固体物理学研究室

Solid State Physics


北海道大学 工学部 応用物理工学コース / 大学院 工学院 応用物理学専攻

Division of Applied Physics, Hokkaido University


  • 本研究室の説明会を行います
    日時:2024年4月2日(火) 18:00〜
    場所:A3-61(A棟3階)

    対象:新4年生がメインですが、それ以外の方も歓迎します

  • 国際会議"New Frontiers in Advanced Magnetism (NFAM)"(2024年8月5日〜9日)を北大で主催します

    アブストラクト投稿締切は2024年4月12日(金)です。奮ってご参加ください

  • Hokkaido Summer Institute 2024, 量子スピン系の理論(2024年7月28日〜,5日間)を大学院共通科目として開講します

    大学院共通科目は2単位を主専修科目に代替可.学外の方も受講可.詳しくはこちら

  • 本研究室に興味のある方はお気軽にお問い合わせください(インターンシップ含む)

    小布施 秀明、水野 誠司

ようこそ!
本研究室は、フォノン物性、不規則系の物理、トポロジカル相など物性物理で長年研究されているテーマに加え、非エルミート系や量子ウォークなど最新の研究テーマに関する理論研究を行っています。系の対称性や不変性を、幅広い自然現象に見出すことに興味があります。本研究室に興味のある方はお気軽にお問い合わせください。
おしらせ
  • 小布施准教授がNon-Hermitian topology, geometry and symmetry across physical platforms (9月23 - 27日, 2024; Simons Center, New York, USA)で招待講演をします
  • 小布施准教授がLocalization: Emergent Platforms and Novel Trends (9月16 - 20日, 2024; マックス・プランク研究所, Dresden, Germay)で招待講演をします
  • 小布施准教授がMETA 2024 (7月16 - 19日, 2024; 富山)で招待講演をします
  • 姜治宇さん(D2),小布施准教授, 京都大学の岡本亮准教授との共著論文Dual Symmetry Classification of Non-Hermitian Systems and Z2 Point-Gap Topology of a Non-Unitary Quantum WalkをarXivに投稿しました
  • 軽部由人さん(B4)が令和5年度 工学部長賞を受賞しました
  • 日本物理学会2024年春季大会(3/18 - 21, 2024)で姜治宇さん(D2)が「Non-Trivial Topological Phase Induced by Stacking ℤ2 Point-Gap Systems」について口頭講演します
  • 日本物理学会2024年春季大会(3/18 - 21, 2024)でファン ゴンフィさん(M2)が「接合系におけるポイントギャップ・トポロジカル相とバルクエッジ対応:多分割拡張」について口頭講演します
  • 日本物理学会2024年春季大会(3/18 - 21, 2024)でフリーズン龍さん(M1)が「非エルミートLandau-Zener遷移」について口頭講演します
  • 国際会議"New Frontiers in Advanced Magnetism(NFAM)"(2024年8月5日〜9日)を北大で主催します。
  • Hokkaido Summer Institute 2024, 量子スピン系の理論(2024年7月28日〜,5日間)を大学院共通科目として開講します
  • 過去のお知らせ

