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Advance

Jyunya Shibata

    Department of Electrical and Electronic Engineering　Professor
    Research Institute of Industrial Technology　Researcher
    Course of Electricity， Electronics and Communications　Professor
Last Updated :2025/05/24

Researcher Information

URL

Research funding number

  • 20391972

J-Global ID

Research Interests

  • スピントロニクスの基礎理論   物性理論   

Research Areas

  • Natural sciences / Magnetism, superconductivity, and strongly correlated systems

Academic & Professional Experience

  • 2007 - 2010  Kanagawa Institute of TechnologyCenter for Basic Education and Integrated Learning
  • 2010  東洋大学 理工学部 電気電子情報工学科 准教授
  • 2002 - 2007  RIKEN
  • 2001 - 2002  日本学術振興会特別研究員(PD)

Education

  •        - 2001  Tohoku University  理学研究科  物理学専攻
  •        - 1998  Tohoku University  理学研究科  物理学専攻
  •        - 1996  Ritsumeikan University  College of Science and Engineering  数学物理学科

Association Memberships

  • 日本磁気学会   米国物理学会   日本物理学会   

Published Papers

Books etc

  • 力学基礎
    柴田 絢也 培風館 2013/04
  • 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 2011/09

Conference Activities & Talks

  • 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  [Not invited]
    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  2015/09
  • スピン流によるスピン波の制御  [Not invited]
    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  2013/09
  • 金属強磁性体におけるGilbert減衰とフィードバック効果  [Not invited]
    柴田 絢也; 河野浩
    日本物理学会2013年秋季大会  2013/09
  • 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  [Not invited]
    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  2013/09
  • 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  [Not invited]
    柴田 絢也; 河野 浩
    日本物理学会2012年年次大会 広島大学  2013/03
  • 拡散スピン流によるスピントルク  [Not invited]
    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  2011/09
  • スピン拡散長の微視的解析  [Not invited]
    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  2011/09
  • スピン起電力の微視的理論-ゲージ場の方法-II  [Not invited]
    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  2010/03
  • スピンホール流によるスピントルク  [Not invited]
    柴田 絢也; 河野 浩
    日本物理学会 第64回年次大会 立教大学  2009/09
  • スピン電場によるホール効果-ゲージ場の方法-  [Not invited]
    柴田 絢也; 河野 浩
    日本物理学会 2008年秋季大会 岩手大学  2008/09
  • Spin Hall Current and Spin-Transfer torque in Ferromagnetic Metal  [Not invited]
    柴田 絢也; 河野 浩
    International conference on magnetism, Karlsruhe, Germany, July 26 - 31, 2009  2008/07
  • スピン起電力の微視的理論-ゲージ場の方法-  [Not invited]
    柴田 絢也; 河野 浩
    日本物理学会 第63回年次大会 近畿大学  2008/03
  • 強磁性/非磁性金属における逆スピンホール効果  [Not invited]
    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  2007/03
  • 電流駆動磁壁運動に対するスピン波の効果II  [Not invited]
    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  2006/09
  • Magnetic Vortex Dynamics Induced by Spin-transfer Torque  [Not invited]
    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  2006/08
  • Spin-Transfer induced Magnetic Vortex Dynamics  [Not invited]
    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  2006/08
  • 電流駆動磁壁運動に対するスピン波の効果  [Not invited]
    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  2006/03
  • スピン流による磁気渦の運動  [Not invited]
    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  2005/09
  • Current-induced Domain Nucleation in Ferromagnet  [Not invited]
    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.  2005/08
  • Current-induced Domain Nucleation in Ferromagnet  [Not invited]
    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  2005/04
  • (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  [Not invited]
    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  2005/03
  • Fate of Uniform Ferromagnetism under spin surrent: Domain Nucleation  [Not invited]
    柴田 絢也; 多々良 源; 河野 浩; 大谷 義近
    APS March meeting, Los Angelse, March 21-25, 2005  2005/03
  • スピン偏極電流における強磁性不安定化と磁壁生成  [Not invited]
    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  2005/02
  • スピン偏極電流による磁壁生成  [Not invited]
    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  2005/02
  • Spin wave dissipation on current-driven domain wall motion  [Not invited]
    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  2004/03
  • Modified LLG equation in the presence of a spin polarized current  [Not invited]
    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  2003/09
  • 二次元正方格子系におけるナノ磁気渦運動の局在  [Not invited]
    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  2003/09
  • 微小磁気円盤中におけるナノ磁気渦運動の局在  [Not invited]
    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  2003/09
  • Dynamics of nano-scale magnetic vortices in ferromagnetic dot array  [Not invited]
    柴田 絢也; 重藤 訓志; 大谷 義近
    International conference on magnetism, Roma, Italy, Jly 27-August 1, 2003  2003/07
  • 二次元正方格子系におけるナノ磁気渦運動の分散関係  [Not invited]
    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  2003/03
  • 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  [Not invited]
    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  2002/09
  • 強磁性細線における磁壁のBloch振動  [Not invited]
    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  2001/08
  • Bloch Oscillation of a Magnetic Domain Wall  [Not invited]
    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  2001/08
  • 光励起された量子常誘電体での協力現象  [Not invited]
    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  2001/03
  • メゾスコピック自由磁壁における環境自由度の効果  [Not invited]
    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  2000/11
  • Method of Collective Degrees of Freedom in Spin Coherent State Path Integral  [Not invited]
    柴田 絢也
    XXIII International Colloquium on Group Theoretical Methods in Physics, July 31st- August 5th , 2000, Dubna, Russia  2000/08
  • メゾスコピック強磁性体における自由磁壁の量子力学  [Not invited]
    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  2000/03
  • メゾスコピック強磁性体における磁壁の量子力学  [Not invited]
    柴田 絢也; 高木 伸
    日本物理学会 第54回年会 広島大学  1999/03
  • 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  [Not invited]
    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  1999/03
  • 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  [Not invited]
    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  1998/12
  • 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  [Not invited]
    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  1998/08
  • Macroscopic Quantum Dynamics of a Free Domain Wall in a Ferromagnet  [Not invited]
    柴田 絢也; 高木 伸
    日本物理学会 1999年秋季大会 岩手大学  1998/08

