研究者詳細

顔写真

クマガイ　ユウ
熊谷　悠
Yu Kumagai
所属
金属材料研究所　材料プロセス・評価研究部　複合機能材料学研究部門
職名
教授
学位

  • 博士（工学）（京都大学）

  • 修士（工学）（京都大学）

経歴 8

  • 2019年6月 ～ 2022年3月
    東京工業大学　フロンティア材料研究所　准教授

  • 2018年12月 ～ 2019年5月
    京都大学　大学院工学研究科 材料工学専攻　特定准教授

  • 2016年12月 ～ 2018年11月
    東京工業大学　元素戦略研究センター　特任准教授

  • 2015年9月 ～ 2016年11月
    東京工業大学　元素戦略研究センター　特任講師

  • 2012年12月 ～ 2015年8月
    東京工業大学　元素戦略研究センター　特任助教

  • 2011年4月 ～ 2012年11月
    独立行政法人日本学術振興会　海外特別研究員

  • 2010年4月 ～ 2011年3月
    京都大学　大学院工学研究科　特定研究員

  • 2022年4月 ～
    東北大学　金属材料研究所　教授

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学歴 3

  • 京都大学　Kyoto University　材料工学専攻

    2007年4月 ～ 2010年3月

  • 京都大学　大学院工学研究科　材料工学専攻

    2005年4月 ～ 2007年3月

  • 京都大学　工学部　地球工学科

    2001年4月 ～ 2005年3月

委員歴 2

  • 金属材料研究所　計算材料学センター共同利用委員会

    2022年4月 ～ 継続中

  • 金属材料研究所　広報班

    2022年4月 ～ 継続中

所属学協会 2

  • 公益社団法人 日本セラミックス協会

    2015年1月 ～ 継続中

  • 公益社団法人 金属学会

    2005年9月 ～ 継続中

研究キーワード 1

  • 第一原理計算、マテリアルズインフォマティクス、セラミック材料

研究分野 2

  • ナノテク・材料 / 金属材料物性 / 第一原理計算

  • ナノテク・材料 / 無機材料、物性 / 第一原理計算、マテリアルズインフォマティクス

受賞 9

  1. 功績賞

    2024年3月　公益社団法人 日本金属学会

  2. 2022 年度東北大学材料科学世界トップレベル研究拠点賞

    2022年10月　「次世代材料探索に向けた計算材料データベース創製」

  3. 東工大の星「STAR」

    2021年3月　「酸化物材料の計算データベース構築とその応用」

  4. 東京工業大学 挑戦的研究賞 末松特別賞

    2020年7月　「物質中の点欠陥に関する統合的理解とその予測」

  5. 第15回村上奨励賞

    2018年9月　公益社団法人日本金属学会　「半導体物性に関する理論研究」

  6. 第39回本多記念研究奨励賞

    2018年5月　「第一原理計算に基づいた半導体物性理論の構築」

  7. The 25th Annual Meeting of MRS-J Award for Encouragement of Research

    2016年1月　「Accurate Predictions of Point Defect Energetics in Semiconductors from First Principles」

  8. 第25回日本金属学会奨励賞 [物性部門]

    2015年9月　公益社団法人日本金属学会

  9. 第53回セラミックス基礎科学討論会 国際セッション優秀賞

    2015年1月

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論文 94

  1. Bayesian Optimization with Gaussian Processes Assisted by Deep Learning for Material Designs

    Shin Kiyohara, Yu Kumagai

    The Journal of Physical Chemistry Letters　16　(21)　5244-5251　2025年5月19日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.jpclett.5c00592 　

    ISSN：1948-7185

    eISSN：1948-7185

  2. Oxygen Defect Engineering of Hexagonal Perovskite Oxides to Boost Catalytic Performance for Aerobic Oxidation of Sulfides to Sulfones

    Keiju Wachi, Masashi Makizawa, Takeshi Aihara, Shin Kiyohara, Yu Kumagai, Keigo Kamata

    ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS　2025年4月3日

    DOI： 10.1002/adfm.202425452 　

    ISSN：1616-301X

    eISSN：1616-3028

  3. Role of hydrogen in the n-type oxide semiconductor MgIn2O4: Experimental observation of electrical conductivity and first-principles insight

    Saki Kudo, Tomoyuki Yamasaki, Issei Suzuki, Arunkumar Dorai, Rafael Costa-Amaral, Soungmin Bae, Yu Kumagai, Hiroshi Tanimura, Tetsu Ichitsubo, Takahisa Omata

    APL Materials　13　(4)　2025年4月1日

    出版者・発行元： AIP Publishing

    DOI： 10.1063/5.0253161 　

    eISSN：2166-532X

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    Hydrogen impurities significantly influence the electrical conductivity of oxide semiconductors such as MgIn2O4, widely used in devices such as thin-film transistors. However, their role and chemical environment have not been fully clarified. This study investigated the conductivity of MgIn2O4 at elevated temperatures under air and H2 atmospheres, revealing higher and reversible conductivity in H2 due to hydrogen dissolution. Hall measurements, thermal desorption spectrometry, and nuclear magnetic resonance spectroscopy revealed that hydrogen dissolves in MgIn2O4, ionizing to produce electrons and interstitial protons. Density functional theory calculations indicate that hydrogen stabilizes near vacant octahedral cation sites, forming O–H bonds and shallow donor levels. Indium atoms at magnesium sites lead to shallow donor levels, whereas oxygen vacancies form deep levels. The results identify interstitial hydrogen and indium atoms at magnesium sites, rather than oxygen vacancies, as key donors under H2-rich or low oxygen conditions, providing insights for controlling the conductivity of MgIn2O4 in devices.

  4. Exploring Intrinsic and Extrinsic p-Type Dopability of Atomically Thin β-TeO2 from First Principles

    Rafael Costa-Amaral, Soungmin Bae, Thi Ngoc Huyen Vu, Yu Kumagai

    ACS Applied Materials & Interfaces　2024年12月26日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsami.4c17868 　

    ISSN：1944-8244

    eISSN：1944-8252

  5. Universal Polaronic Behavior in Elemental Doping of MoS2 from First-Principles

    Soungmin Bae, Ibuki Miyamoto, Shin Kiyohara, Yu Kumagai

    ACS Nano　2024年12月2日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsnano.4c08366 　

    ISSN：1936-0851

    eISSN：1936-086X

  6. Native defects and 𝑝-type dopability in transparent 𝛽-Te⁢O2: A first-principles study

    Vu Thi Ngoc Huyen, Soungmin Bae, Rafael Costa-Amaral, Yu Kumagai

    Physical Review Applied　22　(4)　2024年10月25日

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

    DOI： 10.1103/physrevapplied.22.044065 　

    eISSN：2331-7019

  7. First-principles calculations on dislocations in MgO

    Shin Kiyohara, Tomohito Tsuru, Yu Kumagai

    Science and Technology of Advanced Materials　25　(1)　2024年9月2日

    出版者・発行元： Informa UK Limited

    DOI： 10.1080/14686996.2024.2393567 　

    ISSN：1468-6996

    eISSN：1878-5514

  8. Size-Dependent Isovalent Impurity Doping for Ambipolar Control in Cu3N

    Kosuke Matsuzaki, Chen-Wei Chang, Teruya Nagafuji, Naoki Tsunoda, Yu Kumagai, Kenji Nomura, Fumiyasu Oba, Hideo Hosono

    Journal of the American Chemical Society　146　(35)　24630-24637　2024年8月24日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/jacs.4c08579 　

    ISSN：0002-7863

    eISSN：1520-5126

  9. Copper Phosphate Nanostructures as Catalysts for the Direct Methane Oxidation

    Aoi Matsuda, Takeshi Aihara, Shin Kiyohara, Yu Kumagai, Michikazu Hara, Keigo Kamata

