Updated on 2025/10/09

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OTSUKI Junya
 
Organization
Scheduled update Associate Professor
Position
Associate Professor
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Degree

  • 博士(理学) ( 東北大学 )

Research Interests

  • 物性理論

  • 強相関電子系

  • 計算物理

  • 磁性

  • sparse modeling

  • Heavy fermion

  • 動的平均場理論

  • 近藤効果

Research Areas

  • Natural Science / Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems

Research History

  • Okayama University   Research Institute for Interdisciplinary Science   Associate Professor

    2018.11

      More details

  • University of Augsburg   JSPS Overseas Research Fellowships

    2011.8 - 2013.8

      More details

  • Tohoku University   Graduate School of Science   Assistant Professor

    2008.4 - 2018.10

      More details

  • Tohoku University   Graduate School of Science   JPSJ Research Fellowship for Young Scientists

    2006.4 - 2008.3

      More details

Professional Memberships

Committee Memberships

  • 日本物理学会   領域運営委員(領域8)  

    2010.5 - 2011.4   

      More details

    Committee type:Academic society

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  • 日本物理学会   領域運営委員(領域8)  

    2010.5 - 2011.4   

      More details

    Committee type:Academic society

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Papers

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Books

  • Pythonによる計算物理

    大槻, 純也

    森北出版  2023.9  ( ISBN:9784627170810

     More details

    Total pages:vi, 215p   Language:Japanese

    CiNii Books

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MISC

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Presentations

  • B01計画研究の概要

    大槻 純也

    「アシンメトリ量子」令和6年度 領域全体会議・公募研究キックオフ会議  2024.5.30 

     More details

    Event date: 2024.5.29 - 2024.5.31

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  • 多極子を用いた電子状態および応答の記述と物質設計にむけて

    大槻純也

    第17回 物性科学領域横断研究会  2023.11.25 

     More details

    Event date: 2023.11.24 - 2023.11.25

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  • Multipolar susceptibilities within dynamical mean-field theory and its applications Invited

    Junya Otsuki

    Computational approaches to quantum many-body systems  2023.10.20 

     More details

    Event date: 2023.10.19 - 2023.10.20

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  • Multipolar susceptibilities and interactions within dynamical mean-field theory and its applications Invited

    Junya Otsuki

    Trends in Theory of Correlated Materials  2023.10.18 

     More details

    Event date: 2023.10.16 - 2023.10.18

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  • B01計画研究の概要

    大槻純也

    アシンメトリ量子キックオフミーティング  2023.6.11 

     More details

    Event date: 2023.6.10 - 2023.6.11

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  • 強相関電子系に対するデータ科学の方法および第一原理アプローチの最近の進展 Invited

    大槻純也

    セミナー(兵庫県立大)  2023.5.17 

     More details

    Event date: 2023.5.17

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  • 動的平均場法による多極子感受率と多極子相互作用の導出 Invited

    大槻純也

    理論セミナー(東大物性研)  2023.3.28 

     More details

    Event date: 2023.3.28

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  • Multipolar susceptibilities within dynamical mean-field theory and its application to CeB6 Invited

    Junya Otsuki

    Simon's collaboration lecture (Online)  2022.10.25 

     More details

    Event date: 2022.10.25

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  • 動的平均場理論による多極子揺らぎと多極子相互作用の導出:CeB6への応用

    大槻純也, 吉見一慶, 品岡寛, H. O. Jeschke

    日本物理学会  2022.9.15 

     More details

    Event date: 2022.9.12 - 2022.9.15

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  • 圧縮センシングによるコンプトン散乱データからのフェルミ面再構成と実験計画

    大槻純也, 吉見一慶, 中西(大野)義典, M. Sekania, L. Chioncel, 水牧仁一朗

    日本物理学会  2022.3.15 

     More details

    Event date: 2022.3.15 - 2022.3.19

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  • 圧縮センシングを用いたコンプトン散乱運動量密度3次元再構成 Invited

    大槻純也

    第71回SPring-8先端利用技術ワークショップ/第3回データ駆動科学によるデータ解析高度化  2021.12.22 

     More details

    Event date: 2021.12.22

    Language:Japanese  

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  • 強相関電子系におけるスパースモデリング Invited

    大槻純也

    物性コロキウム(東北大学)  2021.10.29 

     More details

    Event date: 2021.10.27 - 2021.10.29

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  • 強相関電子系におけるスパースモデリングと圧縮センシング Invited

