トポロジカル材料科学に基づく革新的機能を有する材料・デバイスの創出

１．研究領域の概要

　本研究領域は、将来の超スマート社会実現に資するため、連続変形に対する不変性に着目した新たな物質観であるトポロジーに着目し、新規な物理現象の発現の解明、新規機能・新原理・新規構造に基づいた材料・デバイスの創出に資する研究開発を基礎基盤的アプローチから推進することにより、既存の技術では実現できない革新的機能を有する材料・デバイスの創出を目的とします。
　具体的な研究分野としては、電子状態のトポロジーに関する物性物理学を中心に置き、フォトニクスやスピントロニクス分野、さらに新規機能を実現するデバイス工学への展開を対象とします。一方、実空間のトポロジーにおいても位相欠陥等のトポロジカルな性質を利用したスピン流の制御に加え、分子の幾何学的性質や絡み合いを制御するソフトマターも対象とします。
　これらの研究分野が複合的に連携することで、結晶成長技術、構造や物性の解明と制御のための計測・解析・加工プロセス技術、部素材・デバイス設計技術等の技術基盤の創出やこれらに関する基礎学理の構築も行いつつ、革新的機能を有する材料・デバイスの創出に取り組みます。

２．中間評価の概要

２－１．評価の目的、方法、評価項目及び基準

戦略的創造研究推進事業・CRESTにおける中間評価の目的、方法、評価項目及び基準に沿って実施した。

２－２．評価対象研究代表者及び研究課題

2018年度採択研究課題

（１）佐藤宇史（東北大学材料科学高等研究所　教授）

ナノスピンARPESによるハイブリッドトポロジカル材料創製

（２）塚﨑敦（東北大学金属材料研究所　教授）

トポロジカル機能界面の創出

（３）中辻知(東京大学物性研究所　特任教授）

電子構造のトポロジーを利用した機能性磁性材料の開発とデバイス創成

（４）胡暁(物質・材料研究機構国際ナノアーキテクトニクス研究拠点　MANA主任研究者）

人工グラフェンに基づくトポロジカル状態創成と新規特性開発

（５）ファムナムハイ（東京工業大学工学院　准教授）

トポロジカル表面状態を用いるスピン軌道トルク磁気メモリの創製

２－３．中間評価会の実施時期

2021年12月1日（水曜日）

２－４．評価者

研究総括

上田正仁	東京大学大学院理学系研究科　教授

領域アドバイザー

安藤陽一	ケルン大学物理学科　教授
伊藤耕三	東京大学大学院新領域創成科学研究科　教授
尾松孝茂	千葉大学大学院工学研究院　教授
川﨑雅司	東京大学大学院工学系研究科　教授
小磯深幸	九州大学マス・フォア・インダストリ研究所　教授
富永淳二	産業技術総合研究所デバイス技術研究部門　特命上席研究員
中村志保	キオクシア（株）メモリ技術研究所　参事
前野悦輝	京都大学大学院理学研究科　教授
萬伸一	理化学研究所量子コンピュータ研究センター　副センター長