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柴田　絢也 (シバタ　ジュンヤ)

  • 理工学部電気電子情報工学科　教授
  • 工業技術研究所　研究員
  • 理工学研究科電気電子情報専攻　教授
Last Updated :2024/04/23

研究者情報

学位

  • 理学（東北大学）

ホームページURL

科研費研究者番号

  • 20391972

J-Global ID

研究キーワード

  • スピントロニクスの基礎理論   物性理論   

研究分野

  • 自然科学一般 / 磁性、超伝導、強相関系

経歴

  • 2007年 - 2010年  神奈川工科大学 基礎・教養教育センター 物理系列 准教授Center for Basic Education and Integrated Learning
  • 2010年  - 東洋大学 理工学部 電気電子情報工学科 准教授
  • 2002年 - 2007年  独立行政法人理化学研究所 フロンティア研究システム 単量子操作研究グループ 量子ナノ磁性研究チーム 研究員
  • 2001年 - 2002年  日本学術振興会特別研究員(PD)

学歴

  •         - 2001年   東北大学   理学研究科   物理学専攻
  •         - 1998年   東北大学   理学研究科   物理学専攻
  •         - 1996年   立命館大学   理工学部   数学物理学科

所属学協会

  • 日本磁気学会   米国物理学会   日本物理学会   

研究活動情報

論文

書籍

  • 力学基礎
    柴田 絢也 培風館 2013年04月
  • 物理学実験
    柴田 絢也; 金長正彦; 古賀潤一郎; 田代徹; 本橋 健次; 本山美穂; 物部 秀二; 吉本 智巳 学術図書出版社 2011年09月