    大槻純也

    第9回 情報計測オンラインセミナー  2021.10.16 

     More details

    Event date: 2021.10.16

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  • コンプトン散乱データからのフェルミ面再構成:圧縮センシングの応用

    大槻純也

    日本物理学会  2021.9.23 

     More details

    Event date: 2021.9.20 - 2021.9.23

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  • 動的平均場理論による非局所相関の計算とGPU化 Invited

    大槻純也

    物性研究所スパコン共同利用・CCMS合同研究会「計算物質科学の新展開2020」  2020.12.21 

     More details

    Event date: 2020.12.21 - 2020.12.22

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  • 強相関電子系に対する理論計算法の最近の発展:動的平均場法とスパースモデリング

    大槻純也

    物理談話会  2020.12.17 

     More details

    Event date: 2020.12.17

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  • 動的平均場法に基づく非局所相互作用の新しい公式とその応用

    大槻純也

    J-Physics領域全体会議  2020.1.8 

     More details

    Event date: 2020.1.6 - 2020.1.8

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  • 動的平均場理論による非局所相互作用の見積もりについて

    大槻純也

    第3回動的平均場近似計算に関する情報交流会  2019.12.3 

     More details

    Event date: 2019.12.2 - 2019.12.3

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  • Construction and analysis of first-principles model of Cd2Re2O7

    Chikano Naoya, Nomura Yusuke, Yoshimi Kazuyoshi, Otsuki Junya, Shinaoka Hiroshi

    Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan  2019  The Physical Society of Japan

     More details

    Event date: 2019

    Language:Japanese  

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  • 24pBE-1 Dual-fermion approach to superconductivities in the two-dimensional Kondo lattice model

    Otsuki J.

    Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan  2015  The Physical Society of Japan (JPS)

     More details

    Event date: 2015

    Language:Japanese  

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  • 18aDA-1 On the Non-Fermi Liquid Behavior in Yb Quasicrystals : Effect of Disorder

    Otsuki J., Kusunose H.

    Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan  2015  The Physical Society of Japan (JPS)

     More details

    Event date: 2015

    Language:Japanese  

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  • Spatial Correlations and Superconductivity in Dynamical Mean-Field Theory Invited International conference

    OTSUKI Junya

    International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2019)  2019.9.27 

     More details

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

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  • Strong-coupling formula for momentum-dependent susceptibilities in the dynamical mean-field theory International conference

    OTSUKI Junya

    J-Physics 2019 International Conference  2019.9.18 

     More details

    Language:English   Presentation type:Poster presentation  

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  • 多極子秩序の第一原理計算の現状報告

    OTSUKI Junya

    2019.6.7 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

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  • Strong-coupling formula of momentum-dependent susceptibilities in dynamical mean-field theory International conference

    J. Otsuki, K. Yoshimi, H. Shinaoka, Y. Nomura

    International Conference on Frontiers of Correlated Electron Sciences (FCES19)  2019.5.29 

     More details

    Language:English   Presentation type:Poster presentation  

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  • 動的平均場法を用いた理論計算の現状とコバルト化合物への応用可能性 Invited

    大槻 純也

    第2回コバルト研究会  2019.3.28 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:東北大学  

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  • Recent progress on dynamical mean-field calculations of spin, orbital and multipolar ordering Invited International conference

    OTSUKI Junya

    Emergent Condensed-Matter Physics 2019 (ECMP2019)  2019.3.18 

     More details

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

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  • スピン・軌道感受率の動的平均場計算に関する最近の進展 Invited

    大槻 純也

    量研・原子力機構・兵県大合同物性コロキウム  2019.1.28 

     More details

    Presentation type:Public lecture, seminar, tutorial, course, or other speech  

    Venue:Spring-8  

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  • 強相関化合物における長距離秩序の理論予測にむけた最近の進展 Invited

    大槻 純也

    物性セミナー  2019.1.25 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Public lecture, seminar, tutorial, course, or other speech  

    Venue:東京大学駒場キャンパス  

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  • 多極子秩序の第一原理計算に向けた最近の進展

    大槻 純也

    J-Physicsトピカルミーティング  2019.1.21 

     More details

    Venue:明治大学  

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  • Recent progress on dynamical mean-field calculations of multipole ordering International conference

