松平 和之 (マツヒラ カズユキ)

MATSUHIRA Kazuyuki

写真a

職名

教授

研究室住所

福岡県北九州市戸畑区仙水町1-1

研究分野・キーワード

固体物性、低温、磁性

出身大学 【 表示 / 非表示

  • 1992年03月   北海道大学   理学部   物理学科   卒業   日本国

出身大学院 【 表示 / 非表示

  • 1997年03月  北海道大学  理学研究科  物理学専攻  博士課程・博士後期課程  修了  日本国

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 北海道大学 -  博士(理学)  1997年03月

学内職務経歴 【 表示 / 非表示

  • 2018年06月
    -
    継続中

    九州工業大学   大学院工学研究院   電気電子工学研究系   教授  

  • 2012年07月
    -
    2018年05月

    九州工業大学   大学院工学研究院   電気電子工学研究系   准教授  

  • 2008年04月
    -
    2012年06月

    九州工業大学   大学院工学研究院   助教  

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 2015年04月
    -
    2016年03月

    東京大学物性研究所   客員所員(准教授)   日本国

  • 1999年05月
    -
    2001年03月

    北海道大学大学院理学研究科   助手   日本国

  • 1996年04月
    -
    1998年03月

    日本学術振興会   日本学術振興会特別研究員   日本国

所属学会・委員会 【 表示 / 非表示

  • 1993年03月
    -
    継続中
     

    日本物理学会  日本国

  • 2015年11月
    -
    継続中
     

    電気学会  日本国

  • 2020年01月
    -
    継続中
     

    アメリカ物理学会  アメリカ合衆国

  • 2016年01月
    -
    2016年12月
     

    アメリカ物理学会  アメリカ合衆国

  • 2018年07月
    -
    2019年05月
     

    日本MRS  日本国

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専門分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

  • 固体物理学

 

論文 【 表示 / 非表示

  • Nuclear spin assisted quantum tunnelling of magnetic monopoles in spin ice

    Paulsen C., Giblin S., Lhotel E., Prabhakaran D., Matsuhira K., Balakrishnan G., Bramwell S.

    Nature Communications    10 ( 1 )   2019年04月  [査読有り]

     概要を見る

    © 2019, The Author(s). Extensive work on single molecule magnets has identified a fundamental mode of relaxation arising from the nuclear-spin assisted quantum tunnelling of nearly independent and quasi-classical magnetic dipoles. Here we show that nuclear-spin assisted quantum tunnelling can also control the dynamics of purely emergent excitations: magnetic monopoles in spin ice. Our low temperature experiments were conducted on canonical spin ice materials with a broad range of nuclear spin values. By measuring the magnetic relaxation, or monopole current, we demonstrate strong evidence that dynamical coupling with the hyperfine fields bring the electronic spins associated with magnetic monopoles to resonance, allowing the monopoles to hop and transport magnetic charge. Our result shows how the coupling of electronic spins with nuclear spins may be used to control the monopole current. It broadens the relevance of the assisted quantum tunnelling mechanism from single molecular spins to emergent excitations in a strongly correlated system.

    DOI Scopus

  • A new mathematical approach to finding global solutions of the magnetic structure determination problem

    Tomiyasu K., Oishi-Tomiyasu R., Matsuda M., Matsuhira K.

    Scientific Reports    8 ( 1 )   2018年12月  [査読有り]

     概要を見る

    © 2018, The Author(s). Determination of magnetic structure is an important analytical procedure utilized in various fields ranging from fundamental condensed-matter physics and chemistry to advanced manufacturing. It is typically performed using a neutron diffraction technique; however, finding global solutions of the magnetic structure optimization problem represents a significant challenge. Generally, it is not possible to mathematically prove that the obtained magnetic structure is a truly global solution and that no solution exists when no acceptable structure is found. In this study, the global optimization technique called semidefinite relaxation of quadratic optimization, which has attracted much interest in the field of applied mathematics, is proposed to use as a new analytical method for the determination of magnetic structure, followed by the application of polarized neutron diffraction data. This mathematical approach allows avoiding spurious local solutions, decreasing the amount of time required to find a tentative solution and finding multiple solutions when they exist.