講演・口頭発表等

  • 磁気的に相互作用するRashba電子系におけるスピン・電荷輸送および光学的電気磁気効果の理論  [通常講演]
    柴田絢也; 竹内祥人; 河野浩; 多々良源
    日本物理学会2014年秋季大会 中部大学 2015年09月
  • スピン流によるスピン波の制御  [通常講演]
    柴田 絢也; 佐々木優太; 多々良源
    日本物理学会2013年秋季大会 2013年09月
  • 金属強磁性体におけるGilbert減衰とフィードバック効果  [通常講演]
    柴田 絢也; 河野浩
    日本物理学会2013年秋季大会 2013年09月
  • DiracおよびRashba強磁性体におけるGilbert減衰とフィードバック効果  [通常講演]
    柴田 絢也; 川端優; 酒井章雄; 藤本純治; 河野浩
    日本物理学会2013年秋季大会 2013年09月
  • Rashba型スピン軌道相互作用によるスピントルクおよびスピン起電力の理論的解析  [通常講演]
    柴田 絢也; 河野 浩
    日本物理学会2012年年次大会 広島大学 2013年03月
  • 拡散スピン流によるスピントルク  [通常講演]
    柴田 絢也; 細野一弘; 河野浩
    日本物理学会2011年秋季大会 富山大学 2011年09月
  • スピン拡散長の微視的解析  [通常講演]
    柴田 絢也; 細野一弘; 河野浩; 能崎幸雄
    日本物理学会2011年秋季大会 富山大学 2011年09月
  • スピン起電力の微視的理論-ゲージ場の方法-II  [通常講演]
    柴田 絢也; 河野 浩
    日本物理学会 2010年 第65回年次大会 岡山大学 2010年03月
  • スピンホール流によるスピントルク  [通常講演]
    柴田 絢也; 河野 浩
    日本物理学会 第64回年次大会 立教大学 2009年09月
  • スピン電場によるホール効果-ゲージ場の方法-  [通常講演]
    柴田 絢也; 河野 浩
    日本物理学会 2008年秋季大会 岩手大学 2008年09月
  • Spin Hall Current and Spin-Transfer torque in Ferromagnetic Metal  [通常講演]
    柴田 絢也; 河野 浩
    International conference on magnetism, Karlsruhe, Germany, July 26 - 31, 2009 2008年07月
  • スピン起電力の微視的理論-ゲージ場の方法-  [通常講演]
    柴田 絢也; 河野 浩
    日本物理学会 第63回年次大会 近畿大学 2008年03月
  • 強磁性/非磁性金属における逆スピンホール効果  [通常講演]
    柴田 絢也; 多々良 源; 河野 浩; 木村 崇; 大谷 義近
    日本物理学会 2007年春季大会 鹿児島大学郡元キャンパス 2007年03月
  • 電流駆動磁壁運動に対するスピン波の効果II  [通常講演]
    柴田 絢也; 多々良 源; 河野 浩; 大谷 義近
    日本物理学会 2006年秋季大会 千葉大学西千葉キャンパス 2006年09月
  • Magnetic Vortex Dynamics Induced by Spin-transfer Torque  [通常講演]
    柴田 絢也; 仲谷 栄伸; 多々良 源; 河野 浩; 大谷 義近
    International Conference of Magnetism, Kyoto, Japan, August, 22th 2006 2006年08月
  • Spin-Transfer induced Magnetic Vortex Dynamics  [通常講演]
    柴田 絢也; 仲谷 栄伸; 多々良 源; 河野 浩; 大谷 義近
    19th International Colloquium on Magnetic Films and Surface, Sendai, Japan, August, 16th 2006 2006年08月
  • 電流駆動磁壁運動に対するスピン波の効果  [通常講演]
    柴田 絢也; 多々良 源; 河野 浩; 大谷 義近
    日本物理学会 第61回年次大会 愛媛大学・松山大学 2006年03月
  • スピン流による磁気渦の運動  [通常講演]
    柴田 絢也; 多々良 源; 河野 浩; 仲谷 栄伸; 大谷 義近
    日本物理学会 2005年秋季大会 同志社大学京田辺キャンパス 2005年09月
  • Current-induced Domain Nucleation in Ferromagnet  [通常講演]
    柴田 絢也; 多々良 源; 河野 浩; 大谷 義近
    The thrid international school and conference on spintronics and quantum information technology (SPINTECH III), Awaji Island, Hyogo, Aug. 2005. 2005年08月
  • Current-induced Domain Nucleation in Ferromagnet  [通常講演]
    柴田 絢也; 多々良 源; 河野 浩; 大谷 義近
    INTERMAG 2005 Nagoya Congress Center, Nagoya, Japan April 4-8, 2005 2005年04月
  • (シンポジウム招待講演) スピン流による強磁性不安定化と磁壁生成  [通常講演]
    柴田 絢也
    日本物理学会 第60回年次大会 東京理科大学野田キャンパス 2005年03月
  • Fate of Uniform Ferromagnetism under spin surrent: Domain Nucleation  [通常講演]
    柴田 絢也; 多々良 源; 河野 浩; 大谷 義近
    APS March meeting, Los Angelse, March 21-25, 2005 2005年03月
  • スピン偏極電流における強磁性不安定化と磁壁生成  [通常講演]
    柴田 絢也; 多々良 源; 河野 浩; 大谷 義近
    日本応用磁気学会 第6回スピンエレクトロニクス専門研究会, 東京大学本郷キャンパス 2005年02月
  • スピン偏極電流による磁壁生成  [通常講演]
    柴田 絢也
    物性研ミニワークショップ”磁性体における伝導”,東京大学物性研究所 2005年02月
  • Spin wave dissipation on current-driven domain wall motion  [通常講演]
    柴田 絢也; 多々良 源; 河野 浩; 大谷 義近
    日本物理学会 第59回年次大会 福岡大学箱崎キャンパス 2004年03月
  • Modified LLG equation in the presence of a spin polarized current  [通常講演]
    柴田 絢也; 多々良 源; 河野 浩; 大谷 義近
    日本物理学会 2004年秋季大会 青森大学 2003年09月
  • 二次元正方格子系におけるナノ磁気渦運動の局在  [通常講演]
    柴田 絢也; 重藤 訓志; 大谷 義近
    日本物理学会 2003年秋季大会 岡山大学 2003年09月
  • 微小磁気円盤中におけるナノ磁気渦運動の局在  [通常講演]
    柴田 絢也; 重藤 訓志; 大谷 義近
    第27回日本応用磁気学会 学術講演会 大阪大学吹田キャンパス 2003年09月
  • Dynamics of nano-scale magnetic vortices in ferromagnetic dot array  [通常講演]
    柴田 絢也; 重藤 訓志; 大谷 義近
    International conference on magnetism, Roma, Italy, Jly 27-August 1, 2003 2003年07月
  • 二次元正方格子系におけるナノ磁気渦運動の分散関係  [通常講演]
    柴田 絢也; 重藤 訓志; 大谷 義近
    2003年 第58回年次大会 東北大学川内キャンパス 2003年03月
  • 静磁結合したナノ磁気円盤中における渦のダイナミクス  [通常講演]
    柴田 絢也; 重藤 訓志; 大谷 義近
    日本物理学会 2002年秋季大会 中部大学 2002年09月
  • 強磁性細線における磁壁のBloch振動  [通常講演]
    柴田 絢也; 新関 駒二郎
    日本物理学会2001年秋季大会 徳島大学 2001年08月
  • Bloch Oscillation of a Magnetic Domain Wall  [通常講演]
    柴田 絢也; 新関 駒二郎; 高木 伸
    ISQM-Tokyo '01,The 7th International Symposium on Foundations of Quantum Mechanics in the Light of New Technology,Advanced Research laboratory, Hitachi, Ltd., August 27th -30th,2001 2001年08月
  • 光励起された量子常誘電体での協力現象  [通常講演]
    柴田 絢也; 小川 哲生
    日本物理学会 2002年 第57回年次大会 立命館大学びわこ・くさつキャンパス 2001年03月
  • メゾスコピック自由磁壁における環境自由度の効果  [通常講演]
    柴田 絢也
    京都大学基礎物理学研究所研究会"摩擦の物理" 京都大学基礎物理学研究所 2000年11月
  • Method of Collective Degrees of Freedom in Spin Coherent State Path Integral  [通常講演]
    柴田 絢也
    XXIII International Colloquium on Group Theoretical Methods in Physics, July 31st- August 5th , 2000, Dubna, Russia 2000年08月
  • メゾスコピック強磁性体における自由磁壁の量子力学  [通常講演]
    柴田 絢也
    物性研短期研究会 "多自由度系の運動と摩擦の物理" 東京大学物性研究所 2000年03月
  • メゾスコピック強磁性体における磁壁の量子力学  [通常講演]
    柴田 絢也; 高木 伸
    日本物理学会 第54回年会 広島大学 1999年03月
  • メゾスコピック磁壁の巨視的トンネル現象の可能性について  [通常講演]
    柴田 絢也; 高木 伸
    重点領域研究 第3回 理論研究会-多自由時系としての原子集団及び原子のトンネル現象 大阪大学 1999年03月
  • スピンコヒーレント状態経路積分の連続時間形式における問題点  [通常講演]
    柴田 絢也
    第7回”非平衡系の統計物理”シンポジウム-量子性と散逸の新しい認識を探る- 筑波大学 1998年12月
  • スピンコヒーレント状態経路積分の連続時間形式における問題点  [通常講演]
    柴田 絢也; 高木 伸
    日本物理学会 1998年秋季大会 琉球大学・沖縄国際大学 1998年08月
  • Macroscopic Quantum Dynamics of a Free Domain Wall in a Ferromagnet  [通常講演]
    柴田 絢也; 高木 伸
    日本物理学会 1999年秋季大会 岩手大学 1998年08月

