研究者詳細

顔写真

ノムラ ユウスケ
野村 悠祐
Yusuke Nomura
所属
金属材料研究所 理研・物理学専攻金属物理学講座
職名
教授
学位
  • 博士(工学)(東京大学)

  • 修士(工学)(東京大学)

e-Rad 研究者番号
20793756
Researcher ID

経歴 5

  • 2024年4月 ~ 継続中
    東北大学 金属材料研究所 金属物性論研究部門 教授

  • 2022年4月 ~ 2024年3月
    慶應義塾大学 理工学部 物理情報工学科 准教授

  • 2019年4月 ~ 2022年3月
    理化学研究所 創発物性科学研究センター 研究員

  • 2016年9月 ~ 2019年3月
    東京大学 大学院工学系研究科 物理工学専攻 助教

  • 2015年4月 ~ 2016年8月
    エコール・ポリテクニーク 博士研究員

学歴 3

  • 東京大学 大学院工学系研究科 物理工学専攻

    2010年4月 ~ 2015年3月

  • 東京大学 理学部 物理学科

    2008年4月 ~ 2010年3月

  • 東京大学 教養学部 理科I類

    2006年4月 ~ 2008年3月

委員歴 1

  • 日本物理学会 運営委員 (領域7)

    2020年4月 ~ 2021年3月

所属学協会 2

  • アメリカ物理学会

    2013年2月 ~ 継続中

  • 日本物理学会

    2011年1月 ~ 継続中

研究キーワード 3

  • 機械学習

  • 計算物質科学

  • 物性物理

研究分野 1

  • 自然科学一般 / 磁性、超伝導、強相関系 /

受賞 7

  1. 東北大学ディスティングイッシュトリサーチャー

    2025年5月

  2. 令和7年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞

    2025年4月

  3. 第17回凝縮系科学賞

    2022年11月

  4. IOP Trusted Reviewer

    2021年9月

  5. Emerging Leaders 2020

    2020年4月 Journal of Physics: Condensed Matter

  6. 日本物理学会 若手奨励賞 (領域7)

    2017年3月

  7. 工学系研究科長賞(物理工学専攻)

    2015年3月 東京大学大学院

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論文 75

  1. Strong-coupling high- Tc superconductivity in doped correlated band insulators 査読有り

    Yusuke Nomura, Motoharu Kitatani, Shiro Sakai, Ryotaro Arita

    Physical Review B 2025年7月17日

    DOI: 10.1103/dygc-94fq  

  2. Strain-tuning for superconductivity in La3Ni2O7 thin films 査読有り

    Motoki Osada, Chieko Terakura, Akiko Kikkawa, Masamichi Nakajima, Hsiao-Yi Chen, Yusuke Nomura, Yoshinori Tokura, Atsushi Tsukazaki

    Communications Physics 2025年6月12日

    DOI: 10.1038/s42005-025-02154-6  

  3. Quantum Many-Body Solver Using Artificial Neural Networks and its Applications to Strongly Correlated Electron Systems 招待有り 査読有り

    Yusuke Nomura, Masatoshi Imada

    Journal of the Physical Society of Japan 2025年3月15日

    DOI: 10.7566/JPSJ.94.031001  

  4. Ab initio study on heavy-fermion behavior in LiV2O4 : Role of Hund's coupling and stability 査読有り

    Steffen Backes, Yusuke Nomura, Ryotaro Arita, Hiroshi Shinaoka

    Physical Review B 2025年1月2日

    DOI: 10.1103/PhysRevB.111.L041102  

  5. Variation of electron-electron interaction in pyrochlore structures 査読有り

    Jianyu Li, Ji Liu, Mingjun Han, Waqas Haider, Yusuke Nomura, Ho-Kin Tang

    Physical Review B 2024年12月31日

    DOI: 10.1103/PhysRevB.110.245147  

  6. Bypassing the lattice BCS–BEC crossover in strongly correlated superconductors through multiorbital physics 査読有り

    Niklas Witt, Yusuke Nomura, Sergey Brener, Ryotaro Arita, Alexander I. Lichtenstein, Tim O. Wehling

    npj Quantum Materials 2024年12月10日

    DOI: 10.1038/s41535-024-00706-7  

  7. Derivation of low-energy Hamiltonians for heavy-fermion materials 査読有り

    E. A. Ghioldi, Zhentao Wang, L. M. Chinellato, Jian-Xin Zhu, Yusuke Nomura, Ryotaro Arita, W. Simeth, M. Janoschek, F. Ronning, C. D. Batista

    Physical Review B 2024年11月8日

    DOI: 10.1103/PhysRevB.110.195123  

  8. Ab initio studies on interactions in K3 C60 under high pressure 査読有り

    Li, J., Cao, Z., Su, J., Wang, R., Li, H., Nomura, Y., Yang, X., Tang, H.-K.

    Physical Review B 109 (13) 2024年4月23日

    DOI: 10.1103/PhysRevB.109.134513  

    ISSN:2469-9969 2469-9950

  9. Boltzmann machines and quantum many-body problems 査読有り

    Nomura, Y.

    Journal of Physics Condensed Matter 36 (7) 2024年2月21日

    DOI: 10.1088/1361-648X/ad0916  

    ISSN:1361-648X 0953-8984

  10. Density functional theory 招待有り 査読有り

    Nomura, Y., Akashi, R.

    Encyclopedia of Condensed Matter Physics 2024年

    DOI: 10.1016/B978-0-323-90800-9.00148-7  

  11. Variational benchmarks for quantum many-body problems 査読有り

    Yusuke Nomura

    Science 2024年

    DOI: 10.1126/SCIENCE.ADG9774  

  12. Instability of the Pa 3¯ fulleride Cs3 C60 at ambient pressure and superconducting state of the fcc phase 査読有り

    Yue, C., Nomura, Y., Prassides, K., Werner, P.

    Physical Review B 108 (22) 2023年12月26日

    DOI: 10.1103/PhysRevB.108.L220508  

    ISSN:2469-9969 2469-9950

  13. Observation of anomalous Hall resonance of massive Dirac fermions in topological kagome-lattice magnet 査読有り

    Okamura, Y., Shoriki, K., Nomura, Y., Fujishiro, Y., Kitaori, A., Kanazawa, N., Arita, R., Tokura, Y., Takahashi, Y.

    npj Quantum Materials 8 (1) 2023年10月12日

    DOI: 10.1038/s41535-023-00589-0  

    ISSN:2397-4648

  14. Visualization of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:math> orbital electrons in a pyrochlore-type oxide 査読有り

    Shunsuke Kitou, Yoshio Kaneko, Yuiga Nakamura, Kunihisa Sugimoto, Yusuke Nomura, Ryotaro Arita, Yoshinori Tokura, Hiroshi Sawa, Taka-hisa Arima

    Physical Review B 108 (2) 2023年7月21日

    出版者・発行元: American Physical Society (APS)

    DOI: 10.1103/physrevb.108.024103  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

  15. Ab initio materials design of superconductivity in d 9nickelates 査読有り

    Kitatani, M., Nomura, Y., Hirayama, M., Arita, R.

    APL Materials 11 (3) 2023年3月1日

    DOI: 10.1063/5.0097618  

    ISSN:2166-532X

  16. A microscopic Kondo lattice model for the heavy fermion antiferromagnet CeIn3 査読有り

    Simeth, W., Wang, Z., Ghioldi, E.A., Fobes, D.M., Podlesnyak, A., Sung, N.H., Bauer, E.D., Lass, J., Flury, S., Vonka, J., Mazzone, D.G., Niedermayer, C., Nomura, Y., Arita, R., Batista, C.D., Ronning, F., Janoschek, M.

    Nature Communications 14 (1) 2023年

    DOI: 10.1038/s41467-023-43947-z  

    ISSN:2041-1723

  17. Doping Asymmetry and Layer-Selective Metal-Insulator Transition in Trilayer K3+x C60 査読有り

    Yue, C., Nomura, Y., Werner, P.

    Physical Review Letters 129 (6) 2022年8月5日

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.066403  

    ISSN:1079-7114 0031-9007

  18. Fermi Surface Expansion above Critical Temperature in a Hund Ferromagnet 査読有り

    Nomura, Y., Sakai, S., Arita, R.

    Physical Review Letters 128 (20) 2022年5月20日

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.206401  

    ISSN:1079-7114 0031-9007

  19. Investigating Network Parameters in Neural-Network Quantum States 査読有り

    Nomura, Y.

    Journal of the Physical Society of Japan 91 (5) 2022年5月15日

    DOI: 10.7566/JPSJ.91.054709  

    ISSN:1347-4073 0031-9015

  20. Magnetic structures and electronic properties of cubic-pyrochlore ruthenates from first principles 査読有り

    Huebsch, M.-T., Nomura, Y., Sakai, S., Arita, R.

    Journal of Physics Condensed Matter 34 (19) 194003-194003 2022年5月11日

    出版者・発行元: {IOP} Publishing

    DOI: 10.1088/1361-648X/ac513c  

    ISSN:1361-648X 0953-8984

  21. Superconductivity in infinite-layer nickelates 招待有り 査読有り

    Nomura, Y., Arita, R.

