒レーザーシステム

2. 光学測定装置

3. 極低温走査トンネル顕微鏡

説明と写真等


Press Release等

1.Magnetic Anisotropy and Magnetization Dynamics of
  Individual Atoms and Clusters of
Fe and Co on Pt(111)
 
  Phys. Rev. Lett. 102, 257203 (2009).    
  T.Balashov, T.Schuh,
A.Takacs, A.Ernst,S.Ostanin, J.Henk, 
  I. Mertig, P. Bruno,
T.Miyamachi, S. Suga and
  W. Wulfhekel
 に関して

1)日本経済新聞 2009年7月19日朝刊  
  nikkei.pdf へのリンク
2)読売新聞    2009年8月10日朝刊26面 
  yomiuri.pdf へのリンク


会議・研究会・Conference    


A.SPring-8との連携


1.大型研究施設SPring-8との連携が拓く新しい物質科学の展開
  主催: 大阪大学基礎工学研究科連携融合事業
      理化学研究所播磨研究所
      財団法人 高輝度光科学研究センター
  共催: 大阪大学 物性グローバルCOE
  開催日時:2010年2月22日(月)13:00‐
  開催場所:中ノ島センター(佐治敬三ホール)
  http://www.onc.osaka-u.ac.jp/

(1) 13:00-13:20 ご挨拶  阪大―SPring8連携に向けて
  大阪大学副学長(研究推進担当理事) 西尾 章治郎
  理化学研究所播磨研究所長 藤嶋 信夫
(2) 13:20-13:50 30分
  はじめに-量子ビ‐ム科学への期待 福山秀敏(東京理科大)
(3) 13:50-14:15 25分
  革新的な次世代放射光が拓くナノサイエンス 高田昌樹
  (理研)
(4) 14:15-14:55 40分招待講演
  放射光を用いたソフト界面の基礎研究と産学連携への展開
  高原 淳(九大先導研)

休憩14:55-15:10

(5) 15:10-15:30 20分
  高輝度放射光を用いた先端光電子分光による物質科学研究
  関山 明(阪大基礎工)
(6) 15:30-15:50 20分
  超高圧下での構造物性―Liにおける超伝導―半導体転移―
  清水 克哉(阪大極限センター)
(7) 15:50-16:30 40分招待講演
  放射光を用いた革新型蓄電池の先端基礎科学の展開
  松原 英一郎(京大工)

休憩16:30-16:45

(8) 16:45-17:05 20分
  X線自由電子レーザーによる未来開拓 石川 哲也(理研)
(9) 17:05-17:25 20分
  パルスレーザーによる光電子分光:XFEL利用最先端実験に
  むけて  木須 孝幸(東大物性研)
(10) 17:25-17:40 15分
  放射光とナノスケールサイエンス 多田 博一(阪大基礎工)
(11) 17:40-17:55 15分
  おわりに‐連携事業とグローバルCOE人材育成―
  北岡 良雄(阪大基礎工)
18:15- 総合討論・

問い合わせ先  多田博一 大阪大学基礎工学研究科
           06-6850-6430
           tada@mp.es.osaka-u.ac.jp
参加登録
http://molectronics.jp/cgi-def/admin/C-007/registration/visit/form_submit.pl


2.大阪大学SPring-8利用促進シンポジウム 

1

日時 2010118(月曜日) 10時開催

場所 大阪大学基礎工学研究科 G5507-513号室

プログラム


B.情報通信研究機構とのセミナー等

第1回 Σ-KARC 連携セミナー 
「光による操作・ナノ計測の新展開を探る」

日時 2009122513:00 17:20
場所 大阪大学大学院基礎工学研究科4階D404-408号室

主催 基礎工学研究科未来ラボシステム
プログラム(敬称略)

13:00 オープニング 司会:和田成生(基礎工学研究科未来ラボシステム長)

挨拶:戸部義人(基礎工学研究科長)

これまでの経緯:伊藤 正(基礎工学研究科・ナノサイエンスデザイン教育研究センター長)

前半 司会:久保田徹(NICT神戸研究所 未来ICT研究センター 推進室長)

13:15 伊都将司(基礎工学研究科・極限量子科学研究センター・JSTさきがけ)

   「光輻射力を駆使したナノ物質のマニピュレーション・加工と反応制御」

13:55 小嶋寛明(NICT神戸研究所 未来ICT研究センター バイオICTグループ)