    ACS Applied Nano Materials　7　(9)　10155-10167　2024年5月10日

    DOI： 10.1021/acsanm.4c00549 　

    eISSN：2574-0970

  10. Corrections on formation energies and eigenvalues of point defect calculations in two-dimensional materials

    Yu Kumagai

    Physical Review B　109　(5)　2024年2月14日

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

    DOI： 10.1103/physrevb.109.054106 　

    ISSN：2469-9950

    eISSN：2469-9969

  11. Structural Properties of Two-Dimensional Strontium Titanate: A First-Principles Investigation

    Shota Ono, Yu Kumagai

    Journal of the Physical Society of Japan　92　(11)　2023年11月15日

    出版者・発行元： Physical Society of Japan

    DOI： 10.7566/jpsj.92.114601 　

    ISSN：0031-9015

    eISSN：1347-4073

  12. Fully autonomous materials screening methodology combining first-principles calculations, machine learning and high-performance computing system

    Akira Takahashi, Kei Terayama, Yu Kumagai, Ryo Tamura, Fumiyasu Oba

    Science and Technology of Advanced Materials: Methods　3　(1)　2023年10月4日

    出版者・発行元： Informa UK Limited

    DOI： 10.1080/27660400.2023.2261834 　

    eISSN：2766-0400

  13. Alkali Mono-Pnictides: A New Class of Photovoltaic Materials by Element Mutation

    Yu Kumagai, Seán R. Kavanagh, Issei Suzuki, Takahisa Omata, Aron Walsh, David O. Scanlon, Haruhiko Morito

    PRX Energy　2　(4)　2023年10月3日

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

    DOI： 10.1103/prxenergy.2.043002 　

    eISSN：2768-5608

  14. Finite-size corrections to defect energetics along one-dimensional configuration coordinate

    Yu Kumagai

    Physical Review B　107　(22)　2023年6月8日

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

    DOI： 10.1103/physrevb.107.l220101 　

    ISSN：2469-9950

    eISSN：2469-9969

  15. Emergence of Dynamically‐Disordered Phases During Fast Oxygen Deintercalation Reaction of Layered Perovskite 国際誌 査読有り

    Takafumi Yamamoto, Shogo Kawaguchi, Taiki Kosuge, Akira Sugai, Naoki Tsunoda, Yu Kumagai, Kosuke Beppu, Takuya Ohmi, Teppei Nagase, Kotaro Higashi, Kazuo Kato, Kiyofumi Nitta, Tomoya Uruga, Seiji Yamazoe, Fumiyasu Oba, Tsunehiro Tanaka, Masaki Azuma, Saburo Hosokawa

    Advanced Science　2023年4月25日

    DOI： 10.1002/advs.202301876 　

    ISSN：2198-3844

    eISSN：2198-3844

  16. Nanosized Ti-Based Perovskite Oxides as Acid–Base Bifunctional Catalysts for Cyanosilylation of Carbonyl Compounds 国際誌 査読有り

    Takeshi Aihara, Wataru Aoki, Shin Kiyohara, Yu Kumagai, Keigo Kamata, Michikazu Hara

    ACS Applied Materials & Interfaces　15　(14)　17957-17968　2023年4月3日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsami.3c01629 　

    ISSN：1944-8244

    eISSN：1944-8252

  17. Computational Screening of p -Type Transparent Conducting Oxides Using the Optical Absorption Spectra and Oxygen-Vacancy Formation Energies 国際誌 査読有り

    Yu Kumagai

    Physical Review Applied　19　(3)　2023年3月20日

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

    DOI： 10.1103/physrevapplied.19.034063 　

    eISSN：2331-7019

  18. Adaptive sampling methods via machine learning for materials screening 国際誌 査読有り

    Akira Takahashi, Yu Kumagai, Hirotaka Aoki, Ryo Tamura, Fumiyasu Oba

    Science and Technology of Advanced Materials: Methods　2022年12月31日

    出版者・発行元： Informa {UK} Limited

    DOI： 10.1080/27660400.2022.2039573 　

  19. Unique Atomic and Electronic Structures of Oxygen Vacancies in Amorphous SnO2 from First Principles and Informatics 国際誌 国際共著 査読有り

    Shin Kiyohara, David Mora-Fonz, Alexander Shluger, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba

    The Journal of Physical Chemistry C　2022年11月10日

    DOI： 10.1021/acs.jpcc.2c04764 　

    ISSN：1932-7447

    eISSN：1932-7455

  20. Hole-Doping to a Cu(I)-Based Semiconductor with an Isovalent Cation: Utilizing a Complex Defect as a Shallow Acceptor 国際誌 査読有り

    Kosuke Matsuzaki, Naoki Tsunoda, Yu Kumagai, Yalun Tang, Kenji Nomura, Fumiyasu Oba, Hideo Hosono

    Journal of the American Chemical Society　2022年9月14日

    DOI： 10.1021/jacs.2c06283 　

  21. Switchable Electric Dipole from Polaron Localization in Dielectric Crystals 招待有り 査読有り

    Kazuki Morita, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Aron Walsh

    Physical Review Letters　129　(1)　2022年6月28日

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

    DOI： 10.1103/PhysRevLett.129.017601 　

  22. Recommendation of interstitial hydrogen positions in metal oxides 国際誌 査読有り

    Naoki Tsunoda, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba

    Computational Materials Science　203　111068-111068　2022年2月

    出版者・発行元： Elsevier {BV}

    DOI： 10.1016/j.commatsci.2021.111068 　

  23. Tuning the optical band gap and electrical properties of NiO thin films by nitrogen doping: a joint experimental and theoretical study 国際誌 国際共著 査読有り

    Yong Wang, Stéphanie Bruyère, Yu Kumagai, Naoki Tsunoda, Fumiyasu Oba, Jaafar Ghanbaja, Hui Sun, Bo Dai, Jean-François Pierson

    RSC Advances　12　(34)　21940-21945　2022年

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/d2ra01887j 　

    eISSN：2046-2069

    詳細を見る 詳細を閉じる

    A joint experimental and theoretical study is presented to reveal the influence of nitrogen doping on the optical and electrical properties of NiO thin films.

  24. Defect formation and carrier compensation in layered oxychalcogenide La2CdO2Se2: an insight from first principles 国際誌 査読有り

    Tomoya Gake, Yu Kumagai, Akira Takahashi, Hidenori Hiramatsu, Fumiyasu Oba

    Journal of Materials Chemistry C　10　(44)　16828-16837　2022年

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/D2TC03836F 　

    ISSN：2050-7526

    eISSN：2050-7534

    詳細を見る 詳細を閉じる

    Theoretical calculations explain that the experimentally reported nearly stoichiometric and electrical insulating behavior of undoped La2CdO2Se2 is due to the formation of Cd vacancies and interstitials.

