物質の構造を通して,物性の起源をミクロな視点で明らかにする,構造物性研究を行っています。
主に放射光を使った回折実験から,様々な物性の起源に迫ります。
構造を通して物質の性質を知ることができると期待できる根拠は何でしょうか?
位置rにある原子に働く力Fを考えましょう。
固体全体のエネルギーをUとして,FはUをrで微分する事で得られます。
原子位置rを少し変えた時にエネルギーが
上がるのであれば元に押し戻されるし,
下がるのであればもっとその方向に原子は動くでしょう。
Uに影響するのは共有結合,イオン結合などに起因する弾性的な力だけでなく,
磁性などの電子の色々な性質も含まれます。
これが,構造を通して物質の性質を知ることができる根拠です。
2026年10月
5 論文出版:
"Octahedral tilt relaxation decoupled from lattice parameters in epitaxial perovskite oxide films"
Xuhui Xu, Y.I shii, H. Shimotani, Y. Inoue, Y. Miyahara, K. Miyazaki, D. Okuyama, H. Sagayama, K. Ninomiya, M. Nishibori, and Y. Wakabayashi,
Phys. Rev. Materials 10, 103601 (2026).
D3 Xu君の論文です。エピタキシャル薄膜の構造緩和,面内格子定数が基板にロックされたまま,単位胞の内部構造だけが緩和するような緩和のしかたがあることを発見しました。
2026年9月
14-17 日本物理学会年会@東大駒場キャンパス。教員3名,学生4名参加。
13 構造物性研究会@東大本郷キャンパスで若林が招待講演。原さん,学生数名も参加。
2026年8月
26-27 放射光科学若手の会(@熱海)で原が招待講演を行いました。学生からはM2 黛君が口頭発表、M1 青木君がポスター発表しました。
26 論文出版:
R. Masuda, T. Matsuoka, K. Fujiwara, H. Kadobayashi, S. Kitao, M. Saito, K. Murakami, Y. Hara, T. Kato, K. Ebina, T. Mitsui
J. Nucl. Radiochem. Sci. 26, 1-4 (2026).
最高80 GPaの水素加圧下で151Euの放射光メスバウアー分光法を行い、Eu水素化物の電子状態を解明しました。
21 第18回日本放射光学会基礎講習会で若林が回折に関する講義を行いました。
18,20 大学院入試。
2026年7月
27,28 International Symposium: Towards New Scientific Horizons with Synchrotron Radiation で,D2 Xuがポスター発表,若林が口頭発表
16-29 SPring-8で実験。D1 出口,M2 黛,M1 福野,B4 平塚,齋藤(真),そして原。
20-23 SXNS18 @シカゴで若林がポスター発表
7 固体化学フォーラムで若林が招待講演を行いました。
2026年5月
29-6/4 KEK PFで実験。D1 出口,M2 高原,B4 佐藤,原。
18 論文出版:
”Long-period ordering induced by hydrogen doping in NdNiO3 films on SrTiO3 (001) substrates”
T. Deguchi, T. Hara, Y. Ishii, H.-B. Li, A.N. Hattori, H. Tanaka, H. Sagayama and Y. Wakabayashi
Phys. Rev. B 113, 174113 (2026).
D1出口君の初論文。水素を吸蔵した酸化物は超周期構造を形成する,という報告。実はどんな構造かはっきり理解できたわけではない。
1-9 KEK PFで実験。前半はD2 Xu, M2 八柳,M1 青木,若林。後半はD1 出口,M2 高原,及び原。色々,今回の実験でわけがわかるようになってきたかも?
2026年4月
14 新人歓迎会
1 新M1,新B4が加わりました。
2026年3月
30 発行が何日だかよく解らないのですが,理学部のパンフレットのようなもの「東北大学理学部マガジン」に研究室が紹介されました。
25 論文出版:
H. Nishino, M. Kobayashi, T. N. Hiraki, Y. Honjo, K. Ozaki, M. Yamaga, N. Nagasawa, Y. Yoda, Y. Joti, M. Saito and T. Hatsui
J. Synchrotron Rad. 33, 609 (2026). (プレスリリース)
理化学研究所、高輝度光科学研究センターとの共同研究で、放射光実験の大容量データを8000倍以上即時圧縮する技術を開発し、ガンマ線準弾性散乱実験のその場解析を実現しました。
23-26 物理学会オンライン。どうもオンラインだと気持ちが盛り上がりづらい。発表は原さんだけ。
1-5 KEK PF BL-3Aで実験
2026年2月
20 プロシーディングス出版:
Energy-domain multiline gamma-ray quasi-elastic scattering spectroscopy using focusing optics
S. Mayuzumi, R. Kataoka, N. Nagasawa, Y. Yoda, Y. Wakabayashi, and M. Saito
Interactions 247, 39 (2026).
M1の黛君のサブミリメートル集光準弾性散乱装置開発の成果です。
13 B4の卒業研究発表会 が行われました。青木君、足立君、片岡君お疲れ様でした。また,送別会もその日のうちに開催しました。次の場所での活躍を期待します。
2,3 修士論文審査会が行われました。出口君、二見君お疲れさまでした。
2026年1月
9 放射光学会でM2 出口君が口頭発表。
2025年12月
17 齋藤が東京大学でJohari-Goldstein緩和に関するセミナーを行いました。
3 論文出版:
"Development of soft X-ray microscope with a four-pole magnet"
Y. Ishii, Y. Kozuka, S. Kawachi, T. Ito, Y. Wakabayashi, H. Nakao, T. Arima, and Y. Yamasaki
Sci. Tech. Adv. Mater.: Methods 5, 2586300 (2025).
