物質・材料研究機構(NIMS)スピンエネルギーグループでは、磁性材料やスピントロニクス技術を用いた新しい熱エネルギー制御原理・機能の開拓を主に行っています。当グループの研究にご興味のある方、当グループで研究をしたい方、日本学術振興会
特別研究員制度に応募したい方は、お気軽に内田までご連絡下さい。ポスドク研究員や研究業務員の公募情報は、随時ホームページに公開します。 お問い合わせ先
スピンエネルギーグループでは、大学院生を募集しています。充実した研究設備を用いて最先端の物理・材料研究を行い、国立研究機関の研究スタッフを兼務しながら学位を取得することができます。筑波大学大学院 数理物質科学研究群の大学院生を受け入れ可能ですので、受験・進学を希望する方は事前に内田までご相談下さい。筑波大学NIMS連携大学院に所属する大学院生は、多くの場合「NIMSジュニア研究員制度」による賃金サポートを受けて研究に専念することができます。 入室希望の大学院生へ
大学生や大学院生のインターンシップも歓迎します。これまでに東北大学・岩手大学からのインターンシップ受け入れ実績があります。 NIMSインターンシップ制度
Graduate student positions with financial supports are available in Spin
Caloritronics Group, NIMS.
University of Tsukuba - NIMS Joint Graduate School Program
Application guide for "NIMS Junior Research Assistantship"
Contact: Ken-ichi Uchida (Group leader of Spin Caloritronics Group), UCHIDA.Kenichi_at_nims.go.jp
( _at_ = @ )
What's newsnews
- Important notice
- The international workshop "Spin Caloritronics XII" will be held in Tsukuba on 22-25 May, 2023.
- 2023年3月12日
- The paper entitled “Magneto-thermal-switching properties of superconducting Nd“ has been accepted for publication in Applied Physics Express.
- 2023年3月12日
- The paper entitled “Temperature profile of the Thomson-effect-induced heat release/absorption in junctionless single conductors“ has been accepted for publication in Japanese Journal of Applied Physics.
- 2023年3月9日
- The paper entitled “Nonlocal drag thermoelectricity generated by ferroelectric van der Waals heterostructures“ has been accepted for publication as a Letter in Physical Review B.
- 2023年2月23日
- 内田GLが第44回本多記念研究奨励賞の受賞者に選考されました。
- 2023年2月21日
- The paper entitled “Direct measurement of electrocaloric effect based on
multi-harmonic lock-in thermography“ has been published in Applied Physics
Letters.
ロックインサーモグラフィ法に基づく電気熱量効果の直接測定法を確立しました。岡山大学の寺西貴志准教授、狩野旬准教授との共同研究成果です。 - 2023年2月8日
- The paper entitled “Seebeck-driven transverse thermoelectric generation
in magnetic hybrid bulk materials“ has been published in Applied Physics
Letters.
磁性バルク複合材料におけるゼーベック駆動横型熱電効果を評価し、バルク材料においても異常ネルンスト効果よりも数倍大きな熱電能が得られることを示しました。 - 2023年2月1日
- The paper entitled “Electric field-dependent phonon spectrum and heat conduction
in ferroelectrics“ has been published in Science Advances.
強誘電体において電界に依存した熱伝導率のスイッチング現象を観測し、その振る舞いが電気双極子の集団励起モードであるフェロンによる熱輸送に起因することを明らかにしました。オハイオ州立大学のHeremans研究室、東北大学のBauer研究室との共同研究成果です。 - 2023年1月13日
- The paper entitled “High-resistivity anisotropic hot-deformed Nd-Fe-B magnets
prepared from DyF3 electrophoretic deposited powders“ has been published in Journal of Alloys
and Compounds.
電気抵抗率を高めることによって高周波磁場印加時の発熱を抑制した異方性Nd-Fe-B磁石の開発に成功しました。 - 2023年1月1日
- 大柳洸一NIMS特別研究員（岩手大学 助教）が非常勤職員として加入しました。
- 2022年12月15日
- The paper entitled “Lock-in thermographic study of spin wave propagation
in magnonic crystals“ has been published in Journal of Applied Physics.
