2025/03/25 更新

写真a

イトウ タカヒロ
伊藤 孝寛
ITO, Takahiro
所属
シンクロトロン光研究センター 准教授
大学院担当
大学院工学研究科
学部担当
シンクロトロン光研究センター
職名
准教授
連絡先
メールアドレス

学位 1

  1. 博士(理学) ( 2002年3月   東北大学 ) 

研究キーワード 8

  1. 光物性

  2. 放射光

  3. 強相関電子系

  4. 固体電解質

  5. 光電子分光

  6. トポロジカル物質

  7. シンクロトロン光

  8. 光物性

研究分野 3

  1. その他 / その他  / 物性Ⅱ

  2. ナノテク・材料 / 薄膜、表面界面物性

  3. 自然科学一般 / 磁性、超伝導、強相関系

現在の研究課題とSDGs 4

  1. 光電子分光による新規機能性デバイス材料の研究。シンクロトロン光利用実験装置の開発研究。特に、あいちシンクロトロン光センターにおける高分解能光電子分光装置の開発および真空紫外シンクロトロン光を用いたフェルミオロジーによる材料機能設計

  2. 光電子分光による強相関電子系の研究。シンクロトロン光利用実験装置の開発研究。特に、名古屋大学小型シンクロトロン光研究センターにおける超高分解能光電子分光装置の開発および真空紫外シンクロトロン光を用いたフェルミオロジーによる強相関電子系材料の機能設計

  3. 光電子分光による強相関電子系の研究。シンクロトロン光利用実験装置の開発研究。特に、UVSOR施設における超高分解能光電子分光装置の開発および真空紫外シンクロトロン光を用いた強相関電子系のフェルミオロジー。

  4. 光電子分光による強相関電子系の研究。特に、SPring-8における軟X線および硬X線を用いた強相関電子系および分子性導体の電子状態の研究。

経歴 6

  1. 名古屋大学   シンクロトロン光研究センター   准教授

    2009年4月 - 現在

  2. 総合研究大学院大学物理科学研究科・助教

    2007年4月 - 2009年3月

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    国名:日本国

  3. 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 分子科学研究所・助教

    2007年4月 - 2009年3月

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    国名:日本国

  4. 総合研究大学院大学物理科学研究科・助手

    2003年4月 - 2007年3月

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    国名:日本国

  5. 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 分子科学研究所・助手

    2003年4月 - 2007年3月

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    国名:日本国

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学歴 1

  1. 東北大学   理学研究科   物理学専攻

    - 2002年3月

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    国名: 日本国

所属学協会 9

  1. 日本放射光学会   JSR2020実行委員会

    2019年4月 - 2020年3月

  2. 日本放射光学会   行事委員

    2017年10月 - 2019年9月

  3. 日本放射光学会   プログラム委員

    2017年4月 - 2018年3月

  4. 日本放射光学会   プログラム委員

    2016年4月 - 2017年3月

  5. 日本物理学会   領域5世話人

    2013年10月 - 2014年9月

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委員歴 19

  1. UVSOR利用者懇談会   会長  

    2024年4月 - 2025年3月   

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    団体区分:その他

  2. 極端紫外光研究施設運営委員会   運営委員  

    2024年4月 - 2025年3月   

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    団体区分:その他

  3. 応用物理学会   編集委員  

    2024年4月 - 2025年3月   

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    団体区分:学協会

  4. SPring-8/SACLA成果審査委員会   査読者  

    2024年4月 - 2025年3月   

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    団体区分:その他

  5. 2024年度UVSOR課題採択小委員会   委員  

    2024年4月 - 2025年3月   

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    団体区分:その他

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受賞 1

  1. 第一回 薄膜・表面物理分科会 論文賞

    2016年   薄膜・表面物理分科会  

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    受賞区分:学会誌・学術雑誌による顕彰  受賞国:日本国

 

論文 98

  1. Electronic structure of the surface states of the Zr3SnC2 MAX phase 査読有り 国際共著

    Takahiro Ito, Thierry Ouisse, Manaya Mita, Kiyohisa Tanaka, Laurent Jouffret, Hanna Pazniak, and Serge Quessada

