Organization
Graduate School of Science Professor
Graduate School
Graduate School of Science
Undergraduate School
School of Science
Title
Professor
KOHNO Hiroshi
Degree 1
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理学博士 （ 1991.3 京都大学 ）
Research Interests 1
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spintronics
Research Areas 1
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Others / Others / Condensed Matter Theory
Current Research Project and SDGs 1
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スピントロニクス
Research History 4
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Nagoya University Professor
2013.9
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Osaka University Associate professor
1999.6 - 2013.8
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The University of Tokyo Assistant
1992.4 - 1999.5
-
The University of Tokyo Assistant
1991.4 - 1992.3
Education 2
-
Kyoto University
1986.4 - 1991.3
-
Kyoto University
1982.4 - 1986.3
Professional Memberships 1
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日本物理学会
Committee Memberships 3
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日本物理学会 領域３ 代表
2021.4 - 2022.3
Committee type：Academic society
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日本物理学会 領域３ 副代表
2020.4 - 2021.3
Committee type：Academic society
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日本物理学会 領域３ 運営委員
2014.10 - 2015.9
Committee type：Academic society
Awards 1
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2010.3 日本物理学会 Microscopic Calculation of Spin Torques in Disordered Ferromagnets
河野 浩、多々良 源、柴田 絢也
Papers 35
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Microscopic Analysis of Lattice Distortion Effects in Rashba Systems Reviewed
Ogawa, Y; Funato, T; Kohno, H
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN Vol. 92 ( 11 ) 2023.11
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Hayakawa, Y; Imai, Y; Kohno, H
PHYSICAL REVIEW B Vol. 108 ( 6 ) 2023.8
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Kobayashi Yuta, Kimata Motoi, Kan Daisuke, Ikebuchi Tetsuya, Shiota Yoichi, Kohno Hiroshi, Shimakawa Yuichi, Ono Teruo, Moriyama Takahiro
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS Vol. 61 ( 7 ) page： 070912-1 - 070912-4 2022.7
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Slater-Pauling behavior of interfacial magnetic properties of 3d transition metal alloy/Pt structures Reviewed International coauthorship
Kim Nam-Hui, Qurat-ul-ain, Kim Joonwoo, Baek Eunchong, Kim June-Seo, Park Hyeon-Jong, Kohno Hiroshi, Lee Kyung-Jin, Rhim Sonny H., Lee Hyun-Woo, You Chun-Yeol
PHYSICAL REVIEW B Vol. 105 ( 6 ) page： 064403-1 - 064403-7 2022.2
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Current-Induced Spin-Wave Doppler Shift in Antiferromagnets Reviewed
Nakane Jotaro J., Kohno Hiroshi
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN Vol. 90 ( 10 ) page： 103705-1 - 103705-5 2021.10
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Microscopic calculation of spin torques in textured antiferromagnets Reviewed
Nakane, JJ; Kohno, H
PHYSICAL REVIEW B Vol. 103 ( 18 ) 2021.5
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Imai, Y; Yamakage, A; Kohno, H
PHYSICAL REVIEW B Vol. 103 ( 14 ) 2021.4
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Magnetic-Field-Driven Antiferromagnetic Domain Wall Motion Reviewed
Jotaro Nakane and Hiroshi Kohno
Journal of the Physical Society of Japan Vol. 90 ( 3 ) page： 034702-1 - 034702-7 2021.3
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Spintronic properties of topological surface Dirac electrons with hexagonal warping Reviewed
Imai Yusuke, Yamaguchi Terufumi, Yamakage Ai, Kohno Hiroshi
PHYSICAL REVIEW B Vol. 103 ( 5 ) 2021.2
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Acoustic spin Hall effect in strong spin-orbit metals Reviewed
Kawada Takuya, Kawaguchi Masashi, Funato Takumi, Kohno Hiroshi, Hayashi Masamitsu
SCIENCE ADVANCES Vol. 7 ( 2 ) 2021.1
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Extrinsic spin Hall effect in inhomogeneous systems Reviewed
Funato Takumi, Kohno Hiroshi
PHYSICAL REVIEW B Vol. 102 ( 9 ) 2020.9
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Magnon-drag thermoelectric transport with skyrmion structure Reviewed
Hoshi Koujiro, Yamaguchi Terufumi, Takeuchi Akihito, Kohno Hiroshi, Ohe Jun-ichiro
APPLIED PHYSICS LETTERS Vol. 117 ( 6 ) 2020.8
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Topological Hall effect in weakly canted antiferromagnets Reviewed
Nakane Jotaro J., Nakazawa Kazuki, Kohno Hiroshi
PHYSICAL REVIEW B Vol. 101 ( 17 ) 2020.5
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Weak coupling theory of topological Hall effect Reviewed
Nakazawa Kazuki, Kohno Hiroshi
PHYSICAL REVIEW B Vol. 99 ( 17 ) 2019.5
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Microscopic theory of magnon-drag electron flow in ferromagnetic metals Reviewed International coauthorship
Yamaguchi Terufumi, Kohno Hiroshi, Duine Rembert A.