マグノニック結晶におけるスピン波伝播をロックインサーモグラフィ法を用いて詳細に調べました。カイザースラウテルン工科大学との共同研究成果です。 - 2022年11月10日
- The paper entitled “Sm-Co-based amorphous alloy films for zero-field operation
of transverse thermoelectric generation“ has been published in Science
and Technology of Advanced Materials.
原子層制御型コンビナトリアルスパッタリング法で作製したSmCo系アモルファス磁性薄膜が大きな保磁力と残留磁化を示すことを明らかにしました。このアモルファス薄膜はどんな基板上にも成膜できるため、磁気熱電効果のゼロ磁場動作を実現することができます。産業技術総合研究所の八木貴志研究グループ長、東北大学金属材料研究所 磁性材料学研究部門との共同研究成果です。 - 2022年11月1日
- 追川康之NIMS特別専門職が加入しました。ERATO研究推進員（非常勤）としてプロジェクト運営に従事します。
- 2022年10月19日
- The paper entitled “Observation of the giant magneto-Seebeck effect in
a metastable Co50Fe50/Cu multilayer“ has been published in Applied Physics Letters.
Co50Fe50/Cu多層膜において巨大な磁気ゼーベック効果を観測しました。 - 2022年10月11日
- The paper entitled “Measurements of thermoelectric figure of merit based
on multi-harmonic thermal analysis of thermographic images“ has been published
in Applied Physics Letters.
ロックインサーモグラフィ法に基づく熱電性能指数のハイスループット評価法の計測・解析プロセスを発展させ、ゼーベック効果のみならず磁気ゼーベック効果やネルンスト効果の性能指数まで決定できることを示しました。名古屋大学 長野研究室との共同研究成果です。
Applied Physics Letters誌のFeatured articleおよびVolume 121, Issue 15（2022年10月10日号）の表紙に選ばれました！ - 2022年9月28日
- The paper entitled “Thermoelectrics: from longitudinal to transverse“ has
been published in Joule.
6種類の横型熱電変換現象の原理・特性をまとめ、研究の現状と将来展望について述べました。オハイオ州立大学のJoseph Heremans教授との共同執筆論文です。 - 2022年9月26日
- JST戦略的創造研究推進事業ERATOに採択されました！
研究領域： 内田磁性熱動体プロジェクト（研究総括：内田健一）
NIMS、産総研、東京都立大学、名古屋大学の連合チームで本プロジェクトに取り組みます。 - 2022年9月11日
- MBS毎日放送「あしたワクワク 未来予報」にて切り紙加工に基づく弾性熱量素子に関する研究が紹介されました。平井研究員が出演しています。
- 2022年8月16日
- The paper entitled “Single-material-based anomalous Nernst thermopile driven
by solar heating and radiative cooling“ has been published in Applied Physics
Express.
太陽光加熱と放射冷却によって駆動され、単一材料によって構成される異常ネルンスト素子を試作し、その動作を実証しました。NIMSナノ光制御グループ 石井智主幹研究員との共同研究成果です。
Applied Physics Express誌のSpotlights 2022に選ばれました！ - 2022年8月8日
- The paper entitled “Anomalous Ettingshausen effect in iron-carbon alloys“
has been published in Applied Physics Letters.
鋳鉄及び鋼鉄における異常エッチングスハウゼン効果をロックインサーモグラフィ法により評価しました。岩手大学 小林・大柳研究室との共同研究成果です。 - 2022年8月8日
- The paper “Excitations of the ferroelectric order“ has been published as
a Letter in Physical Review B.