    Physical Review B   108 巻   頁: 235145   2023年12月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.108.235145

  2. Electronic structure of Cr<sub>2</sub>AlC as observed by angle-resolved photoemission spectroscopy

    Ito, T; Pinek, D; Fujita, T; Nakatake, M; Ideta, SI; Tanaka, K; Ouisse, T

    PHYSICAL REVIEW B   96 巻 ( 19 )   2017年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Physical Review B  

    We investigate the electronic band structure and Fermi surfaces (FSs) of Cr2AlC single crystals with angle-resolved photoemission spectroscopy. We evidence hole bands centered around the M points and electron bands centered around the Γ point in reciprocal space. Electron and hole bands exhibit an open, tubular structure along the c axis, confirming the quasi-two-dimensional character of this highly anisotropic, nanolamellar compound. Dependence of the photoionization cross sections on beam light polarization and orientation allows us to assess the orbital character of each observed band locally. Despite some differences, density functional theory calculations show a good agreement with experiment.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.96.195168

    Web of Science

    Scopus

  3. Electronic structure of V<sub>2</sub>AlC 査読有り

    Pinek, D; Ito, T; Ikemoto, M; Nakatake, M; Ouisse, T

    PHYSICAL REVIEW B   98 巻 ( 3 ) 頁: 035120   2018年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Physical Review B  

    We report an experimental and theoretical study of the electronic band structure and Fermi surfaces (FSs) of V2AlC single crystals using angle-resolved photoemission spectroscopy and density functional theory (DFT) calculations. We provide evidence of the existence of equivalent, complex hole FSs with a nearly tubular form along the c axis, and of an intricate electron FS exhibiting tubes parallel to c connected to one another by smaller tubes with axes parallel to the ab plane. The electron FS thus exhibits a small delocalization along the c axis. The local orbital character of each observed band is experimentally and theoretically assessed. DFT calculations show an excellent agreement with experiment. We also report the observation of an unstable surface state.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.98.035120

    Web of Science

    Scopus

  4. Anomalous electronic states in layered MAX phases

    Takahiro Ito

    JSAP Review   2025 巻 ( 0 ) 頁: 250201   2025年

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Japan Society of Applied Physics  

    <p>Layered MAX phases (M: transition metal, A: III-A, IV-A group elements, X: C or N) are the parent materials of MXenes, which have recently received attention as a new atomic layer system and are known as industrial materials for applications owing to their excellent properties, which combine the characteristics of both metals and ceramics. Meanwhile, the bulk electronic structure of MAX phases has primarily been investigated using computational methods, primarily because well-characterized single crystals are few. This review presents anomalous electronic states such as Dirac points and line nodes, which have been observed in recent electronic structure studies pertaining to MAX phase single-crystals using angle-resolved photoemission spectroscopy. These states are expected to result in unique topological quantum transport in MAX phases.</p>

    DOI: 10.11470/jsaprev.250201

    CiNii Research

  5. 層状MAX相化合物における特異な電子状態

    伊藤 孝寛

    応用物理   93 巻 ( 10 ) 頁: 580 - 585   2024年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 応用物理学会  

    <p>層状MAX相化合物は,新たな原子層系として近年注目されているMXenesの母物質であり,金属とセラミックの双方の特徴を合わせた優れた特性から,応用研究材料として知られている.一方で,その物性を担う電子状態については理論が先行しており,直接観測が全くされていない状態にあった.本稿では,角度分解光電子分光(ARPES)を用いたMAX相単結晶における最新の電子状態の研究により明らかになった,ディラック点や線ノードなどの特異な電子状態について,この系におけるトポロジカル物質としての特異な量子輸送現象の発現への期待も併せて解説する.</p>

    DOI: 10.11470/oubutsu.93.10_580

    CiNii Research

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書籍等出版物 2

  1. Angle-Resolved Photoemission Study of Lithium Solid-Electrolytes Bulk Single Crystals

    Takahiro Ito, Yasuyuki Fujiwara, Toshinori Taishi, Hiroki Moriwake, Yasutoshi Iriyama( 担当: 共著 ,  範囲: Chapter 23( In: Iriyama, Y., Amezawa, K., Tateyama, Y., Yabuuchi, N. (eds) Interface Ionics. The Materials Research Society Series.))