PHYSICAL REVIEW B Vol. 99 ( 9 ) 2019.3
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Giant topological Hall effect in correlated oxide thin films Reviewed International coauthorship
Vistoli Lorenzo, Wang Wenbo, Sander Anke, Zhu Qiuxiang, Casals Blai, Cichelero Rafael, Barthelemy Agnes, Fusil Stephane, Herranz Gervasi, Valencia Sergio, Abrudan Radu, Weschke Eugen, Nakazawa Kazuki, Kohno Hiroshi, Santamaria Jacobo, Wu Weida, Garcia Vincent, Bibes Manuel
NATURE PHYSICS Vol. 15 ( 1 ) page： 67 - + 2019.1
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Giant topological Hall effect in correlated oxide thin films (vol 15, pg 67, 2018)
Vistoli, L; Wang, WB; Sander, A; Zhu, QX; Casals, B; Cichelero, R; Barthélémy, A; Fusil, S; Herranz, G; Valencia, S; Abrudan, R; Weschke, E; Nakazawa, K; Kohno, H; Santamaria, J; Wu, WD; Garcia, V; Bibes, M
NATURE PHYSICS Vol. 15 ( 1 ) page： 104 - 104 2019.1
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Generation of Spin Current from Lattice Distortion Dynamics: Spin-Orbit Routes Reviewed
Funato Takumi, Kohno Hiroshi
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN Vol. 87 ( 7 ) 2018.7
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Imai Yusuke, Kohno Hiroshi
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN Vol. 87 ( 7 ) 2018.7
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Angular momentum of phonons and its application to single-spin relaxation Reviewed
Nakane Jotaro J., Kohno Hiroshi
PHYSICAL REVIEW B Vol. 97 ( 17 ) 2018.5
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Topological Hall Effect from Strong to Weak Coupling Reviewed International coauthorship
Nakazawa Kazuki, Bibes Manuel, Kohno Hiroshi
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN Vol. 87 ( 3 ) 2018.3
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Theory of electromagnetic wave propagation in ferromagnetic Rashba conductor Reviewed
Shibata Junya, Takeuchi Akihito, Kohno Hiroshi, Tatara Gen
JOURNAL OF APPLIED PHYSICS Vol. 123 ( 6 ) 2018.2
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Intrinsic and Extrinsic Spin Hall Effects of Dirac Electrons Reviewed
Fukazawa Takaaki, Kohno Hiroshi, Fujimoto Junji
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN Vol. 86 ( 9 ) 2017.9
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Microscopic Theory of Spin-Wave Spin Torques Induced by Temperature Gradient Reviewed
Terufumi Yamaguchi and Hiroshi Kohno
Journal of the Physical Society of Japan Vol. 86 ( 6 ) page： 063706 1-4 2017.6
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Microscopic calculation of thermally induced spin-transfer torques Reviewed International coauthorship
Hiroshi Kohno, Yuuki Hiraoka, Moosa Hatami, and Gerrit E. W. Bauer
Physical Review B Vol. 94 ( 10 ) page： 104417 1-12 2016.9
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Anomalous Hall effect driven by dipolar spin waves in uniform ferromagnets Reviewed
Kei Yamamoto, Koji Sato, Eiji Saitoh and Hiroshi Kohno
Phys. Rev. B Vol. 92 ( 14 ) page： 140408(R) 2015.10
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Transport properties of Dirac ferromagnet Reviewed