  25. Insights into oxygen vacancies from high-throughput first-principles calculations 国際誌 査読有り

    Yu Kumagai, Naoki Tsunoda, Akira Takahashi, Fumiyasu Oba

    Physical Review Materials　2021年12月27日

    DOI： 10.1103/PhysRevMaterials.5.123803 　

  26. Theoretical Prediction and Thin-Film Growth of the Defect-Tolerant Nitride Semiconductor YZn3N3 国際誌 査読有り

    Ryosuke Kikuchi, Toru Nakamura, Takahiro Kurabuchi, Yasushi Kaneko, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba

    Chemistry of Materials　2021年10月19日

    DOI： 10.1021/acs.chemmater.1c02149 　

  27. Point defects in p -type transparent conductive CuMO2 ( M=Al , Ga, In) from first principles 国際誌 査読有り

    Tomoya Gake, Yu Kumagai, Akira Takahashi, Fumiyasu Oba

    Physical Review Materials　2021年10月8日

    DOI： 10.1103/PhysRevMaterials.5.104602 　

  28. SrZn2N2 as a Solar Absorber: Theoretical Defect Chemistry and Synthesis by Metal Alloy Nitridation 国際誌 査読有り

    Ryosuke Kikuchi, Koki Ueno, Toru Nakamura, Takahiro Kurabuchi, Yasushi Kaneko, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba

    Chemistry of Materials　33　(8)　2864-2870　2021年4月27日

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/acs.chemmater.1c00075 　

  29. Machine learning models for predicting the dielectric constants of oxides based on high-throughput first-principles calculations 国際誌 査読有り

    Akira Takahashi, Yu Kumagai, Jun Miyamoto, Yasuhide Mochizuki, Fumiyasu Oba

    Physical Review Materials　2020年10月9日

    DOI： 10.1103/PhysRevMaterials.4.103801 　

  30. Data-Mining Element Charges in Inorganic Materials 国際誌 国際共著 査読有り

    Yu Ding, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Lee A. Burton

    The Journal of Physical Chemistry Letters　8264-8267　2020年10月1日

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/acs.jpclett.0c02072 　

  31. Optical enhancement of dielectric permittivity in reduced lanthanum aluminate 国際誌 査読有り

    Takayuki Nagai, Akihide Kuwabara, Yu Kumagai, Ichiro Terasaki, Hiroki Taniguchi

    Physical Review B　101　(18)　2020年5月19日

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

    DOI： 10.1103/physrevb.101.184114 　

    ISSN：2469-9950

    eISSN：2469-9969

  32. Theoretical exploration of mixed-anion antiperovskite semiconductors M3XN(M=Mg,Ca,Sr,Ba;X=P,As,Sb,Bi) 国際誌 国際共著 査読有り

    Yasuhide Mochizuki, Ha-Jun Sung, Akira Takahashi, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba

    Physical Review Materials　2020年4月13日

    DOI： 10.1103/PhysRevMaterials.4.044601 　

  33. Phonon scattering limited mobility in the representative cubic perovskite semiconductors SrGeO3 , BaSnO3 , and SrTiO3 国際誌 国際共著 査読有り

    Christian A. Niedermeier, Yu Kumagai, Keisuke Ide, Takayoshi Katase, Fumiyasu Oba, Hideo Hosono, Toshio Kamiya

    Physical Review B　101　(12)　2020年3月24日

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

    DOI： 10.1103/physrevb.101.125206 　

    ISSN：2469-9950

    eISSN：2469-9969

  34. Finite-size corrections for defect-involving vertical transitions in supercell calculations 国際誌 国際共著 査読有り

    Tomoya Gake, Yu Kumagai, Christoph Freysoldt, Fumiyasu Oba

    Physical Review B　2020年1月22日

    DOI： 10.1103/PhysRevB.101.020102 　

  35. Stabilization of small polarons in BaTiO3 by local distortions 国際誌 査読有り

    Naoki Tsunoda, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba

    Physical Review Materials　3　(11)　2019年11月27日

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

    DOI： 10.1103/physrevmaterials.3.114602 　

    ISSN：2475-9953

    eISSN：2475-9953

  36. Correction to “Effect of MnO2 Crystal Structure on Aerobic Oxidation of 5-Hydroxymethylfurfural to 2,5-Furandicarboxylic Acid” 国際誌 査読有り

    Eri Hayashi, Yui Yamaguchi, Keigo Kamata, Naoki Tsunoda, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Michikazu Hara

    Journal of the American Chemical Society　141　(46)　18642-18642　2019年11月20日

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/jacs.9b11588 　

    ISSN：0002-7863

    eISSN：1520-5126

  37. Spin-Glass Magnetic Properties of A-Site Columnar-Ordered Quadruple Perovskites Y2MnGa(Mn4–xGax)O12 with 0 ≤ x ≤ 3 国際誌 国際共著 査読有り

    Ran Liu, Dmitry D. Khalyavin, Naoki Tsunoda, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Yoshio Katsuya, Masahiko Tanaka, Kazunari Yamaura, Alexei A. Belik

    Inorganic Chemistry　2019年11月4日

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/acs.inorgchem.9b02542 　

  38. Achieving non-degenerate Zn3N2 thin films by near room temperature sputtering deposition 国際誌 国際共著 査読有り

    Wang Yong, Ohsawa Takeo, Kumagai Yu, Harada Kou, Oba Fumiyasu, Ohashi Naoki

    Applied Physics Letters　115　(9)　2019年8月

    DOI： 10.1063/1.5101037 　

    ISSN：0003-6951

  39. Energetics and electronic structure of native point defects in alpha-Ga2O3 国際誌 査読有り

    Kobayashi Takuma, Gake Tomoya, Kumagai Yu, Oba Fumiyasu, Matsushita Yu-ichiro

    Applied Physics Express　12　(9)　2019年8月

    DOI： 10.7567/1882-0786/ab3763 　

    ISSN：1882-0778

    eISSN：1882-0786

  40. Zinc-based spinel cathode materials for magnesium rechargeable batteries: toward the reversible spinel-rocksalt transition 国際誌 国際共著 査読有り

    Kohei Shimokawa, Taruto Atsumi, Maho Harada, Robyn E. Ward, Masanobu Nakayama, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Norihiko L. Okamoto, Kiyoshi Kanamura, Tetsu Ichitsubo

    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A　7　(19)　12225-12235　2019年5月

    DOI： 10.1039/c9ta02281c 　

    ISSN：2050-7488

    eISSN：2050-7496

  41. First-principles study of self-trapped holes and acceptor impurities in Ga2O3 polymorphs 国際誌 査読有り

    Gake Tomoya, Kumagai Yu, Oba Fumiyasu

    Physical Review Materials　3　(4)　2019年4月

    DOI： 10.1103/PhysRevMaterials.3.044603 　

    ISSN：2475-9953

  42. Native point defects and carbon clusters in 4H-SiC: A hybrid functional study 国際誌 査読有り

    Kobayashi Takuma, Harada Kou, Kumagai Yu, Oba Fumiyasu, Matsushita Yu-ichiro

    Journal of Applied Physics　125　(12)　2019年3月

    DOI： 10.1063/1.5089174 　

    ISSN：0021-8979

    eISSN：1089-7550

  43. Direct Observation of Magnetization Reversal by Electric Field at Room Temperature in Co-Substituted Bismuth Ferrite Thin Film 国際誌 査読有り

    Shimizu Keisuke, Kawabe Ryo, Hojo Hajime, Shimizu Haruki, Yamamoto Hajime, Katsumata Marin, Shigematsu Kei, Mibu Ko, Kumagai Yu, Oba Fumiyasu, Azuma Masaki

    Nano Letters　19　(3)　1767-1773　2019年3月

    DOI： 10.1021/acs.nanolett.8b04765 　

    ISSN：1530-6984

  44. One-dimensionally extended oxygen vacancy states in perovskite oxides 国際誌 査読有り

    Tsunoda Naoki, Kumagai Yu, Araki Masahiko, Oba Fumiyasu

    Physical Review B　99　(6)　2019年2月

    DOI： 10.1103/PhysRevB.99.060103 　

    ISSN：2469-9950

  45. Effect of MnO2 Crystal Structure on Aerobic Oxidation of 5-Hydroxymethylfurfural to 2,5-Furandicarboxylic Acid 国際誌 査読有り

    Hayashi Eri, Yamaguchi Yui, Kamata Keigo, Tsunoda Naoki, Kumagai Yu, Oba Fumiyasu, Hara Michikazu

    Journal of the American Chemical Society　141　(2)　890-900　2019年1月

    DOI： 10.1021/jacs.8b09917 　

    ISSN：0002-7863

    eISSN：1520-5126

  46. Heterogeneously Catalyzed Aerobic Oxidation of Sulfides with a BaRuO<inf>3</inf> Nanoperovskite 国際誌 査読有り

    Keigo Kamata, Kosei Sugahara, Yuuki Kato, Satoshi Muratsugu, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Michikazu Hara

