見えない材料の中で、何が起きているのか?

材料の中では、電子や磁気、構造が複雑に動いています。実験・計算・データ解析を組み合わせて、その「見えないふるまい」を可視化し、理解することを目指します。

材料のふるまいを“時間”で捉える研究

材料の性質は、時間とともに変化することがあります。時間分解計測やシミュレーションを用いて、材料がどのように応答し、緩和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。

新しい計測システムから、新しい物理を見つける

測れなかったものが測れるようになると、新しい物理が見えてきます。測定装置や解析手法を改良し、これまで気づかれなかった現象の発見を目指します。

理解から制御へ

材料の性質を理解することは、制御への第一歩です。現象の原理を明らかにし、デバイス応用につながる材料設計へと展開します。

物理モデルとデータで材料を説明する

AIは予測が得意ですが、理由までは教えてくれません。物理モデルとデータ解析を組み合わせることで、「なぜそうなるのか」を説明できる材料研究を進めています。

News

ニュース

  • 発表
    NEW 2026年第73回応用物理学会春季学術講演会@東京科学大学にて、7件の口頭・ポスター発表を実施いたします。
  • 発表
    国際シンポジウム「Changwon National University - Yokohama National University symposium」(2026年2月22日)@韓国チャンウォンで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。
  • その他
    ホームページを大幅に更新中。2月1日より公開いたします。しばらくお待ちください。
  • イベント
    Happy new year 2026.

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

2016.3.31
  Finished Master's program at Yokohama National University

2014.3.31
  Finished Bachelor's program at Yokohama National University

2009.3.31
  Graduated from Chigusa high school, Aichi

Publications

研究業績

  • 原著論文 Number of Articles : 036
  • 国際会議論文 Number of Proceedings : 013
  • 著書 Number of Books : 000
  • 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
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