2026/06/03 更新

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オオミナト　ユウヤ
大湊　友也
News & Topics
所属
附属機関・学校 高等研究所
職名
准教授（任期付）
学位
博士（理学） ( 2016年03月 東北大学 )
ホームページ
https://sites.google.com/site/yuyaphys

経歴

  • 2026年04月
    -
    継続中

    早稲田大学   高等研究所   准教授

  • 2023年04月
    -
    2026年03月

    早稲田大学   高等研究所   講師

  • 2019年04月
    -
    2023年03月

    中国科学院大学   カブリ理論科学研究所   博士研究員

  • 2016年04月
    -
    2019年03月

    東北大学   金属材料研究所   学術研究員

  • 2014年04月
    -
    2016年03月

    東北大学   大学院理学研究科 物理学専攻   日本学術振興会特別研究員（DC2）

学歴

  • 2011年04月
    -
    2016年03月

    東北大学   大学院理学研究科   物理学専攻  

  • 2007年04月
    -
    2011年03月

    東北大学   理学部   物理学科  

委員歴

  • 2024年04月
    -
    2025年03月

    日本物理学会 領域４  領域運営委員

研究分野

  • 半導体、光物性、原子物理 / 薄膜、表面界面物性

研究キーワード

  • 非線形光学

  • キラル結晶

  • 原子層物質

  • ディラック・ワイル電子系

  • トポロジカル物性

  • スピントロニクス

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受賞

  • The 2022 KITS postdoc fellowship

    2022年11月   Kavli Institute for Theoretical Sciences  

  • Annual performance, outstanding (top twenty percent) in KITS

    2022年01月   University of Chinese Academy of Sciences  

  • Annual performance, top one in UCAS

    2021年01月   University of Chinese Academy of Sciences  

 

論文

  • Quantum oscillations of valley current driven by microwave irradiation in transition-metal dichalcogenide/ferromagnet hybrids

    Xin Hu, Yuya Ominato, Mamoru Matsuo

    Physical Review B    2025年12月

    DOI

    Scopus

  • Spin pumping into two-dimensional systems

    Yuya Ominato, Masaki Yama, Ai Yamakage, Mamoru Matsuo, Takeo Kato

    Journal of Physics: Condensed Matter    2025年10月

    DOI

    Scopus

    1
    被引用数
    (Scopus)

  • Theory of photocurrent and high-harmonic generation with chiral fermions

    Yuya Ominato, Masahito Mochizuki

    Physical Review Research    2025年06月

    DOI

    Scopus

    1
    被引用数
    (Scopus)

  • Spin pumping effect in non-Fermi liquid metals

    Xiao-Tian Zhang, Yi-Hui Xing, Xu-Ping Yao, Yuya Ominato, Long Zhang, Mamoru Matsuo

    Communications Physics   8 ( 1 )  2025年03月

    DOI

    Scopus

    1
    被引用数
    (Scopus)

  • Thermomagnetic anomalies in quantum magnon transport caused by tunable junction geometries in cold atomic systems

    Yuta Sekino, Yuya Ominato, Hiroyuki Tajima, Shun Uchino, Mamoru Matsuo

    Physical Review A    2025年03月

    DOI

    Scopus

  • Spin Seebeck effect in graphene

    Xin Hu, Yuya Ominato, Mamoru Matsuo

    Physical Review B    2024年12月

    DOI

    Scopus

    6
    被引用数
    (Scopus)

  • Thermomagnetic Anomalies by Magnonic Criticality in Ultracold Atomic Transport

    Yuta Sekino, Yuya Ominato, Hiroyuki Tajima, Shun Uchino, Mamoru Matsuo

    Physical Review Letters    2024年10月

    DOI

    Scopus

    2
    被引用数
    (Scopus)

