公募研究

公募研究

「ハイパーマテリアル」とは、準結晶や近似結晶など、補空間を含む高次元空間で統一的に記述される物質群をさします。例えば、3次元準結晶は6次元周期結晶の3次元断面構造であり、構造を記述するには「補空間」とよぶ別の3次元空間が必要となります。

本領域では、補空間におけるデータ科学を創成・活用し、半導体・セラミックス・ポリマー準結晶、及び、磁性・量子臨界・超伝導準結晶などの新規ハイパーマテリアルの創製に協働して挑みます。また、異常高温比熱や異常熱伝導を始め、結晶では不可能な、高次元や高対称と密接に関連する諸物性を分野横断して追求します。さらに、実空間では複雑怪奇なハイパーマテリアルの原子的挙動、磁気・電子・フォノン状態等を補空間で記述することで、複雑な秩序に潜む隠れた法則性を高次元空間において見出し、新たな物質科学の創出を目指します。

公募研究には、計画研究がカバーしていない相補的な研究を期待しています。応募者は過去に準結晶に関する研究経験を有する必要は無く、採択後は、計画研究と連携して研究を推進していただきます。また、試料の提供も受けることができます。

研究項目A01 では、金属系のみならず、半導体系・酸化物系・ポリマー系準結晶の合成に挑戦します。特に、セラミックス系・高分子系の専門家からの提案を歓迎します。研究項目A02 では、高次元結晶学に関連した構造研究や、高次元結晶の評価解析に関する研究提案、研究項目A03では、結晶学や第一原理計算、データ科学による構造・物性予測や高次元バンド計算法に関する新たなアイデアを募集します。研究項目A04 では、高次元や高対称と密接に関連する新奇物性の探索や新しい測定手法の開発・提案、関連した理論研究を数学分野も含めて広く公募します。また、ハイパーマテリアルの特徴を活かした応用・実用研究も対象としています。いずれの研究項目も、女性研究者、若手研究者からの挑戦的な提案を歓迎します。

令和2年度科学研究費助成事業‐科研費‐(新学術領域研究・特別研究促進費)の公募について
http://www.mext.go.jp/a_menu/shinkou/hojyo/boshu/1394559.htm
(公募要領、計画調書のダウンロード)
http://www.mext.go.jp/a_menu/shinkou/hojyo/boshu/1394561.htm

研究項目 応募上限額(単年度) 採択目安件数
A01 ハイパーマテリアルの合成 実験系:400万円
実験系および理論系:200万円
8件
7件
A02 ハイパーマテリアルの構造
A03 ハイパーマテリアルのインフォマティクスと hidden order の探索
A04 ハイパーマテリアルの物性と hidden order の探索
A01:ハイパーマテリアルの合成
研究代表者 田村 隆治(東京理科大学 先進工学部・教授)
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「ハイパーマテリアル」は、準結晶や近似結晶など、補空間を含む高次元空間で統一的に記述される物質群をさしており、従来の結晶の上位概念になります。研究項目A01では、これまでの金属系・強相関系ハイパーマテリアルの合成はもとより、半導体系・酸化物系・ポリマー系ハイパーマテリアルの合成に関するアイデアを広く募集します。準結晶のみならず、正20面体や正5角形といった周期性と相容れないユニットを有する結晶など、ハイパーマテリアルへの発展性を有するものであれば、どのような研究提案でも構いません。応募者の準結晶分野での研究経験の有無は問わず、本領域に学際的な斬新なアイデアをもたらすことを期待します。

A02:ハイパーマテリアルの構造
研究代表者 高倉 洋礼(北海道大学 大学院工学研究院・准教授)
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研究項目A02では、高次元結晶学に関連したハイパーマテリアルの構造研究や、高次元結晶としてのハイパーマテリアルの評価や新たな解析手法に関する研究提案を広く募集します。応募者の準結晶分野での研究経験の有無は問いません。また、ハイパーマテリアルとしての枠を広くとらえ、準結晶や近似結晶だけではなく、高次元が関連する不整合変調構造や複合結晶などを含む非周期結晶全般に関連した実験および理論的な研究提案も歓迎します。高次元構造や補空間構造の可視化・構造モデリングに関連した斬新なアイデアも対象とします。

A03:ハイパーマテリアルのインフォマティクスとhidden orderの探索
研究代表者 吉田 亮(統計数理研究所 データ科学研究系・教授)
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研究項目A03では、結晶学や第一原理計算、データ科学による物性・構造予測、高次元バンド計算に関するアイデアを幅広く募集します。物性・構造予測のデータ科学については、ハイパーマテリアルへの拡張性を有するものであれば、通常の結晶性物質を対象とする研究提案でも構いません。応募者のハイパーマテリアル分野での研究経験の有無は問わず、本領域に学際的な斬新なアイデアをもたらすことを期待します。ハイパーマテリアルのバンド計算については、従来の結晶を対象とする計算アルゴリズムを高次元周期結晶の断面構造に拡張するアイデアを募集します。

A04:ハイパーマテリアルの物性とhidden orderの探索
研究代表者 出口 和彦(名古屋大学大学院理学研究科・講師)
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研究項目A04は、ハイパーマテリアルの磁性・超伝導、熱電物性、格子物性、輸送現象をはじめとする諸物性を対象として、実空間では複雑怪奇なハイパーマテリアルの原子的挙動、磁気・電子・フォノン状態等を補空間で明快に記述することで、複雑な秩序に潜む隠れた法則性を高次元空間において見出すことを目指しています。高次元や高対称と密接に関連する新奇物性の探索や新しい測定手法の開発・提案、関連した理論研究を数学分野も含めて広く募集します。また、応用・実用研究も対象とします。ハイパーマテリアルへの拡張・発展につながる研究提案であれば、研究対象・物質について特に制限を設けません。応募者の準結晶分野での研究経験の有無は問わず、学際的な斬新なアイデアを歓迎いたします。