東京大学 研究シーズ|
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研究キーワード：東京大学における「振動モード」 に関係する研究一覧：9件
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発表日：2026年7月30日
1
熱を近赤外光に変換するカーボンナノチューブ膜
―中温域熱光発電の高効率化に道筋―
東京大学大学院工学系研究科および京都大学エネルギー理工学研究所（兼任）の宮内雄平 教授、東京理科大学理学部第一部物理学科の西原大志 准教授、東京大学大学院工学系研究科の檜作未央子 助教らの研究グループは、構造（カイラリティ）の揃った単層カーボンナノチューブ（SWCNT）の集積膜をヒーターからの熱伝導により加熱し、量子効果の一種である励起子効果に由来した放射ピークを持つ励起子熱放射をマクロスケールのSWCNT膜から観測することに初めて成功しました。また、SWCNTと透明誘電体からなる平面４層の素子構造により、励起子熱放射のピーク強度を熱力学的限界の80％弱まで増強できることも実証しました。本成果...
キーワード：カイラリティ/光物性/高エネルギー/準粒子/広帯域/スペクトル/近赤外/ナノマテリアル/フィルム/耐熱性/ナノ物質/光起電力/振動子/エキシトン/ナノサイエンス/ファイバー/タングステン/単層カーボンナノチューブ/GaSb/キャリア/クーロン相互作用/バンドギャップ/フォトニクス/フォノン/光吸収/赤外光/選択性/誘電体/高温環境/透明性/熱力学/光電変換/電池/燃料電池/カーボン/カーボンナノチューブ/グラフェン/シミュレーション/ナノ材料/レーザー/光ファイバー/高効率化/振動モード/水素原子/静電気力/電磁波/熱伝導/半導体/量子効果/励起子/ナノチューブ/エネルギー変換/干渉効果/層構造/近赤外光
他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2026年6月23日
2
非線形振動を支える熱力学的コストの内訳を解明
──非線形Langevin系における熱力学的散逸のクープマンモード分解──
東京大学大学院総合文化研究科の關澤太樹大学院生（研究当時）、大泉匡史准教授、同大学大学院理学系研究科の伊藤創祐准教授らによる研究グループは、非線形振動現象を支える熱力学的コストのうち、振動の維持に関わる成分を、振動成分ごとの寄与に分解して調べる新しい理論的枠組みを構築しました。 非線形振動は、生命システムをはじめ、物理・化学・工学系にも広く現れます。こうした振動はノイズの影響を受けながら維持されており、その背後にはエントロピー生成率で測られる熱力学的コストがあります。本研究では、クープマンモード分解を用いて、エントロピー生成率のうち分布の維持に関わる成分（維持エントロ...
キーワード：関数空間/コヒーレンス/非線形/非平衡/非平衡熱力学/不可逆性/普遍性/エントロピー/ノイズ/ブラウン運動/力学系/データ解析/熱力学/ダイナミクス/周波数/振動モード/非線形振動/振動現象/神経活動/体内時計/神経細胞
他の関係分野：数物系科学工学総合生物
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発表日：2026年6月17日
3
ガラスの「ボゾンピーク」の正体を解明
―音波と“ひも状振動欠陥”の共鳴が生む普遍的振動異常―
東京大学先端科学技術研究センターの田中 肇 特任研究員/東京大学名誉教授、シー チン特任研究員、ワン インチャオ特任研究員らの研究グループは、ガラスや高分子、金属ガラスなどの非晶質材料に共通して現れる振動異常「ボゾンピーク」の起源を、分子・粒子レベルで解明しました。 ボゾンピークとは、ガラスの振動状態密度が、理想的な結晶に対して期待されるデバイ則から大きく逸脱して過剰に増大する現象であり（図1参照）...
キーワード：空間分布/対称性/低温物性/特異点/非線形/非線形応答/分子動力学シミュレーション/揺らぎ/応力場/高周波/周期性/内部構造/スペクトル/振動スペクトル/自己組織/高分子/防振/フォノン/状態密度/双極子/非晶質/メタマテリアル/空間構造/固有振動数/秩序構造/局所構造/金属ガラス/材料設計/シミュレーション/シリカ/ネットワーク構造/周波数/振動モード/振動特性/動特性/動力学/熱伝導/熱伝導率/分子動力学/組織化/寿命/不均一性
他の関係分野：環境学数物系科学化学工学
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発表日：2026年4月14日
4
国際的で大規模な第一原理計算・熱伝導データベースを構築
―高精度データとAIを活用した熱機能材料探索に期待―
東京大学大学院工学系研究科の塩見淳一郎教授、統計数理研究所の大西正人特任准教授（兼：東京大学大学院工学系研究科客員研究員）、同研究所の吉田亮教授、物質・材料研究機構の只野央将グループリーダー、東京大学大学院情報理工学系研究科（兼：同大学情報基盤センター）の鈴村豊太郎教授、同大学情報基盤センターの華井雅俊特任助教、ノートルダム大学のLUO Tengfei教授、ナンヤン理工大学のHIPPALGAONKAR Kedar准教授、カーネギーメロン大学のMCGAUGHEY Alan教授、オークリッジ国立研究所のLINDSAY Lucas上級研究員、パデュ―大学のRUAN Xiulin教授、南カロライナ大...