    OTSUKI Junya

    International Workshop on j-fermion Physics and Materials  2018.12.4 

     More details

    Language:English  

    Venue:University of Otago, New Zealand  

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  • 強相関領域における動的平均場理論ベーテ・サルピーター方程式の近似解

    大槻 純也

    日本物理学会  2018.9.9 

     More details

    Venue:同志社大学  

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  • Strong-coupling formula of spin and orbital susceptibilities in the dynamical mean-field theory Invited

    OTSUKI Junya

    2018.9.6 

     More details

    Language:English   Presentation type:Public lecture, seminar, tutorial, course, or other speech  

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  • 動的平均場法に基づく強相関化合物の電子状態と多極子揺らぎ計算の最近の進展 Invited

    大槻 純也

    基礎科学セミナー  2018.7.23 

     More details

    Presentation type:Public lecture, seminar, tutorial, course, or other speech  

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  • 動的平均場法に基づく多極子揺らぎ計算の最近の進展

    大槻 純也

    物性理論コロキウム  2018.7.9 

     More details

    Presentation type:Public lecture, seminar, tutorial, course, or other speech  

    Venue:新潟大学  

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  • Strong-coupling solution of the Bethe-Salpeter equation in DMFT

    OTSUKI Junya

    2018.6.18 

     More details

    Language:Japanese  

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  • 動的平均場法に基づく多極子秩序の微視的理論

    大槻 純也

    J-Physics 平成30年度領域全体会議  2018.5.25 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (general)  

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  • 量子多体物理におけるスパースモデリングの方法

    大槻 純也

    J-Physics 平成29年度領域全体会議  2018.3.15 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (general)  

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  • Superconductivity and magnetic ordering emerging when itinerant and localized natures of electrons cooperate Invited International conference

    OTSUKI Junya

    Emergent Condensed-Matter Physics 2018  2018.3.6 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

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  • 量子多体問題へのデータ科学の応用 Invited

    大槻 純也

    計算物質科学イノベーションキャンプ2018  2018.1.23 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

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  • 量子多体論における機械学習とデータ科学の方法

    大槻 純也

    スパースモデリングを基軸にした計算物性理論交流会  2017.11.29 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (general)  

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  • DFT+DMFT approach to multipolar ordering in f-electron materials International conference

    J-Physics 2017: International Workshop on Multipole Physics and Related Phenomena  2017.9.24 

     More details

    Presentation type:Poster presentation  

    Venue:JAPAN 岩手  

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  • Superconductivity and multipole ordering in f-electron compounds studied by dual-fermion approach and LDA+DMFT Invited International conference

    3rd International Workshop on Dynamical Mean-Field Approach for Strongly Correlated Materials  2017.9.19 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:Dresden, Germany  

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  • Sparse modeling approach to analytical continuation and dimensionality reduction of imaginary-time Green function Invited International conference

    Trends in Theory of Correlated Materials 2017  2017.9.10 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:JAPAN つくば  

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  • Intermediate representation between Matsubara and retarded Green functions: Analytical continuation and compression International conference

    The 28th International Conference on Low Temperature Physics  2017.8.9 

     More details

    Presentation type:Poster presentation  

    Venue:Sweden ヨーテボリ  

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  • Sparse modeling approach to analytical continuation and compression of imaginary-time quantum Monte Carlo data Invited International conference

    Machine Learning and Many-Body Physics  2017.6.28 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:China 北京  

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  • 重い電子系におけるf電子の遍歴性・局在性と超伝導 Invited

    超伝導研究の最先端: 多自由度、非平衡、電子相関、トポロジー、人工制御  2017.6.19 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:京都  

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  • A new method for analytical continuation and compression of imaginary-time quantum Monte Carlo data Invited

    OTSUKI Junya

    2017.6.5 

     More details

    Language:English   Presentation type:Public lecture, seminar, tutorial, course, or other speech  

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  • スパースモデリングの量子多体問題への応用:量子モンテカルロデータの解析接続と次元圧縮 Invited

    大槻 純也

    量子物理学・ナノサイエンスセミナー  2017.4.19 

     More details

    Venue:東京工業大学  

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  • 虚時間グリーン関数の新しい圧縮手法と解析接続:LDA+DMFT法による磁性と超伝導の第一原理計算に向けて