    Reports on Progress in Physics 85 (5) 052501-052501 2022年5月1日

    出版者・発行元: {IOP} Publishing

    DOI: 10.1088/1361-6633/ac5a60  

    ISSN:1361-6633 0034-4885

  22. Ab Initio Downfolding Based on the GW Approximation for Infinite-Layer Nickelates 招待有り 査読有り

    Hirayama, Motoaki, Nomura, Yusuke, Arita, Ryotaro

    Front. Phys. 10 824144 2022年

    DOI: 10.3389/FPHY.2022.824144  

  23. Orbital Isotropy of Magnetic Fluctuations in Correlated Electron Materials Induced by Hund's Exchange Coupling 査読有り

    Stepanov, E.A., Nomura, Y., Lichtenstein, A.I., Biermann, S.

    Physical Review Letters 127 (20) 2021年11月12日

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.207205  

    ISSN:1079-7114 0031-9007

  24. Ab initio derivation of low-energy Hamiltonians for systems with strong spin-orbit interaction: Application to Ca5Ir3O12 査読有り

    Maxime Charlebois, Jean-Baptiste Morée, Kazuma Nakamura, Yusuke Nomura, Terumasa Tadano, Yoshihide Yoshimoto, Youhei Yamaji, Takumi Hasegawa, Kazuyuki Matsuhira, Masatoshi Imada

    Physical Review B 104 (7) 2021年8月26日

    DOI: 10.1103/PhysRevB.104.075153  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

  25. Dirac-Type Nodal Spin Liquid Revealed by Refined Quantum Many-Body Solver Using Neural-Network Wave Function, Correlation Ratio, and Level Spectroscopy 査読有り

    Yusuke Nomura, Masatoshi Imada

    Physical Review X 11 (3) 2021年8月12日

    DOI: 10.1103/PhysRevX.11.031034  

    ISSN:2160-3308

  26. Purifying Deep Boltzmann Machines for Thermal Quantum States 査読有り

    Nomura, Y., Yoshioka, N., Nori, F.

    Physical Review Letters 127 (6) 2021年8月4日

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.060601  

    ISSN:1079-7114 0031-9007

  27. qeirreps: An open-source program for QUANTUM ESPRESSO to compute irreducible representations of Bloch wavefunctions 査読有り

    Matsugatani, A., Ono, S., Nomura, Y., Watanabe, H.

    Computer Physics Communications 264 107948-107948 2021年7月

    出版者・発行元: Elsevier {BV}

    DOI: 10.1016/j.cpc.2021.107948  

    ISSN:0010-4655

  28. Fully filling-controlled pyrochlore ruthenates: Emergent ferromagnetic-metal state and geometrical Hall effect 査読有り

    Kaneko, R., Ueda, K., Sakai, S., Nomura, Y., Huebsch, M.-T., Arita, R., Tokura, Y.

    Physical Review B 103 (20) 2021年5月17日

    DOI: 10.1103/PhysRevB.103.L201111  

    ISSN:2469-9969 2469-9950

  29. Helping restricted Boltzmann machines with quantum-state representation by restoring symmetry 招待有り 査読有り

    Nomura, Y.

    Journal of Physics Condensed Matter 33 (17) 174003-174003 2021年4月28日

    出版者・発行元: {IOP} Publishing

    DOI: 10.1088/1361-648X/abe268  

    ISSN:1361-648X 0953-8984

  30. RESPACK: An ab initio tool for derivation of effective low-energy model of material 査読有り

    Kazuma Nakamura, Yoshihide Yoshimoto, Yusuke Nomura, Terumasa Tadano, Mitsuaki Kawamura, Taichi Kosugi, Kazuyoshi Yoshimi, Takahiro Misawa, Yuichi Motoyama

    Computer Physics Communications 261 107781-107781 2021年4月

    出版者・発行元: Elsevier {BV}

    DOI: 10.1016/j.cpc.2020.107781  

    ISSN:0010-4655

  31. Geometrical Hall effect and momentum-space Berry curvature from spin-reversed band pairs 査読有り

    Max Hirschberger, Yusuke Nomura, Hiroyuki Mitamura, Atsushi Miyake, Takashi Koretsune, Yoshio Kaneko, Leonie Spitz, Yasujiro Taguchi, Akira Matsuo, Koichi Kindo, Ryotaro Arita, Masashi Tokunaga, Yoshinori Tokura

    Physical Review B 103 (4) 2021年1月25日

    DOI: 10.1103/PhysRevB.103.L041111  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

  32. Magnetic exchange coupling in cuprate-analog d9 nickelates 査読有り

    Nomura, Y., Nomoto, T., Hirayama, M., Arita, R.

    Physical Review Research 2 (4) 2020年10月27日

    DOI: 10.1103/PhysRevResearch.2.043144  

    ISSN:2643-1564

  33. Efficient ab initio Migdal-Eliashberg calculation considering the retardation effect in phonon-mediated superconductors 査読有り

    Wang, T., Nomoto, T., Nomura, Y., Shinaoka, H., Otsuki, J., Koretsune, T., Arita, R.

    Physical Review B 102 (13) 2020年10月8日

    DOI: 10.1103/PhysRevB.102.134503  

    ISSN:2469-9969 2469-9950

  34. Higgs-mode resonance in third harmonic generation in NbN superconductors: Multiband electron-phonon coupling, impurity scattering, and polarization-angle dependence 査読有り

    Naoto Tsuji, Yusuke Nomura

    Physical Review Research 2 (4) 2020年10月6日

    DOI: 10.1103/PhysRevResearch.2.043029  

    eISSN:2643-1564

  35. Machine learning quantum states — extensions to fermion–boson coupled systems and excited-state calculations 査読有り

    Nomura, Y.

    Journal of the Physical Society of Japan 89 (5) 054706-054706 2020年5月15日

    出版者・発行元: Physical Society of Japan

    DOI: 10.7566/JPSJ.89.054706  

    ISSN:1347-4073 0031-9015

  36. Materials design of dynamically stable d9 layered nickelates 査読有り

    Hirayama, M., Tadano, T., Nomura, Y., Arita, R.

    Physical Review B 101 (7) 2020年2月7日

    DOI: 10.1103/PhysRevB.101.075107  

    ISSN:2469-9969 2469-9950

  37. Wannier90 as a community code: New features and applications 査読有り

    Pizzi, G., Vitale, V., Arita, R., Bl{\"u}gel, S., Freimuth, F., G{\'e}ranton, G., Gibertini, M., Gresch, D., Johnson, C., Koretsune, T., Iba\&amp, ntilde, ez-Azpiroz, J., Lee, H., Lihm, J.-M., Marchand, D., Marrazzo, A., Mokrousov, Y., Mustafa, J.I., Nohara, Y., Nomura, Y., Paulatto, L., Ponc{\'e}, S., Ponweiser, T., Qiao, J., Th{\"o}le, F., Tsirkin, S.S., Wierzbowska, M., Marzari, N., Vanderbilt, D., Souza, I., Mostofi, A.A., Yates, J.R.

    Journal of Physics Condensed Matter 32 (16) 2020年

    DOI: 10.1088/1361-648X/ab51ff  

    ISSN:1361-648X 0953-8984

  38. Efficient implementation of the continuous-time interaction-expansion quantum Monte Carlo method 査読有り

    Shinaoka, H., Nomura, Y., Gull, E.

    Computer Physics Communications 252 2020年

    DOI: 10.1016/j.cpc.2019.06.016  

    ISSN:0010-4655

  39. Formation of a two-dimensional single-component correlated electron system and band engineering in the nickelate superconductor NdNiO2 査読有り

    Nomura, Y., Hirayama, M., Tadano, T., Yoshimoto, Y., Nakamura, K., Arita, R.

    Physical Review B 100 (20) 2019年11月26日

    出版者・発行元: American Physical Society ({APS})

    DOI: 10.1103/PhysRevB.100.205138  

    ISSN:2469-9969 2469-9950

  40. Strong-coupling formula for momentum-dependent susceptibilities in dynamical mean-field theory 査読有り

    Otsuki, Junya, Yoshimi, Kazuyoshi, Shinaoka, Hiroshi, Nomura, Yusuke

    Physical Review B 99 (16) 2019年

    DOI: 10.1103/PHYSREVB.99.165134  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

  41. Ab initio derivation of an effective Hamiltonian for the La2 CuO4/ La1.55 Sr0.45 CuO4 heterostructure 査読有り

    Tadano, T., Nomura, Y., Imada, M.

    Physical Review B 99 (15) 2019年

    DOI: 10.1103/PhysRevB.99.155148  

    ISSN:2469-9969 2469-9950

  42. Constructing exact representations of quantum many-body systems with deep neural networks 査読有り

    Carleo, G., Nomura, Y., Imada, M.

    Nature Communications 9 (1) 2018年

    DOI: 10.1038/s41467-018-07520-3  

    ISSN:2041-1723

  43. Stripe and superconducting order competing in the Hubbard model on a square lattice studied by a combined variational Monte Carlo and tensor network method 査読有り

    Darmawan, A.S., Nomura, Y., Yamaji, Y., Imada, M.