   「光ピンセット法による生体分子顕微計測」

14:35  休憩

後半 司会:宮坂 博(基礎工学研究科・極限量子科学研究センター)

14:50  芦田昌明(基礎工学研究科)

   「超流動ヘリウム中の微粒子作製と光制御」

15:30  田中秀吉(NICT神戸研究所 未来ICT研究センター ナノICTグループ)

   「分子自己組織化に基づくナノ構造作成と評価(走査型プローブ顕微鏡による
    精密計測)」

16:10  閉会コメント

    大岩和弘(NICT神戸研究所 未来ICT研究センター 所長)

16:20 懇親会

17:20  終了


第2回 ΣKARC 連携セミナー
「光による情報通信技術の新展開を探る」

日時 2010224 13:00 17:40

場所 大阪大学大学院基礎工学研究科4階D404-408号室

主催 基礎工学研究科未来ラボシステム

プログラム(敬称略)

13:00 オープニング

    和田成生(基礎工学研究科未来ラボシステム長)

13:10 「光技術によるテラヘルツ電磁波の発生と通信への応用」

    永妻 忠夫(基礎工学研究科)

13:50 「光変調技術によるミリ波・マイクロ波発生」

       川西哲也(NICT, 新世代ネットワーク研究センター先端ICTデバイスグループ
        研究マネージャー)

14:30 「NICTにおけるテラヘルツ研究」

    寶迫 巌(NICT, 新世代ネットワーク研究センター先端ICTデバイス
        グループ グループリーダー)

14:50   休憩

15:10 「周波数コムに基づいたテラヘルツ周波数標準技術の構築」

       安井 武史(基礎工学研究科)

15:50 「テラヘルツデバイス開発,及びその評価に向けた物性評価技術の開発」

       齋藤伸吾(NICT, 新世代ネットワーク研究センター先端ICTデバイス
        グループ・テラヘルツプロジェクト 主任研究員)

16:30 閉会コメント

大岩和弘(NICT神戸研究所 未来ICT研究センター 所長)

16:40 懇親会

17:40  終了


第3回 KARCΣ 連携セミナー

「量子情報科学の新展開を探る」 / KARC見学会

日時: 2010422()  : 13:00-19:00

(見学会 16:20-17:50, 懇親会 18:00-19:00)

場所: 情報通信研究機構 神戸研究所

2研究棟3TV会議室

主催:情報通信研究機構 神戸研究所 未来ICT研究センター

共催:大阪大学 基礎工学部 未来研究ラボシステム

13:00 オープニング 

        司会: 久保田 徹 (NICT 神戸研究所推進室長)

挨拶: 大岩 和弘 (NICT 神戸研究所長)

(1前半セッション) 座長 早坂 和弘(NICT 新世代ネットワーク研究センター 量子ICT
                 グループ)

13:15 三木 茂人 (NICT 未来ICT研究センター ナノICTグループ)

「量子情報報通信応用に向けた超伝導ナノワイヤ単一光子検出器の開発」

13:55 山本俊 (大阪大学 基礎工学研究科)

「光量子ビットによる量子情報処理」 

14:35 休憩

(2後半セッション) 座長 占部 伸二 (大阪大学 基礎工学研究科)

14:50 香川晃徳(大阪大学 基礎工学研究科)

「動的核偏極による核スピン量子コンピュータの初期化」

15:30 早坂 和弘 (NICT 新世代ネットワーク研究センター 量子ICTグループ)

「蓄積イオンによる量子情報と光周波数標準への応用」

16:10 閉会コメント    和田 成生(大阪大学 基礎工学研究科)

16:20-17:50 KARC見学会

        ナノICTグループ、バイオICTグループ

18:00-19:00 懇親会


第4回 ΣKARC 連携セミナー
「有機・バイオデバイスの可能性を探る」

日時 平成22年6月30日

場所 大阪大学基礎工学研究科G棟5Fセミナー室

プログラム



第5回 ΣKARC 連携セミナー / 産学交流会

日時 平成22年9月28日

場所 情報通信機構 神戸研究所(KARC)

プログラム


C.連携融合セミナー

(1)題目:Elastic and inelastic interactions of spin polarized
    electrons in
tunneling spectroscopy
   講師:Prof.Dr.Juergen Kirschner
   所属:Max-Planck-Institute of Microcrystal Physics, Halle, Germany  
    