    J-Physics トピカルミーティング「局在多極子と伝導電子の相関による新現象」  2017.4.17 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:柏  

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  • スパースモデリングによる量子モンテカルロデータの解析接続

    物性研究所スパコン共同利用・CCMS合同研究会「計算物質科学の今と未来」  2017.4.3 

     More details

    Presentation type:Poster presentation  

    Venue:柏  

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  • スパースモデリングを応用した量子モンテカルロ虚時間データの実振動数への解析接続 Invited

    情報・データ科学との連携・融合による物性物理・量子化学の新展開  2017.3.22 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:神戸  

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  • スパースモデリングを利用した量子モンテカルロデータの解析接続

    大関真之, 品岡寛, 吉見一慶

    日本物理学会  2017.3.17 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:大阪  

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  • Review on theories beyond DMFT Invited

    動的平均場近似計算に関する情報交流会  2017.2.16 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:東京  

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  • 動的平均場法の拡張による強相関系の超伝導理論と第一原理計算への応用 Invited

    量子多体問題と磁性材料をつなぐミニワークショップ  2017.1.17 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:つくば  

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  • Superconductivity emerging when itinerant and localized natures of electrons cooperate Invited International conference

    14th Bilateral Japanese-German Symposium  2016.9.26 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:JAPAN 札幌  

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  • LDA+DMFT法によるCe1-2-2系化合物の電子構造計算

    品岡寛, 播磨尚朝, 酒井治

    日本物理学会  2016.9.13 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:金沢大  

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  • Yb系準結晶化合物の磁気揺らぎと混合価数状態の理論

    楠瀬博明

    日本物理学会  2016.9.13 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:金沢  

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  • 多体効果の最前線 Invited

    J-Physics 若手夏の学校  2016.8.8 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:和歌山  

    講義

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  • Perturbation Theory around the Dynamical Mean-Field Approximation and its Application to Heavy-Fermion Superconductivity Invited International conference

    The 2nd Conference on Condensed Matter Physics  2016.7.20 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:China 南京  

    researchmap

  • Yb系準結晶化合物の磁気揺らぎと価数状態に関する理論

    J-Physics 領域全体研究会  2016.5.26 

     More details

    Presentation type:Poster presentation  

    Venue:札幌  

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  • 電子の遍歴・局在双対性を考慮した重い電子超伝導の微視的理論

    J-Physics 領域全体研究会  2016.5.26 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:札幌  

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  • Perturbation Theory around the Dynamical Mean-Field Approximation: New Insight into Heavy-Fermion Superconductivities Invited International conference

    Trends in Theory of Correlated Materials  2016.5.22 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:Switzerland チューリッヒ  

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  • 重い電子系における遍歴・局在双対性と超伝導 Invited

    量子物質研究の最前線  2015.12.8 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    researchmap

  • Dual-fermion approach to heavy-fermion superconductivity in two-dimensional Kondo lattice International conference

    2nd International Workshop on Dynamical Mean-Field Approach for Strongly Correlated Materials  2015.9.29 

     More details

    Presentation type:Poster presentation  

    Venue:Germany ドレスデン  

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  • Yb系準結晶化合物の非フェルミ液体的振る舞いに関する考察:乱れの効果

    楠瀬博明

    日本物理学会 2015年秋季大会  2015.9.16 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:大阪  

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  • 2次元近藤格子におけるd波およびp波スピン一重項超伝導

    日本物理学会 2015年秋季大会  2015.9.16 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:大阪  

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  • Dual-fermion approach to superconductivity in strongly correlated systems: Application to Hubbard and Kondo lattice models Invited International conference

    The 1st Conference on Condensed Matter Physics  2015.7.15 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:China 北京  

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  • Dual-fermion approach to superconductivities in the two-dimensional Kondo lattice International conference

    International Conference on Magnetism 2015  2015.7.5 

     More details

    Presentation type:Poster presentation  

    Venue:Spain バルセロナ  

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  • f電子の遍歴・局在と量子臨界点近傍の超伝導

    多自由度と相関効果が生み出す超伝導の新潮流  2015.6.9 

     More details

    Presentation type:Poster presentation  

    Venue:京都  

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  • デュアルフェルミオン法による2次元近藤格子模型の超伝導揺らぎ

    日本物理学会 第70回年次大会  2015.3.21 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:東京  

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  • Dual fermion approach to strongly correlated electron systems Invited International conference