    Springer Nature  2024年10月  ( ISBN:978-981-97-6039-8

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    総ページ数:565   担当ページ:261-272   記述言語:英語 著書種別:学術書

  2. ”第4部 未来材料の開発・物質の新機能開拓への応用、27. 物質の電子構造を観測して強い磁石を作る”「放射光利用の手引き―農水産・医療、エネルギー、環境、材料開発分野などへの応用」

    伊藤孝寛, 宮崎秀俊, 木村真一( 担当: 共著)

    版)アグネ技術センター(編)東北放射光施設推進会議推進室  2019年2月  ( ISBN:9784901496957

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    担当ページ:207-212   記述言語:日本語

MISC 4

  1. グラフェン/WC/SiCヘテロ構造の作製とその評価

    大塚康平, 伊藤孝寛, 遠藤彰, 乗松航  

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)84th 巻   2023年

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  2. グラフェン形成によるTaC薄膜の超伝導転移温度向上とそのメカニズム

    近藤大斗, 榊原涼太郎, 林直輝, 伊藤孝寛, 遠藤彰, 鈴木舞奈佳, 石井祐太, 若林裕助, 乗松航  

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)83rd 巻   2022年

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  3. 超伝導体TaC薄膜のグラフェン被覆による転移温度向上

    近藤大斗, 林直輝, 伊藤孝寛, 遠藤彰, 乗松航  

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)81st 巻   2020年

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  4. SiC上グラフェンの電子状態に対する界面の影響

    佐藤京樹, 榊原涼太郎, 河原憲治, 吾郷浩樹, 林直輝, 伊藤孝寛, 乗松航  

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)66th 巻   2019年

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講演・口頭発表等 330

  1. Electronic Structure of Solid Electrolytes LixLa(1-x)/3NbO3 Bulk Single Crystal Studied by Angle-resolved Photoemission Spectroscopy 国際会議

    Takahiro Ito, Ryo Yamamoto, Shotaro Koyama, Masashi Nakatake, Shoichi Takakura, Shin-ichiro Ideta, Kiyohisa Tanaka, Yasuyuki Fujiwara, Hiroki Moriwake and Yasuyoshi Iriyama

    ICMAT2023 (11th International Conference on Materials for Advance Technologies)  2023年6月26日 

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    開催年月日: 2023年6月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:シンガポール共和国  

  2. CE-5: IL06 Electronic structure of some selected MAX phases 国際共著 国際会議

    T. Ito, K. Furuta, D. Pinek, Y.-S. Kim, M. Berbier and T. Ouisse, M. Nakatake, S. Ideta and K. Tanaka, P. Fevre and F. Bertran

    CIMTEC2022 (15th International Ceramics Congress)  2023年6月23日 

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    開催年月日: 2023年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:イタリア共和国  

  3. 酸化物系固体電解質単結晶における電場印加型角度分解光電子分光

    伊藤孝寛

    GteX 酸化物 TM 第三回全体 MTG  2025年3月11日 

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    開催年月日: 2025年3月

    会議種別:ポスター発表  

    開催地:九州大学筑紫キャンパス  

  4. MoAlBの偏光依存角度分解光電子分光 国際共著

    河野健人、倪遠致、田中清尚、仲武昌史、Hanna Pazniak、Thierry Ouisse、伊藤孝寛

    名古屋大学シンクロトロン光研究センターシンポジウム2024 (13thNUSR symposium)  2025年1月27日 

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    開催年月日: 2025年1月

    会議種別:ポスター発表  

    開催地:名古屋大学 EI創発工学館 FUJIホール  

  5. MXenes単結晶V2CTzの角度分解光電子分光 国際共著

    與田康人、倪遠致、高倉将一、仲武昌史、田中清尚、Hanna Pazniak、Thierry Ouisse、伊藤孝寛

    名古屋大学シンクロトロン光研究センターシンポジウム2024 (13thNUSR symposium)  2025年1月27日 

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    開催年月日: 2025年1月

    会議種別:ポスター発表  

    開催地:名古屋大学 EI創発工学館 FUJIホール  

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共同研究・競争的資金等の研究課題 1

  1. Angle-resolved photoemission study of MAX phase compounds

    研究課題番号:SP17214  2017年6月 - 2017年8月

    Damir Pinek

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    担当区分:連携研究者  資金種別:競争的資金

    配分額:158500円 ( 直接経費:158500円 )

