トポロジカル材料科学と革新的機能創出

本研究領域は、トポロジーという新たな物質観に立脚したトポロジカル材料科学の構築と、それによる革新的な新規材料・新規機能創出を目的とし、「トポロジカル絶縁体」に代表される様々なトポロジカル量子材料に加え、磁性、光学、メカニクス、ソフトマター(高分子材料・ゲル材料など)分野など、広範な領域における”トポロジカル材料科学”の探求を通して、原理的にその性能向上の限界が顕在化してきているエレクトロニクスデバイス分野等において新たなパラダイムを築くことを目指します。 具体的には、電子材料、磁性材料、光学材料、メタマテリアル、高分子材料、分子性材料といった広範な分野での新規トポロジカル物質を開拓し、それらの材料としての設計・制御による革新的機能創出およびデバイス創成へつながる先駆的で独創的な研究を推進します。さらにトポロジカル材料科学の体系化を目指し、物理学・化学・工学・数学等の広範な学問分野の連携を推進します。これらを通じて、様々なトポロジカル物質群、機能群を統合し、従来の物質観を超えたトポロジー材料科学を構築します。 トポロジーを共通言語とした新規物質・材料開発、理論・計算研究、計測・解析技術の開発の緊密な連携を通じて、低エネルギー社会、超スマート社会といった社会的ニーズに応える、革新的材料・デバイス創出につながる物質・材料研究の新たなパラダイムを生み出します。

国立研究開発法人科学技術振興機構

• メタ原子鎖によ新奇な光トポロジカルエッジ状態の開拓
• 一般コホモロジー理論に基づいたトポロジカル材料科学理論の構築
• 磁気スキルミオン素子の構築と新規材料探索
• 有機・無機ハイブリッド系を基軸としたトポロジカルスピン材料の開発
• トポロジカル物質の非線形応答および非平衡現象の理論的研究

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