    International Workshop on New Frontier of Numerical Methods for Many-Body Correlations  2015.2.18 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:JAPAN 東京  

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  • Dual fermion approach to the two-dimensional Kondo lattice Invited International conference

    Workshop on recent developments in the Kondo problem  2015.1.9 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:JAPAN 千葉  

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  • デュアルフェルミオン法による2次元近藤格子模型の超伝導

    第4回 強相関電子系理論の最前線  2014.12.19 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:JAPAN 和歌山  

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  • Dual fermion approach to unconventional superconductivity and spin/charge density waves Invited International conference

    Novel Quantum States in Condensed Matter 2014  2014.11.17 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:JAPAN 京都  

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  • 動的平均場理論の基礎と最近の発展

    CMSI夏の学校  2014.8.18 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:滋賀  

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  • Dual fermion approach to unconventional superconductivity and spin/charge density wave International conference

    13th Bilateral German-Japanese Symposium: Interplay of Spin- and Orbital Degrees of Freedom in Strongly Correlated Electron Systems  2014.7.13 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:Germany ミュンヘン  

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  • Dual fermion approach to unconventional superconductivity and spin/charge density wave International conference

    ISSP International Workshop: New Horizon of Strongly Correlated Physics  2014.6.16 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:JAPAN 千葉  

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  • 連続時間量子モンテカルロ法を用いた重い電子系の理論的研究

    日本物理学会 第69回年次大会  2014.3.27 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:神奈川  

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  • 動的平均場理論の拡張による非従来型超伝導

    H. Hafermann, A. I. Lichtenstein

    日本物理学会 第69回年次大会  2014.3.27 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:神奈川  

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  • 動的平均場理論の拡張による非従来型超伝導

    第3回 強相関電子系理論の最前線 ‒ 若手によるオープン・イノベーション ‒  2013.12.16 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

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  • t-J model with random coupling: Numerical solution in infinite dimensions International conference

    Dieter Vollhardt

    Dynamical Mean-Field Approach for Strongly Correlated Materials  2012.9.25 

     More details

    Presentation type:Poster presentation  

    Venue:Germany Dresden  

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  • Two-particle self-consistent approach to anisotropic superconductivity International conference

    International Workshop Functionality from Heterostructures  2011.10.10 

     More details

    Presentation type:Poster presentation  

    Venue:Austria Obergurgl  

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  • Two-particle self-consistent approach to anisotropic superconductivity International conference

    Japan Swiss Workshop 2011  2011.9.16 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:Switzerland チューリッヒ  

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  • Continuous-Time Quantum Monte Carlo Study of Heavy Fermions with f2 Configuration International conference

    International Conference on Heavy Electrons 2010  2010.9.17 

     More details

    Presentation type:Poster presentation  

    Venue:JAPAN 東京  

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  • Continuous-Time Quantum Monte Carlo Study of Heavy-Fermion System with f2 Configuration International conference

    New Trends in Theory of Correlated Materials 2010  2010.9.8 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:JAPAN 千葉  

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  • Magnetic and charge instabilities in the Kondo lattice International conference

    Workshop on recent developments in dynamical mean field theory  2009.9.28 

     More details

    Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:Switzerland チューリッヒ  

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Awards

  • Young Scientist Award of the Physical Society of Japan

    2014.3   日本物理学会   連続時間量子モンテカルロ法を用いた重い電子系の理論的研究

     More details

    Award type:International academic award (Japan or overseas)  Country:Japan

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  • JPSJ Papers of Editors' Choice

    2013.3   日本物理学会   J. Phys. Soc. Jpn. 82 (2013) 044707

    S. Hoshino, J. Otsuki, Y. Kuramoto

     More details

    Award type:Honored in official journal of a scientific society, scientific journal  Country:Japan

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  • 第2回泉萩会奨励賞

    2010.10   泉萩会  

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    Country:Japan

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Research Projects

  • Development of a nonlinear tomographic method for reconstructing Fermi surface from experimental data

    Grant number:25K22013  2025.06 - 2027.03

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    大槻 純也, 中西 義典, 吉見 一慶

      More details

    Grant amount:\6370000 ( Direct expense: \4900000 、 Indirect expense:\1470000 )

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  • Research Management of Unveiling, Design, and Development of Asymmetric Quantum Matters

