基本情報

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若林　克法

WAKABAYASHI Katsunori

所属
工学部 物質工学課程 教授
研究室住所
三田市学園上ヶ原１
研究分野・キーワード
Computational Physics, Condensed Matter Theory, Quantum Materials, Theoretical Nanoscience, ナノサイエンス, ナノテクノロジー, 物性理論, 理論ナノ科学, 計算物理, 量子マテリアル
教育研究内容
私たちの研究室では、ナノスケールの大きさをもつ物質・材料の電子物性を、理論・計算によって解明し、ナノスケールの領域で顕著に起きる特異な電子物性について、新しい機能物性を理論的に予測し、設計を行っています。
私たちの身の回りには、様々な物質があります。銅などの電気を流す金属、シリコンなどのエレクトロニクス素子に利用される半導体。あるいは、ダイアモンド、黒鉛、カーボンナノチューブは、どの物質も、炭素原子だけからなるにも関わらず、ダイアモンドは絶縁体、黒鉛は金属、カーボンナノチューブは金属または半導体となります。これらの違いは、物質内部の原子がなす結晶構造と、結晶中での電子状態が起源です。これらをミクロな視点で明らかにするのが、電子物性理論です。
ナノテクノロジーの急激な進歩によって、グラフェン（炭素原子だけからなる一原子分の厚みしかもたないシート）などの一原子層の厚みしかもたない究極的に薄い物質などが電子・光デバイスに応用されつつあります。そこでは、従来の半導体物理学では記述できない物理現象が数多くあることが分かってきています。さらに、ナノスケールの世界では、表面やエッジの効果が電子物性に強い影響を与えることが分かっており、そこではマクロな世界では現れない特異な量子物理現象が現れます。このため、従来のデバイス物理理論を単純に使うことはできず、それらを書き換えていく必要があります。新しい理論的な知見を得ることで、高効率のエネルギー輸送や変換などを指向した様々機能の設計ができるようになります。私たちの研究室では、(１) 基礎理論の構築、（２）理論を応用した機能設計、（３）新しい物性の予測という大きな三つの目標をかかげて、解析的な理論計算と大規模な数値計算によって、研究を進めています。
メールアドレス
waka@kwansei.ac.jp
研究室電話
079-565-9751
研究室FAX
079-565-9729
URL
http://www.kg-nanotech.jp/tmd/
シラバス情報
https://syllabus.kwansei.ac.jp/uniasv2/UnSSOLoginControlFree?REQ_ACTION_DO=/AGA030PLS01Action.do?REQ_FUNCTION_JUMP_START_FLG=1&SLB_LINK_DISP_FLG=352&TCH_NO=150007&REQ_PRFR_FUNC_ID=AGA030
SDGs 関連ゴール
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出身大学 【 表示 ／ 非表示 】

  • 学校名：筑波大学
    学部（学系）名：第三学群
    学科・専攻等名：基礎工学類

    学校の種類：大学
    卒業年月：1995年03月
    卒業区分：卒業
    国名：日本国

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出身大学院 【 表示 ／ 非表示 】

  • 学校名：筑波大学
    学部等名：工学研究科
    学科等名：物質工学専攻

    修了課程：博士課程
    修了年月：2000年03月
    修了区分：修了
    国名：日本国

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留学歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 留学先：スイス連邦工科大学チューリッヒ校
    経歴名：研究員
    年月：2003年10月 ～ 2005年09月

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学位 【 表示 ／ 非表示 】

  • 学位名：博士（工学）
    分野名：自然科学一般 / 半導体、光物性、原子物理
    授与機関名：筑波大学
    取得方法：課程
    取得年月：2000年03月

  • 学位名：修士（工学）
    分野名：自然科学一般 / 半導体、光物性、原子物理
    授与機関名：筑波大学
    取得方法：課程
    取得年月：1995年03月

  • 学位名：学士（工学）
    分野名：自然科学一般 / 半導体、光物性、原子物理
    授与機関名：筑波大学
    取得方法：課程
    取得年月：1995年03月

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経歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 所属：関西学院大学
    部署名：工学部
    職名：教授
    年月：2021年04月 ～ 継続中

  • 所属：国立研究開発法人　物質・材料研究機構
    部署名：国際ナノアーキテクトニクス研究拠点
    職名：研究員
    年月：2015年04月 ～ 継続中