日時:2009年10月22日(木) 14:40-
   abstract & セミナー風景
   

2)題目:Probing magnetic stability of single atoms and
    clusters by scanning tunneling microscope

   講師:Dr.Toshio Miyamachi
   所属:Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Physikalisches Institut,  
        Germany

   日時:2010年1月7日(木) 13:30-
   abstract & セミナー風景

3) 題目:超伝導光子検出器と応用
   講師:Zhen Wang グループリーダー
   所属:(独)情報通信研究機構 未来ICT研究センター      
   日時:2010年11月2日(火) 14:4016:10

   abstract

4)題目:超伝導磁束量子デバイスの最前線
   講師:寺井弘高 主任研究員
   所属: (独)情報通信研究機構 未来ICT研究センター
   日時:2010年11月11日(木) 16:2017:50

   abstract

5)題目:Spintronics at the nano scale
   講師:Prof.Wulf Wulfhekel
   所属:Karlsruhe Institute of Technology, Germany
   日時:2011年2月7日(月) 14:40-


   abstract & セミナー風景

6)題目:日本のXFEL「SACLA」の現状と利用研究

 (平成23年度 第1回)

 日時:2011年7月29日(金) 14:40-16:10
 場所:基礎工学部 国際棟Σセミナー室

 講師:矢橋牧名 (理化学研究所・放射光科学総合研究センター)

  詳細は下記をご覧ください

  連携融合セミナー23-1


7)題目:X線パラメトリック変換の物理と物性への応用

 (平成23年度 第2回)
 (固体物理セミナーNo.8、グローバルCOE講演会・基礎工学 )

  日時:2011年10月27日(木) 14:40-16:10
  場所:基礎工学部 A403
  講師:玉作賢治 (理化学研究所・播磨研究所)

   詳細は下記をご覧ください

   連携融合セミナー23-2


SPring-8関連情報(過去のもの)


1. 2011B SPring-8利用研究課題募集要項

http://www.spring8.or.jp/ja/users/proposals/call_for/summary_11b/announcements_view

(8)2011B期締切

http://www.spring8.or.jp/ja/users/proposals/call_for/summary_11b#1_8

 

2. 10SPring-8夏の学校

http://www.spring8.or.jp/ja/science/meetings/seminar/sp8summer_school/ss2010

 

3. Cheiron School 2011

5回アジアオセアニアフォーラム放射光科学ケイロンスクール

20110926日から1005日まで

SPring-8普及棟講堂

http://www.spring8.or.jp/ja/science/meetings/2011/cheiron_school-11/meeting_view

http://cheiron2011.spring8.or.jp/


4.【第1回 SACLA(XFEL)利用に関するワークショップ】の案内

 大型放射光施設SPring-8に隣接して建設されたX線自由電子レーザー施設SACLAは、新たな利用成果の創出、並びに国際競争力の強化に貢献する研究等がなされることが期待されており、平成242012)年3月からの供用開始を目指して、順調に調整運転を実施しています。

 つきましては、SACLAの利用を検討されている方々への情報提供を目的とし、下記のワークショップが開催されます。

 
今回のワークショップでは、供用運転の概要、調整運転の進捗状況、ビームライン/実験装置の技術情報等を提供するとともに、実地見学を行い、利用に関する皆様からの質問に直接お答えします。

【日 時】
  平成231124日(木)1300分~1730

【会 場】
  XFEL実験研究棟 大会議室 他
  http://www.spring8.or.jp/ja/about_us/access/

【案内及び申込HP
  下記HPをご確認の上、お申込み下さい。
  http://www.spring8.or.jp/ja/science/meetings/2011/111124

【申込締切り】
  平成231118日(金)17

(但し、定員(100名)に達し次第事前に締切。)

【主 催】(財)高輝度光科学研究センター

【共 催】(独)理化学研究所(予定)


現在、(財)高輝度光科学研究センターは2012A期のSACLA利用研究課題の募集を行っております。募集に関する詳細は下記HPをご参照ください。 <URLhttp://sacla.xfel.jp/>


5.2011106()より放射光利用研究全般をカバーする

13回にわたる大学院講義が物性領域、未来領域の学際選択科目

として行われました


詳細は下記をご覧ください

放射光利用研究概論