強誘電体における非調和性と反転対称性の破れによって誘起される電気双極子を運ぶボゾン励起（フェロン）に関する基礎理論を構築しました。東北大学材料科学高等研究所 Bauer研究室との共同研究成果です。 - 2022年7月25日
- 大阪大学産業科学研究所 千葉研究室の森田利明さんが研修生として加入しました。
- 2022年6月13日
- The paper “Thickness dependence of anomalous Hall and Nernst effects in Ni-Fe thin films“ has been published in Physical Review B.
NiFe薄膜における異常ホール効果・異常ネルンスト効果を系統的に評価し、膜厚に依存した異常ホール効果の符号反転の起源を明らかにしました。東北大学金属材料研究所 磁性材料学研究部門との共同研究成果です。 - 2022年6月9日
- 科研費 基盤研究(S)「マルチカロリトロニクス」プロジェクトのキックオフミーティングを開催しました。イベントページへ
- 2022年6月1日
- 研修生の髙萩敦君（名古屋大学大学院M2）が第52回 (2022年春季) 応用物理学会「講演奨励賞」の受賞者に選ばれました！受賞講演題目は「感温塗料を用いたロックインサーモリフレクタンスの高感度化と熱スピン効果測定への適用」です。
- 2022年6月1日
- The paper “Seebeck-driven transverse thermoelectric generation in on-chip devices“ has been published in Journal of Physics D: Applied Physics.
熱電半導体基板上に直接成膜した強磁性金属薄膜においてゼーベック駆動横型熱電効果を評価し、40 uV/Kを超える大きな横熱電能を観測しました。
- 2022年5月25日
- The paper “Spin Peltier effect and its length scale in Pt/YIG system at
high temperatures“ has been published in Applied Physics Express.
Pt/Y3Fe5O12複合構造におけるスピンペルチェ効果の振る舞いを高温領域において詳細に調べ、その特性長の温度依存性を明らかにしました。名古屋大学 長野研究室との共同研究成果です。 - 2022年5月23日
- The paper “Large antisymmetric interlayer exchange coupling enabling perpendicular
magnetization switching by an in-plane magnetic field“ has been published
in Physical Review Applied.
膜厚勾配を有するPt/Co/Ir/Co/Pt多層膜において巨大な反対称層間交換結合を観測し、これを用いて面内磁場による垂直磁化スイッチングを実現しました。東北大学金属材料研究所 磁性材料学研究部門、東北大学電気通信研究所 深見研究室、日本原子力研究開発機構先端基礎研究センター スピン-エネルギー科学研究グループとの共同研究成果です。 - 2022年5月16日
- The paper entitled “Deposition temperature dependence of thermo-spin and
magneto-thermoelectric conversion in Co2MnGa films on Y3Fe5O12 and Gd3Ga5O12“ has been published in Applied Physics Letters.
Co2MnGa/Y3Fe5O12及びCo2MnGa/Gd3Ga5O12複合構造における熱スピン・磁気熱電変換特性の成膜温度依存性を系統的に調べました。 - 2022年5月10日
- 国際連携大学院制度によりインド工科大学グワハティ校のSubrata BISWAS大学院生が加入しました。
- 2022年5月1日
- Krishnan MAHALINGAMポスドク研究員が加入しました。
- 2022年4月27日
- 科研費 基盤研究(S)に採択されました。
研究題目：マルチカロリトロニクス（研究代表：内田健一） - 2022年4月19日
- The paper “Elastocaloric kirigami temperature modulator“ has been published in Advanced Functional Materials.
「切り紙」加工により弾性熱量効果による温度変化分布を制御できる手法を提案・実証し、身近なプラスチック材料における局所的な加熱・冷却能を大幅に向上できることを示しました。
プレスリリース：伝統工芸「切り紙」で創るフレキシブルな温度変調素子 ～身近なプラスチックを用いた新しい加熱/冷却技術～
- 2022年4月1日
- 長澤蓮NIMSジュニア研究員（筑波大学大学院）が加入しました。
- 2022年2月2日
- The News & Views article entitled “Anisotropy boosts transverse thermoelectrics“
has been published in Nature Materials.