  • 所属：関西学院大学
    部署名：理工学部 先進エネルギーナノ工学科
    職名：教授
    年月：2015年04月 ～ 2021年03月

  • 所属：大阪大学
    部署名：スピントロニクス学術連携研究教育センター
    職名：招聘教授
    年月：2019年07月 ～ 継続中

  • 所属：独立行政法人　物質・材料研究機構
    部署名：国際ナノアーキテクトニクス研究拠点
    職名：独立研究者
    年月：2009年06月 ～ 2015年03月

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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

  • 所属学協会名：応用物理学会
    学会所在国：日本国

  • 所属学協会名：アメリカ物理学会
    学会所在国：アメリカ合衆国

  • 所属学協会名：日本物理学会
    学会所在国：日本国

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研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

  • 研究分野：ナノテク・材料 / ナノ構造物理
    キーワード：理論ナノ科学、物性物理

  • 研究分野：ナノテク・材料 / 薄膜、表面界面物性
    キーワード：薄膜物性、表面界面

  • 研究分野：自然科学一般 / 半導体、光物性、原子物理
    キーワード：物性物理学

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教員組織審査実績 【 表示 ／ 非表示 】

  • 学校名：関西学院大学
    経歴名：教授
    認定日：2015年04月

  • 学校名：関西学院大学
    経歴名：教授
    認定日：2015年04月

  • 学校名：広島大学
    経歴名：助教
    認定日：2007年02月

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • タイトル：Effective Conduction Path of a C<sub>60</sub> Chain in a Nanogap Electrode
    誌名：ACS APPLIED ELECTRONIC MATERIALS  6巻  3号  （頁 1740 ～ 1745）
    出版年月：2024年02月
    著者：Takei Masato, Hirama Takuma, Suga Hiroshi, Wakabayashi Katsunori, Tsukagoshi Kazuhito

    DOI：10.1021/acsaelm.3c01656

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  • タイトル：Approximating maximally localized Wannier functions with position scaling eigenfunctions
    誌名：PHYSICAL REVIEW B  108巻  24号
    出版年月：2023年12月
    著者：Hamai Yuji, Wakabayashi Katsunori

    DOI：10.1103/PhysRevB.108.245413

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  • タイトル：Bound states at disclinations: an additive rule of real and reciprocal space topology
    誌名：FRONTIERS IN PHYSICS  11巻
    出版年月：2023年06月
    著者：He Qinghua, Sun Jinhua, Deng Hai-Yao, Wakabayashi Katsunori, Liu Feng

    DOI：10.3389/fphy.2023.1213158

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  • タイトル：Electromechanical Switching of a C<sub>60</sub> Chain in a Nanogap
    誌名：ACS APPLIED ELECTRONIC MATERIALS
    出版年月：2023年05月
    著者：Takei Masato, Takeuchi Mihiro, Suga Hiroshi, Wakahara Takatsugu, Wakabayashi Katsunori, Okada Susumu, Tsukagoshi Kazuhito

    DOI：10.1021/acsaelm.3c00253

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  • タイトル：Symmetry manipulation of nonlinear optical effect for metallic transition-metal dichalcogenides
    誌名：PHYSICAL REVIEW B  107巻  11号
    出版年月：2023年03月
    著者：Habara Ren, Wakabayashi Katsunori

    DOI：10.1103/PhysRevB.107.115422

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書籍等出版物 【 表示 ／ 非表示 】

  • 記述言語：英語
    タイトル：Materials Nanoarchitectonics
    出版者・発行元：Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
    出版年月：2018年01月
    著者：Katsuhiko Ariga Ariga, Mitsuhiro Ebara Ebara, Katsunori Wakabayashi, 他

    著書種別：学術書
    担当区分：分担執筆

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  • 記述言語：英語
    タイトル：Graphene Nanoelectronics: Metrology, Synthesis, Properties and Applications
    出版者・発行元：Springer-Verlag
    出版年月：2012年01月
    著者：若林克法

    著書種別：学術書
    担当範囲：Electronic properties of graphene nanoribbons
    担当区分：分担執筆

  • タイトル：Physics and Chemistry of Graphene: Graphene to Nanographene
    出版者・発行元：Pan Stanford Publishing
    出版年月：2012年
    著者：若林克法

    著書種別：その他
    担当範囲：Electronic properties of nanographene
    担当区分：分担執筆

  • 記述言語：英語
    タイトル：Graphene and its Fascinating Attributes
    出版者・発行元：Word Scientific Publishing
    出版年月：2011年
    著者：若林克法