    Grant number:23H04866  2023.04 - 2028.03

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

    鬼丸 孝博, 大槻 純也, 田端 千紘, 柳澤 達也, 大原 繁男, 吉田 紘行, 網塚 浩, 井澤 公一, 小林 達生, 小林 夏野, 木俣 基

      More details

    Grant amount:\299520000 ( Direct expense: \230400000 、 Indirect expense:\69120000 )

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  • Fundamental Theories and Theoretical Design of Asymmetric Quantum Matters

    Grant number:23H04869  2023.04 - 2028.03

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

    大槻 純也, 服部 一匡, 速水 賢, 野村 悠祐, 是常 隆

      More details

    Grant amount:\193050000 ( Direct expense: \148500000 、 Indirect expense:\44550000 )

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  • First-principles calculations of two-particle response realized by dimensionality reduction

    Grant number:21H01003  2021.04 - 2024.03

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    品岡 寛, 吉見 一慶, 大槻 純也, 是常 隆

      More details

    Grant amount:\17420000 ( Direct expense: \13400000 、 Indirect expense:\4020000 )

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  • Development of theories for strongly correlated materials design

    Grant number:21H01041  2021.04 - 2024.03

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    大槻 純也, 野村 悠祐, 品岡 寛, 吉見 一慶

      More details

    Grant amount:\17550000 ( Direct expense: \13500000 、 Indirect expense:\4050000 )

    本研究では、磁性や超伝導などの機能物性を第一原理的に記述する実用的な理論の構築を目指して、動的平均場法(DMFT法)によって強相関効果を考慮した第一原理計算法(DFT+DMFT法)の発展とその応用に取り組む。全研究期間を通した研究計画は、DFT+DMFT法に関連した理論構築とその適用範囲を検証する“基礎”と適用限界の範囲で強相関化合物の物質設計に応用する“応用”に分かれる。本年度は基礎に関する以下の課題に取り組んだ。
    化合物の磁性、あるいは一般に多極子秩序を理論計算により調べるためには、波数依存した感受率を計算する必要がある。DFT+DMFT法では、波数依存感受率はベーテ・サルピータ方程式と呼ばれる方程式を解くことで得られる。しかし、感受率はスピン・軌道自由度の添え字を4つ有するため、強相関系の舞台であるd軌道系やf軌道系でこの方程式を解くこは簡単ではない。特に、f軌道に応用するためには、適切な近似による計算量の削減と得られた多極子感受率(4階のテンソル量)の解析法の確立が必要である。
    本研究では、多極子秩序の研究でもっともよく調べられているf電子系化合物CeB6を対象として、DFT+DMFT法による電子構造および多極子感受率の計算を行い、検証を行った。その結果、実験と矛盾のない波数依存感受率を得ることができた。この最終的な結果を得る過程において、相互作用に関するdouble counting correctionに関して重要な知見が得られた。この結果は、今後、DFT+DMFT法を様々なf電子系化合物に応用していく際に重要な指針となる。

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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

    Grant number:20K20522  2020.07 - 2023.03

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  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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    Grant amount:\25870000 ( Direct expense: \19900000 、 Indirect expense:\5970000 )

    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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  • Realization of first-principles calculations of magnetism and superconductivity by compression of high-dimensional data

    Grant number:18H01158  2018.04 - 2021.03

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Otsuki Junya

      More details

    Grant amount:\17420000 ( Direct expense: \13400000 、 Indirect expense:\4020000 )

    Strongly correlated electron compounds offers various practically useful functionalities such as magnetism and superconductivity. The susceptibility represents the response to an external field, and plays an important role in understanding their physical properties. However, calculations of the susceptibility for realistic strongly correlated compounds have not been realized due to the difficulty in numerical calculations. Applying data science approaches, this project has achieved important progress toward the realization of susceptibility calculations for strongly correlated compounds.

