2025/04/25 更新

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ヨコヤ タカヨシ
横谷 尚睦
YOKOYA Takayoshi
所属
学術研究院先鋭研究領域(異分野基礎) 教授
職名
教授
外部リンク

学位

  • 博士(理学) ( 東北大学 )

研究キーワード

  • Electronic structure Superconductors Photoemission spectroscopy

  • 超伝導

  • ハーフメタル

  • 強相関電子系

  • 電子構造

  • 光電子ホログラフィー

  • 機能性材料

  • 局所構造

  • 光電子分光

研究分野

  • 自然科学一般 / 磁性、超伝導、強相関系

  • 自然科学一般 / 半導体、光物性、原子物理  / ダイヤモンド

学歴

  • 東北大学    

    - 1997年

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    国名: 日本国

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  • 東北大学   Graduate School, Division of Natural Science  

    - 1997年

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  • 東北大学   Faculty of Science  

    - 1992年

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  • 東北大学   Faculty of Science  

    - 1992年

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    国名: 日本国

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経歴

  • 岡山大学   異分野基礎科学研究所   教授

    2016年4月 - 現在

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  • 岡山大学   自然科学研究科   教授

    2005年4月 - 2016年3月

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  • - Professor,Graduate School of Natural Science and Technology,Okayama University

    2005年

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  • (財)高輝度光科学研究センター   利用研究促進部門II 分光物性Iグループ   軟x線チームリーダー・主幹研究員

    2004年4月 - 2005年3月

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  • 東京大学   物性研究所   助手

    1998年10月 - 2004年3月

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所属学協会

 

論文

  • Local-structure insight into the improved superconducting properties of Pb-substituted La(O, F)BiS2: a photoelectron holography study

    YaJun Li, Yusuke Hashimoto, Noriyuki Kataoka, Zexu Sun, Sota Kawamura, Hiroto Tomita, Taro Setoguchi, Soichiro Takeuchi, Shunjo Koga, Kohei Yamagami, Yoshinori Kotani, Satoshi Demura, Kanako Noguchi, Hideaki Sakata, Tomohiro Matsushita, Takanori Wakita, Yuji Muraoka, Takayoshi Yokoya

    Scientific Reports   15 ( 1 )   2025年3月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    Pb-substituted La(O, F)BiS2 (Pb-LaOFBiS2) exhibits improved superconducting properties and a resistivity anomaly around 100 K that is attributed to a structural transition. We have performed temperature(T)-dependent photoelectron holography (PEH) to study dopant incorporation sites and the local structure change across the anomaly. The PEH study of Pb-LaOFBiS2 provided evidence for the dominant incorporation sites of Pb and F: Pb atoms are incorporated into the Bi sites and F atoms are incorporated into the O site. No remarkable difference in the local structures around Pb and Bi atoms was observed. Across the temperature of the resistivity anomaly (T *), photoelectron holograms of Bi 4f changed. Comparisons of holograms with those of non-substituted LaOFBiS2 sample, as well as simulated holograms, suggested that (1), above T *, the tetragonal structure of Pb-LaOFBiS2 is different from the tetragonal structure of LaOFBiS2 and (2), below T *, the tetragonal structure still remains in Pb-LaOFBiS2. We discuss a possible origin of the difference in the structure above T * and the implication of the result below T *, which are necessary ingredients to understand the physical properties of Pb-LaOFBiS2.

    DOI: 10.1038/s41598-025-86233-2

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    その他リンク: https://www.nature.com/articles/s41598-025-86233-2

  • Effects of thermal energy on the formation of lattice strain in VO2 thin films grown on TiO2(001) 査読

    Reki Nakamoto, Hiroyuki Okazaki, Takanori Wakita, Takayoshi Yokoya, Yuji Muraoka

    Langmuir   40 ( 46 )   24447 - 24454   2024年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1021/acs.langmuir.4c03004

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  • First-principles calculations concerning ferromagnetism in Q-carbon 査読