「Giant anomalous Nernst signal in the antiferromagnet YbMnBi2 (doi: 10.1038/s41563-021-01149-2)」に関する解説記事が掲載されました。 - 2022年2月1日
- The paper “Phase-transition-induced giant Thomson effect for thermoelectric
cooling“ has been published in Applied Physics Reviews.
反強磁性-強磁性相転移に伴う巨大トムソン効果を、ロックインサーモグラフィ法により直接観測しました。NiドープFeRh合金のトムソン係数は磁気相転移温度において-1000 μV/Kに迫る値に達していることを示しました。産業技術総合研究所 村田正行主任研究員、中国科学技術大学のDazhi Hou教授、東京大学大学院機械工学専攻 塩見研究室との共同研究成果です。
Applied Physics Reviews誌のFeatured articleに選ばれ、AIP Scilightで特集されました！ - 2022年1月25日
- The paper “Thermoelectric polarization transport in ferroelectric ballistic
point contacts“ has been published in Physical Review Letters.
強誘電体における電気双極子流と熱流の散乱理論を構築し、電気分極のバリスティック伝導領域におけるゼーベック効果・ペルチェ効果を定式化しました。東北大学材料科学高等研究所 Bauer研究室との共同研究成果です。 - 2022年1月6日
- The paper “Process gas dependence of the spin Peltier effect in Pt/Fe3O4 hybrid structures“ has been published in Applied Physics Express.
KrとO2の混合ガスでFe3O4エピタキシャル薄膜をリアクティブスパッタ成膜することで、ArとO2の混合ガスによる成膜の場合と比べて、スピンペルチェ効果による温度変調信号が40%程度増大することを示しました。筑波大学 柳原研究室との共同研究成果です。 - 2021年12月23日
- The paper “Probing thermal magnon current mediated by coherent magnon via
nitrogen-vacancy centers in diamond“ has been published in Physical Review
Applied.
ダイヤモンド中のNV中心を用いて温度勾配によるスピン波伝播の変調を観測しました。北陸先端科学技術大学院大学 安研究室、京都大学化学研究所 水落研究室との共同研究成果です。 - 2021年12月20日
- The paper “A perspective on two-dimensional van der Waals opto-spin-caloritronics“
has been published as a Perspective article in Applied Physics Letters.
2次元ファンデルワールス物質を活用したスピンカロリトロニクス研究の現状と展望をまとめました。University of South Florida、The Pennsylvania State Universityとの共同レビュー論文です。
- 2021年12月10日
- 日本表面真空学会誌「表面と真空」の特集「界面におけるエネルギー変換と輸送」に、解説記事”スピンカロリトロニクスにおける界面効果”が掲載されました。
- 2021年12月1日
- 日本磁気学会誌「まぐね」に解説記事”ゼーベック駆動横型熱電効果”が掲載されました。
- 2021年11月1日
- The review paper “Spintronic thermal management“ has been published in
Journal of the Physical Society of Japan.
磁性・スピントロニクス材料における熱制御現象に関する最近の進展をレビューしました。主にJST CRESTプロジェクトで得られた成果をまとめた論文です。
JPS Hot Topicsに選ばれました！
- 2021年10月1日
- 平井孝昌JSPS特別研究員がNIMS定年制研究員となり、引き続きスピンエネルギーグループにて研究に従事します。
- 2021年9月21日
- 平井孝昌JSPS特別研究員が第50回 (2021年春季) 応用物理学会「講演奨励賞」を受賞しました！受賞講演題目は「Strain-induced switching of cooling-heating generated by anisotropic magneto-Peltier effect」です。イベントページへ
- 2021年9月21日
- The paper “High-throughput imaging measurements of thermoelectric figure
of merit“ has been published in Science and Technology of Advanced Materials:
Methods.