    著書種別：学術書
    担当範囲：Electronic and Transport Properties of Graphene Nanoribbons
    担当区分：分担執筆

  • 記述言語：英語
    タイトル：Physics of Zero- and One-Dimensional Nanoscopic Systems
    出版者・発行元：Springer
    出版年月：2007年09月
    著者：(Chapter contribution) Katsunori Wakabayashi

    著書種別：学術書
    担当区分：その他

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受賞 【 表示 ／ 非表示 】

  • 賞名：第13回 日本学術振興会賞
    受賞年月：2017年02月
    受賞国：日本国
    受賞区分：国内外の国際的学術賞
    授与機関：日本学術振興会
    受賞者（グループ）：若林克法

  • 賞名：平成22年度 文部科学大臣表彰 若手科学者賞
    受賞年月：2010年03月
    受賞国：日本国
    受賞区分：その他
    授与機関：文部科学省
    受賞者（グループ）：若林克法

  • 賞名：日本物理学会若手奨励賞
    受賞年月：2012年03月
    受賞国：日本国
    受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞
    授与機関：日本物理学会
    受賞者（グループ）：若林克法

  • 賞名：第８回日本物理学会論文賞
    受賞年月：2003年03月
    受賞国：日本国
    受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞
    授与機関：日本物理学会
    受賞者（グループ）：藤田光孝, 若林克法, 中田恭子, 草部浩一

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共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

  • 研究種目：学術変革領域研究(A)
    研究期間：2022年06月 ～ 2024年03月
    タイトル：2.5次元物質における光学応答効果と光・電子機能設計の理論

  • 研究種目：基盤研究(B)
    研究期間：2021年04月 ～ 2024年03月
    タイトル：二次元原子膜物理とフォトニクスの分野横断によるトポロジカル機能設計

  • 研究種目：基盤研究(B)
    研究期間：2018年04月 ～ 2021年03月
    タイトル：原子膜物質におけるバレー流の熱・光学制御、新規トポロジカル材料の設計

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  • 研究種目：特別研究員奨励費
    研究期間：2021年04月 ～ 2023年03月
    タイトル：ナノスケールデバイスにおける量子輸送現象とその制御に関する理論的研究

  • 研究種目：特別研究員奨励費
    研究期間：2019年04月 ～ 2021年03月
    タイトル：複合ナノ構造におけるプラズモニック特性と熱特性に関する理論的研究

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担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】

  • 履修年度：2024年度（西暦）

    提供部署名：理工学研究科前期

    授業科目名：ナノ物性特論III

    授業形式：代表者

  • 履修年度：2024年度（西暦）

    提供部署名：理工学部

    授業科目名：先進エネルギーナノ工学入門

    授業形式：代表者

  • 履修年度：2024年度（西暦）

    提供部署名：理工学部

    授業科目名：卒業実験及び演習

    授業形式：代表者

  • 履修年度：2024年度（西暦）

    提供部署名：工学部

    授業科目名：卒業実験及び演習

    授業形式：代表者

  • 履修年度：2024年度（西暦）

    提供部署名：理工学部

    授業科目名：外国書講読

    授業形式：代表者

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担当経験のある授業科目（学内・学外） 【 表示 ／ 非表示 】

  • 科目：ナノマテリアル工学特論
    機関名：東京大学大学院

  • 科目：量子理論特別講義Ⅱ
    機関名：筑波大学大学院数理物質科学研究科物性・分子工学専攻

  • 科目：固体電子論特論II
    機関名：奈良女子大学大学院人間文化研究科

  • 科目：物質設計ナノ工学
    機関名：関西学院大学

  • 科目：物理数学I
    機関名：関西学院大学

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学内活動 【 表示 ／ 非表示 】

  • 活動名称：工学部カリキュラム委員
    活動期間：2021年04月 ～ 2023年03月

  • 活動名称：理工学部ホームページ委員会
    活動期間：2015年04月 ～ 2017年03月

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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 団体名：日本物理学会
    委員名：代議員
    年月：2019年03月 ～ 2021年03月

  • 団体名：日本物理学会
    委員名：領域運営委員領域７
    年月：2009年05月 ～ 2010年04月

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社会貢献活動 【 表示 ／ 非表示 】

  • タイトル：兵庫県立姫路西高等学校 SGH課題研究
    年月：2016年10月

    概要：SGH課題研究

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