    Physical Review B 98 (20) 2018年

    DOI: 10.1103/PhysRevB.98.205132  

    ISSN:2469-9969 2469-9950

  44. Nonempirical Calculation of Superconducting Transition Temperatures in Light-Element Superconductors 招待有り 査読有り

    Arita, R., Koretsune, T., Sakai, S., Akashi, R., Nomura, Y., Sano, W.

    Advanced Materials 29 (25) 2017年

    DOI: 10.1002/adma.201602421  

    ISSN:1521-4095 0935-9648

  45. Restricted Boltzmann machine learning for solving strongly correlated quantum systems 査読有り

    Yusuke Nomura, Andrew S. Darmawan, Youhei Yamaji, Masatoshi Imada

    Physical Review B 96 (20) 2017年

    DOI: 10.1103/PHYSREVB.96.205152  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

  46. Electronic Phase Separation and Dramatic Inverse Band Renormalization in the Mixed-Valence Cuprate LiCu2 O2 査読有り

    Moser, S., Nomura, Y., Moreschini, L., Gatti, G., Berger, H., Bugnon, P., Magrez, A., Jozwiak, C., Bostwick, A., Rotenberg, E., Biermann, S., Grioni, M.

    Physical Review Letters 118 (17) 2017年

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.118.176404  

    ISSN:1079-7114 0031-9007

  47. pi-electron S=1/2 quantum spin-liquid state in an ionic polyaromatic hydrocarbon 査読有り

    Yasuhiro Takabayashi, Melita Menelaou, Hiroyuki Tamura, Nayuta Takemori, Takashi Koretsune, Aleš Štefančič, Gyöngyi Klupp, A. Johan C. Buurma, Yusuke Nomura, Ryotaro Arita, Denis Arčon, Matthew J. Rosseinsky, Kosmas Prassides

    Nature Chemistry 9 (7) 635-643 2017年

    DOI: 10.1038/NCHEM.2764  

    ISSN:1755-4330

    eISSN:1755-4349

  48. Enhancing superconductivity in A3 C60 fullerides 査読有り

    Kim, M., Nomura, Y., Ferrero, M., Seth, P., Parcollet, O., Georges, A.

    Physical Review B 94 (15) 2016年

    DOI: 10.1103/PhysRevB.94.155152  

    ISSN:2469-9969 2469-9950

  49. Ab initio GW plus cumulant calculation for isolated band systems: Application to organic conductor (TMTSF)2PF6 and transition-metal oxide SrVO3 査読有り

    Nakamura, K., Nohara, Y., Yosimoto, Y., Nomura, Y.

    Physical Review B 93 (8) 2016年

    DOI: 10.1103/PhysRevB.93.085124  

    ISSN:2469-9969 2469-9950

  50. Long-range orders and spin/orbital freezing in the two-band Hubbard model 査読有り

    Steiner, K., Hoshino, S., Nomura, Y., Werner, P.

    Physical Review B 94 (7) 2016年

    DOI: 10.1103/PhysRevB.94.075107  

    ISSN:2469-9969 2469-9950

  51. Self-optimized superconductivity attainable by interlayer phase separation at cuprate interfaces 査読有り

    Takahiro Misawa, Yusuke Nomura, Silke Biermann, Masatoshi Imada

    Science Advances 2 (7) 2016年

    DOI: 10.1126/SCIADV.1600664  

    ISSN:2375-2548

  52. Exotic s-wave superconductivity in alkali-doped fullerides 招待有り 査読有り

    Nomura, Y., Sakai, S., Capone, M., Arita, R.

    Journal of Physics Condensed Matter 28 (15) 2016年

    DOI: 10.1088/0953-8984/28/15/153001  

    ISSN:1361-648X 0953-8984

  53. Ab Initio Studies on Superconductivity in Alkali-Doped Fullerides Preface

    Yusuke Nomura

    Ab Initio Studies on Superconductivity in Alkali-doped Fullerides 2016年

  54. Methods: Ab Initio Downfolding and Model-Calculation Techniques

    Yusuke Nomura

    Ab Initio Studies on Superconductivity in Alkali-doped Fullerides 2016年

    DOI: 10.1007/978-981-10-1442-0_2  

  55. Introduction to Superconductivity in Alkali-Doped Fullerides

    Yusuke Nomura

    Ab Initio Studies on Superconductivity in Alkali-doped Fullerides 2016年

    DOI: 10.1007/978-981-10-1442-0_1  

  56. Application of cDFPT to Alkali-Doped Fullerides

    Yusuke Nomura

    Ab Initio Studies on Superconductivity in Alkali-doped Fullerides 2016年

    DOI: 10.1007/978-981-10-1442-0_3  

  57. Ab Initio Studies on Superconductivity in Alkali-Doped Fullerides Concluding Remarks

    Yusuke Nomura

    Ab Initio Studies on Superconductivity in Alkali-doped Fullerides 2016年

    DOI: 10.1007/978-981-10-1442-0_5  

  58. Analysis of Low-Energy Hamiltonians with Extended DMFT

    Yusuke Nomura

    Ab Initio Studies on Superconductivity in Alkali-doped Fullerides 2016年

    DOI: 10.1007/978-981-10-1442-0_4  

  59. Negative sign problem in continuous-time quantum Monte Carlo: Optimal choice of single-particle basis for impurity problems 査読有り

    Shinaoka, H., Nomura, Y., Biermann, S., Troyer, M., Werner, P.

    Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics 92 (19) 2015年

    DOI: 10.1103/PhysRevB.92.195126  

    ISSN:1550-235X 1098-0121

  60. Hidden fermionic excitation in the superconductivity of the strongly attractive Hubbard model 査読有り

    Sakai, S., Civelli, M., Nomura, Y., Imada, M.

    Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics 92 (18) 2015年

    DOI: 10.1103/PhysRevB.92.180503  

    ISSN:1550-235X 1098-0121

  61. Unified understanding of superconductivity and Mott transition in alkali-doped fullerides from first principles 査読有り

    Nomura, Y., Sakai, S., Capone, M., Arita, R.

    Science Advances 1 (7) 2015年

    DOI: 10.1126/sciadv.1500568  

    ISSN:2375-2548

  62. First-principles study of the pressure and crystal-structure dependences of the superconducting transition temperature in compressed sulfur hydrides 査読有り

    Ryosuke Akashi, Mitsuaki Kawamura, Shinji Tsuneyuki, Yusuke Nomura, Ryotaro Arita

    Physical Review B 91 (22) 2015年

    DOI: 10.1103/PHYSREVB.91.224513  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

  63. Double-expansion impurity solver for multiorbital models with dynamically screened U and J 査読有り

    Steiner, K., Nomura, Y., Werner, P.

    Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics 92 (11) 2015年

    DOI: 10.1103/PhysRevB.92.115123  

    ISSN:1550-235X 1098-0121

  64. Nonlocal correlations induced by Hund's coupling: A cluster DMFT study 査読有り

    Nomura, Y., Sakai, S., Arita, R.

    Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics 91 (23) 2015年

    DOI: 10.1103/PhysRevB.91.235107  

    ISSN:1550-235X 1098-0121

  65. Ab initio downfolding for electron-phonon-coupled systems: Constrained density-functional perturbation theory 査読有り

    Nomura, Y., Arita, R.

    Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics 92 (24) 2015年

    DOI: 10.1103/PhysRevB.92.245108  

    ISSN:1550-235X 1098-0121

  66. Effect of Electron-Phonon Interactions on Orbital Fluctuations in Iron-Based Superconductors 査読有り

    Nomura, Yusuke, Nakamura, Kazuma, Arita, Ryotaro

    Physical Review Letters 112 (2) 2014年

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.027002  

  67. Multiorbital cluster dynamical mean-field theory with an improved continuous-time quantum Monte Carlo algorithm 査読有り

    Nomura, Y., Sakai, S., Arita, R.

    Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics 89 (19) 2014年

    DOI: 10.1103/PhysRevB.89.195146  

    ISSN:1550-235X 1098-0121

  68. Correlation effects in (111) bilayers of perovskite transition-metal oxides 査読有り

    Okamoto, S., Zhu, W., Nomura, Y., Arita, R., Xiao, D., Nagaosa, N.

    Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics 89 (19) 2014年

    DOI: 10.1103/PhysRevB.89.195121  

    ISSN:1550-235X 1098-0121

  69. First-Principles Study of the Honeycomb-Lattice Iridates Na2IrO3 in the Presence of Strong Spin-Orbit Interaction and Electron Correlations 査読有り

    Yamaji, Youhei, Nomura, Yusuke, Kurita, Moyuru, Arita, Ryotaro, Imada, Masatoshi

    Physical Review Letters 113 (10) 2014年

    DOI: 10.1103/PHYSREVLETT.113.107201  

    ISSN:0031-9007

    eISSN:1079-7114

  70. Local strain and anharmonicity in the bonding of Bi 2 Se 3 - X Te x topological insulators 査読有り

    Park, K., Nomura, Y., Arita, R., Llobet, A., Louca, D.

    Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics 88 (22) 2013年

    DOI: 10.1103/PhysRevB.88.224108  

    ISSN:1098-0121 1550-235X

  71. Mechanism of Enhanced Optical Second-Harmonic Generation in the Conducting Pyrochlore-Type <math display="inline"> <msub> <mi>Pb</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>Ir</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi mathvariant="bold">O</mi> <mrow> <mn>7</mn> <mtext mathvariant="bold">−</mtext> <mi>x</mi> </mrow> </msub> </math> Oxide Compound 査読有り

    Yasuyuki Hirata, Makoto Nakajima, Yusuke Nomura, Hiroyuki Tajima, Yoshitaka Matsushita, Keiko Asoh, Yoko Kiuchi, Adolfo G. Eguiluz, Ryotaro Arita, Tohru Suemoto, Kenya Ohgushi

    Physical Review Letters 110 (18) 2013年

    DOI: 10.1103/PHYSREVLETT.110.187402  

    ISSN:0031-9007

    eISSN:1079-7114

  72. Effective on-site interaction for dynamical mean-field theory

    Nomura Yusuke, Kaltak Merzuk, Nakamura Kazuma, Taranto Ciro, Sakai Shiro, Toschi Alessandro, Arita Ryotaro, Held Karsten, Kresse Georg, Imada Masatoshi

    PHYSICAL REVIEW B 86 (8) 2012年5月13日

    DOI: 10.1103/PhysRevB.86.085117  

    ISSN:2469-9950

    eISSN:2469-9969

  73. Ab initio derivation of electronic low-energy models for C 60 and aromatic compounds 査読有り

    Nomura, Y., Nakamura, K., Arita, R.

    Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics 85 (15) 2012年

    DOI: 10.1103/PhysRevB.85.155452  

    ISSN:1098-0121 1550-235X

  74. Conductivity and incommensurate antiferromagnetism of Fe1.02Se0.10Te0.90 under pressure 査読有り

    N. Katayama, K. Matsubayashi, Y. Nomura, S. Ji, J. Leao, M. A. Green, T. J. Sato, Y. Uwatoko, M. Fujita, K. Yamada, R. Arita, S.-H. Lee

    EPL (Europhysics Letters) 98 (3) 2012年

    DOI: 10.1209/0295-5075/98/37002  

    ISSN:0295-5075

    eISSN:1286-4854

  75. Polar antiferromagnets produced with orbital order 査読有り

    Ogawa, N., Ogimoto, Y., Ida, Y., Nomura, Y., Arita, R., Miyano, K.

    Physical Review Letters 108 (15) 2012年

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.157603  

    ISSN:0031-9007 1079-7114

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MISC 37

  1. パイロクロア型イリジウム酸化物R2Ir2O7(R=Eu,Nd,Pr)における価電子密度観測

    鬼頭俊介, 上田健太郎, 中村唯我, 杉本邦久, 野村悠祐, 有田亮太郎, 有田亮太郎, 十倉好紀, 十倉好紀, 有馬孝尚, 有馬孝尚

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 78 (2) 2023年

    ISSN: 2189-079X

  2. 機械学習と量子多体系の物理—特集 量子多体系の物理と数理

    野村 悠祐

    数理科学 60 (12) 65-71 2022年12月

    ISSN: 0386-2240

  3. パイロクロア型酸化物Pr2Ir2O7及びEu2Ir2O7における4f,5d軌道電子の直接観測

    鬼頭俊介, 上田健太郎, 中村唯我, 杉本邦久, 野村悠祐, 有田亮太郎, 有田亮太郎, 十倉好紀, 十倉好紀, 有馬孝尚, 有馬孝尚

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 77 (2) 2022年

    ISSN: 2189-079X

  4. 量子機械学習 3.量子多体問題への機械学習 査読有り

    野村悠祐

    電子情報通信学会誌 104 (11) 1150-1157 2021年11月

    出版者・発行元: 電子情報通信学会

    ISSN: 0913-5693

  5. 幾何学的フラストレート系イリジウム酸化物Ca5Ir3O12の第一原理低エネルギー有効ハミルトニアン導出

    中村和磨, CHARLEBOIS Maxime, MOREE Jean-Baptiste, 野村悠祐, 只野央将, 吉本芳英, 山地洋平, 長谷川巧, 松平和之, 今田正俊, 今田正俊

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 76 (1) 2021年

    ISSN: 2189-079X

  6. 深層ボルツマンマシンを用いた有限温度計算(II):熱平衡状態の数値的純粋化

    吉岡信行, 吉岡信行, 野村悠祐, NORI Franco, NORI Franco

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 76 (2) 2021年

    ISSN: 2189-079X

  7. 深層ボルツマンマシンを用いた有限温度計算(I):熱平衡状態の解析的純粋化

    野村悠祐, 吉岡信行, 吉岡信行, NORI Franco, NORI Franco

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 76 (2) 2021年

    ISSN: 2189-079X

  8. パイロクロア型酸化物Nd2Mo2O7におけるMo-4d,Nd-4f軌道電子の直接観測

    鬼頭俊介, 金子良夫, 野村悠祐, 有田亮太郎, 有田亮太郎, 十倉好紀, 十倉好紀, 澤博, 有馬孝尚, 有馬孝尚

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 76 (2) 2021年

    ISSN: 2189-079X

  9. 機械学習手法を用いて量子多体系に挑む-手法拡張を含む最近の進展- 査読有り

    野村悠祐

    固体物理 56 (3) 117-130 2021年

    出版者・発行元: アグネ技術センター

    ISSN: 0454-4544

  10. ディープラーニングと物理学;原理がわかる,応用ができる

    野村 悠祐

    日本物理学会誌 75 (6) 366-367 2020年6月5日

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/butsuri.75.6_366  

    ISSN: 0029-0181

    eISSN: 2423-8872

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    新著紹介 ディープラーニングと物理学;原理がわかる,応用ができる

  11. FeとVが軌道自由度を有するスピネル型酸化物FeV2O4の3d電子軌道状態の観測

    萬條太駿, 鬼頭俊介, 片山尚幸, 野村悠祐, 有田亮太郎, 有田亮太郎, 新居陽一, 新居陽一, 有馬孝尚, 有馬孝尚, 澤博

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75 (2) 2020年

    ISSN: 2189-079X

  12. FeとVが軌道自由度を有するスピネル酸化物FeV2O4の3d電子軌道状態の第一原理計算

    野村悠祐, 萬條太駿, 澤博, 有田亮太郎, 有田亮太郎

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75 (2) 2020年

    ISSN: 2189-079X

  13. ニッケル酸化物超伝導体NdNiO2における強相関電子系形成と新物質デザイン

    野村悠祐

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75 (2) 2020年

    ISSN: 2189-079X

  14. NdNiO2における自己ドープ型2次元単軌道強相関系の形成

    平山元昭, 野村悠祐, 只野央将, 吉本芳英, 中村和磨, 有田亮太郎, 有田亮太郎

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75 (1) 1710-1710 2020年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.75.1.0_1710  

    ISSN: 2189-079X

    eISSN: 2189-0803

  15. 第一原理計算による新たなd9層状ニッケル酸化物の理論設計

    只野央将, 平山元昭, 野村悠祐, 有田亮太郎, 有田亮太郎

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75 (1) 1711-1711 2020年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.75.1.0_1711  