    Qiang Yue, Takayoshi Yokoya, Yuji Muraoka

    Diamond and Related Materials   111807 - 111807   2024年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.diamond.2024.111807

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  • Structural and Superconducting Properties of Bi2Rh3(Se1–xSx)2 (x = 0–1.0) 査読

    Zhiyan Zhang, Wanli Pan, Masaki Utsumi, Yuki Yamamoto, Hidenori Goto, Ryusuke Kondo, Takayoshi Yokoya, Ryota Goban, Tomoki Higashikawa, Ritsuko Eguchi, Yasuhiro Takabayashi, Koichi Hayashi, Hirofumi Ishii, Tatsuo C. Kobayashi, Yoshihiro Kubozono

    Inorganic Chemistry   63 ( 45 )   21531 - 21540   2024年10月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society (ACS)  

    DOI: 10.1021/acs.inorgchem.4c03637

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  • First-principles molecular dynamics simulations for the properties of boron-doped tetrahedral amorphous carbon 査読

    Qiang Yue, Takayoshi Yokoya, Yuji Muraoka

    Diamond and Related Materials   143   110894   2024年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.diamond.2024.110894

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書籍等出版物

  • 放射光利用の手引き

    横谷 尚睦( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 第4部, 178-184ページ)

    アグネ技術センター  2019年2月 

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  • Physics and Chemistry of Carbon-Based Materials

    WAKITA Takanori, TERASHIMA Kensei, YOKOYA Takayoshi( 担当: 分担執筆 ,  範囲: Chapter 3)

    Springer  2019年 

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  • Very High Resolution Photoelectron Spectroscopy (Ed. S. Hufner)

    T. Yokoya, A. Chainani, S. Shin( 担当: 分担執筆 ,  範囲: Chapter 7)

    Springer, Berlin Heidelberg  2007年 

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MISC

  • 光電子ホログラフィーを利用したダイヤモンドに添加したリン原子の立体原子配列の解明

    横谷尚睦, 松下智裕

    ニューダイヤモンド   36 ( 3 )   17 - 22   2020年7月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • 放射光利用角度分解光電子分光 招待 査読

    横谷 尚睦

    NEW DIAMOND   33 ( 4 )   46 - 49   2017年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(その他)  

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  • 低温超高分解能三次元ARPESで見たURu₂Si₂の隠れた秩序 : BESSY II 1³ ARPESステーション利用体験記 招待 査読

    吉田 力矢, 脇田 高徳, 横谷 尚睦

    放射光 : 日本放射光学会誌   27 ( 2 )   70 - 77   2014年3月

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    担当区分:最終著者   記述言語:日本語   出版者・発行元:日本放射光学会  

    CiNii Article

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  • 重い電子の直接観測 招待 査読

    横谷 尚睦, 辛 埴

    固体物理   47 ( 11 )   29 - 37   2012年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:アグネ技術センター  

    CiNii Article

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  • 結晶中のドーパントの原子配列の観測 −光電子ホログラフィー− 招待 査読

    松下智裕, 橋本由介, 横谷尚睦

    セラミックス   58   543 - 546   2023年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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講演・口頭発表等

  • Photoelectron holography of Tungsten-doped VO2 招待

    Takayoshi Yokoya

    Opto-X-Nano 2024  2024年11月29日 

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    開催年月日: 2024年11月27日 - 2024年11月29日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 光電子ホログラフィーおよび光電子分光による 機能性物質の局所構造/電子構造の研究

    横谷尚睦

    学術変革領域研究(A) 「超秩序構造が想像する物性科学」 第8回成果報告会  2024年9月25日 

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    開催年月日: 2024年9月24日 - 2024年9月25日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • Photoelectron holography W-doped VO2 招待

    Takayoshi Yokoya

    TMU Materials Science 2024 (TMUMS2024)  2024年9月14日 

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    開催年月日: 2024年9月13日 - 2024年9月15日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • SPring-8を活用した機能性材料の電子状態/化学状態解析 招待

    横谷 尚睦

    SPring-8-岡山大利用連携Workshop  2024年7月24日 

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    開催年月日: 2024年7月24日

    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • ARPES for nodal line semimetal LaTe1+xBi1-x 招待

