材料内部における電子・スピン・フォノンの役割

物質の物性は、電子状態や原子構造が複雑に絡み合って発現しています。これまで観察が困難であった振る舞いや因果関係を可視化し、新しい物理として理解することを目指します。

材料の振る舞いや応答をダイナミクスで捉える

材料の性質は、空間だけでなく時間とともに大きく変化します。高速で現象を捉える高時間分解計測システムを活用して、材料がどのように応答し、機能を発現していくのかを明らかにします。

実験と計算をつないで、材料を理解する

実験だけ、計算だけでは分からない現象があります。両者を行き来しながら、材料の性質が生まれる仕組みを多角的に明らかにします。

データサイエンス・AIで材料研究を加速する

実験や計算から得られる大量のデータには、重要なヒントが隠れています。データサイエンスやAIを活用して、材料特性を支配する要因を見つけ出します。

機能デバイスの理解から制御へ

材料・デバイスの性質を理解することは、制御への第一歩です。機能発現のメカニズムを明らかにし、デバイス応用につながる材料設計へと展開します。

配属希望の学生さんへ

News

ニュース

  • 論文
    NEW M2石川君を主著とする、フェルミ面の機械学習に関する論文「Anomaly Detection of Fermi Surface Morphology in Co2MnGaxGe1-x via Interpretable Machine Learning」が、Scientific Reportにアクセプトされました。
  • ニュース
    NEW 2026年2月1日付で、山崎が東京理科大学 小嗣研究室 より横浜国立大学 材料工学EP に異動し、山崎研究室(物性情報材料学研究室)を新設しました。
  • 発表
    SpRUC軟X線合同研究会@NanoTerasu(2026年3月30日)にて、招待講演を実施いたします。講演題目は、「元素選択XMCDを用いた Fe–Co–Ir合金の磁気モーメント起源解析」です。
  • 発表
    2026年第73回応用物理学会春季学術講演会@東京科学大学(2026年3月15日-18日)にて、7件の口頭・ポスター発表を実施いたします。講演題目などの詳細は、業績ページにて記載しています。
  • 発表
    The 11th International Symposium on Advanced Functional Materials (ISAMF2026)@韓国チャンウォン(2026年2月22日)にて、招待講演を実施いたします。講演題目は、「Machine Learning-Assisted Synchrotron X-ray Analysis of Atomic Structures in Heusler Alloys」です。
  • イベント
    新年あけましておめでとうございます。

2024.12.20
  Invited talk at NSF Global Center Meeting (NSF, University of Maryland, and Tokyo University of Science) and presented my study, "Machine Learning Assisted XMCD Spectra Analysis in High Spin-Polarized Co2MnGaxGe1-x Heusler Alloys".

2024.12.6-11
  Visited the University of Maryland, College Park to have a seminar and discuss recent activities.

2024.12.1-6
  Joined and had 2 presentations at the 2024 MRS Fall Meeting, Boston. The titles are "Unveiling High Spin Polarization in Mn-Rich Co-Mn-Ge Heusler Alloys via High-Throughput XMCD Analysis" and "Tuning Ferrimagnetic Response in Compositionally Spread Gd-Fe-B Amorphous Thin Films". The detail of presentations is HERE

2024.11.11-14
  大型放射光施設SPring-8 (Japan) での放射光計測実験に参加しました。本実験では、「機械学習による大規模MCDスペクトルの自動解析と埋もれた情報の抽出」(Proposal No. 2024B1266)を題目とし、放射光X線磁気円二色性計測とデータサイエンス⼿法を組み合わせることで、ホイスラー合⾦における機能発現メカニズムを明らかにすることを目指した。

2024.11.04-09
  大型放射光施設SPring-8 (Japan) での放射光計測実験に参加しました。本実験では、「Multi-modal Analysis for Investigating Structural and Electronic Properties of Heusler Alloys」(Proposal No. 2024B1402)を題目とし、ホイスラー合金の構造と電子物性を材料インフォマティクス技術と光電子ホログラフィー回折を用いて解析し、スピントロニクスデバイスへの応用可能性を検討した。

2024.9.24-27
  第48回日本磁気学会学術講演会@秋田大学に参加し、6件の研究発表を実施いたしました。発表題目はこちらをご覧ください。

2024.9.18-20
  第175回日本金属学会秋期講演大会@大阪大学に参加し、1件の研究発表を実施いたしました。発表題目はこちらをご覧ください。

2024.9.8-11
  2024年度日本機械学会年次大会@愛媛大学に参加し、1件の研究発表を実施いたしました。発表題目はこちらをご覧ください。

2024.9.2
  A new journal paper was published, "Y. Iwasaki, R. Toyama, T. Yamazaki, Y. Igarash, M Kotsugi, Y. Sakuraba, Autonomous search for half-metallic materials with B2 structure, Sci. Technol. Adv. Mater. Methods (STAM:M) 4, 1 (2024) 2403966"