Junji Fujimoto and Hiroshi Kohno
Phys. Rev. B Vol. 90 ( 21 ) page： 214418 2014.12
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Effects of Vertex Corrections on the Chirality-Driven Anomalous Hall Effect Reviewed
Kazuki Nakazawa and Hiroshi Kohno
J. Phys. Soc. Jpn. Vol. 83 ( 7 ) page： 073707 1-4 2014.6
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Spin torques and charge transport on the surface of topological insulator Reviewed
Akio Sakai and Hiroshi Kohno
Phys. Rev. B Vol. 89 ( 16 ) page： 165307 1-21 2014.4
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Ultraviolet divergence and Ward-Takahashi identity in a two-dimensional Dirac electron system with short-range impurities Reviewed
J. Fujimoto, A. Sakai and H. Kohno
Phys. Rev. B Vol. 87 ( 8 ) page： 085437 1-5 2013.2
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Spin and charge transport induced by gauge fields in a ferromagnet Reviewed
J. Shibata and H. Kohno
Phys. Rev. B Vol. 84 ( 18 ) page： 184408 1-12 2011.11
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Gauge Field Formulation of Adiabatic Spin Torques Reviewed
H. Kohno and J. Shibata
J. Phys. Soc. Jpn. Vol. 76 ( 6 ) page： 063710 1-4 2007.6
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Microscopic Calculation of Spin Torques in Disordered Ferromagnets Reviewed
H. Kohno, G. Tatara and J. Shibata
J. Phys. Soc. Jpn. Vol. 75 ( 11 ) page： 113706 1-4 2006.11
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Effect of Spin Current on Uniform Ferromagnetism: Domain Nucleation Reviewed
J. Shibata, G. Tatara and H. Kohno
Physical Review Letter Vol. 94 ( 7 ) page： 076601-1-4 2005.2
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Theory of Current-Driven Domain Wall Motion: Spin Transfer versus Momentum Transfer Reviewed
G. Tatara and H. Kohno
Phys. Rev. Lett. Vol. 92 ( 8 ) page： 086601 1-4 2004.2
Books 3
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Nanomagnetic Materials
Hiroshi Kohno and Jotaro Nakane（ Role： Joint author , 5.2 Spin Dynamics / 5.6 Spin Hall and related effects）
Elsevier 2021.7
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Nanomagnetism and Spintronics
Hiroshi Kohno and Gen Tatara（ Role： Contributor , Chap.5 Theoretical Aspects of Current-Driven Magnetization Dynamics）
Elsevier 2009.7
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Spintronic Materials and Technology
Hiroshi Kohno and Gen Tatara（ Role： Contributor , Chap.10 Introduction to a Theory of Current-Driven Domain Wall Motion）
Taylor & Francis Books 2006.10 （ ISBN:978-0849392993 ）
MISC 2
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マグノンドラッグ効果に関する理論的研究 Invited Reviewed
大江純一郎、星 幸治郎、河野 浩
まぐね Vol. 16 ( 6 ) page： 305 - 311 2021.12
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Spintronics with Weyl Semimetal Invited Reviewed
Hiroshi Kohno
JPSJ News Comments Vol. 18 ( 13 ) 2021.10
Presentations 5
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Topological Hall Effect in Weak Ferromagnets Invited International coauthorship International conference
Hiroshi Kohno
2019 MRS Spring Meeting 2019.4.24 MRS