  • Acoustomagnonic Spin Hall Effect in Honeycomb Antiferromagnets

    Ryotaro Sano, Yuya Ominato, Mamoru Matsuo

    Physical Review Letters   132 ( 23 )  2024年06月

    DOI

  • Dynamical Majorana Ising spin response in a topological superconductor–magnet hybrid by microwave irradiation

    Yuya Ominato, Ai Yamakage, Mamoru Matsuo

    Physical Review B    2024年03月

    DOI

    Scopus

    4
    被引用数
    (Scopus)

  • Anisotropic superconducting spin transport at magnetic interfaces

    Yuya Ominato, Ai Yamakage, Mamoru Matsuo

    Physical Review B    2022年10月

    DOI

    Scopus

    17
    被引用数
    (Scopus)

  • Valley transport driven by dynamic lattice distortion

    Yuya Ominato, Daigo Oue, Mamoru Matsuo

    Physical Review B    2022年05月

    DOI

    Scopus

    3
    被引用数
    (Scopus)

  • Ferromagnetic resonance modulation in d -wave superconductor/ferromagnetic insulator bilayer systems

    Yuya Ominato, Ai Yamakage, Takeo Kato, Mamoru Matsuo

    Physical Review B    2022年05月

    DOI

    Scopus

    17
    被引用数
    (Scopus)

  • Quantum Oscillations of Gilbert Damping in Ferromagnetic/Graphene Bilayer Systems

    Yuya Ominato, Mamoru Matsuo

    Journal of the Physical Society of Japan    2020年05月

    DOI

  • Valley-Dependent Spin Transport in Monolayer Transition-Metal Dichalcogenides

    Yuya Ominato, Junji Fujimoto, Mamoru Matsuo

    Physical Review Letters   124 ( 16 )  2020年04月

    DOI

    Scopus

    63
    被引用数
    (Scopus)

  • Phase Diagram of a Magnetic Topological Nodal Semimetal: Stable Nodal Line in an Easy-Plane Ferromagnet

    Ominato, Yuya, Yamakage, Ai, Nomura, Kentaro

    Journal of the Physical Society of Japan   88 ( 11 ) 114701 - 114701  2019年10月

    DOI

    Scopus

    5
    被引用数
    (Scopus)

  • Spin-Orbit Crossed Susceptibility in Topological Dirac Semimetals

    Ominato, Yuya, Tatsumi, Shuta, Nomura, Kentaro

    Physical Review B   99 ( 8 ) 085205 - 085205  2019年02月

    DOI

    Scopus

    14
    被引用数
    (Scopus)

  • Electric Polarization in Magnetic Topological Nodal Semimetal Thin Films

    Ominato, Yuya, Yamakage, Ai, Nomura, Kentaro

    Condensed Matter   3 ( 4 ) 43 - 43  2018年11月

    DOI

    Scopus

    4
    被引用数
    (Scopus)

  • Helicity-Protected Domain-Wall Magnetoresistance in Ferromagnetic Weyl Semimetal

    Kobayashi, Koji, Ominato, Yuya, Nomura, Kentaro

    Journal of the Physical Society of Japan   87 ( 7 ) 073707 - 073707  2018年07月

    DOI

    Scopus

    21
    被引用数
    (Scopus)

  • Spin Susceptibility of Three-Dimensional Dirac-Weyl Semimetals

    Ominato, Yuya, Nomura, Kentaro

    Physical Review B   97 ( 24 ) 245207 - 245207  2018年06月

    DOI

    Scopus

    13
    被引用数
    (Scopus)

  • Anisotropic Magnetotransport in Dirac-Weyl Magnetic Junctions

    Ominato, Yuya, Kobayashi, Koji, Nomura, Kentaro

    Physical Review B   95 ( 8 ) 085308 - 085308  2017年02月

    DOI

    Scopus

    11
    被引用数
    (Scopus)

  • Magnetotransport in Weyl Semimetals in the Quantum Limit: Role of Topological Surface States