科研費 11

  1. 電場印加型角度分解光電子分光による固体電解質単結晶の電子状態の研究

    研究課題/研究課題番号:22H04612  2022年4月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    伊藤 孝寛

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:6500000円 ( 直接経費:5000000円 、 間接経費:1500000円 )

    電極/固体電解質界面で生じるイオン輸送・蓄積機構を解明するためには、固体電解質表面・界面での電子状態を理解することが重要である。しかしながら、この系の電子状態については、理論計算が先行しており、実験観測の結果がほとんど報告されていない現状にある。本研究は、固体電解質のイオン伝導特性を担う電子状態を固体電解質単結晶におけるARPES測定によるバンド構造の直接観測により明らかにすることを目的とする。本研究の実現により、固体電解質における高いイオン伝導度がどのような相互作用により担われているか、という問いに対する答えを得ることで、蓄電固体材料におけるLiイオンダイナミクスの理解を進めることを目指す。

  2. 偏光依存VUVSX放射光マイクロイメージング分光による新規トポロジカル物質の探索

    研究課題/研究課題番号:17K05495  2017年4月 - 2020年3月

    科学研究費補助金  基盤研究(C)

    伊藤 孝寛

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:4550000円 ( 直接経費:3500000円 、 間接経費:1050000円 )

    本研究は、直線/円偏光マイクロフォーカスVUVSX放射光を活用して角度分解光電子分光(ARPES)測定および吸収分光(XAS)測定を行うための、偏光依存型VUVSX放射光イメージング分光システムを実現し、新規トポロジカル物質の電子状態におけるスピン/軌道/構造依存性を実験的に明らかにすることを目的とする。本研究では、強いスピンー軌道相互作用とカイラル構造に起因する全方向における空間反転対称性の破れにより特異なスピン構造が現れることが期待される「遷移金属シリサイド」およびグラフェンに代わる原子層系MXeneの母物質として重要でありながらその電子状態が全く明らかになっていない「MAX相層状化合物」という新規トポロジカル物質として期待される系に着目する。本研究の実現により、ヘリカル構造特有のバルクトポロジカル状態や新たな機能特性を付加した原子層系MXeneを実現するための知見を得る。

  3. VUVSX放射光を用いたマイクロイメージング分光システムの創成

    研究課題/研究課題番号:26610085  2014年4月 - 2016年3月

    科学研究費補助金  挑戦的萌芽研究

    伊藤 孝寛

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:3770000円 ( 直接経費:290000円 、 間接経費:870000円 )

    VUVSX放射光のマイクロフォーカスと元素選択性を利用した「VUVSXマイクロイメージング分 光」という新たな分光手法の開発を行なった。表面不均一性を有するSm1-xYxSおよび試料サイズが微小なBa3Co2O6(CO3 )0.7において開発した手法を用いることにより、その準粒子バンド構造の直接決定を行い、前者のBlack金属相におい て、Sm 4f 電子が遍歴と局在の共存状態にあることを見いだした。また、後者においてはt2g 反結合軌道による幅の狭 いバンド分散がCoO6-CO3分子鎖間相互作用の効果により形成されることを見いだした。

  4. エピタキシャル遷移金属炭化物を用いた遷移金属ダイカルコゲナイドの結晶成長

    研究課題/研究課題番号:24K01347  2024年4月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    乗松 航, 神田 晶申, 伊藤 孝寛

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    担当区分:研究分担者 

    遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)は、超伝導や半導体などの興味深い物性を持つ2次元物質である。一方、遷移金属炭化物(TMC)は、近年トポロジカル半金属やトポロジカル超伝導体の候補として注目される材料である。本研究では、これらを組み合わせることで、トポロジカル超伝導やマヨラナ粒子、高移動度2次元半導体など、単体では実現できない新しい物性の発現を目指して研究を行う。