    ISSN: 2189-079X

    eISSN: 2189-0803

  16. ニッケル酸化物新超伝導体の発見:現状と展望 査読有り

    野村悠祐, 平山元昭, 北谷基治, 只野央将, 有田亮太郎, 有田亮太郎

    固体物理 55 (10) 491-503 2020年

    出版者・発行元: アグネ技術センター

    ISSN: 0454-4544

  17. 「人工知能と物理学」 機械学習を用いて量子多体系を表現する

    野村悠祐, 山地洋平, 今田正俊

    日本物理学会誌 74 (2) 72-81 2019年2月5日

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/butsuri.74.2_72  

    ISSN: 0029-0181

    eISSN: 2423-8872

    詳細を見る 詳細を閉じる

    量子多体系とは多数の自由度がお互いに相互作用しあう系を指し,そこにおける各自由度の運動は多体の波動関数によって支配される.多体波動関数さえわかってしまえば問題解決であるが,多体系のハミルトニアンの次元は自由度の数に対して指数関数的に増大するため,自由度の数が増えると多体波動関数を厳密に求めることは不可能になる.そのため,多体波動関数をいかに精度よく表現できるか?という問題は,非常に重要な課題になる. この問題に対して新しい風が吹いている.これまで物理的洞察に基づいて波動関数を近似する試みは多くなされているが,それとは逆に対称性などの明らかな拘束条件以外には直観に頼らず,機械学習の力を借りて波動関数を構築しようという動きである.機械学習は膨大なデータセットからその本質的なパターンを抽出する.すなわち,本来の波動関数は指数関数的に大きな次元を持つベクトルとみなせるが,その本質的なパターンを機械学習によって見つけ出し,波動関数の次元よりもはるかに少ない数のパラメータを用いて波動関数を精度よく近似しようという試みである. 機械学習の手法の中でも,本稿では,人工ニューラル・ネットワークの一種であるボルツマンマシンを用いた変分波動関数について議論する.ボルツマンマシンは可視(入力)層の自由度である可視ユニットに加え,仮想的自由度である隠れ層の不可視ユニットで構成され,ユニット間が結合(相互作用)を持つ構造をしている.ボルツマンマシンは可視ユニットの状態配置を入力とし,その生成確率分布を学習する機械である.それに対し,多体波動関数は物理的なハミルトニアンの自由度の状態配置それぞれに対して値を与える.波動関数の値が,それらの状態配置に対する(複素数に一般化された)確率であると考えると,物理的ハミルトニアンの自由度と可視ユニット自由度を同一視することで,多体波動関数をボルツマンマシンによって書き下すことができる.すなわちボルツマンマシンをユニット間結合定数などを変分パラメータとする変分波動関数とみなし,物理的ハミルトニアンのエネルギー期待値を最小化するように波動関数を最適化し(機械学習の言語ではこれが学習に対応),未知の基底状態を探索する. 最初に量子多体系に適用されたのは,最も単純な構造をしている制限ボルツマンマシン(Restricted Boltzmann machine,略してRBM)である.RBMを用いた変分波動関数は量子スピン系に適用され,その精度の良さが実証された. この研究を皮切りにRBM波動関数の特性が以下のようにわかってきた.i)不可視ユニットの数を指数関数的に増やすとどんな波動関数も表現可能.ii)相互作用が短(長)距離だと,エンタングルメント・エントロピーが表面(体積)則を満たすこと.iii)従来の波動関数法を組み合わせるとフェルミオン系などにも適応可能となりより良い精度が達成できること.iv)隠れ層を一層増やした深層ボルツマンマシン(DBM)にすると関数表現能力が格段に向上する.その性質を用いると,DBMを用いて基底状態の波動関数を厳密に構築できること. ボルツマンマシン波動関数の研究は始まったばかりである.その有用性,より深い学理が近い将来明らかになるだろう.

  18. Cd2Re2O7の第一原理有効模型の構築と解析

    近野直也, 野村悠祐, 吉見一慶, 大槻純也, 品岡寛

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 74 (1) 2180-2180 2019年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.74.1.0_2180  

    ISSN: 2189-079X

    eISSN: 2189-0803

  19. 超伝導体NbNにおける三次高調波のヒッグスモード共鳴と不純物効果

    辻直人, 野村悠祐

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 74 (2) 1210-1210 2019年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.74.2.0_1210  

    ISSN: 2189-079X

    eISSN: 2189-0803

  20. 電子格子相互作用のある系に対する機械学習ソルバーの開発

    野村悠祐

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 74 (1) 2962-2962 2019年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.74.1.0_2962  

    ISSN: 2189-079X

    eISSN: 2189-0803

  21. 深層ボルツマンマシンを用いた量子多体系の基底状態波動関数の厳密な構築

    CARLEO Giuseppe, 野村悠祐, 今田正俊

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 73 (1) 2637-2637 2018年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.73.1.0_2637  

    ISSN: 2189-079X

    eISSN: 2189-0803

  22. 格子上の量子多体系のための,多変数変分モンテカルロ法を組み合わせたニューラル・ネットワーク法の開発

    野村悠祐, DARMAWAN Andrew, 山地洋平, 山地洋平, 今田正俊

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 72 (2) 2450-2450 2017年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.2.0_2450  

    ISSN: 2189-079X

    eISSN: 2189-0803

  23. 第一原理計算によるLiV2O4における重い電子挙動の起源の解明

    品岡寛, 野村悠祐, HARLAND Malte, LICHTENSTEIN Alexander I., BIERMANN Silke

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 72 (1) 2364-2364 2017年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.1.0_2364  

    ISSN: 2189-079X

    eISSN: 2189-0803

    詳細を見る 詳細を閉じる

    スピネル酸化物LiV2O4は、d電子系化合物において、低温で重い電子挙動を示すことが確認されている数少ない物質の一つである。実験・理論の両面からその起源を解明しようとする研究が多数行われてきたにもか買わずコンセンサスは得られていない。本公演では、制限乱雑位相近似法と多軌道DFT+DMFT法を組み合わせた最新の第一原理計算結果を示す。その結果、重い電子挙動はバンド幅インバランスを持つ多軌道系の性質として説明できることを示す。

  24. アルカリ金属をドープしたフラーレン化合物における高温s波超伝導の第一原理的研究

    野村悠祐, 野村悠祐

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 72 (1) 1859-1860 2017年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.1.0_1859  

    ISSN: 2189-079X

    eISSN: 2189-0803

  25. パイロクロアjeff=1/2模型のクラスター型動的平均場近似に基づく有限温度相図

    品岡寛, 野村悠祐

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 71 (2) 1975-1975 2016年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_1975  

    ISSN: 2189-079X

    eISSN: 2189-0803

    詳細を見る 詳細を閉じる

    パイロクロアイリジウム酸化物の相図が実験、理論の両面から盛んに研究されている。特に、ワイル半金属相がall-in/all-out磁気秩序相の近傍に存在する可能性が理論的に指摘されているが、実験的な検証は途上である。本研究では、本物質系の電子状態を表現する最小の模型であるjeff=1/2模型の有限温度相図をクラスター型動的平均場近似を用いて調べる。特にワイル半金属の安定性を調べる。

  26. 高圧下硫化水素における高温超伝導の第一原理計算による解析

    明石遼介, 河村光晶, 常行真司, 常行真司, 野村悠祐, 野村悠祐, 有田亮太郎, 有田亮太郎

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 70 (2) 2015年

    ISSN: 2189-079X

  27. 18pAF-11高圧下硫化水素における高温超伝導の第一原理計算による解析

    明石 遼介, 河村 光晶, 常行 真司, 野村 悠祐, 有田 亮太郎

    日本物理学会講演概要集 70.2 1625 2015年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.70.2.0_1625  

    eISSN: 2189-0803

  28. 第一原理GW+cumulant展開法を用いた物質のスペクトル関数計算

    中村和磨, 野原善郎, 吉本芳英, 酒井志朗, 野村悠祐

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 70 (2) 2857 2015年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.70.2.0_2857  

    ISSN: 2189-079X

    eISSN: 2189-0803

  29. フラーレン超伝導体における超伝導転移温度の非経験的計算

    野村悠祐, 酒井志朗, 中村和磨, CAPONE Massimo, 有田亮太郎, 有田亮太郎

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 70 (1) 2093 2015年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.70.1.0_2093  

    ISSN: 2189-079X

    eISSN: 2189-0803

  30. 引力ハバード模型の強結合領域に存在する隠れたフェルミオン励起

    酒井志朗, CIVELLI Marcello, 野村悠祐, 今田正俊

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 70 (2) 480 2015年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.70.2.0_480  

    ISSN: 2189-079X

    eISSN: 2189-0803

  31. Na2IrO3に対する一般化されたキタエフ模型の第一原理からの導出とその磁性の解明

    山地洋平, 野村悠祐, 栗田萌, 有田亮太郎, 今田正俊

    日本物理学会講演概要集 69 (1) 651 2014年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.69.1.3.0_651_3  

    ISSN: 1342-8349

    eISSN: 2189-0803

  32. 第一原理計算に基づくフラーレン超伝導体における金属絶縁体転移:電子電子相互作用と電子格子相互作用が果たす役割

    野村悠祐, 酒井志朗, 中村和磨, 有田亮太郎

    日本物理学会講演概要集 69 (1) 822 2014年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.69.1.4.0_822_3  

    ISSN: 1342-8349

    eISSN: 2189-0803

  33. クラスター動的平均場理論による多軌道強相関電子系の研究

    野村悠祐, 酒井志朗, 有田亮太郎

    日本物理学会講演概要集 69 (1) 590 2014年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.69.1.3.0_590_1  

    ISSN: 1342-8349

    eISSN: 2189-0803

  34. フント結合が引き起こす空間相関効果:クラスター動的平均場理論による研究

    野村悠祐, 酒井志朗, 有田亮太郎

    日本物理学会講演概要集 69 (2) 401 2014年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.69.2.3.0_401_1  

    ISSN: 1342-8349

    eISSN: 2189-0803

  35. 電子相互作用項を含む低エネルギー模型の第一原理導出

    野村悠祐, 中村和磨, 有田亮太郎

    日本物理学会講演概要集 68 (1) 319 2013年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.68.1.2.0_319_4  

    ISSN: 1342-8349

    eISSN: 2189-0803

  36. 芳香族超伝導体とフラーレン超伝導体の有効模型の比較

    野村悠祐, 中村和磨, 有田亮太郎

    日本物理学会講演概要集 66 (2) 887 2011年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.66.2.4.0_887_4  

    ISSN: 1342-8349

    eISSN: 2189-0803

  37. 炭素系超伝導体の有効相互作用の第一原理評価

    野村悠祐, 中村和磨, 有田亮太郎

    日本物理学会講演概要集 66 (1) 874 2011年

    出版者・発行元: 一般社団法人 日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.66.1.4.0_874_1  

    ISSN: 1342-8349

    eISSN: 2189-0803

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書籍等出版物 2

  1. 量子多体物理と人工ニューラルネットワーク (SGCライブラリ 191)