    ACS Applied Materials and Interfaces　10　(28)　23792-23801　2018年7月18日

    DOI： 10.1021/acsami.8b05343 　

    ISSN：1944-8244

    eISSN：1944-8252

  47. Design and exploration of semiconductors from first principles: A review of recent advances 国際誌 査読有り

    Fumiyasu Oba, Yu Kumagai

    Applied Physics Express　11　(6)　060101　2018年6月1日

    DOI： 10.7567/APEX.11.060101 　

    ISSN：1882-0786 1882-0778

  48. Point Defects and p-Type Doping in ScN from First Principles 国際誌 査読有り

    Yu Kumagai, Naoki Tsunoda, Fumiyasu Oba

    Physical Review Applied　9　(3)　034019　2018年3月22日

    DOI： 10.1103/PhysRevApplied.9.034019 　

    ISSN：2331-7019

  49. High-Mobility p-Type and n-Type Copper Nitride Semiconductors by Direct Nitriding Synthesis and In Silico Doping Design. 国際誌 査読有り

    Matsuzaki Kosuke, Harada Kou, Kumagai Yu, Koshiya Shogo, Kimoto Koji, Ueda Shigenori, Sasase Masato, Maeda Akihiro, Susaki Tomofumi, Kitano Masaaki, Oba Fumiyasu, Hosono Hideo

    Advanced Materials　30　(31)　e1801968　2018年

    DOI： 10.1002/adma.201801968 　

    ISSN：0935-9648

    eISSN：1521-4095

  50. Polar metallic behavior of strained antiperovskites ACNi(3) (A = Mg, Zn, and Cd) from first principles 国際誌 査読有り

    Mochizuki Yasuhide, Kumagai Yu, Akamatsu Hirofumi, Oba Fumiyasu

    Physical Review Materials　2　(12)　2018年

    DOI： 10.1103/PhysRevMaterials.2.125004 　

    ISSN：2475-9953

  51. Strain-engineered Peierls instability in layered perovskite La3Ni2O7 from first principles 国際誌 査読有り

    Mochizuki Yasuhide, Akamatsu Hirofumi, Kumagai Yu, Oba Fumiyasu

    Physical Review Materials　2　(12)　2018年

    DOI： 10.1103/PhysRevMaterials.2.125001 　

    ISSN：2475-9953

  52. Effects of composition, crystal structure, and surface orientation on band alignment of divalent metal oxides: A first-principles study 国際誌 査読有り

    Hinuma Yoyo, Kumagai Yu, Tanaka Isao, Oba Fumiyasu

    Physical Review Materials　2　(12)　2018年

    DOI： 10.1103/PhysRevMaterials.2.124603 　

  53. Electrically Benign Defect Behavior in Zinc Tin Nitride Revealed from First Principles 国際誌 査読有り

    Tsunoda Naoki, Kumagai Yu, Takahashi Akira, Oba Fumiyasu

    Physical Review Applied　10　(1)　014015　2018年

    DOI： 10.1103/PhysRevApplied.10.011001 　

  54. Fast Diffusion of Multivalent Ions Facilitated by Concerted Interactions in Dual-Ion Battery Systems 国際誌 国際共著 査読有り

    Li Hongyi, Okamoto Norihiko L, Hatakeyama Takuya, Kumagai Yu, Oba Fumiyasu, Ichitsubo Tetsu

    Advanced Energy Materials　8　(27)　2018年

    DOI： 10.1002/aenm.201801475 　

  55. Comparison of approximations in density functional theory calculations: Energetics and structure of binary oxides 国際誌 査読有り

    Yoyo Hinuma, Hiroyuki Hayashi, Yu Kumagai, Isao Tanaka, Fumiyasu Oba

    PHYSICAL REVIEW B　96　(9)　094102　2017年9月

    DOI： 10.1103/PhysRevB.96.094102 　

    ISSN：2469-9950

    eISSN：2469-9969

  56. Perovskite-Type InCoO3 with Low-Spin Co3+: Effect of In-O Covalency on Structural Stabilization in Comparison with Rare-Earth Series 国際誌 国際共著 査読有り

    Koji Fujita, Takahiro Kawamoto, Ikuya Yamada, Olivier Hernandez, Hirofumi Akamatsu, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Pascal Manuel, Ryo Fujikawa, Suguru Yoshida, Masayuki Fukuda, Katsuhisa Tanaka

    INORGANIC CHEMISTRY　56　(18)　11113-11122　2017年9月

    DOI： 10.1021/acs.inorgchem.7b01426 　

    ISSN：0020-1669

    eISSN：1520-510X

  57. Carrier-Induced Band-Gap Variation and Point Defects in Zn3N2 from First Principles 国際誌 査読有り

    Yu Kumagai, Kou Harada, Hirofumi Akamatsu, Kosuke Matsuzaki, Fumiyasu Oba

    PHYSICAL REVIEW APPLIED　8　(1)　014015　2017年7月

    DOI： 10.1103/PhysRevApplied.8.014015 　

    ISSN：2331-7019

  58. DFT investigation into the underperformance of sulfide materials in photovoltaic applications 国際誌 国際共著 査読有り

    Lee A. Burton, Yu Kumagai, Aron Walsh, Fumiyasu Oba

    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A　5　(19)　9132-9140　2017年5月

    DOI： 10.1039/c7ta00673j 　

    ISSN：2050-7488

    eISSN：2050-7496

  59. Functional electronic inversion layers at ferroelectric domain walls 国際誌 国際共著 査読有り

    J. A. Mundy, J. Schaab, Y. Kumagai, A. Cano, M. Stengel, I. P. Krug, D. M. Gottlob, H. Doğanay, M. E. Holtz, R. Held, Z. Yan, E. Bourret, C. M. Schneider, D. G. Schlom, D. A. Muller, R. Ramesh, N. A. Spaldin, D. Meier

    Nature Materials　16　(6)　622-627　2017年3月20日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/nmat4878 　

    ISSN：1476-1122

    eISSN：1476-4660

  60. Theory of ionization potentials of nonmetallic solids 国際誌 国際共著 査読有り

    Yu Kumagai, Keith T. Butler, Aron Walsh, Fumiyasu Oba

    PHYSICAL REVIEW B　95　(12)　125309　2017年3月

    DOI： 10.1103/PhysRevB.95.125309 　

    ISSN：2469-9950

    eISSN：2469-9969

  61. Unusual magnetic structure of the high-pressure synthesized perovskites ACrO(3) (A = Sc, In, Tl) 国際誌 国際共著 査読有り

    Lei Ding, Pascal Manuel, Dmitry D. Khalyavin, Fabio Orlandi, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Wei Yi, Alexei A. Belik

    PHYSICAL REVIEW B　95　(5)　054432　2017年2月

    DOI： 10.1103/PhysRevB.95.054432 　

    ISSN：2469-9950

    eISSN：2469-9969

  62. Band alignment of semiconductors and insulators using dielectric-dependent hybrid functionals: Toward high-throughput evaluation 国際誌 査読有り

    Yoyo Hinuma, Yu Kumagai, Isao Tanaka, Fumiyasu Oba

    PHYSICAL REVIEW B　95　(7)　075302　2017年2月

    DOI： 10.1103/PhysRevB.95.075302 　

    ISSN：2469-9950

    eISSN：2469-9969

  63. Band structure diagram paths based on crystallography 国際誌 国際共著 査読有り

    Yoyo Hinuma, Giovanni Pizzi, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Isao Tanaka

    COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE　128　140-184　2017年2月

    DOI： 10.1016/j.commatsci.2016.10.015 　

    ISSN：0927-0256

    eISSN：1879-0801

  64. Complex Structural Behavior of BiMn7O12 Quadruple Perovskite 国際誌 国際共著 査読有り

    Belik Alexei A, Matsushita Yoshitaka, Kumagai Yu, Katsuya Yoshio, Tanaka Masahiko, Stefanovich Sergey Yu, Lazoryak Bogdan I, Oba Fumiyasu, Yamaura Kazunari