  5. ノンコリニア窒化物磁性体が拓く巨大磁気伝導物性

    研究課題/研究課題番号:20H02602  2020年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    浅野 秀文, 伊藤 孝寛, 羽尻 哲也

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

    配分額:900000円 ( 直接経費:900000円 )

    反強磁性体と磁気スキルミオンはメモリー素子・ロジック素子開発にイノベーションをも たらす次世代材料として注目を集めている。ノンコリニア(非共線)磁気構造は,反強磁性 体や磁気スキルミオンで現れる構造であり,それらの磁性体の物性・機能発現に対して本質 的に重要な役割を果たしている。
    本研究では,複金属窒化物のノンコリニア反強磁性体と磁気スキルミオン における巨大磁気伝導物性を開拓するとともに,それらの融合系としての「反強磁性スキル ミオン」の創成とその応用を目的とする。本研究の成果は,革新的なスピンデバイス開発の 基礎となる「反強磁性スキルミオニクス」の創製に繋がるものである。
    本研究では,反強磁性体Mn3GaNとスピン流生成源BiSbとの積層構造において、5X105 A/cm2という超低電流密度でのスピン軌道トルクスイッチングを達成した。
    キラル強磁性(Fe2-yPdyMo3N; FPMN) 、および反強磁性(Co2-yPdyMo3N; CPMN)を用いた検討を行った。強磁性FPMNでは、キュリー温度600 K、60 nmの微細スキルミオン形成を、トポロジカルホール効果、L-TEM観察、XMCD分光から明らかにした。反強磁性体CPMNでは、異常ホール効果、トポロジカルホール効果、ノンコリニア磁気抵抗効果を用いた解析から、室温反強磁性スキルミオン生成の可能性が示された。
    ノンコリニア反強磁性体における室温、無磁場、超低電流密度(5x105 A/cm2)のスピン軌道トルク磁化スイッチングの実は、磁気メモリーの低消費電力書込動作を実証するものであり、次世代スピントロニクスに向けた重要な意義を持つ。
    反転対称性の破れた充填β-Mn構造磁性体において、Dzyaloshinski-Moriya相互作用と電子状態密度の同時制御により、従来より特性の優れた強磁性スキルミオンが実現され、およびこれまでに報告例のない反強磁性スキルミオンの可能性が示された。これらの知見は、今後のスキルミオン物質探索、並びにロジックデバイス応用へのスキルミオン研究における重要な指針となる。

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担当経験のある科目 (本学) 52

  1. 力学II

    2024

  2. マテリアル工学演習

    2024

  3. マテリアル工学概論

    2024

  4. マテリアル工学実験基礎

    2024

  5. 固体物理演習

    2024

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社会貢献活動 6

  1. テクノフェア名大2021

    役割:運営参加・支援

    2021年10月

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    対象: 高校生, 大学生, 保護者, 研究者, 社会人・一般

  2. テクノフェア名大2020

    役割:運営参加・支援, 実演

    2020年10月

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    対象: 高校生, 大学生, 保護者, 研究者, 社会人・一般

  3. 出羽中学校閉校記念式典パネルディスカッション講師

    2015年11月

  4. 岡崎北高等学校「大学講座」

    2015年10月

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    講演:夢の光「シンクロトロン光」で見えてくる材料のしくみ

  5. 平成25年度 科学講演会(秋田県由利本荘市教育委員会主催)

    2013年9月

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    講演会
    タイトル:科学っておもしろい?〜科学の国の電子たち〜
    場所:本荘南中学校
    日時:2013年9月20日 10:30 ~ 12:00
    対象:由利本荘市内中学生

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メディア報道 2

  1. 「原子力機構など3者/グラフェン・金の化学結合/世界初の観測に成功」 新聞・雑誌

    電気新聞  電気新聞  2023年2月

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    執筆者:本人以外 

  2. 炭素膜グラフェンと金 化学結合メカニズム解明/原子力機構・名古屋大・阪大 電子軌道を観察/次世代省エネ集積回路に期待」 新聞・雑誌

    科学新聞  科学新聞  2023年2月

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    執筆者:本人以外