前助教 石井さんがナノテラスに作った装置の論文です。
2025年11月
5-12/1 KEK PF BL-3A, 4Cで長期実験
24 論文出版:
”Beyond Bragg Peaks: Advanced Diffuse X-ray Scattering for Multiscale Structural Insights"
Y. Wakabayashi
Photon Science 1, published online (2025). (Review article)
X線散漫散乱と,その発展型(非弾性散乱,コヒーレント散乱)についての解説です。運動学的回折理論で広い範囲の散乱現象を見通す形にまとめました。
10-18 SPring-8で齋藤が放射光実験。
4-6 ソフトマター研究会@京都にて、齋藤が招待講演を行いました。
2025年10月
29 薄膜界面機能物性研究室 (中村研)と合同で芋煮。
22 9月末からずっとSPring-8で実験していた齋藤グループの実験終了。(人は入れ替わりでやっていたが,仙台では常に数人居ない状態だった)
3 論文出版:
A. Fujisawa, Xuhui Xu, Y. Ishii, H. Shimotani, Y. Inoue, Y. Miyahara, K. Miyazaki and Y. Wakabayashi
ACS Applied Materials & Interfaces, 17, 57603-57610 (2025). (プレスリリース)
水の電気分解を起こすための酸化物触媒が,電気化学環境下で徐々に表面構造を変えていく様を放射光表面回折実験で観測しました。昨年度修士課程を修了した藤澤君と,現D2のXu君の結果です。
2-22 SPring-8で齋藤,M1黛,B4 片岡+助っ人M1 高原,B4青木が実験。この期間でおよそ150億枚のX線回折写真を撮影した!解凍した場合のデータ総量は0.1エクサバイトに到達。人類が一か月間に撮った写真の最大枚数かもしれない。ギネスに申請しようかな。。。
1 下谷先生が和歌山大学システム工学部に教授として転出されました。
2025年9月
16-19 日本物理学会@広島大にて,齋藤,原,D1 Xu, M2 出口,二見,M1 黛が発表。
7-12 国際会議ICAME & HYPERFINE 2025で齋藤が招待講演を行いました。
2025年8月
28 下谷さんの送別会を開きました。
19-21 大学院入試がありました。
6 SPring-8/SACLA Research Frontiers2024に3件選ばれました。1つ目は、ナノ秒で分子ダイナミクスを計測する新技術の開発です。
"Development of a quasi-elastic gamma-ray scattering technique to reveal nanosecond atomic dynamics"
M.Saito
2つ目は延伸したゴム中の局所的な緩和運動に異方性を発見した話題です。
3つ目は,分子軌道の直接観測,原さんの学生の時の成果です。
”Exploration of chemical bonds in real-space”
T. Hara and H. Sawa
2025年7月
20-15 10IDMRCS@バルセロナで齋藤が招待講演、M1の黛がポスター発表を行いました。バルセロナは涼しかったです。
2 ICMAT2025 @シンガポールで若林が招待講演を行いました。
2-5 PF BL-4CでM1高原,M2出口,原さんが実験。
2025年6月
16 論文出版:
P. A. Praveen, T. Kanagasekaran, C. Ma, M. Terada, T. Jin, Y. Wakabayashi, and H. Shimotani
ACS Applied Materials & Interfaces, published online (2025).
新しい有機半導体のレーザー発振特性の研究です。下谷グループの成果で,5月までいたPraveenさんが頑張りました。
9 原さんが,学生の頃の成果でSPring-8⼤学院⽣課題優秀研究賞 を受賞しました。
9-13 PF BL-3Aで,M1八柳,D1 Xu, B4 青木が実験。原,若林が一部参加。
5-6 第89回固体イオニクス研究会で、齋藤が特別講演を行いました。放射光を用いたイオンガラス、超イオン伝導ガラスに対するナノ秒ダイナミクス研究が始まっています。
2025年5月
31 放射光誌に記事がでました。
"放射光メスバウアーガンマ線を用いた準弾性散乱測定系群が解明するゴムの原子・分子のダイナミクス"
齋藤真器名,間下亮,放射光 38, 207 (2025).
25-27 PF BL-8BでD1 Xu, B4 青木が実験。
13-26 SPring-8で齋藤,M1黛,B4 片岡+助っ人M2 二見,出口が実験。長い。
23 原さんが名古屋大学岡本若手奨励賞を受賞しました。授賞式の様子
2025年4月
14 新人歓迎会
1 論文出版:
L. H. Bottger, D. E. DeWeese, S. R. Iyer, A. J. Komor, M. S. Rogers, K. Sutherlin, A. B. Jacobs, Y. Yoda, S. Kitao, Y. Kobayashi, J. Zhao, E. E. Alp, M. Saito, M. Seto, L. Que Jr., J. D. Lipscomb, E. I. Solomon
J. Am. Chem. Soc. 147, 11707 (2025).
1 新助教 原さん着任,新B4が加わりました。
Department of Physics, Graduate School of Science, Tohoku University, 6-3, Aramaki Aza-Aoba, Aoba-ku, Sendai 980-8578, Japan