    Inorganic Chemistry　56　(20)　12272-12281　2017年

    DOI： 10.1021/acs.inorgchem.7b01723 　

  65. Ligancy-Driven Controlling of Covalency and Metallicity in a Ruthenium Two-Dimensional System 国際誌 査読有り

    Satoshi Toyoda, Katsutoshi Fukuda, Koji Horiba, Masaharu Oshima, Kazuhiro Kumagai, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Yoshiharu Uchimoto, Eiichiro Matsubara

    CHEMISTRY OF MATERIALS　28　(16)　5784-5790　2016年8月

    DOI： 10.1021/acs.chemmater.6b02019 　

    ISSN：0897-4756

    eISSN：1520-5002

  66. Electronic Structure and Defect Physics of Tin Sulfides: SnS, Sn2S3, and SnS2 国際誌 国際共著 査読有り

    Yu Kumagai, Lee A. Burton, Aron Walsh, Fumiyasu Oba

    PHYSICAL REVIEW APPLIED　6　(1)　014009　2016年7月

    DOI： 10.1103/PhysRevApplied.6.014009 　

    ISSN：2331-7019

  67. Discovery of earth-abundant nitride semiconductors by computational screening and high-pressure synthesis 国際誌 国際共著 査読有り

    Yoyo Hinuma, Taisuke Hatakeyama, Yu Kumagai, Lee A. Burton, Hikaru Sato, Yoshinori Muraba, Soshi Iimura, Hidenori Hiramatsu, Isao Tanaka, Hideo Hosono, Fumiyasu Oba

    NATURE COMMUNICATIONS　7　11962　2016年6月

    DOI： 10.1038/ncomms11962 　

    ISSN：2041-1723

  68. Electronic Structure and Defect Chemistry of Tin(II) Complex Oxide SnNb2O6 国際誌 査読有り

    Shota Katayama, Hiroyuki Hayashi, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Isao Tanaka

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C　120　(18)　9604-9611　2016年5月

    DOI： 10.1021/acs.jpcc.6b01696 　

    ISSN：1932-7447

    eISSN：1932-7455

  69. LiNbO3-Type Oxide (Tl1–xScx)ScO3: High-Pressure Synthesis, Crystal Structure, and Electronic Properties 国際誌 国際共著 査読有り

    Alexei A. Belik, Wei Yi, Yu Kumagai, Yoshio Katsuya, Masahiko Tanaka, Fumiyasu Oba

    Inorganic Chemistry　55　(4)　1940-1945　2016年2月3日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.inorgchem.5b02915 　

    ISSN：0020-1669

    eISSN：1520-510X

  70. Categorization of surface polarity from a crystallographic approach 国際誌 査読有り

    Yoyo Hinuma, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Isao Tanaka

    COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE　113　221-230　2016年2月

    DOI： 10.1016/j.commatsci.2015.11.042 　

    ISSN：0927-0256

    eISSN：1879-0801

  71. Screening procedure for structurally and electronically matched contact layers for high-performance solar cells: hybrid perovskites 国際誌 国際共著 査読有り

    Keith T. Butler, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Aron Walsh

    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C　4　(6)　1149-1158　2016年

    DOI： 10.1039/c5tc04091d 　

    ISSN：2050-7526

    eISSN：2050-7534

  72. Intercalation and Push-Out Process with Spinel-to-Rocksalt Transition on Mg Insertion into Spinel Oxides in Magnesium Batteries 国際誌 査読有り

    Shinya Okamoto, Tetsu Ichitsubo, Tomoya Kawaguchi, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Shunsuke Yagi, Kohei Shimokawa, Natsumi Goto, Takayuki Doi, Eiichiro Matsubara

    ADVANCED SCIENCE　2　(8)　1500072　2015年8月

    DOI： 10.1002/advs.201500072 　

    eISSN：2198-3844

  73. Toward "rocking-chair type" Mg-Li dual-salt batteries 国際誌 査読有り

    Tetsu Ichitsubo, Shinya Okamoto, Tomoya Kawaguchi, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Fumiyasu Oba, Shunsuke Yagi, Natsumi Goto, Takayuki Doi, Eiichiro Matsubara

    Journal of Materials Chemistry A　3　(19)　10188-10194　2015年

    DOI： 10.1039/c5ta01365h 　

    ISSN：2050-7488

  74. Duality of Topological Defects in Hexagonal Manganites 国際誌 国際共著 査読有り

    Fei-Ting Huang, Xueyun Wang, Sinead M. Griffin, Yu Kumagai, Oliver Gindele, Ming-Wen Chu, Yoichi Horibe, Nicola A. Spaldin, Sang-Wook Cheong

    Physical Review Letters　113　(26)　2014年12月30日

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

    DOI： 10.1103/physrevlett.113.267602 　

    ISSN：0031-9007

    eISSN：1079-7114

  75. Perovskite-Structure TIMnO3: A New Manganite with New Properties 国際誌 国際共著 査読有り

    Wei Yi, Yu Kumagai, Nicola A. Spaldin, Yoshitaka Matsushita, Akira Sato, Igor A. Presniakov, Alexey V. Sobolev, Yana S. Glazkova, Alexei A. Belik

    INORGANIC CHEMISTRY　53　(18)　9800-9808　2014年9月

    DOI： 10.1021/ic501380m 　

    ISSN：0020-1669

    eISSN：1520-510X

  76. First-principles study of point defects in chalcopyrite ZnSnP2 国際誌 国際共著 査読有り

    Yu Kumagai, Minseok Choi, Yoshitaro Nose, Fumiyasu Oba

    PHYSICAL REVIEW B　90　(12)　125202　2014年9月

    DOI： 10.1103/PhysRevB.90.125202 　

    ISSN：1098-0121

    eISSN：1550-235X

  77. Electrostatics-based finite-size corrections for first-principles point defect calculations 国際誌 査読有り

    Yu Kumagai, Fumiyasu Oba

    PHYSICAL REVIEW B　89　(19)　195205　2014年5月

    DOI： 10.1103/PhysRevB.89.195205 　

    ISSN：1098-0121

    eISSN：1550-235X

  78. Band offsets of CuInSe2/CdS and CuInSe2/ZnS (110) interfaces: A hybrid density functional theory study 国際誌 査読有り

    Yoyo Hinuma, Fumiyasu Oba, Yu Kumagai, Isao Tanaka

    PHYSICAL REVIEW B　88　(3)　2013年7月

    DOI： 10.1103/PhysRevB.88.035305 　

    ISSN：1098-0121

  79. Strong Spin-Lattice Coupling Through Oxygen Octahedral Rotation in Divalent Europium Perovskites 国際誌 査読有り

    Hirofumi Akamatsu, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Koji Fujita, Katsuhisa Tanaka, Isao Tanaka

    ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS　23　(15)　1864-1872　2013年4月

    DOI： 10.1002/adfm.201202477 　

    ISSN：1616-301X

    eISSN：1616-3028

  80. Structural domain walls in polar hexagonal manganites 国際誌 国際共著 査読有り

    Yu Kumagai, Nicola A. Spaldin

    Nature Communications　4　(1)　2013年2月26日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/ncomms2545 　

    eISSN：2041-1723

  81. Anti-ferrodistortive-Like Oxygen-Octahedron Rotation Induced by the Oxygen Vacancy in Cubic SrTiO3 国際誌 国際共著 査読有り

    Minseok Choi, Fumiyasu Oba, Yu Kumagai, Isao Tanaka

    ADVANCED MATERIALS　25　(1)　86-90　2013年1月

    DOI： 10.1002/adma.201203580 　

    ISSN：0935-9648

  82. Scaling Behavior and Beyond Equilibrium in the Hexagonal Manganites 国際誌 国際共著 査読有り

    S. M. Griffin, M. Lilienblum, K. T. Delaney, Y. Kumagai, M. Fiebig, N. A. Spaldin

    Physical Review X　2　(4)　2012年12月27日

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

    DOI： 10.1103/physrevx.2.041022 　

    eISSN：2160-3308

  83. Ionization potentials of (112) and (112¯) facet surfaces of CuInSe2 and CuGaSe2 国際誌 査読有り

    Hinuma Yoyo, Oba Fumiyasu, Kumagai Yu, Tanaka Isao

    Physical Review B　86　(24)　2012年12月

    出版者・発行元： American Physical Society

    DOI： 10.1103/PhysRevB.86.245433 　

    ISSN：1098-0121

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    The ionization potentials of the faceted and nonfaceted (110) surfaces of CuInSe2 (CIS) and CuGaSe2 (CGS), which are key components of CuIn1−xGaxSe2 (CIGS) thin-film solar cells, are investigated using first-principles calculations based on a hybrid Hartree-Fock density functional theory approach. Slab models of the chalcopyrite (110) surface with both (112) and (112̅ ) facets on each surface of the slab are employed. Surface energy evaluations point out that two types of faceted surfaces with point defects, namely a combination of CuIn (CuGa) and InCu (GaCu) antisites and a combination of Cu vacancies and InCu (GaCu) antisites, are the most stable depending on the chemical potentials. The ionization potentials are evaluated with two definitions: One highly sensitive to and the other less sensitive to localized surface states. The latter varies by 0.4 eV in CIS and 0.5 eV in CGS with the surface structure. The ionization potentials are reduced by 0.2 eV for faceted surfaces with CuIn (CuGa) and InCu (GaCu) antisites when the effects of the localized surface states are considered. The values of both ionization potentials are similar between CIS and CGS with a difference of about 0.1 eV for the most stable surface structures.

  84. Observation of persistent centrosymmetricity in the hexagonal manganite family 国際誌 国際共著 査読有り

    Yu Kumagai, Alexei A. Belik, Martin Lilienblum, Naëmi Leo, Manfred Fiebig, Nicola A. Spaldin

    Physical Review B　85　(17)　2012年5月15日

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

    DOI： 10.1103/physrevb.85.174422 　

    ISSN：1098-0121

    eISSN：1550-235X

  85. Crystal and Electronic Structure and Magnetic Properties of Divalent Europium Perovskite Oxides EuMO3 (M = Ti, Zr, and Hf): Experimental and First-Principles Approaches 国際誌 査読有り

    Hirofumi Akamatsu, Koji Fujita, Hiroyuki Hayashi, Takahiro Kawamoto, Yu Kumagai, Yanhua Zong, Koji Iwata, Fumiyasu Oba, Isao Tanaka, Katsuhisa Tanaka

    INORGANIC CHEMISTRY　51　(8)　4560-4567　2012年4月

    DOI： 10.1021/ic2024567 　

    ISSN：0020-1669

    eISSN：1520-510X

  86. Anisotropic conductance at improper ferroelectric domain walls 国際誌 国際共著 査読有り

    D. Meier, J. Seidel, A. Cano, K. Delaney, Y. Kumagai, M. Mostovoy, N. A. Spaldin, R. Ramesh, M. Fiebig

    Nature Materials　11　(4)　284-288　2012年2月26日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/nmat3249 　

    ISSN：1476-1122

    eISSN：1476-4660

  87. First-principles calculations of the phase diagrams and band gaps in CuInSe2-CuGaSe2 and CuInSe2-CuAlSe2 pseudobinary systems 国際誌 査読有り

    Yu Kumagai, Yoshito Soda, Fumiyasu Oba, Atsuto Seko, Isao Tanaka

    PHYSICAL REVIEW B　85　(3)　2012年1月

    DOI： 10.1103/PhysRevB.85.033203 　

    ISSN：1098-0121

  88. Ground-state search in multicomponent magnetic systems 国際誌 査読有り

    Yu Kumagai, Atsuto Seko, Fumiyasu Oba, Isao Tanaka

    PHYSICAL REVIEW B　85　(1)　2012年1月

    DOI： 10.1103/PhysRevB.85.012401 　

    ISSN：1098-0121

  89. Antiferromagnetic superexchange via 3d states of titanium in EuTiO3 as seen from hybrid Hartree-Fock density functional calculations 国際誌 査読有り

    Hirofumi Akamatsu, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Koji Fujita, Hideo Murakami, Katsuhisa Tanaka, Isao Tanaka

    PHYSICAL REVIEW B　83　(21)　2011年6月

    DOI： 10.1103/PhysRevB.83.214421 　

    ISSN：1098-0121

    eISSN：2469-9969

  90. First-principles study of defect-induced potentials in Ca2CuO2Cl2 国際誌 査読有り

    Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Ikuya Yamada, Masaki Azuma, Isao Tanaka

    PHYSICAL REVIEW B　80　(8)　2009年8月

    DOI： 10.1103/PhysRevB.80.085120 　

    ISSN：1098-0121

  91. First-principles investigation of atomic structures and stability of proton-exchanged layered sodium titanate 国際誌 査読有り

    Masahiro Mori, Yu Kumagai, Katsuyuki Matsunaga, Isao Tanaka

    Physical Review B　79　(14)　2009年4月24日

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

    DOI： 10.1103/physrevb.79.144117 　

    ISSN：1098-0121

    eISSN：1550-235X

  92. All-electron CI calculations of 3d transition-metal L2,3XANES using zeroth-order regular approximation for relativistic effects 国際誌 査読有り

    Yu Kumagai, Hidekazu Ikeno, Isao Tanaka

    Journal of Physics: Condensed Matter　21　(10)　104209-104209　2009年2月10日

    出版者・発行元： IOP Publishing

    DOI： 10.1088/0953-8984/21/10/104209 　

    ISSN：0953-8984

    eISSN：1361-648X

  93. Effects of crystal structure on Co-L(2,3) x-ray absorption near-edge structure and electron-energy-loss near-edge structure of trivalent cobalt oxides 国際誌 査読有り