キーワード：データ駆動/AI/オープンデータ/グラフニューラルネットワーク/ニューラルネットワーク/機械学習/最適化/情報基盤/人工知能（AI）/分散計算/スケーリング則/準粒子/スケーリング/データベース化/輸送特性/データ解析/材料科学/材料データベース/マテリアルズ・インフォマティクス/熱電変換材料/DFT/フォノン/電子デバイス/無機材料/材料特性/材料設計/磁性材料/電子構造/電子状態/電池/熱電材料/熱電変換/スピン/スピントロニクス/ニューラルネット/機能性材料/構造最適化/自動化/振動モード/振動特性/大規模計算/第一原理/第一原理計算/動特性/熱伝導/熱伝導率/熱輸送/密度汎関数理論/量子力学/インフォマティクス/機能材料/機能性/結晶構造/寿命/予測モデル/コミュニティ
他の関係分野：情報学数物系科学工学総合生物農学
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発表日：2026年2月14日
5
結晶のような新しいガラスの秩序状態を発見
―対称性を破らずに結晶の性質をもつ「理想非結晶」を実現―
東京大学端科学技術研究センターの田中 肇 名誉教授らの研究グループは、中国科学技術大学、復旦大学などとの国際共同研究により、従来の「結晶―非晶質」という枠組みを超える新しいガラスの秩序状態「理想非結晶（Ideal Noncrystals）」を発見しました。固体は通常、周期構造をもつ結晶か、無秩序な構造をもつガラス（非晶質）に分類されます。1980年代には、周期性をもたないにもかかわらず長距離方位秩序をもつ...
キーワード：最適化/自由エネルギー/コヒーレント/幾何学/相関関数/対称性/閉じ込め/揺らぎ/エントロピー/ガラス転移/スケーリング/異方性/周期性/相分離/内部構造/スペクトル/モンテカルロ法/数値シミュレーション/密度ゆらぎ/ジエン/高分子/対称性の破れ/熱物性/フォノン/準結晶/状態密度/非晶質/せん断/秩序構造/透明性/熱力学/アモルファス/金属ガラス/材料設計/コロイド/シミュレーション/結晶化/構造最適化/周波数/振動モード/耐食性/動力学/熱伝導/熱伝導率/ガラス状態/結晶構造/ゆらぎ
他の関係分野：情報学数物系科学化学工学総合生物農学
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発表日：2025年6月19日
6
カーボンナノチューブと光の局所的な相互作用を可視化
－精密ナノ赤外顕微分光で見る励起子の超高速ダイナミクス－
カーボンナノチューブ（CNT）に光を照射すると発生する励起子は、CNTの光電特性を左右する重要な役割を担っているが、その空間的広がりは非常に小さく、寿命も極めて短いため、従来の計測技術では励起子の挙動を直接観測することは困難だった。フェムト秒赤外パルスを用いた超高速赤外近接場光顕微鏡を用いて、CNT内の励起子の局所的な超高速ダイナミクスを実空間で観測することに成功した。特に、CNT内部の微小な格子歪みや隣接するCNTとの相互作用といったナノスケールの局所環境が、励起子の生成と消滅に与える影響を解明した。励起子の局所的な超高速現象を理解することは、その制御技術の...
キーワード：空間分布/光エネルギー/ナノエレクトロニクス/パルス/フェムト秒パルス/原子核/時間分解/準粒子/超高速ダイナミクス/超高速現象/低次元/低次元系/閉じ込め/量子情報/量子情報処理/磁場/数値シミュレーション/光応答/カルコゲナイド/ラマン/時間分解能/パルスレーザー/材料科学/遷移金属/エネルギー移動/キャリア/キャリア輸送/クーロン相互作用/ナノデバイス/フォトニクス/可視光/顕微分光/光エレクトロニクス/光デバイス/光吸収/時間分解測定/赤外光/遷移金属ダイカルコゲナイド/双極子/電子デバイス/半導体材料/誘電体/誘電率/計測技術/光照射/単結晶/電気伝導/カーボン/光学特性/電気伝導性/AFM/CVD/カーボンナノチューブ/グラフェン/シミュレーション/ダイナミクス/ナノスケール/ナノメートル/ナノ空間/ナノ材料/ピコ秒/フェムト秒/マイクロ/レーザー/近接場光/原子間力顕微鏡/光計測/振動モード/半導体/分解能/励起子/ナノチューブ/光学顕微鏡/近接場/緩和時間
他の関係分野：環境学数物系科学生物学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年6月19日
7
アモルファス材料に潜む構造欠陥を解明
―機械的異方性の起源を粒子構造から明らかに―
東京大学先端科学技術研究センター極小デバイス理工学分野の田中 肇 シニアプログラムアドバイザー（特任研究員）/同大学名誉教授と松山湖材料実験室のフー ユアンチャオ 教授の研究グループは、ガラスなどのアモルファス材料にひそむ局所的な「欠陥」の正体を世界で初めて粒子レベルで明らかにし、それが材料の壊れやすさや強さに大きく影響していることを発見しました。アモルファス材料は、内部構造がランダムで不規則なため、結晶のように目に見える形で「欠陥」を捉えることができず、これまでその正体は謎に包まれていました。...
