小林正起 研究室　Kobayashi Group

About us

小林研究室では、機能性電子材料の物性解明や物質設計の指針を得ることを目的に、放射光を用いた電子構造解析の研究を進めています。

研究テーマ

主な研究対象は、スピントロニクスで注目を集める磁性半導体や、酸化物エレクトロ二クスに向けた遷移金属酸化物薄膜などの機能性電子材料です。

• 強磁性半導体の強磁性発現機構解明
• 強磁性半導体量子井戸の電子構造解析
• 遷移金属酸化物極薄膜・界面の電子構造解析
• 強磁性酸化物薄膜の電子構造解析
• トポロジカル絶縁体/強磁性体の界面状態
• 電池正極材料の発電機構解明

研究手法

放射光を用いた様々な電子分光手法を用いて、薄膜を中心に物質の電子構造を調べています。

• 光電子分光（PES）
• 角度分解光電子分光（ARPES）
• X線吸収分光（XAS）
• X線磁気円二色性（XMCD）
• 共鳴非弾性Ｘ線散乱（SX-RIXS）
• Molecular beam epitay堆積法（MBE for thin film growth）

News & Topics

• 東京大学藤森研究室との共同研究の論文「Oxygen on-site Coulomb energy in Pr_1.3−xLa_0.7Ce_xCuO₄ and Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+δ and its relation with Heisenberg exchange」がPhysical Review Bに掲載されました。（May 2023）
• 東大電気系大矢研究室との共同研究の論文「Giant Spin-Valve Effect in Planar Spin Devices Using an Artificially Implemented Nanolength Mott-Insulator Region」がAdvanced Materialsに掲載されました。また、本研究の成果は東京大学工学系研究科科よりプレスリリースされました：「スピントランジスタの実現に向けて酸化物素子で巨大磁気抵抗と電流変調の実現に成功 ―ナノスケール相転移技術の応用に向けた新たな可能性―」。（May 2023）
• 岡野諒君（卒業生）の論文「Ferromagnetism induced by hybridization of Fe 3d orbitals with ligand InSb bands in the n-type ferromagnetic semiconductor (In,Fe)Sb」がPhysical Review Bに掲載されました。（Mar. 2023）
• 東大電気系熊田・佐藤研との共同研究の論文「Direct measurement of charge trap depth in polymer nanocomposites」がJournal of Physics D: Applied Physicsに掲載されました。（Mar. 2023）
• 研究室メンバーとして有川世修君（M1）が加わりました。（Apr. 2023）
• 東大物性研原田研および産総研との共同研究の論文「Chemical-state distributions in charged LiCoO₂ cathode particles visualized by soft X-ray spectromicroscopy」がScientific Reportに掲載されました。（Mar. 2023）
• Walid Malaeb博士が2ヶ月間の短期滞在を終了して、帰国しました。（Jan. 2023）
• 東大電気系染谷・横田研との共同研究の論文「Photostability Improvement of Organic Photodiodes with ZnO Electron Transport Layer」がAdvanced Photonics Researchに掲載されました。（Jan. 2023）
• 東大物性研原田研および産総研との共同研究の論文「Facet-dependent electrochemical performance and electronic structure of LiCoO₂ polyhedral perticles reealed by microscopic resonant X-ray photoelectron spectroscopy」がCrystEngCommに掲載されました。論文はHOT articlesに選ばれ、Graphical Summaryが表紙を飾りました。
• JSPS外国人招聘研究員としてWalid Malaeb博士（Lebanon American University）がメンバーに加わりました。（Dec. 2022）
• 東京大学電気系 大矢研との共同研究の論文「Giant spin-to-charge conversion at an　all-epitaxial single-crystal-oxide Rashba　interface with a strongly correlated metal interlayer」がNature Communicationsに掲載されました。また、本研究の成果は東京大学工学系研究科科よりプレスリリースされました：「世界最高効率のスピン流電流変換を酸化物で実現―酸化物を用いた低消費電力スピンデバイスの実現に向けた新たな進展―」。（Sept. 2022）
• 東大生産研 藤岡研との共同研究の論文「Crystal-Phase Controlled Epitaxial Growth of NbN_x Superconductors on Wide-Bandgap AlN Semiconductors」がAdvanced Materials Interfacesに掲載されました。研究成果は東京大学工学系研究科科からプレス発表されました。（Sept. 2022）
• NTT基礎研との共同研究の論文「Isotropic orbital magnetic moments in magnetically anisotropic SrRuO₃ films」がPhysical Review Materialsに掲載されました。（Sept. 2022）
• 論文「Rhombic Fermi surfaces in a ferromagnetic MnGa thin film with perpendicular magnetic anisotropy」がPhysical Review Materialsに掲載されました。（Jully 2022）
• 武田崇仁君(D3)の論文「Development of magnetism in Fe-doped magnetic semiconductors: Resonant photoemission and x-ray magnetic circular dichroism studies of (Ga,Fe)As」がPhysical Review Bに掲載されました。（May 2022）