MISC

産業財産権

  • 特願2006-251737:バッテリー、バッテリーシステムおよびマイクロ波発信装置  2006年09月15日
    多々良源  独立行政法人理化学研究所、公立大学法人首都大学東京、学校法人慶應義塾
  • 特願2005-006861:磁気情報記録素子、磁気情報記録媒体および磁気情報記録素子の磁壁生成方法  2005年01月13日
    大谷義近  独立行政法人理化学研究所

受賞

  • 2010年 日本物理学会第15回論文賞
     JPN

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2017年04月 -2021年03月 
    代表者 : 多々良 源; 河野 浩; 柴田 絢也; 岸根 順一郎
     
    多岐にわたるスピントロニクス現象に対して、有効ゲージ場の観点で統一的な理論体型を提示し明快な物理的理解を与えた。磁化構造がゆっくり変動した極限では磁化構造から現れる有効ゲージ場は通常の電磁気学と全く同じ数学的構造をもち、スピンの輸送現象は電磁気と全く同等の記述に収まる。この中には電流によって発生するスピン移行トルク、磁化から発生するスピン起電力などがあり、磁気モノポールも現れる。一方非断熱ゲージ場の効果としてはスピン流生成に用いられるスピンポンピング効果、磁性体の反対称相互作用などがある。スピン有効電磁場は電荷や光などの自由度にも結合し方向依存した光伝搬などの特異な挙動も明らかにした。
  • 時間反転対称性の破れたRashba電子系における非線形光学応答の理論的解析
    科学研究費 基盤研究（C）
    研究期間 : 2018年04月 -2020年03月 
    代表者 : 柴田 絢也
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2013年04月 -2016年03月 
    代表者 : 多々良 源; 柴田 絢也; 竹内 祥人; 河野 浩
     