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  • Microscopic derivation of multipolar ordering based on dynamical mean-field theory

    Grant number:18H04301  2018.04 - 2020.03

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    大槻 純也

      More details

    Grant amount:\2340000 ( Direct expense: \1800000 、 Indirect expense:\540000 )

    本研究では、現実的な結晶構造に由来する複雑な電子状態とf電子間のクーロン斥力に由来する多体効果の両方を考慮することで、多極子秩序の微視的な計算を行うことを目標としている。そのために、密度汎関数法(DFT)と動的平均場法(DMFT)を組み合わせたDFT+DMFT法と呼ばれる方法論に関連した理論の構築を行った。
    (1) DMFT法では、波数依存感受率χ(q)を計算することで多極子秩序の秩序変数や転移温度を決定できる。しかし、f軌道の自由度を全て含めて多体効果を考慮することは困難で、これまでは簡単化した模型を用いた定性的な議論しか行われてこなかった。この問題を解決して定量的な議論を可能とするために、我々はχ(q)の導出法を見直し、比較的簡単な計算で実行できる公式を導出した。この公式は、これまで軌道自由度に起因する計算量的困難により実行できなかった現実的な系における多極子揺らぎの計算を可能とするものであり、DFT+DMFT法による波数依存感受率計算の応用範囲を広げるものである。
    (2) 軌道自由度や強相関系で重要となる物理量の振動数依存性などの複雑な自由度を効率よく扱うために、データ科学の方法論の応用に取り組んだ。具体的には、スパースモデリングと呼ばれる方法を用いた解析接続法の開発とそれに関連した数値計算ライブラリの公開、irbasisと呼ばれる松原グリーン関数の振動数依存性を極めて効率よく表現できる新しい直交基底系に関するライブラリの開発・公開、スパースサンプリングと呼ばれる方法による一粒子および二粒子グリーン関数の効率的な計算方法を開発した。スパースモデリングに関する招待総説記事を英文誌Journal of the Physical Society of Japanにて出版した。

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  • Microscopic theory of superconductivity in heavy-fermion systems with itinerant/localized dual characters

    Grant number:16H01059  2016.04 - 2018.03

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    大槻 純也

      More details

    Grant amount:\2340000 ( Direct expense: \1800000 、 Indirect expense:\540000 )

    希土類化合物やアクチナイド化合物のf電子が関与する物性には、f電子の遍歴性と局在性のどちらか、あるいはその両方が関与する。f電子系化合物における未解明の超伝導や磁性現象を理解するためには、f電子の遍歴性と局在性の両者を同時に扱う理論が必要である。近年の動的平均場法に基づく理論の発展により、遍歴性と局在性を考慮に入れ、そのうえで磁性や超伝導を議論することができるようになってきた。しかしながら、計算量の問題から、その応用は簡単なモデル計算に限られており、現実の化合物とは隔たりがあるのが現状である。
    本研究では、強相関電子系化合物の数値計算における諸問題に対し、全く新しい観点からの解決法を提案した。データ科学の分野で発展しているスパースモデリングと呼ばれる方法論は、大規模データの特徴を少ないデータで効率よく表現することを可能にする。この方法論を量子多体論に応用し、以下の成果を得た。
    (1)量子モンテカルロ法を用いて強相関系のスペクトルを計算する際に問題となる解析接続に対して、スパースモデリングの方法を応用することにより、安定した計算が可能であることを示した。
    (2)さらに、その解析で得られた、スペクトルの高効率な表現を量子多体計算全般に応用することにより、f電子の軌道自由度を考慮に入れた場合に問題となるデータ量と計算量の問題を大幅に軽減できることを明らかにした。
    以上の成果は、動的平均場法に基づく理論を実際の化合物に応用する時に直面する困難を解決または大幅に軽減するものであり、今後のさらなる発展が期待できる重要な成果である。

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  • Construction of a unified theory for magnetism and superconductivity in strongly correlated electron systems

    Grant number:26800172  2014.04 - 2018.03

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    Otsuki Junya

      More details

    Grant amount:\3900000 ( Direct expense: \3000000 、 Indirect expense:\900000 )

    We established a theory that treats magnetism and superconductivity on equal footing. Starting from the dynamical mean-field theory, which has been widely applied to investigation of magnetism, spatial correlations are incorporated to address superconductivity. Applying the theory to the fundamental model for heavy-fermion systems, we revealed that there emerges a peculiar superconducting state that has not been expected in ordinary theories for superconductivity. This result affords a new insights into superconductivity that an exotic pairing could be induced by local-correlation effect.
    In the latter of the period, we developed a new data-science approach to quantum many-body calculations. This approach is expected to play an crucial role in future applications of the "unified theory for magnetism and superconductivity" to realistic models for strongly correlated electron materials.

