YAMAMOTO, Tomoyuki

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Affiliation

Faculty of Science and Engineering, School of Fundamental Science and Engineering

Job title

Professor

Homepage URL

http://www.cms.sci.waseda.ac.jp/

Concurrent Post 【 display / non-display

  • Faculty of Science and Engineering   Graduate School of Fundamental Science and Engineering

  • Faculty of Science and Engineering   Graduate School of Advanced Science and Engineering

Research Institute 【 display / non-display

  • 2020
    -
    2022

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

  • 2016
    -
    2020

    凝縮系物質科学研究所   プロジェクト研究所所長

Education 【 display / non-display

  • 1995.04
    -
    1998.03

    Waseda University   Graduate School, Division of Science and Engineering   Department of Materials Science and Engineering  

    PhD. Course

  • 1993.04
    -
    1995.03

    Waseda University   Graduate School, Division of Science and Engineering   Department of Materials Science and Engineering  

    Master Cource

  • 1989.04
    -
    1993.03

    Waseda University   Faculty of Science and Engineering   Department of Materials Science and Engineering  

Degree 【 display / non-display

  • 早稲田大学   博士(工学)

  • Waseda University   Doctor of Engineering

Research Experience 【 display / non-display

  • 2010
    -
    Now

    Waseda University   Faculty of Science and Engineering   Professor

  • 2005
    -
    2010

    Waseda University   Faculty of Science and Engineering   Associate Professor

  • 2002
    -
    2005

    Kyoto University, Researcher

  • 1999
    -
    2002

    RIKEN, Researcher

  • 1997
    -
    1999

    Waseda University, Research Associate

Professional Memberships 【 display / non-display

  •  
     
     

    The Ceramic Society of Japan

  •  
     
     

    The Materials Research Society of Japan

  •  
     
     

    The Physical Society of Japan

  •  
     
     

    The Japan Institute of Metals and Materials

 

Research Areas 【 display / non-display

  • Inorganic materials and properties

  • Metallic material properties

  • Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics

  • Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems

  • Quantum beam science

Papers 【 display / non-display

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Books and Other Publications 【 display / non-display

  • Fundamentals of Materials Science

    ITO, Kimihisa, HIRATA, Akihiko, YAMAMOTO, Tomoyuki( Part: Joint author)

    2020.10 ISBN: 9784339066524

  • 量子物質科学入門

    山本知之

    コロナ社  2010.03 ISBN: 9784339066173

Research Projects 【 display / non-display

  • Development of high-efficiency up-conversion oxide phosphor material and the analysis of its light-emitting mechanism

    Project Year :

    2020.04
    -
    2023.03
     

  • Study on the mechanism of ferromagnetism in dilute magnetic oxides

    Project Year :

    2014.04
    -
    2017.03
     

     View Summary

    Some of the nonmagnetic materials show ferromagnetism by doping dilute magnetic elements at the level of a few at%, which are called as dilute magnetic materials. Application of dilute magnetic elements for the spintronics, which uses the transportation of spins, are highly required after the current great applications of electrons and photons for electronics and photonics, which can support our developed life. In the current project, local environment of magnetic elements in dilute magnetic materials has been investigated using the X-ray absorption near-edge structure measurements and the first principles calculations in order to understand the mechanism of appearance of ferromagnetism, which cannot be explained only by the established magnetism theory

  • 第一原理計算による地球マントル物質に及ぼすプロトン存在の影響に関する研究

    Project Year :

    2011.04
    -
    2013.03
     

     View Summary

    平成24年度に行った,地球上部マントルの主成分であるMg2SiO4の高圧力下での弾性的性質に対するプロトン含有の影響に関する検討に加えて,実在の地球マントルの組成により近い状態を考えるために,Mgシリケートに地球マントル中に存在すると考えられている,他の元素を添加したモデルを構築し,それらの物質における欠陥形成機構を第一原理計算により検討した.添加する元素としては,Fe,Al,Caなど地球マントル中における存在比が高いと考えられている元素を添加したモデルの計算を進め,特に,Fe3+やAl3+等を添加する場合については,Mg2+,Si4+とは価数が異なるため,例えば,Si4+とAl3+の置換を考える場合には,電荷補償のために酸素空孔を伴うモデルが,またMg2+とAl3+の置換の場合には,Mg2+空孔を伴うモデルの構築が必要となるので,それぞれの元素添加に応じて空孔を導入したモデルを構築し計算を行った.特に,下部マントルの主成分であるMgSiO3ペロブスカイトに対するAl3+を含有する場合のプロトン含有量について詳細な検討を行った.以上,本年度の研究について総括すると,第一原理計算法を用いて,<Mgシリケート>+<マイナー元素>+<プロトン>の高温・高圧下での弾性的性質を評価し,そして,それらのマイナー元素の存在による地球マントル物質の結晶構造相転移の変化を評価し,最新の高温・高圧実験との比較ならびに地震波データから得られる地球内部の三次元構造との対応について検討を進めた.本研究における研究成果は,国内の日本地球惑星科学連合大会において発表すると共に,Dubunaで開催されたMSSMBS2012における招待講演ならびにSan Franciscoで開催されたAmerican Geophysical UnionのFall Meetingにおいて発表した.24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度が最終年度であるため、記入しない