キーワード：物性物理/分子動力学シミュレーション/揺らぎ/異方性/内部構造/弾性率/高分子/材料科学/生産技術/ナノデバイス/メモリ/状態密度/せん断/体積変化/アモルファス/機械的性質/局所構造/金属ガラス/材料設計/核生成/シミュレーション/ダイナミクス/ナノサイズ/ナノスケール/ナノ材料/結晶化/光学素子/高分子材料/周波数/振動モード/動力学/熱伝導/分子動力学/振動現象/トレーニング/寿命
他の関係分野：数物系科学化学工学総合生物
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発表日：2025年6月9日
8
鮮やかな色変化をする相転移のメカニズムを超高速分光で解明！
長年謎だった光誘起電荷移動型スピン転移現象の しくみが明らかに
東京大学大学院理学系研究科の大越慎一教授らと仏レンヌ大学物理学研究所 のエリック・コレット教授らの共同研究チームは、電荷移動（Charge transfer: CT） とスピン転移（Spin transition: ST） が共存する光誘起相転移材料において、光照射によって電荷移動が先に起こり、次いでスピン転移が起こることをフェムト秒レ...
キーワード：最適化/情報通信/結晶格子/X線自由電子レーザー/パルス/光誘起相転移/時間分解/自由電子レーザー/相転移現象/超高速ダイナミクス/レーザー加熱/磁化率/相転移/放射光/スペクトル/近赤外/鉄錯体/ピリジン/吸収スペクトル/材料科学/タングステン/遷移金属/フォノン/メモリ/光スイッチ/光スイッチング/光メモリ/光励起/超高速分光/電子デバイス/分光測定/温度依存性/光照射/体積変化/発光ダイオード（LED）/材料設計/磁気特性/電子状態/ヒステリシス/コバルト/スピン/ダイナミクス/ピコ秒/フェムト秒/フェムト秒レーザー/レーザー/機能性材料/金属イオン/光学測定/振動モード/相変化/電荷移動/熱処理/光刺激/機能性/結晶構造/情報通信技術/寿命/構造変化
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学工学総合生物農学
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発表日：2025年2月13日
9
超均一ガラス状態の生成
―結晶のような性質を持つガラス―
ジャミング転移点を超える高密度状態において、新たな数値手法を用いることで、極めて高い密度均一性を持つ不規則構造のガラス状態、すなわち「超均一ガラス」の生成に成功した。 超均一ガラスの熱力学的および力学的安定性が従来のガラスに比して極めて高く、結晶に類似した特性を示すとともに、ジャミング転移点における超均一状態との差異を明らかにした点に新規性がある。 超均一ガラス状態は、卓越した振動的、動力学的、熱力学的、および機械的安定性を有することから、ガラスのさらなる安定化や、不規則構造を有する高性能メタマテリアルの開発に寄与する可能性が期待される。...
キーワード：フィルタリング/アルゴリズム/プロトコル/最適化/情報学/産学連携/空間分布/スケーリング則/過冷却液体/確率過程/確率論/長距離相互作用/統計力学/熱容量/非平衡/非平衡状態/保存量/密度揺らぎ/揺らぎ/臨界現象/臨界点/エントロピー/ガラス転移/スケーリング/内部構造/スペクトル/密度ゆらぎ/振動スペクトル/電子輸送/物質設計/材料科学/過冷却/ガラス転移温度/バンドギャップ/フォトニックバンドギャップ/光通信/準結晶/非晶質/せん断/メタマテリアル/動的挙動/熱力学/コロイド/シミュレーション/センサー/ひずみ/ひび割れ/プラスチック/ポリマー/モデル化/レーザー/屈折率/周波数/振動モード/超音波/電磁波/動力学/半導体/流体力/流体力学/ガラス状態/機能材料/機能性/緩和時間/SPECT/ゆらぎ/力学的性質/規則構造
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学総合理工工学総合生物農学