2024.7.5
  A new journal paper was published, "K. Omae, T. Yamazaki, K. Sano, C. Oka, J. Sakurai, S. Hata, Effect of Noise on Accuracy of Grain Size Evaluation by Magnetic Barkhausen Noise Analysis, International Journal of Automation Technology, 18, 4 (2024) pp. 528-536"

2024.06.08-10
  大型放射光施設SPring-8 (Japan) にて、放射光実験を実施しました。本実験では、「アモルファス軟磁性合金におけるナノ結晶化機構の微視的解明」(Proposal No. 2024A1739)を題目とし、ナノ結晶化機構の解明を目指したIn-situ XRDおよびXAFS計測を実施し、原子スケールでの磁気特性発現の解明を目指した。

2024.5.30
  A new journal paper was published, "T. Kato, R. Morisaki, T. Yamazaki, C. Oka, J. Sakurai, S. Hata, Prototype of parallel plate type fast atom beam source and its improvement of irradiation characteristics, International Journal of Automation Technology 18, 4 (2024) pp. 513-520"

2024.5.30
  A new journal paper was published, "Ryunosuke Nagaoka, Ken Masuzawa, Alexandre Lira Foggiatto, Takahiro Yamazaki, Ippei Obayashi, Yasuaki Hiraoka, Chiharu Mitsumata, Masato Kotsugi, Quantification of the coercivity factor in soft magnetic materials at different frequencies using topological data analysis, IEEE Transactions on Magnetics, 30 May (2024)"

2024.5.28
  A new journal paper was published, "Alexandre Lira Foggiatto, Ryunosuke Nagaoka, Michiki Taniwaki, Takahiro Yamazaki, Takeshi Ogasawara, Ippei Obayashi, Yasuaki Hiraoka, Chiharu Mitsumata, Masato Kotsugi, Analysis of the excess loss in high-frequency magnetization process through machine learning and topological data analysis, IEEE Transactions on Magnetics, 28 May (2024)"

2024.3.22-25
  第71回応用物理学会春季学術講演会@東京都市大学に参加し、4件の研究発表を実施いたしました。発表題目はこちらをご覧ください。

2024.3.12-15
  第174回日本金属学会春期講演大会@東京理科大学に参加し、3件の研究発表を実施いたしました。発表題目はこちらをご覧ください。

2024.1.9-10
  Joined a two-days CREST/Presto camp for "Exploring Innovative Materials in Unknown Search Space" at Shonan village center

2024.1.1
  Happy new year. Follow your intuition. (Ben L. Feringa, University of Groningen)

2023.12.23
  A new paper entitled "Soft Magnetostrictive Materials: Enhanced Magnetostriction of Fe‐Based Nanocrystalline Alloys via Ga Doping" as a co-auther in Scripta Materialia 242 (2024), 115956 is available online.

2023.10.26
  Published a new paper entitled "Visualization of the Magnetostriction Mechanism in Fe-Ga Alloy Single Crystal Using Dimensionality Reduction Techniques" as a co-auther in IEEE Transactions on Magnetics, (2023), 59, 11.

2023.9.27-29
  Oral presentation entitled "Towards Sustainable Cooling: Elastocaloric Effects and Phase Transition Characteristics of Superelastic Ni-Ti Alloys" at the session of Development of Mechanics of Functional Materials and Structures toward Sustainable Society at M&M2023 conference at Tsukuba University.

2023.9.1
  Published a new paper as "Research in the U.S. during the COVID-19 Pandemic" in the Ceramics 'Crossroad', by the Japanese Society of Ceramics, Volume 58, Issue 9, 2023 (September 1, 2023).

2023.9.1
  Published a review new paper as "Combinatorial Synthesis of Highly Corrosion-Resistant Nanocrystalline Alloys," in the "Materia" by The Japan Institute of Metals and Materials, Volume 62, Issue 9, 2023, pp. 600-605.

2023.8.7
  Published a new paper as a co-auther entitled "Origin of negative anisotropic magnetoresistance effect in Fe0.75Co0.25 single-crystal thin films upon Ir addition" in Physical Review Materials, 7 (2023) 084401.

2023.7.17-20
  Attended JAFOE (Japan Association of the Foundations of Engineering) 2023 as a general participant and presented our research entitled "Sustainable energy harvesting using functional magnetic materials"

2023.7.15
  Published a new paper as a co-auther entitled "Strain measurement based on Magnetic Barkhausen noise for thin films" in Microelectronic Engineering, 279 (2023) 112057.