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Topological Hall Effect in Weak Ferromagnets Invited International coauthorship International conference
Hiroshi Kohno
Korea-Japan Spintronics Workshop on Topological Phenomena in Magnetism 2019.1.21 Japan Society of Applied Physics
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Microscopic (Spin) Transport Theory of Coupled Electron-Magnon System Invited International coauthorship International conference
Hiroshi Kohno
KITS Program "Collective Spin Dynamics in Nanostructures" workshop 2018.10.1 KITS, UCAS and IOPCAS
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Rashba効果の話題から Invited
河野 浩
2018年 第79回応用物理学会秋季学術講演会 シンポジウム「スピントロニクス材料研究の新潮流〜二次元系を中心に〜」 2018.9.18 応用物理学会
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Theory of Topological Hall Effect: From Strong to Weak Coupling Invited International coauthorship International conference
Hiroshi Kohno
5th International Workshop on Complex Oxides 2018.5.22
KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) 6
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トポロジカル磁性体のマグノンドラッグ効果を用いたスピン流熱電効果
Grant number：21H01799 2021.4 - 2026.3
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
大江 純一郎, 河野 浩, 安立 裕人, 大槻 東巳
Authorship：Coinvestigator(s)
排熱や温度差を電気エネルギーに変換できる熱電効果において、従来のバルク電子系の枠組みを超えたエネルギー変換機構が求められている。特に、磁性材料を用いた熱電変換では、マグノン・電子相互作用により、大きな熱電効果を生み出すことができる。
本研究は、従来の一様磁化を用いた磁性熱電効果を発展させ、非一様磁化構造の磁化ダイナミクスから誘起されるマグノンドラッグ効果に着目した巨大磁性熱電効果の理論的研究を行う。特に、トポロジカルに保護されたねじれた磁化構造中に誘起されるスピン波や、磁気超格子における指向性スピン波を利用した新しい磁性熱電効果の提案を行う。 -
Grant number：19K03744 2019.4 - 2023.3
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
河野 浩
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\4420000 （ Direct Cost: \3400000 、 Indirect Cost：\1020000 ）
これまで主に一体問題のレベルで議論されてきたスピントロニクスの諸現象を、多体相互作用の観点から見直し、その効果を増強する指針などを探る。具体的には、磁化構造に起因するホール効果（トポロジカル・ホール効果）や、各種スピン輸送における種々のドラッグ効果（相互作用し合う素励起の流れが互いに引きずり合う効果）を調べる。後者についてはとくに、スピントロニクスのパラダイムに従って素励起間の角運動量転換の観点からドラッグ効果を調べ、増強のための知見を深める。
●傾角反強磁性体におけるトポロジカルホール効果
有限の立体角を張る磁化構造により引き起こされるホール効果（トポロジカルホール効果）を、傾角反強磁性体に対して解析的に調べた。運動エネルギーに比べて反強磁性交換相互作用が強い領域では、ホール抵抗が電子の有効質量の２乗に比例することを見出した。これは、マンガン酸化物で観測されている巨大なホール効果の理解に重要となる可能性がある。また、理論的に興味深いこととして、有効磁場（有効ベクトルポテンシャル）の表式が、反強磁性体の磁化ダイナミクスを記述するラグランジアンの運動項と、空間・時間成分の対応があることを見出した。結果は Phys. Rev. B 誌に掲載された。
<BR>
●トポロジカルネルンスト効果に対するマグノンドラッグ効果
トポロジカルホール効果の熱電版であるトポロジカルネルンスト効果に着目してマグノンドラッグ効果（マグノンの流れに引きずられて電子の流れが生じる効果）を調べた。具体的には、磁化構造存在下で温度勾配によって誘起される横電流を計算した。横方向の流れが生じる過程（M:マグノンのトポロジカルホール効果、E:電子のトポロジカルホール効果）とマグノン流が電子流を誘起する過程（S:スピン移行効果、P:運動量移行効果）との４通りの組み合わせのうち、(M,S)を除く他の３つの過程に対応する表式を解析的に得た。(M,S)が存在しない物理的理由として、マグノンドラッグにおけるスピン移行効果は準平衡過程であるためであると議論した。東邦大学の大江研究室で行われたシミュレーションの結果を、今回得られた表式で解析することにより、上記諸過程のうち(M,P)の組み合わせが支配的であることを見出した。シミュレーションとその解析結果については Appl. Phys. Lett. 誌に掲載された。
上述のとおり。
マグノンドラッグ・トポロジカルネルンスト効果の解析計算を論文としてまとめる。
<BR>
トポロジカルホール効果に対する多体効果を調べる。
<BR>
反強磁性体も視野に入れて調べる。 -
Unified theory of electromagnetic and optical cross correlation phenomena in solids
Grant number：17H02929 2017.4 - 2021.3
Authorship：Coinvestigator(s)
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Spin-orbitronics and device application