熱電性能指数のハイスループット評価法を提案・実証しました。ロックインサーモグラフィ法によりペルチェ効果とジュール熱の過渡応答を測定することで、複数試料のゼーベック係数と熱伝導率を同時に決定することができます。名古屋大学 長野研究室との共同研究成果です。
- 2021年9月20日
- The paper “Spin Hall effect in a non-equilibrium Cu76Ir24 alloy measured at various temperatures“ has been published in AIP Advances.
非平衡Cu-Ir合金におけるスピンホール効果の温度依存性を評価しました。東北大学金属材料研究所 高梨研究室との共同研究成果です。 - 2021年9月3日
- The paper “Magnonics vs. ferronics“ has been published in Journal of Magnetism
and Magnetic Materials.
強磁性体中の磁気モーメントの集団励起モードであるマグノンと強誘電体中の自発電気分極の集団励起モードであるフェロンに関する輸送現象の基礎理論をまとめ、両者の類似性と相違点について議論しました。東北大学材料科学高等研究所 Bauer研究室との共同研究成果です。
- 2021年9月1日
- 水野隼翔ポスドク研究員が加入しました。
Rajkumar MODAKポスドク研究員がJSPS特別研究員となり、引き続きスピンエネルギーグループにて研究に従事します。 - 2021年6月29日
- The paper “Simultaneous harvesting of radiative cooling and solar heating
for transverse thermoelectric generation“ has been published in Science
and Technology of Advanced Materials.
放射冷却と太陽光加熱を同時に利用して、横型熱電素子を定常的に駆動できることを実証しました。
Science and Technology of Advanced Materials誌のEditor's Choice / 注目の論文に選ばれました！ 日本語の紹介記事 Asia Research News - 2021年6月17日
- 内田GLがJournal of Physics D: Applied Physicsの2021 Emerging Leaderに選ばれました。
- 2021年6月17日
- The paper “Lock-in thermoreflectance as a tool for investigating spin caloritronics“
has published in Journal of Physics D: Applied Physics.
スピンカロリトロニクス研究におけるロックインサーモリフレクタンス法の有用性をまとめました。安価なLED光源を用いてもスピンペルチェ効果や異常エッチングスハウゼン効果を計測可能であることを示しました。名古屋大学 長野研究室との共同研究成果です。 - 2021年6月10日
- The paper “Phenomenological analysis of transverse thermoelectric generation
and cooling performance in magnetic/thermoelectric hybrid systems“ has
been published in Journal of Applied Physics.
熱電/磁性複合材料におけるゼーベック駆動横型熱電効果と、その相反現象による電子冷却の性能を現象論モデルに基づき評価しました。 - 2021年6月7日
- The paper “Temperature dependence of anisotropic magneto-Seebeck effect
in NiPt alloys“ has been published in Applied Physics Express.
NiPt合金における磁気ゼーベック効果の温度依存性を高温領域において定量的に評価しました。東北大学金属材料研究所 高梨研究室との共同研究成果です。 - 2021年6月3日
- The paper “Local heat emission due to unidirectional spin-wave heat conveyer
effect observed by lock-in thermography“ has been published in Applied
Physics Letters.
非相反表面スピン波に伴う熱生成分布を明らかにすると共に、スピン波熱移送効果を用いることで空間ギャップを介した熱生成が可能になることを示しました。北陸先端科学技術大学院大学 安研究室、TU Kaiserslautern Hillebrands研究室との共同研究成果です。
Applied Physics Letters誌のEditor's Pickに選ばれました！ - 2021年5月27日
- The paper “Magneto-optical design of anomalous Nernst thermopile“ has been
published in Scientific Reports.
磁気光学効果を利用して磁化分布を制御することにより、単一材料で異常ネルンスト効果のサーモパイル素子を作製可能であることを実証しました。 - 2021年5月19日
- 内田GLが編集協力、分担執筆した「マイクロ・ナノ熱工学の進展」（編集代表: 東京大学 丸山茂夫教授, エヌ・ティー・エス社）が出版されました。
- 2021年5月6日
- The paper “Theory of transport in ferroelectric capacitors“ has been published in Physical Review Letters.