  • 11月30日(木)16:30より本研究室の説明会を行います(場所:A3-61)
  • 姜治宇さん(D2)が、理研量子コンピュータ研究センターにて講演[11月13日(月)16:00〜]を行います
  • 小布施准教授が10th International Workshop of Quantum Simulation and Quantum Walks (QSQW2023) (11月10 - 12日, 2023; つくば国際会議センター)で招待講演をします
  •               
  • 応用物理学特別講義第一(講師:若林 克法 教授; 関西学院大学 工学部;10月18(水)〜20日(金) )が開講します
  • 不規則量子系の物理(10月2日〜20日)の講師のSoumya Bera准教授(IIT Bombay, India)が3週間研究室に滞在します。
  • 黄健輝さん(M2)と小布施准教授の共著論文Bulk-Edge Correspondence for Point-Gap Topological Phases in Junction SystemsがPhys. Rev. B (Letters)に出版されました
  • 丹田聡特任教授グループらと小布施准教授の共著論文Bose glass and Fermi glass[第一著者:高橋是清さん(D3)]がScientific Reportsに出版されました。(プレスリリース
  • 東大生研の山岸 愛さん(D1)、井村 健一郎特任研究員、羽田野直道教授と小布施准教授の共著論文Proposal of multidimensional quantum walks to explore Dirac and Schrödinger systemsがPhys. Rev. Aに出版されました
  • 河崎真樹男さん(2023年3月博士卒)と小布施准教授の共著論文Topological Phases in a PT-Symmetric Dissipative Kitaev ChainがJPS Conf. Proc.(LT29)に出版されました
  • Okinawa School in Physics: Coherent Quantum Dynamics 2023(9/26 - 10/5, 2023)で黄健輝さん(M2)が「Bulk-Edge Correspondence for Point-Gap Topological Phases in Junction Systems」についてポスター発表します
  • 日本物理学会第78会年次大会(9/16 - 19, 2023)で姜治宇さん(D2)が「時間反転対称な非ユニタリー量子ウォークのポイントギャップ・トポロジカル相」について口頭講演します
  • 日本物理学会第78会年次大会(9/16 - 19, 2023)で黄健輝さん(M2)が「非エルミート接合系におけるポイントギャップ・トポロジカル相と近接効果」について口頭講演します
  • 国際会議"Physics of Open Systems and Beyond(POS&BYD)"(8月17日〜23日)で黄健輝さん(M2)が「Bulk-Edge Correspondence for Point-Gap Topological Phases in Junction Systems」について口頭講演します。
  • 国際会議"Physics of Open Systems and Beyond(POS&BYD)"(8月17日〜23日)で姜治宇さん(D2)が「Point-Gap Topology of a Non-Unitary Quantum Walk with Time-Reversal Symmetry」についてポスター発表します。
  • 国際会議"Physics of Open Systems and Beyond(POS&BYD)"(8月17日〜23日)でフリーズン龍さん(M1)が「Non-Hermitian Twisted Landau-Zener transition」についてポスター発表します。
  • 国際会議"Physics of Open Systems and Beyond(POS&BYD)"(8月17日〜23日)を北大で開催します。
  • Hokkaido Summer Institute3科目, 開放系の物理:基礎(8月12日〜,5日間), 開放系の物理:発展(8月24日〜,5日間), 不規則量子系の物理(10月2日〜,3週間), を大学院共通科目として開講します(大学院共通科目は2単位を主専修科目に代替可).
  • 「量子凝縮相研究における新潮流」(6/10,11, 2023; 京都大学 益川ホール)で小布施准教授が招待講演をします
  • 4月24日(月)10:30より廣理英基氏(京大 化学研究所・准教授)の講演会を行います。(場所:工学部 アカデミックラウンジ3)詳細はこちら
  • 4月5日(水), 7日(金) 16:30より本研究室の説明会を行います(場所:A3-61)
  • 4月4日(火)16:30〜17:30に専攻内の全研究室紹介が行われます(場所:アカデミックラウンジ3)
  • 物性研究所スパコン共同利用・CCMS合同研究会「計算の時代における物性科学」 (4/3,4, 2023; 東大物性研)で小布施准教授が招待講演をします
  • 日本物理学会2023年春期大会(3/22 - 25, 2023; オンライン)で黄健輝さん(M1)が「接合系における非エルミート・トポロジカル相のバルクエッジ対応」について講演します
  • 清水忠臣さん(B4)が令和4年度 工学部長賞を受賞しました
  • フリーズン龍さん(B4)が令和4年度 応用物理学科賞を受賞しました
  • 研究室ホームページをリニューアルしました(2/20, 2023)
  • 研究内容

    Sedna blog image

    フォノン物性

    結晶中の原子の振動に関する研究

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    不規則系の物理

    系の不規則さが増すことにより生じる系の微視的性質によらない普遍的な臨界現象に関する研究


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    トポロジカル相

    系の大域的性質(トポロジー)を反映し現れる不規則性に対し頑強な表面状態などに関する研究


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    量子ウォーク

    量子計算・情報への応用を視野に離散的な時間発展を記述する量子ダイナミクスに関する研究


    Sedna blog image

    開放量子系・非エルミート系の物理

    粒子やエネルギーの流出入がある開放量子系に関する研究

    メンバー

    メールアドレスは、(at)を@に置き換え、さらに、eng.の後にhokudai.ac.jp をつけてください。

    Sedna blog image

    小布施 秀明 准教授

  • フリガナ: オブセ ヒデアキ
  • Email: hideaki.obuse(at).eng.
  • Tel: 011-706-6620
  • 居室: A2-28
  • 東京大学 生産技術研究所 リサーチフェロー(兼務)
  • 水野 誠司 講師

  • フリガナ: ミズノ セイジ
  • Email: mizuno(at).eng.
  • Tel: 011-706-6715
  • 居室: A3-18

  •  

    スタッフ

       

    Email

     

    居室

     

    電話

     

    井上 夏希

     

    秘書

     

    riron-jimu-ap(at)eng.