    Yu Kumagai, Hidekazu Ikeno, Fumiyasu Oba, Katsuyuki Matsunaga, Isao Tanaka

    PHYSICAL REVIEW B　77　(15)　2008年4月

    DOI： 10.1103/PhysRevB.77.155124 　

    ISSN：1098-0121

  94. First-principles multi-electron calculations for L-2,L-3 ELNES/XANES of 3d transition metal monoxides 国際誌 査読有り

    Hidekazu Ikeno, Teruyasu Mizoguchi, Yukinori Koyama, Yu Kumagai, Isao Tanaka

    ULTRAMICROSCOPY　106　(11-12)　970-975　2006年10月

    DOI： 10.1016/j.ultramic.2006.05.005 　

    ISSN：0304-3991

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MISC 19

  1. 計算材料データベース開発ー酸化物を例としてー 招待有り 査読有り

    熊谷 悠

    CERAMICS JAPAN　58　672-675　2023年10月

  2. 酸化物を対象とした計算データベース構築 招待有り 査読有り

    熊谷 悠

    応用物理　92　(3)　172-176　2023年3月

    DOI： 10.11470/oubutsu.92.3_172 　

  3. 第一原理計算に基づく非金属物質中の点欠陥挙動に関する理論的研究 招待有り 査読有り

    熊谷 悠

    まてりあ　58　(6)　320-327　2019年6月

  4. 半導体材料探索に向けた計算材料データベースの開発 招待有り 査読有り

    熊谷 悠, 大場 史康

    化学工業　69　(1)　18-26　2018年1月

  5. 第一原理計算による半導体の物性予測と物質探索 招待有り 査読有り

    大場 史康, 日沼 洋陽, 熊谷 悠

    まてりあ　56　(9)　554-559　2017年9月

    出版者・発行元： Japan Institute of Metals

    DOI： 10.2320/materia.56.554 　

    ISSN： 1340-2625

    eISSN： 1884-5843

  6. 半導体材料探索に向けた計算データベースの開発 招待有り 査読有り

    熊谷 悠, 大場 史康

    固体物理　52　(11)　151-158　2017年

  7. 先進計算科学による半導体物性の高精度予測と新物質探索 招待有り 査読有り

    大場 史康, 日沼 洋陽, 熊谷 悠

    工業材料　64　(7)　30-34　2016年6月

  8. 半導体点欠陥の第一原理計算 招待有り 査読有り

    熊谷 悠

    まてりあ　55　(5)　221-224　2016年5月

  9. First-principles Study of Point Defects in Cupper Nitride 査読有り

    K. Harada, Y. Kumagai, K. Matsuzaki, T. Susaki, F. Oba

    AMTC Letters　5　138-13　2016年

  10. Ab Initio Study of Point Defects in Tin Sulfides 査読有り

    Y. Kumagai, L. A. Burton, A. Walsh, F. Oba

    AMTC Letters　5　140-141　2016年

  11. 過去，現在，そして未来の研究 招待有り 査読有り

    熊谷 悠

    セラミックス誌　50　(10月)　2015年10月

  12. 半導体の基礎物性・格子欠陥特性の高精度理論予測と物質・材料探索への展開 招待有り 査読有り

    大場 史康, 日沼 洋陽, 熊谷 悠

    セラミックス誌　50　(7月)　542-545　2015年7月

  13. Finite-size correction for first-principles point defect calculations using a supercell approach 査読有り

    Y. Kumagai, F. Oba

    AMTC Letters　4　88-89　2014年

  14. 第一原理熱力学計算によるセラミックス材料の相平衡

    世古 敦人, 熊谷 悠, 大場 史康, 田中 功

    セラミックス誌　47　(7月)　2012年7月

  15. Role of d states of B-site cations for spin-lattice coupling in Eu2+ perovskite oxides 査読有り

    H. Akamatsu, F. Oba, Y. Kumagai, K. Fujita, K. Tanaka, I. Tanaka

    AMTC Letters　3　250-251　2012年

  16. Theoretical calculation of structures and stability of layered titanates as precursor of nanotubes 査読有り

    AMTC Letters　2　188-189　2010年

  17. First-Principles Study of Magnetism and Electronic Structure in Eu2+ Perovskite Oxides 査読有り

    H. Akamatsu, Y. Kumagai, F. Oba, K. Fujita, K. Tanaka, I. Tanaka

    AMTC Letters　2　162-163　2010年

  18. Ground-State Structures in MgO-NiO Crystalline Solutions 査読有り

    Y. Kumagai, A. Seko, F. Oba, I. Tanaka

    AMTC Letters　2　180-181　2010年

  19. First-principles Study of Co L2,3 XANES and ELNES of Trivalent Cobalt Compounds 査読有り

    AMTC Letters　1　138-139　2008年

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講演・口頭発表等 43

  1. 第一原理計算とMIによる欠陥を考慮した新材料探索 招待有り

    熊谷 悠

    スーパーコンピュータワークショップ2024　2025年1月16日

  2. Defects in Semiconductors: A First-Principles Investigation

    Yu Kumagai

    SMS2024　2024年11月27日

  3. Accurate Calculations for Point Defects in Non-Metallic Materials and Their Applications 招待有り

    Yu Kumagai

    ENGE2024　2024年11月26日

  4. 点欠陥特性を考慮した半導体材料スクリーニング 招待有り

    熊谷 悠

    日本金属学会第2分野主催 「情報・デバイス」と「材料」研究会　2024年11月8日

  5. 欠陥形成エネルギーの高精度計算 と機械学習による予測 招待有り

    熊谷 悠

    日本セラミックス協会 第37回秋季シンポジウム　2024年9月10日

  6. Insights on Point Defect Energetics in Non-Metallic Solids under Periodic Boundary Conditions 招待有り

    Yu Kumagai

    2024 Defects in Semiconductors Conference GRC　2024年8月7日

  7. High-throughput calculations on oxygen vacancies and their applications 招待有り

    Yu Kumagai

    ICC'10　2024年7月15日

  8. High-accuracy calculation of point defects inside non-metallic materials and its applications 招待有り

    Yu Kumagai

    ECAPD 2024　2024年6月18日

  9. 非金属物質内部の点欠陥の高精度計算とその応用 招待有り

    熊谷 悠

    日本金属学会 2024年春期大会　2024年3月15日

  10. 非金属物質中の点欠陥に関する第一原理計算 招待有り

    熊谷 悠

    物質科学シミュレーションと先端実験のデータ連携　2024年2月19日

  11. 大学研究者によるMI研究事例の紹介 招待有り

    熊谷 悠

    第3回新材料・新機能創生研究会　2024年1月19日

  12. Alkali mono-pnictides: a new class of photovoltaic materials by element mutation

    Yu Kumagai

    Summit of Materials Science 2023　2023年11月21日

  13. エレメントミューテーションによる新規太陽電池材料の提案

    熊谷 悠

    計算科学と情報学を用いた材料開発の新展開ー2023　2023年8月24日

  14. Construction of a Computational Materials Database for Oxides 招待有り

    Yu Kumagai

    2023 Japan-America Frontiers of Engineering Symposium　2023年7月18日

  15. エレメントミューテーションによる新規太陽電池材料の提案

    熊谷 悠

    E-IMR Summer Meeting2023　2023年6月19日

  16. 非金属物質中の点欠陥を対象とした 理論計算の進展 招待有り

    熊谷 悠

    PCoMSシンポジウム　2023年2月13日

  17. 酸化物を対象とした計算材料データベースの構築 招待有り

    熊谷 悠

    透明酸化物光・電子材料研究会　2022年10月14日

  18. 第一原理計算の材料科学への応用 招待有り

    熊谷 悠

    東京大学 マテリアルズ・インフォマティクスの基礎と応用　2022年9月22日

  19. 酸化物に関する計算材料データベース構築 招待有り

    熊谷 悠

    日本セラミックス協会第35回秋季シンポジウム

  20. 点欠陥特性に関する計算材料データベース構築 招待有り

    熊谷 悠

    電気化学界面シミュレーション 第2回研究会　2022年8月30日

  21. 計算科学を使った物性予測はどれほど進歩しているのか 招待有り

    熊谷 悠

    学振69委員会　2022年8月2日

  22. 酸素空孔に関する系統的計算と機械学習 招待有り

    熊谷 悠

    日本化学会第102春季年会

  23. 計算材料データベースの構築に関して 招待有り