    Ryusei Saito, Yuta Okishi, Tomoki Higashikawa, Takanori Wakita, Yogendra Kumar, Yudai Miyai, Haruka Kageyama, Ryusuke Kondo, Yoshio Nogami, Kiyohisa Tanaka, Shinichiro Ideta, Kenya Shimada, Yuji Muraoka, Takayoshi Yokoya

    Progress in Materials Research -RIIS Mini-Workshop-  2024年5月22日 

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    開催年月日: 2024年5月22日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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受賞

  • 井上研究奨励賞

    1997年  

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    受賞国:日本国

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  • Inoue Research Award for Young Scientists

    1997年  

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 超秩序構造物質のマクロスケール物性と局所電子状態の計測

    研究課題/領域番号:20H05882  2020年11月 - 2025年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)  学術変革領域研究(A)

    石川 毅彦, 橋本 由介, 横谷 尚睦, 室 隆桂之

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    配分額:189800000円 ( 直接経費:146000000円 、 間接経費:43800000円 )

    微小重力環境を用いた酸化物融体の熱物性計測においては、国際宇宙ステーションに搭載した静電浮遊炉を用いてMgO-SiO系およびLa2O3-Nb2O5系について、組成を変えて融体の密度、表面張力、粘性係数の測定に成功した。また、2400℃以上の融点を持つ希土類酸化物(Tm2O3、Lu2O3及びYb2O3)について融体密度の測定に成功した。
    軟X線光電子ホログラフィー分光装置を用いて、BiS2系超伝導体を中心に機能性材料の局所構造研究を進めた。エキゾティック超伝導体候補物質であるLa(O,F)BiSe2超伝導体の研究では、SnおよびPb置換により超伝導特性の向上した試料の光電子ホログラフィー実験とその解析を行った。Sn置換試料については、SnがBiサイトに置換することに加え、その価数が+2価であることを突き止めた。これらのデータは、超伝導特性向上の理由を考える上で基礎データとなる。Pb置換試料については、光電子ホログラフィー実験を行い、全ての構成元素についてホログラムを得ることに成功した。加えて、RE(O,F)BiSe2のEXAFS研究からは、BiS2層の強誘電的歪みのRE依存性を明らかにした。更にSPrin-8実験の効率化のため、試料の事前評価のための装置のアップグレードを進めた。
    硬X線対応の光電子ホログラフィー分光装置の開発については、装置の設計、部品の購入等の準備作業を計画通り進めている。次年度以降組み立て及び性能評価を進め、次々年度に予定しているSPring-8搬入に向けて予定通り作業を進めている。

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  • 高性能計算統計による物性実験データからの情報抽出と計測デザイン

    研究課題/領域番号:20K20522  2020年07月 - 2023年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的研究(開拓)  挑戦的研究(開拓)

    大槻 純也, 中西 義典, 吉見 一慶, 横谷 尚睦

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    配分額:25870000円 ( 直接経費:19900000円 、 間接経費:5970000円 )

    本研究の目的は、物性実験から物理情報を抽出するため、高性能計算統計の方法論に基づく新しい解析手法を確立すること、また、その解析結果を実験にフィードバックさせた高効率な実験計画法を提案することである。この目的の達成に向けて、本年度は以下の研究を実施した。
    (1) X線を物質に照射した際に起こるコンプトン散乱のデータは、物質中の電子の運動量分布の情報を持っている。このデータは運動量分布を散乱軸に射影したものに対応するため、運動量分布そのものを得るには、コンピュータ画像診断法(CT)と同様の再構成が必要となる。しかし、測定で得られる情報が十分でないため、1次元データから3次元の運動量分布を再構成することは困難である。この問題に対して圧縮センシングを応用することで、新しい運動量分布再構成法を考案した。リチウム金属に対する第一原理計算データを用いた検証を行い、この新しい方法により、これまでよりも精度よく運動量分布を再構成できることを確認した。この成果は、電子のフェルミ面測定としてはそれほど応用されてこなかったコンプトン散乱の応用を広げるものである。
    (2) 成果(1)の方法論を実際の実験データに応用してその有用性を検証するため、実験研究者と議論を進めている。計算プログラムをより広範な実験データに応用するため、プログラムのインターフェースとマニュアルの整備を行った。
    (3) 角度分解光電子分光(ARPES)の実験データから計算統計の方法によって情報を抽出する新しい方法論について、前年度に引き続き議論を行った。ARPESスペクトルからバンド計算等の結果を使わずにエネルギー分散を導く「エネルギー分散決定法」の定式化について、より詳細な検証を行った。