     

    A2-17

     

    011-706-7559

             

     

    学生

     

    学年

     

    備考

     

    居室

     

    所属グループ

     

    姜 治宇(ジアン チウ)

     

    博士3年

       

    A2-66

     

    小布施グループ

     

    黄 健輝(ファン ゴンフィ)

     

    博士1年

       

    A2-66

     

    小布施グループ

     

    小野 孝輔(オノ コウスケ)

     

    修士2年

       

    A3-19

     

    水野グループ

     

    フリーズン 龍(フリーズン リュウ)

     

    修士2年

       

    A2-66

     

    小布施グループ

     

    湯川 碧樹(ユガワ アオキ)

     

    修士2年

       

    A2-66

     

    小布施グループ

     

    軽部 由人(カルベ ユウト)

     

    修士1年

       

    A3-19

     

    小布施グループ

     

    神田 勇輝(カンダ ユウキ)

     

    修士1年

       

    A3-18

     

    小布施グループ

     

    渡部 優太(ワタナベ ユウタ)

     

    修士1年

       

    A3-19

     

    水野グループ

             

    過去のメンバー


     

    氏名

     

    在籍期間

     

    備考

     

    所属グループ

     

    富樫 杏子(トガシ キョウコ)

     

    2023.4-2024.3

     

    秘書

     

     

    飯島 拓海(イイジマ タクミ)

     

    2021.4-2024.3

     

    学部4年・修士

     

    水野グループ

     

    井元 康喜(イモト コウキ)

     

    2021.4-2024.3

     

    学部4年・修士

     

    水野グループ

     

    中島 誉世夫(ナカジマ ヨセフ)

     

    2021.4-2024.3

     

    学部4年・修士

     

    小布施グループ

     

    祢津 侑哉(ネツ ユウヤ)

     

    2023.4-2024.3

     

    学部4年

     

    水野グループ

     

    廣瀬 美奈子(ヒロセ ミナコ)

     

    -2023.3

     

    秘書

     

     

    河崎 真樹男(カワサキ マキオ)

     

    2017.4-2023.3

     

    学部4年・修士・博士

    ;
     

    小布施グループ
    (数理物理工学研究室所属)

     

    井上 祐輝(イノウエ ユウキ)

     

    2020.4-2023.3

     

    学部4年・修士

     

    水野グループ

     

    遊佐 亮太(ユサ リョウタ)

     

    2020.4-2023.3

     

    学部4年・修士

     

    水野グループ

     

    京極 淳人(キョウゴク アツト)

     

    2020.4-2023.3

     

    学部4年・修士

     

    小布施グループ
    (数理物理工学研究室所属)

     

    杉下 巧孟(スギシタ コウタ)

     

    2020.4-2023.3

     

    学部4年・修士

     

    小布施グループ
    (数理物理工学研究室所属)

     

    網野 謙一(アミノ ケンイチ)

     

    2022.4-2023.3

     

    学部4年

     

    水野グループ

     

    清水 忠臣(シミズ タダオミ)

     

    2022.4-2023.3

     

    学部4年

     

    小布施グループ
    (数理物理工学研究室所属)

           
    論文
    Preprint
  • Zhiyu Jiang, Ryo Okamoto, Hideaki Obuse
  • "Dual Symmetry Classification of Non-Hermitian Systems and Z2 Point-Gap Topology of a Non-Unitary Quantum Walk"
    arXiv:2403.04147 (2024)

  • Manami Yamagishi, Naomichi Hatano, Hideaki Obuse
  • "Defining a quantum active particle using non-Hermitian quantum walk"
    arXiv:2305.15319 (2023)

    掲載済み
  • Geonhwi Hwang and Hideaki Obuse
  • "Bulk-edge correspondence for point-gap topological phases in junction systems"
    Phys. Rev. B 108, L121302 (2023)

  • Korekiyo Takahashi, Keiji Nakatsugawa, Masahito Sakoda, Yoshiko Nanao, Hiroyoshi Nobukane, Hideaki Obuse, and Satoshi Tanda
  • "Bose glass and Fermi glass"
    Scientific Reports 13, 12434 (2023)

  • Manami Yamagishi, Naomichi Hatano, Ken-Ichiro Imura, and Hideaki Obuse
  • "Proposal of multidimensional quantum walks to explore Dirac and Schrödinger systems"
    Phys. Rev. A 107, 042206 (2023)

  • Makio Kawasaki and Hideaki Obuse
  • "Topological Phases in a PT-Symmetric Dissipative Kitaev Chain"
    JPS Conf. Proc. 38, 011165 (2023) [Proceedings of the 29th International Conference on Low Temperature Physics (LT29)]

    講義

    2023年度

                                                                                                                                                                                                                                                                       
     

    講義名

     

    主な対象

     

    学期

     

    担当教員

     

    フレッシュマンセミナー「応用物理学への招待I」
    (量子コンピューターの利用実習,全4回)

     

    学部1年

     

    前期

     

    小布施

     

    応用数学I
    (微分方程式、フーリエ変換、ラプラス変換)

