Kimura laboratory

Our research target / 我々の目指すもの

Our research aims to elucidate the origin of functionalities of solids and biomaterials and to develop new functionalities from the obtained quantum mechanical information to help realize a sustainable society.
Physical properties of solids, such as magnetism and ferroelectricity, and life phenomena, such as redox and photosynthesis, originate from the electronic states in materials and their interactions. These research fields are known as condensed matter physics and quantum biology. To clarify the electronic states provide us not only the information of the origins of the physical properties and life phenomena but also the expectation and creation of novel functionalities. To visualize the change in the electronic state, we also develop novel spectroscopic techniques using synchrotron radiation and other quantum beams. Based on the obtained information on electronic structures, we are aiming to develop novel physical properties of new materials.

Sb
BL7U
SmB6
SmB6

本研究室では，持続性社会の実現のための電子情報機器の高機能化や省電力化に役立てるために、固体や生体物質などの機能性の起源の解明と得られた量子力学的な情報からの新たな機能性発現を目指して研究を行っています。
固体の特徴的な物性である磁性や超伝導，また生命をつかさどる酸化還元反応や光合成など，物性の出現や生命現象に現れる化学反応の起源は，物質中の電子の状態や格子・分子の振動，またはそれらの間の量子力学的な相互作用によって現れます。つまり，電子や格子・分子振動，およびそれらの相互作用のすべてを観測すれば，物性や生命現象の起源を知るばかりでなく，新たな機能性の予測や創造も可能になります。
物質の電子や格子・分子の状態を観測するためには，真空紫外線や赤外・テラヘルツ線・電子線が有効です。このような研究を行うために、電子線加速器から発生するシンクロトロン光やパルスレーザー・高輝度電子線を使った新たな分光法やイメージング手法を開発することで，これまで観測できなかった新しい情報が得られます。
私達はこのような観点にたち，シンクロトロン光をはじめとする量子ビーム源を機能性の起源を見る「目」として用いることで，これまで見えなかった電子状態の変化を可視化し，そこで得られた情報を元にして新しい物質を開発し、新奇機能性の創造を目指しています。

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