    野村 悠祐, 吉岡 信行

    サイエンス社 2024年6月20日

    ISBN: 4781916058

  2. Ab Initio Studies on Superconductivity in Alkali-Doped Fullerides (Springer Theses)

    Yusuke Nomura

    Springer 2016年8月12日

    ISBN: 9811014418

講演・口頭発表等 65

  1. Strong-coupling high-Tc superconductivity emerging from correlated band insulator in bilayer Hubbard model 招待有り

    Yusuke NOMURA

    Challenges in Designing Room Temperature Superconductors (CDRTS) 2025 2025年7月21日

  2. Strong-coupling superconductivity emerging from correlated band insulator in bilayer Hubbard model

    Yusuke Nomura

    Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES) 2025 2025年7月10日

  3. Neural quantum states and many-variable variational Monte Carlo simulations 招待有り

    Yusuke Nomura

    Open software for neural wavefunctions 2025年7月2日

  4. 機械学習の量子多体問題への応用 招待有り

    野村悠祐

    物理屋のための機械学習講義 第17回 2025年6月20日

  5. ニッケル酸化物超伝導体の電子状態とマテリアルズデザイン

    野村悠祐

    第148回金研講演会 2025年5月28日

  6. Strong-coupling high-Tc superconductivity emerging from correlated band insulator 招待有り

    Yusuke Nomura

    CEMS Symposium on Emergent Quantum Materials 2025年5月19日

  7. 量子多体物理とボルツマンマシン 招待有り

    野村悠祐

    日本物理学会2025年春季大会 2025年3月19日

  8. Neural-network solver for quantum matter 招待有り

    Yusuke Nomura

    Machine Learning for Quantum Matter 2025年2月26日

  9. Theoretical study on nickelate superconductors

    Yusuke Nomura

    Workshop on theory of cross correlations, multipoles, and computational material design 2025年2月18日

  10. ボルツマンマシンの基礎と量子多体問題への応用 招待有り

    野村悠祐

    学習物理勉強会 ホップフィールド模型・ ボルツマンマシンの基礎と応用 2025年2月12日

  11. 無限層ニッケル酸化物超伝導体の電子状態:理論 招待有り

    野村悠祐

    超伝導研究の新潮流 2024年12月18日

  12. Artificial neural networks for incorporating quantum many-body correlations 招待有り

    Yusuke Nomura

    CREST-EPiQS International Workshop 2024 2024年12月6日

  13. Incorporating Quantum Many-Body Correlations into Artificial Neural Networks 招待有り

    Yusuke Nomura

    Correlated Quantum Materials + beyond 2024 2024年11月22日

  14. First-Principles Studies on Correlated Materials: Applications to Nickelate Superconductors and Noncollinear Magnets 招待有り

    Yusuke Nomura

    The 8th Symposium for the Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics and the 7th Symposium on International Joint Graduate Programs in Materials Science and Spintronics 2024年11月18日

  15. Finite temperature simulations using neural networks

    野村悠祐

    R6 年度学術変革A「学習物理」領域会議 2024年9月26日

  16. Fermi Surface Expansion above Critical Temperature in a Hund Ferromagnet 招待有り

    Yusuke Nomura

    Computational Quantum Many-Body Theory 2024 2024年7月19日

  17. Analyzing Strongly Correlated Electron Systems Using Artificial Neural Networks 招待有り

    Yusuke Nomura

    Trends in the Theory of Quantum Materials 2024 2024年6月18日

  18. Quantum many-body simulations using artificial neural networks 招待有り

    Yusuke Nomura

    Joint ICTP-WE Heraeus School and Conference on Frontiers at the Intersection of Quantum Simulation and Machine Learning 2024年4月15日

  19. 人工ニューラルネットワークを用いた量子多体問題の解析 招待有り

    野村悠祐

    計算物理 春の学校 2024 2024年3月15日

  20. Theoretical design of cuprate-analog d9 nickelates ーThe Nickel Age of Superconductivity

    Yusuke Nomura

    CEMS symposium on Emergent Quantum Materials 2024 2024年2月21日

  21. 量子多体問題と人工ニューラルネットワーク 招待有り

    野村悠祐

    ipi - ダイキン シンポジウム 2023年10月24日

  22. Quantum many-body solvers using artificial neural networks 招待有り

    Yusuke Nomura

    Computational Approaches to Quantum Many-Body Systems 2023年10月19日

  23. Doping Asymmetry and Layer-Selective Metal-Insulator Transition in Trilayer K3C60 招待有り

    Yusuke Nomura

    The Asia-Pacific Workshop on Strongly Correlated Systems 2023 2023年9月23日

  24. 人工ニューラルネットワークを用いた強相関電子系の解析 招待有り

    野村悠祐

    研究会「強相関電子系のフロンティア」 2023年8月22日

  25. Artificial neural networks for analyzing quantum many-body correlations 招待有り

    Yusuke Nomura

    Conference of Condensed Matter Physics (CCMP) 2023 2023年8月8日

  26. Quantum many-body problems and artificial neural networks 招待有り

    Yusuke Nomura

    CCP2023 - 34th IUPAP Conference on Computational Physics 2023年8月5日

  27. ニッケル酸化物超伝導体の電子構造と物質デザイン 招待有り

    野村悠祐

    金研研究会「強相関物質における創発物性研究の現状と将来展望」 2023年4月22日

  28. 量子多体物理と人工ニューラルネットワーク 招待有り

    野村悠祐

    第2回量子ソフトウェアワークショップ 2023年1月30日

  29. 銅酸化物の類似物質としてのd9ニッケル酸化物の理論デザイン 招待有り

    野村悠祐

    第32回日本MRS年次大会 2022年12月6日

  30. 機械学習手法を用いた量子多体系の研究 招待有り

    野村悠祐

    第16回物性科学領域横断研究会 2022年11月25日

  31. Artificial neural networks for exploring quantum many-body physics 招待有り

    Yusuke Nomura

    Variational Learning for Quantum Matter 2022年7月4日

  32. Symmetry-adapted Wannier functions 招待有り

    Yusuke Nomura

    Wannier 2022 Summer School 2022年5月20日

  33. ニッケル酸化物超伝導体の電子・磁気物理と物質デザイン 招待有り

    野村悠祐

    日本材料科学会 2022年度学術講演大会 2022年5月19日

  34. Artificial neural networks for quantum many-body problems 招待有り

    Yusuke Nomura

    APS March Meeting 2022 2022年3月16日

  35. フラーレン超伝導体薄膜における超伝導のドーピング非対称性 招待有り

    野村悠祐

    京都大学基礎物理学研究所研究会 「非自明な電子状態が生み出す超伝導現象の最前線:新たな挑戦と展望」 2021年12月24日

  36. Artificial Neural Networks for Analyzing Quantum Many-Body Problems 招待有り

    Yusuke Nomura

    KMS 2021 Winter Conference 2021年11月25日

  37. Artificial neural networks for representing quantum many-body states 招待有り

    Yusuke Nomura

    Quantum Techniques in Machine Learning (QTML) 2021 2021年11月11日

  38. Materials design of cuprate-analog nickelates and magnetic exchange coupling 招待有り

    Yusuke Nomura

    2nd International Meeting on Thin Film Interfaces, Surfaces and Composite Crystals 2021年11月9日

  39. Purifying deep Boltzmann machines for thermal quantum states 招待有り

    Yusuke Nomura

    APW-RIKEN-Tsinghua-Kavli workshop “Highlights on condensed matter physics” 2021 2021年10月23日

  40. Quantum many-body problems and artificial neural networks 招待有り

    Yusuke Nomura

    Statphys seminar 2021年10月18日

  41. 量子多体問題とニューラル・ネットワーク 招待有り

    野村悠祐

    統計物理と統計科学のセミナー 2021年5月18日

  42. Materials design of layered d9 nickelates and magnetic exchange coupling 招待有り

    Yusuke Nomura

    Quantum Liquid Crystals 2021 (QLC2021) 2021年5月11日

  43. 機械学習を用いた2次元J1-J2ハイゼンベルグ模型の研究 招待有り

    野村悠祐

    物性研究所スパコン共同利用・CCMS合同研究会「計算物質科学の新展開2020」 2020年12月21日

  44. ニッケル酸化物新超伝導体における強相関電子系形成と物質デザイン 招待有り

    野村悠祐

    京都大学基礎物理学研究所研究会「高温超伝導・非従来型超伝導研究の最前線:多様性と普遍性」 2020年10月27日

  45. ニッケル酸化物超伝導体NdNiO2における強相関電子系形成と新物質デザイン 招待有り

    野村悠祐

    日本物理学会秋季大会2020 2020年9月8日

  46. 機械学習手法を用いた量子多体系の研究 ー手法拡張を含む最近の進展 招待有り

    野村悠祐

    Online CMT seminars 2020年8月24日

  47. ボルツマンマシンを用いた量子多体波動関数表現:深層ボルツマンマシンによる厳密な表現と制限ボルツマンマシンによる数値的近似表現 招待有り

    野村悠祐

    Deep learning and Physics 2020 2020年8月6日

  48. Symmetry-adapted Wannier functions 招待有り

    Yusuke Nomura

    School on Wannier90 v3.0: new features and applications 2020年3月26日

  49. Machine learning for analyzing strongly-correlated systems 招待有り

    Yusuke Nomura

    International Workshop on High-Performance Computing and Programming on Quantum Chemistry and Physics 2020 (HPCPQCP2020) 2020年1月16日