    Ominato, Yuya, Koshino, Mikito

    Physical Review B   93 ( 24 ) 245304 - 245304  2016年06月

    DOI

    Scopus

    25
    被引用数
    (Scopus)

  • Quantum Transport in Three-Dimensional Weyl Electron System in the Presence of Charged Impurity Scattering

    Ominato, Yuya, Koshino, Mikito

    Physical Review B   91 ( 3 ) 035202 - 035202  2015年01月

    DOI

    Scopus

    27
    被引用数
    (Scopus)

  • Quantum Transport in a Three-Dimensional Weyl Electron System

    Ominato, Yuya, Koshino, Mikito

    Physical Review B   89 ( 5 ) 054202 - 054202  2014年02月

    DOI

    Scopus

    120
    被引用数
    (Scopus)

  • Orbital Magnetism of Graphene Nanostructures

    Ominato, Yuya, Koshino, Mikito

    Solid State Communications   175-176   51 - 61  2013年12月

    DOI

    Scopus

    15
    被引用数
    (Scopus)

  • Orbital Magnetism of Graphene Flakes

    Ominato, Yuya, Koshino, Mikito

    Physical Review B   87 ( 11 ) 115433 - 115433  2013年03月

    DOI

    Scopus

    56
    被引用数
    (Scopus)

  • Orbital Magnetic Susceptibility of Finite-Sized Graphene

    Ominato, Yuya, Koshino, Mikito

    Physical Review B   85 ( 16 ) 165454 - 165454  2012年04月

    DOI

    Scopus

    20
    被引用数
    (Scopus)

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講演・口頭発表等

  • B20型カイラル半金属における非線形光学応答

    大湊友也, 望月維人

    日本物理学会   (広島大学) 

    発表年月： 2025年09月

    開催年月：
    2025年09月
    　
    　

  • 固体の動的制御

    大湊友也

    JAFOE 2025   (サンディエゴ) 

    発表年月： 2025年06月

    開催年月：
    2025年06月
    　
    　

  • B20型カイラル半金属における光電流と高次高調波発生

    大湊友也, 望月維人

    CEMS Symposium on Emergent Quantum Materials 2025   (東京) 

    発表年月： 2025年05月

    開催年月：
    2025年05月
    　
    　

  • B20型カイラル半金属における光電流と高次高調波発生の理論

    大湊友也, 望月維人

    キメラ準粒子第2回領域会議   (東北大学) 

    発表年月： 2025年05月

    開催年月：
    2025年05月
    　
    　

  • カイラル半金属における光電流と高次高調波発生の理論

    大湊友也, 望月維人

    分子研研究会「キラリティが関連する動的現象」   (岡崎コンファレンスセンター) 

    発表年月： 2025年03月

    開催年月：
    2025年03月
    　
    　

  • B20型カイラル半金属における光電流と高次高調波発生

    大湊友也, 望月維人

    日本物理学会   (オンライン開催) 

    発表年月： 2025年03月

    開催年月：
    2025年03月
    　
    　

  • カイラル半金属における光電流と高次高調波発生の理論

    大湊友也, 望月維人

    TOPONL2025   (東京大学物性研究所) 

    発表年月： 2025年02月

    開催年月：
    2025年02月
    　
    　

  • 異方的超伝導体/強磁性絶縁体二層系における強磁性共鳴変調の理論

    大湊友也, 山影相, 加藤岳生, 松尾衛

    日本物理学会   (北海道大学) 

    発表年月： 2024年09月

    開催年月：
    2024年09月
    　
    　

  • マイクロ波照射によるトポロジカル超伝導体/磁性体ハイブリッド系における動的マヨラナイジングスピン応答

    大湊友也, 山影相, 松尾衛

    PASPS-27   (東北大学) 

    発表年月： 2024年03月

    開催年月：
    2024年03月
    　
    　

  • 次世代デバイスを見据えた原子スケール薄膜における物理現象の解明

    大湊友也

    WOI'23   (早稲田大学) 