    熊谷 悠

    第６回アドバンス・シミュレーション・セミナー2021　2021年10月29日

  24. 理論計算・データ科学による機能性セラミックス材料開発の革新 招待有り

    熊谷 悠

    金属材料研究所ワークショップ・セラミックス材料をめぐる最近の研究動向　2021年10月29日

  25. 非金属物質中の点欠陥を対象とした系統的第一原理計算 招待有り

    熊谷 悠

    第1回計算イオニクス研究会　2021年7月28日

  26. 計算材料データベースの開発 招待有り

    熊谷 悠

    第88回マテリアルズ・テーラリング研究会　2021年4月17日

  27. 計算材料データベース構築とその応用 招待有り

    熊谷 悠

    日本セラミックス協会2021年年会

  28. 酸化物に関する計算材料データベース構築 招待有り

    熊谷 悠

    2020年度第5回物性アプリオープンフォーラム　2021年1月13日

  29. 酸化物物性と酸素空孔に関する系統的計算 招待有り

    熊谷 悠

    第30回日本MRS年次大会

  30. 酸化物物性の系統的計算 招待有り

    熊谷 悠

    第66回応用物理学会春季学術講演会

  31. 機械学習を用いた酸化物物性予測 招待有り

    熊谷 悠

    第 8 回・酸化物研究の新機軸に向けた学際討論会　2019年1月25日

  32. 半導体中点欠陥の第一原理計算とその応用 招待有り

    熊谷 悠

    日本金属学会第163回秋期講演大会2018

  33. 半導体材料開発のための計算材料データベース 招待有り

    熊谷 悠

    日本物理学会第73回年次大会　2018年3月25日

  34. Computational materials database toward discovering novel semiconductors 招待有り

    熊谷 悠

    第32回コンピュテーショナル・マテリアルズ・デザインワークショップ　2018年3月2日

  35. 半導体材料開発のための第一原理計算 招待有り

    熊谷 悠

    ポスト新機能物質開発のための戦略会議

  36. First-principles calculations on point defects in semiconductors and insulators 招待有り

    熊谷 悠

    The 20th Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculations

  37. 半導体材料探索に向けた計算データベースの開発 招待有り

    熊谷 悠

    新機能デバイス・高性能材料のための産官学連携フォーラム 第３回会合　2017年9月11日

  38. First-principles calculations on point defects in semiconductors 招待有り

    熊谷 悠

    Frontiers in Materials Science 2017

  39. Computational materials database toward discovering novel semiconductors 招待有り

    熊谷 悠

    Interdisciplinary symposium on modern density functional theory – iDFT

  40. First-principles investigation of point defects in non-metallic materials 招待有り

    熊谷 悠

    第26回日本MRS年次大会

  41. 第一原理に基づく点欠陥計算の高精度化とその応用 招待有り

    熊谷 悠

    日本金属学会秋期講演大会2015

  42. Predictions of point defect properties in semiconductors 招待有り

    熊谷 悠

    PACRIM11

  43. Structural domain walls in polar hexagonal manganites 招待有り

    熊谷 悠

    APS March meeting 2014

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産業財産権 7

  1. 無機化合物半導体、その製造方法、およびそれを用いた光エネルギー変換素子

    特許6715471

    産業財産権の種類: 特許権

  2. 光エネルギー変換素子およびそれを具備するデバイス

    菊地 諒介, 中村 透, 藏渕 孝浩, 羽藤 一仁, 大場 史康, 熊谷 悠

    特許6562286

    産業財産権の種類: 特許権

  3. 多接合型光エネルギー変換素子、およびそれを具備するデバイス

    菊地 諒介, 中村 透, 藏渕 孝浩, 羽藤 一仁, 大場 史康, 熊谷 悠, 赤松 寛文, バートンリーアラン

    産業財産権の種類: 特許権

  4. 窒化銅半導体およびその製造方法

    松崎 功佑, 細野 秀雄, 大場 史康, 熊谷 悠, 原田 航, 雲見 日出也

    特許6951734

    産業財産権の種類: 特許権

  5. 窒化亜鉛系化合物およびその製造方法

    大場 史康, 細野 秀雄, 平松 秀典, 雲見 日出也, 熊谷 悠, 飯村 壮史, 村場 善行, リー, アラン・バートン, 田中 功, 日沼 洋陽

    特許6773666

    産業財産権の種類: 特許権

  6. 多接合型光エネルギー変換素子およびそれを具備するデバイス、並びにＳｒＺｎ２Ｎ２の製造方法

    上野 航輝, 菊地諒介, 中村透, 藏渕孝浩, 金子 泰, 羽藤 一仁, 大場 史康, 熊谷 悠

    産業財産権の種類: 特許権

  7. 多接合型光エネルギー変換素子、およびそれを具備するデバイス

    中村 透, 藏渕 孝浩, 菊地諒介, 羽藤 一仁, 大場 史康, 熊谷 悠, 赤松 寛文, バートンリーアラン

    産業財産権の種類: 特許権

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共同研究・競争的資金等の研究課題 9

  1. 酸化物表面における酸素空孔物性の解明

    熊谷 悠

    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：Tohoku University

    2022年4月 ～ 2025年3月

  2. 非晶質前駆体を用いた高機能性ペロブスカイト関連化合物の開発

    熊谷 悠

    2022年10月 ～

  3. 機械学習によるバンド端決定因子の解明とその予測

    熊谷 悠

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

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

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    研究機関：Tokyo Institute of Technology

    2020年7月 ～ 2022年3月

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    近年、計算機性能の向上及び計算手法の発展により、量子力学の基本方程式を解く第一原理計算を用いて、クリーンな終端面におけるバンド端位置を高精度に算出することが可能となってきた。本研究では、100程度の酸化物のバンド端位置を対象に系統的第一原理計算を実行し、得られたデータに基づいて、バンド端の材料ごとの特性を系統的に理解することを目的とした。その結果、同じ酸化物であっても価電子帯上端位置(VBM)が4 eV程度で幅広く分布していることがわかった。またホウ素酸化物においてVBMが低い位置にある一方、Cu-3d軌道やAs, Sbの孤立電子対の軌道がVBMを構成する場合に値が大きくなることがわかった。

  4. 酸素空孔の系統的理解と機械学習による予測

    熊谷 悠

    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：Tokyo Institute of Technology

    2019年4月 ～ 2022年3月

    詳細を見る 詳細を閉じる

    従来の点欠陥計算は、複雑な処理を行うために、特定の物質を対象とした各論研究を行うのが限界であった。だが計算機性能は年を経るごとに飛躍的に向上しており、近年では系統的な点欠陥計算を行うに十分な状況にあった。そこで研究代表者らは、数千物質を対象に系統的な点欠陥計算を行い、それらの計算材料データベース構築を行なった。更に本データベースを基盤とした点欠陥形成エネルギーの機械学習による予測、点欠陥に関する特異現象の発見を行った。

  5. 日本板硝子材料工学助成会

    2019年 ～ 2020年

  6. 半導体材料開発のための計算データベース構築

    熊谷 悠

    2016年 ～ 2019年

    詳細を見る 詳細を閉じる

    計算材料データベースは,様々な材料設計に重要な指針を与える現代の材料研究では重要な位置付けにあります.しかしながら従来のデータベースでは,電子材料の研究に適した計算物性値が不足しています.そこで本研究では,バンドギャップを有する非金属材料を対象に,点欠陥やイオン化ポテンシャルなど多様な物性値を,第一原理計算と機械学習を組み合わせることで,高精度かつ高速に計算することを目的とします.

  7. 第一原理に基づく革新的半導体材料の予測手法の開発

    熊谷 悠, 大場 史康, 角田 直樹

    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 (A)

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

    研究機関：Tokyo Institute of Technology

    2015年4月 ～ 2018年3月

    詳細を見る 詳細を閉じる

    近年の計算機性能の向上と計算手法の改善により、第一原理計算を用いて新材料を探索することが可能になってきている。そのような背景のもと、近年、世界各国で計算材料データベースの構築がなされている。このデータベースは材料探索に極めて有用である。しかし半導体材料に関しては、重要な物性が多岐に亘っており、またそのいくつかに関しては、第一原理により算出する手法が未成熟・未確立であったため、その探索は困難であった。そこで本研究では、第一原理計算主導での半導体材料探索を可能とするための、計算理論の構築と材料探索に必要な計算プログラムの開発を行った。

  8. 村田学術振興財団研究助成

    2018年 ～

  9. 研究の種発掘

    2017年 ～

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担当経験のある科目(授業) 4

  1. 解析力学　東北大学

  2. 固体科学入門　東京工業大学

  3. 先進材料概論　東京工業大学

  4. 材料数理科学　東京工業大学

Works（作品等） 2

  1. vise

    熊谷 悠

    2021年4月1日 ～ 継続中

    作品分類: コンピュータソフト

  2. pydefect

    熊谷 悠

    2021年4月1日 ～

    作品分類: コンピュータソフト