1700応用理学一般 スーパーコンピュータ「富岳」による大規模物性データの自動創出
スーパーコンピュータ「富岳」を利活用することにより、約15万個に及ぶ不規則系磁性材料（4元高エントロピー合金）の大規模物性データベースを構築しました。「富岳」上で自動的に物性データを創出するソフトウェアを開発し、構築したデータベースに機械学習を適用することで、4元高エントロピー合金の電気抵抗法則を発見しました。
1700応用理学一般
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1700応用理学一般 世界初の原子分解能電子顕微鏡で磁力の起源をとらえた
新開発の原子分解能磁場フリー電子顕微鏡（ＭＡＲＳ）を用いて、磁石（磁力）の起源である原子磁場の直接観察に世界で初めて成功しました。
1700応用理学一般 KAGRAの環境モニターが捉えたトンガの海底火山噴火
大型低温重力波望遠鏡KAGRA（かぐら）周囲の地面の振動や音といった環境に起因する雑音を監視して重力波信号と区別するため、KAGRAの地下実験施設や神岡地上では、地震計や気圧計、空振計、磁力計など、多種多様なセンサーが動いています。2022年1月15日13時14分45秒（日本時）、南太平洋の島国・トンガに属する海底火山「フンガトンガ・フンガハアパイ」が噴火し、甚大な被害を現地にもたらしました。この噴火に起因する振動が、KAGRAの環境モニターでも検出されたのです。地上だけでなくKAGRAが設置されている地下トンネルでも明瞭に確認されました。
1700応用理学一般 スパースモデリングに基づく磁区パターンの位相回復アルゴリズムを開発～シングルショット計測での活躍が期待～
磁区構造に含まれるミクロな磁石の多くは隣り合った磁石と同じ強さで同じ方向を向いている、という性質をスパースモデリングによって取り入れた位相回復アルゴリズムを開発し、本手法がノイズや欠損を含むデータの解析に有効であることを明らかにしました。
1700応用理学一般 人工次元フォトニクスの実証 ～ 新しい光物理のオンチップ搭載 ～
シリコンフォトニクス技術を用いて、トポロジカルフォトニクスに関連する光学現象の一つ「周波数人工次元」の観測に初めて成功した。
1700応用理学一般 室温で世界最高のヒドリドイオン（Ｈ−／水素陰イオン）伝導度を実現
水素陰イオンである高濃度のヒドリドイオン（Ｈ−）を含む、ｘの値を０．２５未満に抑えた酸水素化ランタン（ＬａＨ３−２ｘＯｘ）を創出し、室温で世界最高のイオン伝導度を達成した。
1700応用理学一般 極低温で光ピンセットを実現 ～非常に低い温度下でも微粒子を遠隔操作可能な技術～
超流動ヘリウムという特異かつ非常に低い温度環境中で、光ピンセット技術により微粒子の捕捉を実現した。これまで光ピンセット技術は、常温付近でしか行われてこなかったが、複数の実験技術を統合することで、世界で初めて１．４ケルビンという非常に低い温度下で、光ピンセット技術が適用可能であることを実証した。光を用いて超流動ヘリウム中の量子化された渦（量子渦）を操作する応用研究も期待される。
1700応用理学一般 デュアルコム分光を用いた平板光学材料の超高精度な屈折率・厚さ計測手法を開発
光の位相変化量を正確に直接計測できるデュアルコム分光法を用いて、平板シリコン材料の厚さと屈折率を、非接触で、多波長に対して高精度に同時計測する手法を開発しました。材料の屈折率を、平板形状のまま、究極的な精度で計測できる画期的なものです。
1700応用理学一般 ヒドリド超イオン導電体の発見~H–超イオン導電性を示す固体電解質材料を初めて創出~
電荷担体となるH–と酸化物イオン（O2–）が共存する酸水素化物を対象にした物質探索をおこない、新規H–イオン導電体BLHOを開発することに成功しました。酸水素化物の合成に、常圧下での一般的な固相反応で酸水素化物を合成したことで、多量の空孔を含む常圧安定組成の存在を見いだせたことがH–超イオン導電相の発見の鍵となりました。
1700応用理学一般 「富岳」を用いた１万超の原子を含むナノ物質の超高速光応答シミュレーションに成功
先端のレーザー技術を用いた光科学の研究では、極めて強く短いパルス光を物質に照射することにより、多くの新奇な現象が発見されています。これらの現象を理解するためには、光を照射した物質の内部で起こる、電子やイオンのミクロな運動を解明することが必要です。本研究では、スーパーコンピューター「富岳」を用い、１万を超える原子を含むナノ物質の光応答の第一原理計算に、世界で初めて成功しました。
1700応用理学一般 電子のスピンを駆動力とするナノモーターを提案
電子の自転運動「スピン」を駆動力とするナノモーターを提案し、その駆動メカニズムに関する量子論を構築しました。微小機械の回転駆動に関する新技術へつながることが期待されます。
1700応用理学一般 スピントロニクスの大幅な省電力化につながる新原理を発見～「電気的な磁気制御」を可能にする物質開発に新たなアプローチ～
磁性体の磁気が、電気抵抗に影響されず電圧によって省電力で制御されるメカニズムを、電子の持つ数学的構造「トポロジー」に基づき新たに見出しました。一部の物質では、電圧をかけた際、電子が電圧と同じ方向ではなく、電圧に対して垂直方向に動く（速度を得る）性質「異常速度」があり、このような異常速度を持つ電子が、電子のスピンを介して磁気を制御する、新たなメカニズムを発見しました。異常速度による電流はエネルギー損失を起こさないため、省電力で磁気を制御できることを提案しました。