東北大學材料科學高等研究所(WPI-AIMR),九州大學,京都産業大學,ケルン大學,産業技術総合研究所,科學技術振興機構(JST)

令和3年7月27日

東北大學材料科學高等研究所(WPI-AIMR)
九州大學
京都産業大學
ケルン大學
産業技術総合研究所
科學技術振興機構(JST)

ベイズ推定を用いた新たな電子構造の解析法を開発

~トポロジカル絶縁體などを巡る數々の論爭の決著へ~

ポイント

電気が流れる、磁石に付く、透明不透明、といった物質の性質は、物質中の電子の振る舞いによって決まります。しかし従來の方法では、膨大な數のパラメーターを持つ電子構造の全貌を明らかにすることが困難でした。

東北大學 材料科學高等研究所の佐藤 宇史 教授、九州大學 情報基盤研究開発センターの徳田 悟 助教、京都産業大學 理學部の瀬川 耕司 教授、ドイツ ケルン大學の安藤 陽一 教授、産業技術総合研究所 産総研?東北大數理先端材料モデリングオープンイノベーションラボラトリ(MathAM-OIL)の中西 毅 ラボ長らの研究グループは、IT分野などで幅広く用いられている「ベイズ推定」という統計學的手法を用いて電子構造の全貌を明らかにする新しい解析方法を開発しました。本手法により、近年提唱された「トポロジカル絶縁體」と呼ばれる新奇物質における、相対論的ディラック電子の質量を10年越しに正確に決定することに成功しました。本解析法は、トポロジカル絶縁體だけでなくさまざまな機能性材料に対しても広く適用可能で、次世代放射光などによって得られる電子構造データの解析にも役に立つと期待されます。

本研究成果は、ネイチャー系英國科學誌「Communications Physics」の2021年7月27日號で公開されます。

本研究は、科學技術振興機構(JST) 戦略的創造研究推進事業 CREST「トポロジカル材料科學に基づく革新的機能を有する材料?デバイスの創出」研究領域(研究総括:上田 正仁)における研究課題「ナノスピンARPESによるハイブリッドトポロジカル材料創製」(研究代表者:佐藤 宇史)、日本學術振興會 新學術領域研究「トポロジーが紡ぐ物質科學のフロンティア」(領域代表者:川上 則雄)、同科學研究費補助金 若手研究「條件付き獨立な観測に基づく統計的推測の理論と実踐」(研究代表者:徳田 悟)などの助成により得られました。

<プレスリリース資料>

<論文タイトル>

“Unveiling quasiparticle dynamics of topological insulators through Bayesian modelling”
DOI:10.1038/s42005-021-00673-6

<お問い合わせ先>

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