強誘電体における電気分極流（電気双極子流）と熱流の拡散理論を構築し、電気分極流によって駆動される熱電変換を提案しました。東北大学金属材料研究所/材料科学高等研究所のGerrit E. W. Bauer教授との共同研究成果です。本研究成果は「NIMS-TOHOKU戦略的共同研究パートナー」制度の一環として得られました。
- 2021年4月8日
- The paper “Transverse thermoelectric generation using magnetic materials“
has been published as a Perspective article in Applied Physics Letters.
磁性材料や磁性/熱電複合材料において発現する横型熱電効果に関する最近の進展をまとめたレビュー論文が出版されました。 - 2021年4月1日
- 千葉尚樹NIMSジュニア研究員（東京大学大学院）が加入しました。
- 2021年3月9日
- The paper “Combinatorial tuning of electronic structure and thermoelectric
properties in Co2MnAl1-xSx Weyl semimetals“ has been published in APL Materials.
コンビナトリアルスパッタリング法により磁性ホイスラー合金の単結晶組成傾斜膜を作製し、その電子構造と輸送特性を系統的に調べました。 - 2021年2月10日
- The review paper “Transport phenomena in spin caloritronics“ has been published
in Proceedings of the Japan Academy, Series B.
スピンカロリトロニクス分野で研究されている輸送現象の対称性と振る舞いをまとめたレビュー論文が出版されました。 - 2021年2月4日
- 内田GLがJST news 2021年2月号 さきがける科学人100回記念特集にて紹介されました。
- 2021年1月28日
- The paper “Above-room-temperature giant thermal conductivity switching
in spintronic multilayers“ has been published in Applied Physics Letters.
強磁性/常磁性金属多層膜において、室温で150%もの熱伝導率変化比に達する巨大磁気熱抵抗効果を観測しました。東京大学大学院機械工学専攻 塩見研究室との共同研究成果です。 - 2021年1月18日
- The paper “Seebeck-driven transverse thermoelectric generation“ has been
published in Nature Materials.
ゼーベック効果によって駆動される新機構の“横型”熱電変換を提案・実証しました。熱電/磁性複合材料の導入により、異常ネルンスト係数の世界記録よりも1桁大きな横熱電能を室温で観測しました。
プレスリリース：新機構の“横型”熱電効果を実証 ～熱電材料と磁性材料の組み合わせで巨大な熱起電力を生成、熱電技術の応用展開に新たな道～
日刊工業新聞でご紹介いただきました。 - 2021年1月11日
- The paper “Strain-induced cooling-heating switching of anisotropic magneto-Peltier
effect“ has been published in Applied Physics Letters.
異方性磁気ペルチェ効果によって生成された温度変化の符号を歪によって能動的に制御することに成功しました。大阪大学産業科学研究所 千葉研究室との共同研究成果です。
Applied Physics Letters誌のFeatured articleおよびVolume 118, Issue 2（2021年1月11日号）の表紙に選ばれました！ - 2021年1月6日
- The paper “Enhancement of the anomalous Nernst effect in Ni/Pt superlattices“
has been published as a Letter in Physical Review B.
Ni/Pt交互積層多層膜における異常ネルンスト効果の増大を観測しました。東北大学金属材料研究所 高梨研究室との共同研究成果です。
Update historynews
- 2023年3月12日
- 研究業績を更新しました。
- 2023年3月10日
- 研究紹介ページを更新しました。
- 2023年2月23日
- GLプロフィールを更新しました。
- 2023年2月6日
- メンバーページを更新しました。
- 2022年11月14日
- イベントページを更新しました。
- 2022年10月3日
- メディア掲載情報を更新しました。
- 2022年3月17日
- 研究設備紹介ページを更新しました。
- 2020年5月6日
- 大学院生向けのページを更新しました。
- 2016年10月17日
- ホームページを公開しました。
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