     

    学部2年

     

    前期

     

    小布施 (副担当)

     

    応用数学演習I
    (微分方程式、フーリエ変換、ラプラス変換)

     

    学部2年

     

    前期

     

    小布施 (副担当)

     

    応用数学I

     

    学部2年
    (社会基盤学コース)

     

    前期

     

    水野

     

    応用数学II
    (ベクトル解析、複素関数論)

     

    学部2年

     

    後期

     

    小布施

     

    応用数学演習II
    (ベクトル解析、複素関数論)

     

    学部2年

     

    後期

     

    小布施

     

    応用数学II

     

    学部2年
    (社会基盤学コース)

     

    後期

     

    水野

     

    量子力学I

     

    学部3年

     

    前期

     

    水野

     

    量子力学演習I

     

    学部3年

     

    前期

     

    水野

     

    応用物理学特別講義第一(講師:若林 克法 教授; 関西学院大学 工学部 )

     

    大学院

     

    後期

     

    水野

     

    HSI2023 Physics of Open Systems:Fundamental

     

    大学院

     

    HSI2023

     

    小布施

     

    HSI2023 Physics of Open Systems:Advanced

     

    大学院

     

    HSI2023

     

    小布施

     

    HSI2023 Physics of Disordered Systems:Many-body interactions

     

    大学院

     

    HSI2023

     

    小布施

    過去の講義

    2022年度

                                                                                                                                  
     

    講義名

     

    主な対象

     

    学期

     

    担当教員

     

    フレッシュマンセミナー「応用物理学への招待I」
    (量子コンピューターの利用実習,全4回)

     

    学部1年

     

    前期

     

    小布施

     

    応用数学I
    (微分方程式、フーリエ変換、ラプラス変換)

     

    学部2年

     

    前期

     

    小布施 (副担当)

     

    応用数学演習I
    (微分方程式、フーリエ変換、ラプラス変換)

     

    学部2年

     

    前期

     

    小布施 (副担当)

     

    応用数学I

     

    学部2年
    (社会基盤学コース)

     

    前期

     

    水野

     

    応用数学II
    (ベクトル解析、複素関数論)

     

    学部2年

     

    後期

     

    小布施

     

    応用数学演習II
    (ベクトル解析、複素関数論)

     

    学部2年

     

    後期

     

    小布施

     

    応用数学II

     

    学部2年
    (社会基盤学コース)

     

    後期

     

    水野

     

    量子力学I

     

    学部3年

     

    前期

     

    水野

     

    量子力学演習I

     

    学部3年

     

    前期

     

    水野

     

    量子力学演習II
    (スピン、摂動論、変分法)

     

    学部3年

     

    後期

     

    小布施

     

    トポロジー理工学特別講義
    (開放系トポロジカル相, 全1回)

     

    大学院

     

    後期

     

    小布施

     

    HSI2022 Physics of Disordered Systems:Fundamental

     

    大学院

     

    HSI2022

     

    小布施

     

    HSI2022 Physics of Disordered Systems:Advanced

     

    大学院

     

    HSI2022

     

    小布施

    イベント

    2023年度

    国際会議:"Physics of Open Systems and Beyond(POS&BYD)"

    日時:2023年8月17日(木)〜23日(水)

    場所:北海道大学 鈴木章ホール




    講演会:廣理 英基 氏(京都大学 化学研究所・准教授)

    日時:2023年4月24日(月) 10:30〜12:00

    場所:工学部 アカデミックラウンジ3

    「高強度テラヘルツ磁場パルスが誘起する非線形スピン応答」

    スピンの非線形超高速ダイナミクスの理解は、基礎科学的な側面からだけでなく、情報伝送・処理・記録用の様々なスピントロニクスデバイスを設計・開発する上でも重要である。典型的な強磁性体ではギガヘルツ領域にスピン歳差振動を持ち、その非平衡状態のダイナミクスがマイクロ波磁場を用いて詳細に調べられてきた。一方、反強磁性体は隣接するスピン間の強い交換相互作用により、より高周波のテラヘルツ(THz)周波数帯に固有モードを持つ。このため、近年THz電磁波と反強磁性体中のスピンとの相互作用が広く研究されている。しかし、これまで反強磁性体のスピンを超高速で制御する研究はほとんど無く、非線形なスピン応答についての理解はほとんど得られていない。本講演では、高強度なTHz磁場パルスの発生、そしてスピンの強励起による高次高調波発生、またTHz磁場パルスによるフロケ状態生成と磁化制御について紹介する。

    アクセス

    〒060-8628 北海道札幌市北区北13条西8丁目 北海道大学大学院 工学研究院 A2-28/A2-66/A3-18/A3-19/A3-20/C324