• 東北大鈴木研との共同研究の論文「Magnetic Properties and Electronic Configurations of Mn Ions in the Diluted Magnetic Semiconductor Ba_1−xK_x(Zn_1−yMn_y)₂As₂ Studied by X-ray Magnetic Circular Dichroism and Resonant Inelastic X-ray Scattering」がJournal of the Physical Society of Japanに掲載されました。（May 2022）
• 論文「Intervalence charge transfer and charge transport in the spinel ferrite ferromagnetic semiconductor Ru-doped CoFe₂O₄」がPhysical Review Bに掲載されました。（May 2022）
• 東大物性研三輪研及び理化学研究所との共同研究の成果「Chirality-Induced Magnetoresistance Due to Thermally Driven Spin Polarization」がJournal of American Chamical Societyに掲載されました。また、本成果はプレス発表もされました。「らせん状のキラル分子は熱で磁石になる–温めると磁化が大きくなる磁石を発見–」（Apr. 2022）
• 研究室メンバーとして稲垣洸大君（M1）が加わりました。（Apr. 2022）
• 東大藤森研との共同研究の論文「Magnetic anisotropy of the van der Waals ferromagnet Cr₂Ge₂Te₆ studied by angular-dependent x-ray magnetic circular dichroism」がPhysical Review Researchに掲載されました。（Feb. 2022）
• 岡野諒君（M2）の論文「Ferromagnetism induced by hybridization of Fe 3d orbitals with ligand InSb bands in n-type ferromagnetic semiconductor (In,Fe)Sb」をarXivにアップしました。（Feb. 2022）
• NTT基礎研との共同研究の成果「Single-domain perpendicular magnetization induced by the coherent O 2p-Ru 3d hybridized state in an ultra-high-quality SrRuO₃ film」がPhysical Review Materialsに掲載されました。(Dec. 2021)
• 東大電気系杉山研との共同研究の成果「Comparative Study of H₂O and O₂ Adsorption on the GaN Surface」がJournal of Physical Chemistry Cに掲載されました。(Nov. 2021)
• 東大電気系田畑研との共同研究の成果「Flexoelectric nanodomains in rare-earth iron garnet thin films under strain gradient」がCommunications Materialsに掲載されました。（Sept. 2021）
• 鈴木雅弘君（卒業生）の論文「Magnetic anisotropy of the van der Waals ferromagnet Cr₂Ge₂Te₆ studied by angular-dependent XMCD」をarXivにアップしました。（Sept. 2021）
• 武田崇仁君（D2）の論文「Development of magnetism in Fe-doped magnetic semiconductors: Resonant photoemission and x-ray magnetic circular dichroism studies of (Ga,Fe)As」をarXivにアップしました。（Aug. 2021）
• 東大電気系三田研との共同研究の成果「Improvement of ZnO/Si Heterojunctions With a Coaxial Circular Transmission Line Model Applicable to Both Ohmic and Schottky」がIEEE Tansactions on Semiconductor Manufacturetingに掲載されました（Aug. 2021）
• 東大スピンセンター田中・大矢研との共同研究の成果「Ferromagnetism and giant magnetoresistance in zinc-blende FeAs monolayers embedded in semiconductor structures」がNature Communicationsに掲載されました。（July 2021）
• 論文「Alternation of Magnetic Anisotropy Accompanied by Metal-Insulator Transition in Strained Ultrathin Manganite Heterostructures」がPhysical Review Appliedに掲載されました。（Jun. 2021）
• 東大電気系杉山研との共同研究の成果「Band Bending of n-GaN under Ambient H₂O Vapor Studied by X-ray Photoelectron Spectroscopy」がJournal of Physical Chemistry Cに掲載されました。（Apr. 2021）
• 研究室メンバーとして関祐一君（M1）が加わりました。（Apr. 2021）
• 論文「Minority-spin impurity band in n-type (In,Fe)As: A materials perspective for ferromagnetic semiconductors」がPhysical Review Bに掲載されました。（Mar. 2021）
• 沖縄科学技術大学院大学（OIST）との共同研究の論文「Itinerant ferromagnetism mediated by giant spin polarization of the metallic ligand band in the van derWaals magnet Fe₅GeTe₂」がPhysical Review Bに掲載されました。（Feb. 2021）
• 武田崇仁君（D1）の論文「Evolution of the Fe-3d impurity band state as the origin of high Curie temperature in p-type ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb」がPhysical Review Bへ掲載されました。（Dec. 2020）
• 日本原子力研究開発機構（JAEA）との共同研究の成果をプレス発表し、日経新聞に記事が掲載されました。（Dec. 2020）