MISC

Industrial Property Rights

  • 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/09/15
    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/01/13
    大谷義近  独立行政法人理化学研究所

Awards & Honors

  • 2010 日本物理学会第15回論文賞
     JPN

Research Grants & Projects

  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2017/04 -2021/03 
    Author : Tatara Gen
     
    A comprehensive theory of spintronics phenomena was presented based on the concept of effective gauge field. An effective gauge field generally arises when we change a basis to describe system and describes low energy properties of the system. In the case of ferromagnetic metals, it arises from structures of localized spin (magnetization) and couples to spin current of conduction electron. The spin gauge field has adiabatic and nonadiabatic (off-diagonal) components, consisting an SU(2) gauge field. The adiabatic component gives rise to spin Berry's phase, topological Hall effect and spin motive force, while nonadiabatic components are essential for spin-transfer torque and spin pumping effects by inducing nonequilibrium spin accumulation. Effects of photons and heat are discussed within the effective gauge theory.
  • 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）
    Date (from‐to) : 2018/04 -2020/03 
    Author : 柴田 絢也
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2013/04 -2016/03 
    Author : Tatara Gen; SHIBATA Junya; TAKEUCHI Akihito; KONO Hiroshi
     
    Conversion of spin to other degrees of freedom is essential in spintronics. We have studied the conversion mechanisms of spin to electric current and light by a microscopic theory and obtained the following results. We have shown that the spin-charge conversion induced by spin-orbit interaction is described in terms of an effective electromagnetic field acting on electron spin. This effective field is an extension of spin Berry's phase to include spin-orbit interaction. We further demonstrated that the effective electromagnetic field results in a directional dichroism for light by causing the Doppler shift with respect to the intrinsic flow of electron spin. We have also presented a thermal vector potential formulation for describing thermal transport phenomena.
  • 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）
    Date (from‐to) : 2010 -2012 
    Author : 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）
    Date (from‐to) : 2010 -2012 
    Author : 柴田絢也
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2007 -2010 
    Author : TATARA Gen
     
    Spin pumping effect and inverse spin Hall effect are studied theoretically. It is found that the pumping of spin current and its conversion into electriccurrent are understood clearly in terms of an effective electromagnetic field for electron spin. The effective field was shown to contain new monopole (spin damping monopole), which plays an essential role in spin-charge conversion.
  • 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）
    Date (from‐to) : 2008 -2009
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    Date (from‐to) : 2007 -2008 
    Author : 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
    Date (from‐to) : 2007 -2007 
    Author : 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
    Date (from‐to) : 2007 -2007 
    Author : 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
    Date (from‐to) : 2002 -2003
  • 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

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