    スピントロニクスにおいて基本的技術となるのはスピン流と他自由度との変換である。本研究ではスピン流と電流や光などとの変換メカニズムの微視的視点からの理論的解明を進め以下の成果を得た。まず、スピン軌道相互作用を用いたスピン流から電流への変換は電子スピンにはたらく有効電磁場が引き起こしていることを示した。この電磁場はモノポールももつ物質に特有のものである。次にこの有効電磁場が作る電子の流れがドップラー効果により、光応答において入射方向により透過率が変化する方向二色性を生み出していることを明らかにした。また、温度勾配によって生じる輸送現象を記述する熱ベクトルポテンシャル理論の定式化をおこなった。
  • スピン流輸送現象の微視的理論
    科学研究費 基盤研究（Ｂ）（一般）
    研究期間 : 2010年 -2012年 
    代表者 : 多々良源
  • 強磁性ナノ金属における電流磁化応答の微視的理論
    科学研究費 若手研究（Ｂ）
    研究期間 : 2010年 -2012年 
    代表者 : 柴田絢也
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2007年 -2010年 
    代表者 : 多々良 源; 河野 浩; 柴田 絢也
     
    スピントロニクスの重要な課題であるスピン流の生成と電流への変換メカニズムについて、スピンポンピング効果と逆スピンホール効果を対象に理論解析を行った。その結果、生成されたスピン流からの電流生成現象は、スピンの感じる実効的電磁気学の枠組みで見通しよく理解できることを明らかにした。さらにこの実効電磁場には新種のモノポール（スピンダンピングモノポール）が存在するという著しい特徴を見出し、このモノポールがスピン流と電流を結びつける上で本質的な役割を演じていることを示した。
  • 強磁性金属磁化ダイナミクスにおける電流及びスピン流生成に関する理論的研究
    科学研究費 若手研究（Ｂ）
    研究期間 : 2008年 -2009年
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2007年 -2008年 
    代表者 : 河野 浩; 多々良 源; 柴田 絢也
     
    1. 電流と磁化の相互作用の統一的記述 電流が磁化に及ぼす効果である「スピントルク」、および時間・空間変化する磁化が電子に及ぼす「スピン駆動力」(あるいは、その結果として生じる「スピン起電力」)は、互いに作用・反作用の関係にあり、有効作用により統一的に記述するととができる。スピン移行トルクとその反作用について、対応する有効作用を導出した。これは、局在磁性体・遍歴磁性体のタイプに関係なく適用することが出来、少なくとも概念上は、第一原理計算との融合に際して重要になると期待される。 2. スピントルクの公式の導出 第一原理計算によりスピントルクを計算するのに有用な公式の導出を目標に、まずは微小振幅の方法に基づいて公式を導いた。 3. スピン起電力による逆スピンホール効果の理論 磁化ダイナミクスによりスピン起電力(スピンに依存した有効電場)が生じ電流(伝導度の対角成分)が流れるが、スピン軌道相互作用の存在により生じるホール電流(伝導度の非対角成分)を調べた。この現象は、正確な意味で、スピンホール効果の逆効果に対応している。
  • ナノ強磁性磁化ダイナミクスにおける電流誘起に関する理論的研究
    住友財団 基礎科学研究助成
    研究期間 : 2007年 -2007年 
    代表者 : 柴田 絢也
  • 金属ナノ強磁性体における電流とスピンの相互作用が金する現象の理論的研究
    倉田日立科学技術財団 倉田奨励金
    研究期間 : 2007年 -2007年 
    代表者 : 柴田 絢也
  • メゾスコピック磁性体における巨視的トンネル現象の理論
    科学研究費 特別研究員奨励費
    研究期間 : 2002年 -2003年
  • スピントロニクスの基礎理論， 磁化と電流が相互に起因する現象の理論的研究

委員歴

  • 2018年04月 - 現在   日本物理学会   受賞候補等推薦委員会委員
  • 2011年11月 - 2013年03月   日本物理学会第68期新著紹介小委員会委員
  • 2009年 - 2010年   日本物理学会 領域3 運営委員(世話人)

その他のリンク

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