• 日本原子力研究開発機構（JAEA）との共同研究の論文「Direct observation of the magnetic ordering process in the ferromagnetic semiconductor Ga_1−xMn_xAs via soft x-ray magnetic circular dichroism」がJournal of Applied Physicsに掲載され、Featured articleに選ばれました。（Dec. 2020）
• 沖縄科学技術大学院大学（OIST）との共同研究の論文「Tailoring magnetism in self-intercalated Cr1+δTe2 epitaxial films」がPhysical Review Materialsに掲載されました。（Nov. 2020）
• 東工大平原研との共同研究の成果がプレス発表されました。（Nov. 2020）
• 東工大平原研との共同研究の論文「Fabrication of a novel magnetic topological heterostructure and temperature evolution of its massive Dirac cone」がNature Communicationに掲載されました。（Sept. 2020）
• 東大藤森研との共同研究の論文「Hard and soft x-ray photoemission spectroscopy study of the new Kondo system SmO thin film」がPhysical Review Materialsに掲載されました。（Sept. 2020）
• 論文「Minority-Spin Impurity Band in n-Type (In,Fe)As: A Materials Perspective for Ferromagnetic Semiconductors」をarXivにアップしました。（Sept. 2020）
• 日本表面真空学会 学会誌に寄稿しました：談話室 海外研究体験記「スイスでの研究生活を通して」（Sept. 2020）
• 武田崇仁君（D1）の論文「Evolution of the Fe-3d impurity band state as the origin of high Curie temperature in p-type ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb」をarXivにアップしました。（Aug. 2020）
• 東大電気系杉山研との共同研究の論文「Atomicstic-Level Description of GaN/Water Interface by a Combined Spectroscopic and First-Principles Computational Approach」がJournal of Physical Chemistry Cに掲載されました。（May. 2020）
• 武田崇仁君（D1）の論文「Hybridization between the ligand p band and Fe−3d orbitals in the p-type ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb」がPhysical Review Bに掲載されました。（Apr. 2020）
• 研究室メンバーとして岡野諒君（M1）が加わりました。（Apr. 2020）
• M2の武田崇仁君が優秀修士論文賞を受賞しました。おめでとうございます。（Mar. 2020）
• 共同研究の論文「Magnetization process of the insulating ferromagnetic semiconductor (Al,Fe)Sb」がPhysical Review Bに掲載されました。（Feb. 2020）
• The 60th REIMEI International Workshopにて招待講演を行いました。（Feb. 2020）
• 武田崇仁君（M2）の論文「Hybridization between the ligand p band and Fe-3d orbitals in the p-type ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb」をarXivにアップしました。（Jan. 2020）
• IMR+MAX IV -Make the invisible visible together-を開催し、招待講演を行いました。（Jan. 2020）
• MIRAI PhD School 2019に講師として参加し、XMCDの講義を行いました。（Oct. 2019）
• The 19th International Conference on Solid Films and Surfacesにて招待講演を行いました。（Oct. 2019）
• 日本物理学会2019年秋季大会において領域5・領域3合同シンポジウム「次世代スピントロニクスに向けた軟X線放射光計測技術の発展」を主催しました。（Sept. 2019）.
• 第11回日本放射光学会若手研究会「放射光を用いたナノ分光技術とスピントロニクスとの協奏」を開催しました。（Aug. 2019）
• 東北大学で2019年第一回CSRNセミナーにて口頭発表を行いました（Apl. 2019）
• 鈴木雅弘君の論文がPhysical Review Bに掲載されました（Apl. 2019）
• 研究室メンバーとして荒木恒星君（M1）ならびに島崎裕子さん（学術支援員）が加わりました（Apl. 2019）
• 武田崇仁君（M1）が応用物理学会ならびに日本物理学会において口頭発表を行いました（Mar. 2019）
• Spin-RNJシンポジウムにおいてポスター発表を行いました（Feb. 2019）
• 日本放射光学会において口頭発表を行いました（Jan. 2019）
• CSRN workshop@大阪大学および国内PASPS@東工大において口頭発表を行いました（Dec. 2018）
• 日本放射光学会若手研究会「放射光×インフォマティクス」(9月3日〜4日@東大本郷キャンパス)を開催します
• 研究室メンバーとして武田崇仁君（M1）が加わりました（Apr. 2018）
• 日本物理学会 第73回年次大会にて小林が若手奨励賞（領域5）を受賞。（Mar. 2018）
• 「スピントロニクス学術研究基盤と連携ネットワーク」シンポジウムにてポスター発表（Mar. 2018）
• 第31回日本放射光学会年会にて口頭発表（Jan. 2018）
• 強的秩序とその操作に関する第6回研究会にて口頭発表（Jan. 2018）
• 金森シンポジウムにてポスター発表（Sept. 2017）
• 第21回Core-to-Core若手研究者育成プログラムセミナーにて講演：
  「磁性半導体の強磁性機構の解明 -放射光による電子構造解析-」。（27, Jun. 2017）
• ホームページ公開。（16, May 2017）
• 小林研究室 発足。（01, Apr. 2017）