Presentations 【 display / non-display

  • Phase Stability of Organic-Inorganic Lead-Halide Perovskite

    Tomoyuki Yamamoto  [Invited]

    Joint 5th Int’l Symposium on Frontiers in Materials Science & 3rd International Symposium on Nano-materials, Technology and Applications 

    Event date:
    2019.11
     
     
  • XANES analysis for functional materials

    T. Yamamoto  [Invited]

    8th International Symposium on Molecular studies in Material and Biological Sciences  (St. Petersburg, Russia) 

    Presentation date: 2017.09

  • Local environment of dilute 3d transition elements in optical materials -XANES measurements and DFT calculations-

    T. Yamamoto  [Invited]

    International Conference "Functional materials and Nanotechnology-2017"  (Tartu, Estonia) 

    Presentation date: 2017.04

  • Local environment analysis of dilute rare-earth dopants in phosphor materials

    T.Yamamoto  [Invited]

    Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid State Science  (Honolulu, USA) 

    Presentation date: 2016.10

  • X-ray Absorption Near-Edge Structure Analysis of Magnetic Elements in Dilute Magnetic Materials

    Tomoyuki Yamamoto  [Invited]

    3rd International Symposium on Frontiers in Materials Science  (Hanoi, Vietnam) 

    Presentation date: 2016.09

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Specific Research 【 display / non-display

  • マテリアルズインフォマティクスを用いた結晶構造推定

    2020   Mikail G. Brik, Ngyuen Hai Chau, 久保雅俊

     View Summary

    機能性材料の開発において必要とされる物性の発現機構を考えるためには,その原子配列,結晶構造を知ることは必要不可欠である.しかし,新物質の開発過程においては,未知の結晶構造を予測する必要が出てくる.そのような場合,第一原理計算法などの計算科学的手法を用いた推定が可能であるが,複雑な結晶構造を高い確度で推定するのは困難を伴う場合も多い.そこで,近年の発展が著しいマテリアルズインフォマティクスの手法を用いて,複雑な結晶構造の推定を目指し,本年は機械学習を用いたガーネット構造の構造パラメーターの推定を行った.

  • アップコンバージョン蛍光体によるエネルギーハーべスティング太陽電池システムの開発

    2019  

     View Summary

    近赤外線等の長波長(低エネルギー)の光を可視光などのより短波長(高エネルギー)の光に変換するアップコンバージョン型の蛍光体を太陽電池システムに組み込むことを目指し,本研究では,アップコンバージョン型酸化物セラミックス蛍光体の発光効率の向上を中心に研究を進めた.具体的には,近赤外光に対してアップコンバージョン特性を示すEr添加CaZrO3などに更にNaなどのアルカリ元素を加えることにより,アップコンバージョン発光強度を増大させ,そのメカニズムを検討するために,粉末X線回折,走査型電子顕微鏡観察,紫外可視拡散反射スペクトルなどの分析を進めた.

  • 高耐久マルチカチオンハイブリッドペロブスカイトの創製

    2019  

     View Summary

    有機無機ハイブリッドペロブスカイトは,次世代太陽電池の吸光材料として注目を集めているが,実用環境下における安定性が課題となっている.ペロブスカイト構造の安定性は,カチオンとアニオンのイオン半径を基に評価できるので,カチオンサイトに複数のイオンを用いたマルチカチオン型のハイブリッドペロブスカイトの開発が進められている.本研究では,スピンコート法を用いて,複数のカチオンを導入したマルチカチオン型のハイブリッドペロブスカイトの合成,ならびに大気中,窒素中および真空中における安定性の評価を行った.

  • 3d遷移金属元素を微量添加した機能性材料の創製とその機能発現機構の解明

    2018  

     View Summary

    3d遷移金属元素を微量添加することにより新規物性を発現させた機能性材料は,種々の応用が期待されているが,元素添加量が微量であるため,その添加によってどのように新規物性が発現したのかが明らかにされていないものが多い.本研究では,シンクロトロン放射光を用いた原子レベルでの微量添加した3d遷移金属元素の局所環境解析を出発点として,その物性発現機構の検討を行った.特に,本年度は赤色蛍光体への応用を前提とした酸化物にMnを微量添加した物質群の合成と評価を行った.

  • アップコンバージョン蛍光体における微量添加元素の局所環境解析

    2017  

     View Summary

    近赤外光照射によって,可視光を発光するアップコンバージョン型の蛍光体が近年注目を集めているが,その発光メカニズムについては未だに充分な理解が得られていないものが多い.そこで,本研究では,近赤外光照射により緑色発光を示すErを添加したCaZrO3及びそれにYbを共添加することによって発光強度及び発光色が変化するメカニズムの解明を目指し,X線吸収端近傍微細構造測定と第一原理計算を用いて,添加したErとYbの局所環境を明らかにした.

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Syllabus 【 display / non-display

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