  50. Machine learning solvers for strongly-correlated systems 招待有り

    Yusuke Nomura

    Computational Approaches to Quantum Many-body Problems (CAQMP2019) 2019年7月29日

  51. Machine learning for studying strongly correlated systems 招待有り

    Yusuke Nomura

    The 5th Conference on Condensed Matter Physics (CCMP) 2019年6月28日

  52. 物性物理における機械学習 招待有り

    野村悠祐

    パリ異分野融合科学者の会 第1回研究会 2019年6月15日

  53. 深層ボルツマンマシンを用いた量子多体系の基底状態の厳密な構築 招待有り

    野村悠祐

    第八回「強相関電子系理論の最前線」 2019年2月4日

  54. Solving quantum many-body Hamiltonians with artificial neural networks 招待有り

    Yusuke Nomura

    Tensor Network States: Algorithms and Applications (TNSAA) 2018-2019 2018年12月3日

  55. Machine-learning solvers for quantum many-body systems 招待有り

    野村悠祐

    日本物理学会秋季大会2018 2018年9月10日

  56. Machine learning using Boltzmann machines for solving strongly correlated systems 招待有り

    Yusuke Nomura

    Computational Approaches to Magnetic Systems (CAMS 2018) 2018年8月27日

  57. 機械学習を用いた量子多体系の基底状態計算 招待有り

    野村悠祐

    物性研究所スパコン共同利用・CCMS合同研究会「計算物質科学の今と未来」 2018年4月3日

  58. 強相関系の数値的研究: フラーレン超伝導体の研究・機械学習の技術を使った多体系ソルバー 招待有り

    野村悠祐

    第38回kyutechセミナー・応用物理学会特別講演会 2018年3月30日

  59. 制限付きボルツマンマシンを用いた量子多体系の機械学習ソルバーの開発 招待有り

    野村悠祐

    第七回「強相関電子系理論の最前線」 2017年12月4日

  60. Enhancing superconductivity in A3C60 fullerides 招待有り

    Yusuke Nomura

    日本物理学会 第72回年次大会 2017年3月20日

  61. アルカリ金属をドープしたフラーレン化合物における高温s波超伝導の第一原理的研究 招待有り

    野村悠祐

    日本物理学会 第72回年次大会 2017年3月18日

  62. Review on first-principles calculations using DMFT 招待有り

    野村悠祐

    動的平均場近似計算に関する情報交流会(ワークショップ) 2017年2月17日

  63. Enhancing superconductivity in alkali-doped fullerides 招待有り

    Yusuke Nomura

    CEMS-QPEC Topical Meeting on Superconductivity under Extreme Conditions 2017年1月17日

  64. Exotic high-Tc s-wave superconductivity in alkali-doped fullerides 招待有り

    Yusuke Nomura

    The New Generation in Strongly Correlated Electrons Systems (NGSCES) 2016 2016年9月27日

  65. Exotic high-Tc s-wave superconductivity in A3C60 (A = K, Rb, Cs) 招待有り

    Yusuke Nomura

    Spectroscopies in Novel Superconductors (SNS) 2016 2016年6月23日

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共同研究・競争的資金等の研究課題 9

  1. アシンメトリ量子物質の基礎理論と設計

    大槻 純也, 服部 一匡, 速水 賢, 野村 悠祐, 是常 隆

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

    研究機関:Okayama University

    2023年4月1日 ~ 2028年3月31日

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    本計画研究の内容は、計画(A)「基礎理論」、計画(B)「現象論から定量的記述へ」、計画(C)「物質設計」に分けられる。本年度は計画(A), (B)に取り組み、具体的に以下の成果を得た。 (1) 拡張多極子の枠組みに基づいた理論解析により、磁気トロイダル単極子を伴う反強磁性秩序状態が示す新しい時間反転スイッチング応答を明らかにした。具体的には、電場を印加することで磁気渦構造が誘起されること、磁場を印加することで回転歪みが生じること、両者を同時に印加することでキラリティが現れることをミクロな模型解析により示した。また、こうした磁気トロイダル単極子を内包する反強磁性体候補物質の理論提案を行った。 (2) 二次元三角格子上における非整合波数3重q四極子秩序に関する古典モンテカルロ解析を行った。四極子のボルテックスと半ボルテックスからなる格子が温度とともに変遷することや、非整合波数秩序相近傍に現れる部分秩序状態への転移のユニバーサリティクラスがAshkin-Teller模型の臨界線のものであることを見出した。また、カイラル秩序状態における電流誘起磁化の数値解析を行い、電流誘起磁化の温度依存性の起源について解析した。 (3) 第一原理計算により化合物の多極子秩序を導出するために、多極子感受率の計算プログラムを整備した。動的平均場法により計算されるスピン・軌道感受率を多極子の完全基底で表現することで、電気・磁気トロイダル多極子も含むすべての拡張多極子の揺らぎを網羅的に計算することが可能となった。 (4) アシンメトリ量子物質の取り扱いを念頭において、有効模型の対称性を取り扱うコードの整備を行った。さらに、磁性体において有効模型で磁気秩序を扱う上で効果的な模型構築の方法を提案した。また、強相関系の計算を効率的に行うため、クーロン相互作用のパラメータを導出するコードの汎用化も行った。

  2. 量子物性研究・量子技術を駆動する量子データの高精度古典表現

    野村 悠祐

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関:Keio University

    2023年4月1日 ~ 2027年3月31日

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    本プロジェクトは、量子多体系や量子回路などの量子状態を古典コンピュータで表現するための手法開発・応用を目指すプロジェクトである。重要な開発目標として、1. より高精度な量子状態表現を目指す、2. これまでの量子状態表現の適用の幅を広げる、の2点が挙げられる。以下それぞれの成果について述べる。 <BR> 1. 大規模言語モデルで使用されるトランスフォーマーはアテンション機構を搭載しており、文字列の中で関連の高い単語が離れた場所にあってもその相関を効果的に取り込めることがわかっている。これを量子状態表現に用いると、これまで困難であった長距離の量子相関を効果的に取り込むことができることが期待される。この期待のもと、実際にトランスフォーマー型の量子状態表現手法を実装することによって、1次元の量子スピンが相互作用する系における量子状態を非常に高精度に近似できることがわかった。 <BR> 2. 通常の量子状態の表現手法の適用範囲は絶対零度における量子状態の表現に限られている。本年度はその適用範囲の拡大に着手した。具体的には、純粋化という概念と組み合わせることによって、有限温度の量子状態の表現を可能にし、有限温度における動的な相関関数(動的スピン構造因子)などを計算できるような手法の開発に成功した。実際の量子多体系に対する実験は、常に有限温度で物理量が測定されるため、実験の結果と比較する上でも有限温度における動的な相関関数の計算を可能にすることは重要となる。

  3. 量子多体系に対する機械学習手法のフロンティア -学理研究と手法開発

    野村 悠祐

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目:Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

    2023年4月1日 ~ 2025年3月31日

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    本プロジェクトでは、人工ニューラルネットワークによる量子状態表現手法をさらに高度化するための学理の研究と手法開発に取り組むことが目的である。本年度は特に後者の手法開発の面において成果が出たので報告する。 <BR> 人工ニューラルネットワークは普遍近似性能をもち、ネットワークのサイズが無限大の極限でどのような量子状態も任意の精度で表現できることがわかっている。しかしながら、実際の計算においては、ネットワークのサイズを大きくしていくことによる表現能力の向上と、学習(パラメータの最適化)の容易さにはトレードオフのような関係が存在する。そのため、ネットワークのサイズが大きい領域では最適化が安定でなく、人工ニューラルネットワークの性能が十分に引き出せないという問題があった。そのため、より効率的な最適化手法の開発は急務となっていた。 <BR> 本年度はこの問題に対し、パラメータの数が多い場合でも、効率的に最適化が行える手法であるminSR法の実装に取り組んだ。その上で、人工ニューラルネットワークの一種である制限ボルツマンマシンを用いて基底状態を近似するためのパラメータの最適化にこのminSR法を適用した。その結果、確かにパラメータの数がO(10^5)程度と、通常の変分法(基底状態を近似する手法)よりもはるかに多くの変分パラメータを効率的に最適化できることがわかった。また、このminSR手法の並列化にも取り組んだ結果、このプログラムをスーパーコンピュータ上で動作させることにも成功している。