    DOI Scopus

  • Experimental signature of the attractive Coulomb force between positive and negative magnetic monopoles in spin ice

    C. Paulsen, S.R. Giblin, E. Lhotel, D. Prabhakaran, G. Balakrishnan, K. Matsuhira, S.T. Bramwell

    Nature Physics      1 - 6   2016年03月  [査読有り]

    DOI Scopus

  • Far-from-equilibrium monopole dynamics in spin ice

    C. Paulsen, M. J. Jackson, E. Lhotel, B. Canals, D. Prabhakaran, K. Matsuhira, S. R. Giblin, S. T. Bramwell

    Nature Physics    10   135   5 pages   2014年01月  [査読有り]

    DOI Scopus

  • Giant Magnetoresistance Effect in the Metal–Insulator Transition of Pyrochlore Oxide Nd2Ir2O7

    K. Matsuhira, M. Tokunaga, M. Wakeshima, Y. Hinatsu, S. Takagi

    Journal of the Physical Society of Japan    82 ( 2 ) 023706   4pages   2013年01月  [査読有り]

    DOI Scopus CiNii

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著書 【 表示 / 非表示

  • 高圧技術を用いたスクッテルダイト化合物の合成と物性 未来を拓く高圧力セミナーシリーズ(29)

    松平和之, 城谷一民, 伊藤英司, 木方邦彦, 滝沢博胤, 関根ちひろ, 清水克哉, 上床美也 ( 共著 , 担当範囲: 充填スクッテルダイトが示す多様な物性ーリン化合物を中心にー (pp.1-8) )

    日本高圧力学会  2004年07月

口頭発表・ポスター発表等 【 表示 / 非表示

  • Novel Phenomena in Geometrically Frustrated Iridates

    Kazuyuki Matsuhira, Hiroki Hanate, Hironobu Nomura, Naohiro Kishigami, Nakamura Kazuma, Takumi Hasegawa, Satoshi, Tsutsui, Isao Watanabe

    新学術領域J-Physicsの令和元年度領域全体会議  (神戸大学)  2020年01月  -  2020年01月    新学術領域J-Physics

  • Current-induced Novel Transport Properties in the Geometrically Frustrated Iridate Ca5Ir3O12

    Hiroki Hanate, Junta Kawano, Kazuma Nakamura, Kazuyuki Matsuhira

    新学術領域J-Physicsの令和元年度領域全体会議  (神戸大学)  2020年01月  -  2020年01月    新学術領域J-Physics

  • Study of Phonon Dispersion in the Geometrically Frustrated Iridate Ca5Ir3O12 with Strong Spin-orbit Interaction

    Naohiro Kishigami, Hiroki Hanate, Takumi Hasegawa, Satoshi Tsutsui, Kazuma Nakamura, Yoshihide Yoshimoto, Sho Haneta, Kazuyuki Matsuhira

    新学術領域J-Physicsの令和元年度領域全体会議  (神戸大学)  2020年01月  -  2020年01月    新学術領域J-Physics

  • Non-Fermi Liquid Behavior in Transport Properties of Hole-doped Pyrochlore Iridates

    Hironori Nomura, Tomoya Taniguchi, Naoya Kishigami, Eriya Nishikawa and Kazuyuki Matsuhira

    International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2019  (岡山市)  2019年09月  -  2019年09月   

  • Hole Doping Dependence on Magnetic Ordering of (Eu1-xCax)2Ir2O7 Studied by μSR

    Utami Widyaiswari, Julia Angel, Hironori Nomura, Tomoya Taniguchi, Kazuyuki Matsuhira, Akihiro Koda, Budhy Kurniawan and Isao Watanabe

    International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2019  (岡山市)  2019年09月  -  2019年09月   