    発表年月： 2023年11月

    開催年月：
    2023年11月
    　
    　

  • トポロジカル超伝導体/磁性体ハイブリッド系におけるマヨラナイジングスピンの動的応答

    大湊友也, 山影相, 松尾衛

    日本物理学会   (東北大学) 

    発表年月： 2023年09月

    開催年月：
    2023年09月
    　
    　

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • キラル結晶構造を有するトポロジカル半金属における非線形光学の理論

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2026年04月
    -
    2031年03月
     

    大湊 友也

  • 固体中における三次元ディラック電子系の物性理論

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2014年04月
    -
    2016年03月
     

    大湊 友也

    　概要を見る

    本年度はワイル半金属における強磁場下の電気伝導現象について理論的に研究を行った。ワイル半金属は３次元ディラック電子系が実現する系の一つであり、その重要な特徴の一つとして系の表面に局在したトポロジカル表面状態を持つことがあげられる。先行研究において、ワイル半金属に対して電場と磁場を平行に印加すると巨大な負の磁気抵抗効果を示すことが理論的に知られていた。しかし、これらの先行研究においてワイル半金属に特徴的なトポロジカル表面状態が果たす役割については調べられてこなかった。本研究では表面のあるワイル半金属における磁場中の電気伝導現象を調べることで、トポロジカル表面状態が電気伝導現象においてどのような役割を果たすかを明らかにした。具体的な内容としては、波数空間にバンド接点を二つ持つワイル半金属となる格子模型を考え、周期境界条件と固定端境界条件のもとで磁場中のエネルギーバンド構造を計算し、表面の有無によってエネルギーバンド構造は大きく異なることを明らかにした。この計算で求めた固有状態を用いて散乱確率を計算することで電気伝導度を求めた。そして、境界条件によって電気伝導度の磁場依存性、および試料の厚み依存性が大きく異なることを明らかにした。多くの系では試料の大きさがマクロスコピックになると物理量の振る舞いは境界条件に依らなくなる。しかしワイル半金属においては境界条件の違いがマクロな系の物理量の振る舞いに本質的な変化を与えることを初めて明らかにした。

Misc

  • 磁気的界面を通じて超伝導対称性を視る

    大湊友也, 山影相, 加藤岳生, 松尾衛

    固体物理   58 ( 8 ) 433  2023年08月  [招待有り]

    記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア）  

  • 磁性ワイル半金属接合系における量子伝導

    大湊 友也, 小林 浩二, 野村 健太郎

    日本物理学会講演概要集   71   1048 - 1048  2016年

    　概要を見る

    <p>強磁性磁気秩序を持つ磁性ワイル半金属とディラック半金属からなる接合系における量子伝導現象について発表する。磁気秩序により生じる磁化によってワイル点は波数空間でシフトする。このシフトが磁化の向きに依存しているため、接合面に垂直方向のコンダクタンスは磁化の向きと大きさに強く依存する。</p>

    DOI CiNii

 

現在担当している科目

 

他学部・他研究科等兼任情報

  • 理工学術院   大学院先進理工学研究科

特定課題制度（学内資金）

  • カイラル半金属におけるレーザー駆動による物性制御の理論

    2025年  

    　概要を見る

    今年度は、キラル物質の光応答と非平衡電子状態に関する理論研究を進めた。特に、B20型キラル半金属を対象として、レーザー照射下で生じる光電流生成および高次高調波発生の機構を理論的に明らかにし、その成果を Physical Review Research に公表した。これは、キラル半金属において光による非線形応答を活用した新たな物性制御の可能性を示す成果であり、早稲田大学のプレスリリースでも紹介された。また、B20型カイラル半金属における光電流生成と非線形光学応答について、日本物理学会、キメラ準粒子領域会議、CEMS Symposium on Emergent Quantum Materials 2025 などで発表を行い、研究成果の発信を進めた。さらに、トポロジカル物質における強磁性共鳴変調や、遷移金属ダイカルコゲナイド／強磁性体接合系におけるマイクロ波・熱駆動応答の理論研究も進展し、レーザー・マイクロ波を含む外場駆動下での電子物性制御という広い観点から、関連する知見を蓄積した。以上のように、本年度は、キラル半金属を中心とする外場駆動物性の理論研究において、論文公表、投稿、学会発表を通じて着実な成果を挙げた。