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  • バルク敏感・高分解能スピン分解光電子分光によるハーフメタルにおける多体効果の研究

    研究課題/領域番号:20H01853  2020年04月 - 2023年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    横谷 尚睦

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    配分額:10530000円 ( 直接経費:8100000円 、 間接経費:2430000円 )

    本研究課題では、我々が世界に先駆けて成功したハーフメタルにおける多体効果の観測をさらに推し進め、ハーフメタルの特異な多体電子状態の解明を目指して、バルク敏感・高分解能スピン分解光電子分光を主たる実験手法として、ハーフメタルおよびハーフメタル候補物質のスピン分解電子状態を実験的に明らかにすることを研究目的とする。
    2021年度は、CoS2においてスピン分解角度分解光電子分光により実験的に観測されたスピン状態に依存したバンドリノーマリゼーション効果に対して、バンド計算およびDMFT計算との比較をさらに進め、論文として投稿した。
    ハーフメタルにおける特徴的な多体効果の結果として現れるNQP状態に対する理解を深めるためには、NQP状態の運動量依存性を観測することが重要である。角度積分スピン分解光電子分光測定からNQP状態が観測されたCrO2において、NQP状態の運動量依存性を測定するための準備を進めた。エネルギー分解能の高い真空紫外角度分解光電子分光での準粒子バンドの観測を可能にするために、グローブボックスを立ち上げるとともに試料移送用真空槽を作製し、合成試料を大気に曝すことなく光電子分光測定ができるような環境を整えた。これにより、真空紫外角度分解光電子分光により明瞭なバンド分散を観測することに成功した。これらを用いて真空紫外線ARPESにより運動量分解した電子構造の温度依存を測定する予定である。
    ハーフメタル物質であるマンガン酸化物に対するスピン分解光電子分光測定を開始した。

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  • 第三世代放射光先端顕微分光によるエキゾティック超伝導候補物質の電子/局所構造研究

    2018年10月 - 2022年03月

    日本学術振興会  科学研究費補助金 

    横谷 尚睦

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 転移温度向上を目指したダイヤモンド超伝導体の三次元ドーパント構造解明

    2017年04月 - 2019年03月

    日本学術振興会  科学研究費補助金 

    横谷 尚睦

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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担当授業科目

  • アドバンスト学際基礎科学プレゼンテーション (2024年度) 特別  - その他

  • 先端研究インターンシップ (2024年度) 特別  - その他

  • 光と物理学 (2024年度) 第3学期  - 金1~2

  • 光電子物性物理学 (2024年度) 後期  - その他

  • 学際基礎科学国際セミナー (2024年度) 特別  - その他

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メディア報道

  • リン原子配列観測に世界初の成功 ーダイヤモンド半導体へー テレビ・ラジオ番組

    NHK  NHK ニュース番組  2019年10月10日

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  • ダイヤ添加リン観測に成功 インターネットメディア

    NHK NEWS WEB  2019年10月10日

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  • ダイヤモンドに添加したリン原子の立体原子配列 新聞・雑誌

    ② 科学新聞  2019年10月3日

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  • 電子の回転 新技術の扉 新聞・雑誌

    朝日新聞  2019年3月31日

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  • ポスト「エレクトロニクス」の鍵握る発見 インターネットメディア

    ② 朝日新聞DIGITAL  2019年3月31日

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    執筆者:本人以外 

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