  4. 物質設計を見据えた強相関理論の構築

    大槻 純也, 野村 悠祐, 品岡 寛, 吉見 一慶

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:Okayama University

    2021年4月1日 ~ 2024年3月31日

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    本研究では、磁性や超伝導などの機能物性を第一原理的に記述する実用的な理論の構築を目指して、動的平均場法(DMFT法)によって強相関効果を考慮した第一原理計算法(DFT+DMFT法)の発展とその応用に取り組む。全研究期間を通した研究計画は、DFT+DMFT法に関連した理論構築とその適用範囲を検証する“基礎”と適用限界の範囲で強相関化合物の物質設計に応用する“応用”に分かれる。本年度は基礎に関する以下の課題に取り組んだ。 化合物の磁性、あるいは一般に多極子秩序を理論計算により調べるためには、波数依存した感受率を計算する必要がある。DFT+DMFT法では、波数依存感受率はベーテ・サルピータ方程式と呼ばれる方程式を解くことで得られる。しかし、感受率はスピン・軌道自由度の添え字を4つ有するため、強相関系の舞台であるd軌道系やf軌道系でこの方程式を解くこは簡単ではない。特に、f軌道に応用するためには、適切な近似による計算量の削減と得られた多極子感受率(4階のテンソル量)の解析法の確立が必要である。 本研究では、多極子秩序の研究でもっともよく調べられているf電子系化合物CeB6を対象として、DFT+DMFT法による電子構造および多極子感受率の計算を行い、検証を行った。その結果、実験と矛盾のない波数依存感受率を得ることができた。この最終的な結果を得る過程において、相互作用に関するdouble counting correctionに関して重要な知見が得られた。この結果は、今後、DFT+DMFT法を様々なf電子系化合物に応用していく際に重要な指針となる。

  5. 機械学習と物性理論の分野融合的アプローチによる強相関第一原理計算

    野村 悠祐

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

    研究種目:Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

    研究機関:Institute of Physical and Chemical Research

    2020年4月1日 ~ 2023年3月31日

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    本研究は、機械学習と量子多体論の分野融合型のアプローチに基づいて、強力かつ汎用的な強相関数値手法を開発し、それを第一原理計算と融合させることによって、強相関物質に対する高精度な定量計算を実現することが目的である。具体的には、1. 強相関数値手法開発、2. 開発した手法の精度検証、3. 現実の系への適用が、研究の主眼である。 <BR> 本年度においては、まず電子・格子自由度が相互作用しあう模型に対する人工ニューラル・ネットワークに基づいた波動関数法の開発に成功し、これまでの波動関数法よりも優れた精度で解析が可能になることを示した。この成果は、これまで電子間の強いクーロン相互作用によってモット絶縁体となった物質の基本模型である量子スピン模型への適用がほとんどだった現状を打破し、ニューラル・ネットワーク波動関数法の適用範囲を広げるものである。また、手法拡張と同時に、量子スピン模型においては、手法開発・ベンチマークの段階を超えて、これまで厳密解がわかっていない挑戦的模型への適用も開始した。 <BR> 具体的には、競合するスピン間相互作用によりスピン配置にフラストレーションが生じる2次元のJ1-J2模型ハイゼンベルグ模型への適用を行った。この模型は銅酸化物高温超伝導体の母物質の基本模型としても知られる重要な模型であるが、量子モンテカルロ法が負符号により適用が困難であるため、その相図解明は長年の課題となっていた。今回の高精度なニューラル・ネットワーク波動関数法の適用により、フラストレーションの強い領域で、絶対零度でもスピン配置が秩序しないエキゾティックな状態である量子スピン液体相が存在することが示唆された。これまでのJ1-J2模型ハイゼンベルグ模型の研究でも、量子スピン液体相の存在は示唆されていたが、その相境界も先行研究よりも正確に求めることに成功し、量子スピン液体の存在のより強い証拠を示した。

  6. 高次元データの次元圧縮によって実現する磁性と超伝導の第一原理計算

    大槻 純也, 吉見 一慶, 野村 悠祐, 品岡 寛, 大関 真之

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:Okayama University

    2018年4月1日 ~ 2021年3月31日

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    強相関電子系化合物では、多数の電子がクーロン斥力によって強く相互作用しあうことで、磁性や超伝導などの実用的に有用な様々な機能物性が発現する。それらの物性を理解する上で、外場への応答を表す感受率が重要な役割を果たす。しかし、現実の強相関化合物に対する感受率の計算は、数値計算の難しさのために実現していない。本研究では、データ科学的な方法論を応用することで、強相関化合物の感受率計算の実現に向けた多くの進展を得た。

  7. 強相関物質における格子自由度の役割解明とフォノンがもたらす機能物性の探索

    野村 悠祐

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    研究種目:Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    2017年4月1日 ~ 2021年3月31日

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    磁性や超伝導などの様々な機能物性を示す強相関物質においては、電子自由度がフォノン(格子振動)自由度と密接に絡み合って物性を発現する。これまで電子自由度が作り出す非自明な物性は盛んに研究されているが、強相関物質におけるフォノンの役割に関しては未解明な部分が多い。本研究の目的は、強相関系における電子とフォノン自由度の絡み合いの理解を進展させることであった。本研究では、機械学習を用いた強力な電子格子結合模型のソルバーを開発し、現実物質におけるフォノン自由度の理解のための礎を築いた。また、近年発見されたニッケル酸化物超伝導体において、格子構造制御により超伝導性能が向上する可能性を示す重要な成果を得た。

  8. 強相関物質設計と機能開拓 -非平衡系・非周期系への挑戦-

    今田 正俊, 山地 洋平, 三澤 貴宏, 野村 悠祐, 三宅 隆, 大槻 東巳, 井戸 康太, 中村 和磨, 平山 元昭, 有田 亮太郎, 望月 維人, 酒井 志朗, 只野 央将, 大越 孝洋

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    2016年5月31日 ~ 2021年3月31日

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    強相関電子系の高精度解明や第一原理的究明の多数の成果のうち字数の関係で数点に絞って述べる。 第一原理的なハミルトニアンを得る方法を改良して適用し、量子ソルバーで解いて銅酸化物の実験相図の初めての定量再現に成功したが、この結果から、モット絶縁体の金属化で生じる特有の強い有効引力が超伝導の主因であり、またストライプ相との激しい競合の原因でもあることを解明した。さらに超伝導凝縮エネルギーの主因を解明した。2種類のキャリア濃度のLa2-xSrxCuO4の界面での格子緩和が界面での電子状態の急激な変化を緩やかにし、界面一層での超伝導最適化に有利に働くことを示した。幾何学的にフラストレートした量子ハイゼンベルク模型で、電子が分数化し、スピノンを分数粒子として持つ量子スピン液体相が存在することを確立した。角度分解光電子分光の機械学習で自己エネルギーの正常部分と異常部分の顕著なピーク構造と全自己エネルギーでの相殺を発見していたが、ノイズの影響、外的影響、結果の異なる先行研究との比較検証から、この発見の信頼性を確立した。また「悪い金属」との関係、超伝導の転移温度を決める新たな要素を見出した。 高圧下の高温超伝導が量子結晶を舞台に生じていることを示した。Ni酸化物の超伝導と銅酸化物との比較および超伝導最適化に結びつき得る物質設計を行なった。準結晶超伝導の特異な性格を解明した。 ハバード模型のd波超伝導でのギャップの構造を求め現実の銅酸化物との差異に関する知見と洞察を得た。 種々のIr酸化物とRu塩化物の第一原理有効ハミルトニアンを導き、外部電場・磁場効果、電子相関効果、スピン軌道相互作用効果、トポロジカルな性質、物性と機能性を解明した。また、ルテニウムのハロゲン化物において、マヨラナ物質の実現の道筋を示した。 ランダム系の電子相図を機械学習で解明した。スキルミオンの安定化機構、電気磁気効果を解明した。

  9. 炭素系超伝導体の強相関第一原理計算:電子電子相互作用と電子格子相互作用の拮抗

    野村 悠祐

    2012年4月1日 ~ 2015年3月31日

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    アルカリ金属をドープしたフラーレン化合物の超伝導について第一原理による研究を行った。この系においては、s波超伝導に隣接してモット絶縁体相が存在するが、それに対する統一的理解はこれまでなされてこなかった。本研究においては、第一原理計算により、フェルミエネルギー近傍のバンドと格子振動(フォノン)の自由度を含んだ低エネルギー有効ハミルトニアンを導出した。有効的な電子間相互作用はクーロン相互作用(斥力)とフォノンを媒介とする相互作用(引力)の和で表される。密度密度型の相互作用は前者がはるかに大きいのに対し、交換相互作用においてはフォノン媒介の引力が上回り、有効的に負の交換相互作用及びペア・ホッピング相互作用が実現していることが第一原理計算により明らかになった。 得られたハミルトニアンを拡張動的平均場理論で解析することにより、s波超伝導相にモット絶縁体相が隣接した相図を理論的に再現することに成功した。また、超伝導転移温度に関しても理論により得られた最高転移温度は28 K程度と、実験の35 Kを非常によく再現することがわかった。詳細な解析により、超伝導の本質は 1. 負の交換相互作用に対応して軌道間斥力が軌道内斥力が大きくなることによる軌道内ペアの生成 2. ペア・ホッピング相互作用による軌道内ペアの他の軌道への散乱(スール・近藤機構) であることが明らかになった。負の交換相互作用が実現するのはフォノンの存在によるので、この超伝導にはフォノンが本質的な役割を果たしている。しかしながら、従来型のフォノン超伝導と違うのは、強相関効果が超伝導を助ける点にある。相関効果によって電子の運動エネルギーが減少することにより1の機構がより有効的に働くためである。よって、フラーレン超伝導体はフォノンと電子相関が協力しあって高温s波超伝導を実現しているような全く新しいタイプの超伝導体であることがわかった。

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