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工業所有権 【 表示 / 非表示

  • 電気伝導性材料およびそれを用いた抵抗温度計

    特願 2013-93414  特開 W02014/175004A1  日本国

    松平和之,徳永将史,分島 亮

     概要を見る

    磁場の変化に対して電気抵抗の変化を低減させ た電気伝導性材料、及びそれを用いた抵抗温度計を提供 する。

講演 【 表示 / 非表示

  • Metal-Insulator Transitions in Pyrochlore Iridates

    OIST INTERNATIONAL WORKSHOP ON NOVEL QUANTUM MATERIALS AND PHASES ( OIST, Okinawa, Japan )  2014年05月14日 

  • Magnetic Properties of the Pyrochlore Iridates

    International Workshop on Frustration and Topology in Condensed Matter Physics ( NCKU, Tainan, Taiwan )  2014年02月16日 

  • Metal-Insulator Transition in Pyrochlore Oxide Nd2Ir2O7

    6th International Conference on Highly Frustrated magnetism 2012 ( Hamilton, Canada )  2012年06月05日  McMaster University

  • パイロクロア酸化物Ln2Ir2O7における金属絶縁体転移

    日本物理学会2016年秋季大会 ( 金沢大学 )  2016年09月14日 

  • Spin Dynamics in Spin Ice

    日本物理学会 2013 年秋季大会 シンポジウム「Quantum Spin Ice: Dynamics and Quantum Electrodynamics of Magnetic Monopoles」 ( 徳島大学,日本 )  2013年09月26日 

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学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • 日本物理学会第21回論文賞(2016年)

    2016年03月20日   日本物理学会   日本国

    受賞者:  松平和之,分島亮,日夏幸雄,高木精志,"Metal–Insulator Transitions in Pyrochlore Oxides Ln2Ir2O7", J. Phys. Soc. Jpn. 80, 094701 (2011).

  • 日本物理学会第22回論文賞(2017年)

    2017年03月19日   日本物理学会   日本国

    受賞者:  門脇広明,土居直弘,青木勇二, 田畑吉計, 佐藤 卓, Jeffrey W. Lynn, 松平和之, 廣井善二,"Observation of Magnetic Monopoles in Spin Ice", J. Phys. Soc. Jpn. 78, 103706 (2009).

科研費獲得実績 【 表示 / 非表示

  • パイロクロア型イリジウム酸化物における特異な磁気秩序および輸送特性の研究

    基盤研究(B)

    研究期間:  2015年04月  -  2019年03月

    研究課題番号:  15H03692

  • パイロクロア型イリジウム酸化物における金属絶縁体転移の機構解明

    基盤研究(C)

    研究期間:  2011年04月  -  2014年03月

    研究課題番号:  23540417

  • 熱的物性測定による多f電子系におけるcーf混成効果とラットリングの研究

    新学術領域研究

    研究期間:  2009年09月  -  2011年03月

    研究課題番号:  21102518

  • 多極子秩序を発現させる高い対称性を有する結晶構造を持つf電子系化合物の物質探索

    基盤研究(C)

    研究期間:  2008年04月  -  2011年03月

    研究課題番号:  20540339

  • フラストレーションが創る新しい物性 A01班「幾何学的フラストレート磁性体の新奇秩序」

    特定領域研究

    研究期間:  2007年09月  -  2012年03月

    研究課題番号:  19052005

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担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 2018年度  電磁気学演習

  • 2018年度  工学倫理・安全工学C

  • 2018年度  専門英語Ⅱ

  • 2018年度  電磁気学Ⅲ

  • 2018年度  専門英語Ⅰ

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教育活動に関する受賞・指導学生の受賞など 【 表示 / 非表示

  • 平成27年度電気学会九州支部長賞

    2016年03月   電気学会九州支部

 

学会・委員会等活動 【 表示 / 非表示

  • 2019年06月
    -
    2021年05月

    電気学会   九州支部協議員

  • 2018年04月
    -
    2020年03月

    東京大学物性研究所付属物質設計評価施設 物質設計評価設備共同利用委員会   委員

  • 2016年05月
    -
    2018年05月

    電気学会   九州支部 総務企画幹事

  • 2016年04月
    -
    2018年03月

    東京大学物性研究所付属物質設計評価施設 物質設計評価設備共同利用委員会   委員

  • 2014年04月
    -
    2016年03月

    東京大学物性研究所付属物質設計評価施設 物質設計評価設備共同利用委員会   委員

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