2023.4.28
  Published a new paper as the first auther entitled "Tuning the Temperature Range of Superelastic Ni-Ti Alloys for Elastocaloric Cooling via Thermal Processing" in Journal of Physics: Energ, 5 (2023) 024020.

2023.2.28
  Awarded a JSPS Grant-in-Aid for Early-Career Scientists (2nd) with a title of Designing magnetic heterostructures with tunable magnetoelastic coupling (No. 23K13636).

2022.11.22
  Keynote speech, "Design of large and sensitive magnetostrictive composites for vibration energy harvesters" at international symposium, "Integrated Nanocomposites for Thermal and Kinetic Energy Harvesting (INTAKE) Seminar 2022".

2022.10.01
  Started JST ACT-X project, "Iron-loss analysis of nanocrystalline magnetostrictive composite using magnetic Barkhausen noise" for 2.5 yrs.

2022.8.10
  Newly opened my new website. Still some pages are under construction.

2022.4.1
  Started new position, project assisitant professor at Tokyo University of Science
  Assigned to JST CREST project (Head: Dr. Iwasaki), "Exploring Innovative Materials in Unknown Search Space"
  Assigned to MEXT power electric project (Head: Prof. Okamoto), "Creation of ultra-low-loss magnetic materials"

2022.3.7
  Returned to Japan from College Park, US.

2021.4.6
  Started visiting researcher at University of Maryland, College Park, US

2020.4.1
  Awarded a JSPS Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

2019.4.1
  Started as a JSPS postdoctoral fellow at Nagoya University

2019.3.26
  Recieved Ph.D. degree in Materials Science and Engineering from Yokohama National University

2016.7.1
  Awarded a Toden memorial fellowship

2014.4.1 - 2016.3.31
  Finished Master's program at Yokohama National University

2010.4.1 - 2014.3.31
  Bachelor's program at Yokohama National University

2009.3.31
  Graduated from Chigusa high school, Aichi

About

山崎研究室について

横浜国立大学 理工学部 材料工学EPに所属する、 物性物理・材料科学・データ科学を融合する研究室(物性情報材料学研究室)です。

当研究室では、材料内部で起こる電子状態・原子構造・欠陥・スピンなどのふるまいを、 先端計測・計算科学・データ解析(AI)を組み合わせて解き明かし、 その知見を材料設計へフィードバックすることを目指しています。

放射光分光をはじめとする先端計測により、非晶質材料や薄膜材料の原子スケール構造と機能の関係を捉え、 計算科学によってその起源を説明し、AI解析によって複雑なデータから重要な要因を抽出します。 こうした「測る・理解する・予測する」を一体化した研究スタイルで、材料のふるまいを見える化します。

対象は、電動機器の省エネルギー化に資する低損失材料、相変化機能を活かした次世代メモリスタ材料、 微小な変化を捉える高感度センシング材料などです。 動的現象についても、高時間分解計測で得られる大規模データをAIで解析し、 材料の状態推定・予測を行う材料デジタルツイン化にも挑戦しています。

計測・計算・データの循環を回しながら、材料の理解から設計指針の確立までを一貫して進めることで、 新しい材料機能を社会実装へつなげることを目指します。

研究室の活動イメージ
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Publications

研究業績

  • 原著論文 Number of Articles : 036
  • 国際会議論文 Number of Proceedings : 013
  • 総説・解説 Number of Reviews : 005
  • 招待講演 Number of Invited Talks : 009
  • 国際会議発表 Number of Presentations : 049
  • 国内学会発表 Number of Presentations : 095
  • 受賞 Number of Awards : 013
  • 発明・特許 Number of Patents : 002
  • 競争的研究費 Number of Fundings : 009
  • 博士・修士・学士論文 Number of Thesis : 027
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Access

アクセス

横浜国立大学 常盤台キャンパス

Location

〒240-8501 神奈川県横浜市保土ケ谷区常盤台79-5
機械工学・材料棟 (N6-5)/理学研究棟 (S5-3)

79-5 Tokiwadai, Hodogaya, Yokohama 240-8501, Japan
N6-5 Mechanical Engineering and Materials Science Bldg.

Office

山崎居室/学生居室:機械工学・材料棟 325号室

実験室:理学研究棟 308/309/310号室

Accessibility

バスでのご案内:国大西/国大北/釜台住宅第2/ひじりが丘

電車でのご案内:ブルーライン三ッ沢上町/相鉄線和田町/相鉄線羽沢横浜国大

最寄りの門:西門/南門/北門

お車でのご案内:正門/本学への車両の入構は有料となります。