Research
There are still very few research examples utilizing ultra-strong magnetic fields, leaving a vast frontier to be explored. Our laboratory focuses on spin-lattice coupling in ultra-strong magnetic fields as a central theme, while also aiming to challenge the diverse sciences that these fields can unlock.
超強磁場を利用した研究例はまだまだ少なく、広大なフロンティアが広がっています。当研究室では超強磁場中のスピン格子結合を中心課題としつつ、超強磁場が切り開く多様なサイエンスに挑戦したいと考えています。
A glimpse into a near-future experiment combining 77 Tesla strong magnetic fields, 4 Kelvin ultra-low temperatures, and X-ray free-electron laser pulses.
77テスラ強磁場・4ケルビン極低温・X線自由電子レーザーパルスを組み合わせた、
ほぼほぼ未来の実験の様子
As exemplified by MRI machines used in hospitals, strong magnetic fields are valuable tools for precisely examining the properties of objects. However, the capabilities of magnetic fields extend beyond this; they have the power to change the states of materials fundamentally. What happens when we use ultra-strong magnetic fields?
As exemplified by MRI machines used in hospitals, strong magnetic fields are valuable tools for precisely examining the properties of objects. However, the capabilities of magnetic fields extend beyond this; they have the power to change the states of materials fundamentally. What happens when we use ultra-strong magnetic fields?
To date, various quantum phases in materials have been discovered using strong magnetic fields of around 50 Tesla. It is expected that by using even stronger "ultra-strong magnetic fields ranging from 100 to 1000 Tesla," we could discover material states that fundamentally rewrite the principles of physics. Furthermore, the functionalities of these material states hold the potential to enrich our lives and solve societal problems.
To date, various quantum phases in materials have been discovered using strong magnetic fields of around 50 Tesla. It is expected that by using even stronger "ultra-strong magnetic fields ranging from 100 to 1000 Tesla," we could discover material states that fundamentally rewrite the principles of physics. Furthermore, the functionalities of these material states hold the potential to enrich our lives and solve societal problems.
We conduct experimental research to discover and elucidate macroscopic quantum states that emerge in these strong magnetic fields. We are particularly interested in the many-body physics involving multiple degrees of freedom such as spin, charge, lattice, and orbitals. Our work begins with creating extremely strong magnetic fields and developing measurement techniques for the properties of materials within these fields. Looking ahead, we are exploring research developments beyond condensed matter physics into plasma physics, particle physics, chemistry, and biology through collaboration with other groups. You might be the first to witness a new phenomenon in the world.
We conduct experimental research to discover and elucidate macroscopic quantum states that emerge in these strong magnetic fields. We are particularly interested in the many-body physics involving multiple degrees of freedom such as spin, charge, lattice, and orbitals. Our work begins with creating extremely strong magnetic fields and developing measurement techniques for the properties of materials within these fields. Looking ahead, we are exploring research developments beyond condensed matter physics into plasma physics, particle physics, chemistry, and biology through collaboration with other groups. You might be the first to witness a new phenomenon in the world.
病院で使われているMRIに代表されるとおり、強い磁場はモノの性質を精密に調べるツールとして有用です。しかし磁場の能力はそれだけではなく、実は物質の状態を根本的に変えてしまう力を持っています。一体、ちょー強い磁場をつかうとどんなことが起こるのでしょうか？
病院で使われているMRIに代表されるとおり、強い磁場はモノの性質を精密に調べるツールとして有用です。しかし磁場の能力はそれだけではなく、実は物質の状態を根本的に変えてしまう力を持っています。一体、ちょー強い磁場をつかうとどんなことが起こるのでしょうか？
これまでに50テスラ級の強磁場を利用して物質における様々な量子相が発見されてきました。さらに強い「100から1000テスラ級の超強磁場」を用いればでは物理学を根本から書き換えてしまう物質状態の発見もあると期待しています。さらに、これらの物質状態がもつ機能性は、私たちの生活を豊かにしたり、社会的問題を解決しうるほどのポテンシャルを秘めています。
これまでに50テスラ級の強磁場を利用して物質における様々な量子相が発見されてきました。さらに強い「100から1000テスラ級の超強磁場」を用いればでは物理学を根本から書き換えてしまう物質状態の発見もあると期待しています。さらに、これらの物質状態がもつ機能性は、私たちの生活を豊かにしたり、社会的問題を解決しうるほどのポテンシャルを秘めています。
私たちはこれらの強磁場中で発現する巨視的量子状態の発見や、その解明を目指した実験的研究を行っています。とくにスピン・電荷・格子・軌道などの多自由度が絡む多体物性物理に興味を持っています。 すごい強い磁場を作ることからはじめ、そこでの物性計測技術も開発します。 さらなる展開としては、他グループと協力することで、物性物理を超え、プラズマ物理・素粒子物理・化学・生物学への研究展開も模索しています。新現象を世界で初めて目撃するのはあなたかもしれません。
私たちはこれらの強磁場中で発現する巨視的量子状態の発見や、その解明を目指した実験的研究を行っています。とくにスピン・電荷・格子・軌道などの多自由度が絡む多体物性物理に興味を持っています。 すごい強い磁場を作ることからはじめ、そこでの物性計測技術も開発します。 さらなる展開としては、他グループと協力することで、物性物理を超え、プラズマ物理・素粒子物理・化学・生物学への研究展開も模索しています。新現象を世界で初めて目撃するのはあなたかもしれません。