  • カイラル物質における非平衡現象の理論的研究

    2025年  

    　概要を見る

    今年度は、非平衡量子物性および光・スピン応答に関する理論研究を中心に成果を挙げた。まず、遷移金属ダイカルコゲナイド／強磁性体接合系において、マイクロ波照射によるスピン流の量子振動を理論的に明らかにし、その成果を Physical Review B に公表した。あわせて、二次元電子系へのスピンポンピングに関する研究を進め、関連する理論的知見をまとめた論文が Journal of Physics: Condensed Matter に掲載された。さらに、B20型キラル化合物を対象として、キラルフェルミオンに由来する光電流生成および高次高調波発生の理論を構築し、その成果を Physical Review Research に発表した。本研究内容は、キラル物質における新たな光機能の可能性を示すものとして、早稲田大学のプレスリリースでも紹介された。このほか、トポロジカル物質における強磁性共鳴変調や、遷移金属ダイカルコゲナイド／強磁性体接合系におけるスピンゼーベック効果を用いたバレー量子振動の検出に関する研究を進め、現在論文を投稿中である。また、B20型カイラル半金属における光電流生成と非線形光学応答に関する成果について、日本物理学会、キメラ準粒子領域会議、CEMS Symposium on Emergent Quantum Materials 2025 などで発表を行い、関連分野の研究者との議論を通じて研究内容の発信と深化を進めた。以上のように、本年度は、スピン輸送、バレー応答、キラル物質の非線形光学といった複数のテーマにおいて、理論的理解の前進と対外的な成果発信の両面で着実な進展が得られた。

  • モアレ２次元物質における非平衡物性の理論的研究

    2024年  

    　概要を見る

    出版済1. 冷却原子系の接合系におけるジャンクション形状によるスピン輸送特性の依存性に関する論文がPhysical Review Aに出版された。2. 非フェルミ流体へのスピンポンピングに関する論文がCommunications Physicaに出版された。3. 強磁性体/グラフェン接合系におけるスピンゼーベック効果に関する論文がPhysical Review Bに出版された。4. 冷却原子系のポイントコンタクトにおけるスピン輸送の熱磁気アノマリーに関する論文がPhysical Review Lettersに出版された。5. ハニカム反強磁性原子層物質における表面弾性波を用いた音響マグノンスピンホール効果に関する論文がPhysical Review Lettersに出版された。投稿中1. B20型カイラル半金属における高強度レーザー照射による光電流と高次高調波発生の理論的研究を行った。その研究成果をPhysical Review Lettersに投稿した。

  • モアレ２次元物質における光誘起相転移

    2023年  

    　概要を見る

    (1)トポロジカル超伝導体と磁性体、(2)非フェルミ流体と磁性体のハイブリット系における界面スピン輸送現象について理論的に研究を行った。(1)についてはPhysical Review Bに研究成果が出版された。(2)についてはPhysical Review Lettersに投稿した。(3)冷却原子系における磁性ポイントコンタクトにおけるスピンおよび熱輸送に関して理論的に研究を行った。その研究成果をPhysical Review Lettersに投稿した。(4)２次元反強磁性磁性体において表面弾性波を用いたスピン流生成について理論的に研究を行った。その研究成果をPhysical Review Lettersに投稿した。(1)~(4)の研究を通じて得た知見を活用して２次元物質における光誘起相転移の研究を推進中である。