Grant number：15H05702 2015 - 2019
Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
ONO Teruo, KOHNO hiroshi, NAKATANI yoshinobu, NAGAHAMA taro, NAKAMURA kohji, HAYASHI masamitsu, CHIBA daichi, TANIYAMA tomoyasu
Authorship：Coinvestigator(s)
This project established the field of Spin-orbitronics by exploiting the spin-orbit interaction of electrons in solids to form new materials with novel functionalities and find new physics. New approach for designing strong magnetic anisotropy materials, novel way for efficient magnetization control, and new method for controlling spins in antiferromagnets were developed, which will enable development of high speed, energy efficient electronic devices and technological innovations.
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Charge transport in photo-doped conductors
Grant number：26287064 2014.4 - 2018.3
Terasaki Ichiro
Authorship：Collaborating Investigator(s) (not designated on Grant-in-Aid)
The purpose of this research is to create conductors by irradiating light to oxide insulators, to precisely measure their transport parameters, and to clarify the transport properties and microscopic mechanism of the photo-doped carrier.
Various insulators such as ZnS, ZnO, SrTiO3, CuO, La2CuO4, CuFeS2 were irradiated with light from visible to ultraviolet region. Then we quantitatively measured the photoconductivity, the photo-Hall coefficient, and the photo-Seebeck coefficient, and have clarified the transport characteristics of the photo-doped carrier. In particular, we have revealed that the thermopower is screened by quantum paraelectricity in SrTiO3. We have also found that thin films, single crystals and polycrystaline samples of ZnO show nearly the same saturated photo-Seebeck coefficient. -
スピン軌道相互作用の生む新しい磁性体スピントロニクス現象の微視的理論
Grant number：25400339 2013.4 - 2016.3
河野 浩
Authorship：Principal investigator
Teaching Experience (On-campus) 2
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Fundamentals of Physics I
2021
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First Year Seminar A
2021
Teaching Experience (Off-campus) 3
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輸送理論の基礎からスピントロニクスへ
2022.12 （Kobe University）
Level：Postgraduate Country：Japan
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輸送理論の基礎からスピントロニクスへ
2016.7 （The University of Tokyo）
Level：Postgraduate
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輸送現象の基礎からスピントロニクスへ
2014.12 （Osaka University）
Level：Postgraduate
Social Contribution 2
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磁石の謎を解き明かす ー 物理学からスピントロニクスへ ー
Role(s)：Lecturer
愛知教育大学付属高校 2019.9
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磁石の謎を解き明かす ー 物理学からスピントロニクスへ ー
Role(s)：Lecturer
西尾高校 2017.11
Academic Activities 3
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日本物理学会領域３代表
Role(s)：Planning, management, etc.
2021.4 - 2022.3
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日本物理学会領域３副代表
Role(s)：Planning, management, etc.
2020.4 - 2021.3
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ERATO事後評価委員
Role(s)：Review, evaluation
国立研究開発法人科学技術振興機構（JST） 2018.9 - 2021.3