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  • Development in calculations for electronic states near the quantum critical point in strongly correlated f-electron systems

    Grant number:22340099  2010 - 2012

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    HARIMA Hisatomo, KOBAYACHI Tatsuo, SUGAWARA Hitoshi, KUSUNOSE Hiroaki, OTUKI Junya, SUZUKI Michi-to

      More details

    Grant amount:\18720000 ( Direct expense: \14400000 、 Indirect expense:\4320000 )

    Novel physical properties in many strongly correlated electronsystems are realized when a several ground states are competingin a certain parameter. A large Coulomb interaction plays a important role even in lower symmetry system. A computer code for performing calculations of such the electronic states, have been developed, considering the real symmetry. The electronic statesof UCoAl, which shows quantum critical phenomena under pressure, and other systems have been studied.

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  • 連続時間量子モンテカルロ法による重い電子系の研究

    Grant number:21102504  2009 - 2010

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    大槻 純也

      More details

    Grant amount:\1950000 ( Direct expense: \1500000 、 Indirect expense:\450000 )

    局在性の強い4f電子が主な物性を担う希土類化合物を近藤格子模型に基づき調べた。動的平均場理論と連続時間量子モンテカルロ法を用いた数値計算により、重い電子の形成に重要な局所相関を正しく取り込んだ計算を行った。それにより、以下の結果を得た。
    (1)coherent potential approximation (CPA)と呼ばれる近似を動的平均場理論に適用することにより、Ce化合物の重い電子状態におけるフェルミ面に対するLa置換効果を調べた。その結果、フェルミ面に対する置換効果が、外部磁場の大きさによって、定性的に異なることを明らかにした。通常、フェルミ面の測定は磁場下で行われるが、この結果は、置換実験によって重い電子状態を調べる際の指針となる結果である。
    (2)サイトあたり局在スピンが2つあるf2近藤格子模型を調べた。この模型では、局在スピンの局所的な一重項状態はf2電子配置の結晶場一重項状態を表していると考える。数値計算の結果、特定の伝導電子数において、結晶場一重項と近藤一重項が空間的に交互に配置した基底状態が実現することを見出した。この秩序状態の起源は近藤一重項と結晶場一重項を形成することによるエネルギー利得であり、多くの希土類化合物のようなRKKY相互作用が起源ではない点が新しい。この秩序状態がPrFe4P12で観測されている秩序状態を定性的に説明することを明らかにした。

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Class subject in charge

  • Computational Physics 2 (2024academic year) 3rd and 4th semester  - 月5~6

  • Computational Physics 2A (2024academic year) Third semester  - 月5~6

  • Computational Physics 2B (2024academic year) Fourth semester  - 月5~6

  • Data Science Course for Physics (2024academic year) Year-round  - その他

  • Fundamentals of Data-Driven Science (2024academic year) Concentration  - その他

  • Advanced Object-oriented Programming Course for Physics (2024academic year) Concentration  - その他

  • Theory of Condensed Matter Physics (2024academic year) Late  - 水3~4

  • Physics in Strongly Correlated Electron Systems (2024academic year) Prophase  - その他

  • Mathematical Data Sciences(AI-Data Science Exercise) (2024academic year) Fourth semester  - 金1~2

  • Physics Experiments 3 (2024academic year) 1st and 2nd semester  - 金5~8

  • Fundamental Seminar in Physics (2024academic year) Other  - 火7~8

  • Fundamental Seminar in Physics (2024academic year) Year-round  - [前期]月7~8, [後期]火7~8

  • Statistical Problems 2 (2024academic year) 3rd and 4th semester  - 木5~6

  • Statistical Problems 2A (2024academic year) Third semester  - 木5~6

  • Statistical Problems 2B (2024academic year) Fourth semester  - 木5~6

  • Statistical Mechanics 1 (2024academic year) 1st and 2nd semester  - 火1~2

  • Statistical Mechanics 1A (2024academic year) 1st semester  - 火1~2

  • Statistical Mechanics 1B (2024academic year) Second semester  - 火1~2

  • Seminar in Quantum Many-Body Physics (2024academic year) Other  - その他

  • Seminar in Quantum Many-Body Physics (2024academic year) Year-round  - その他

  • Advanced Seminar in Quantum Many-Body Physics (2024academic year) Year-round  - その他

  • Computational Physics 2 (2023academic year) 3rd and 4th semester  - 火1~2

  • Computational Physics 2A (2023academic year) Third semester  - 火1~2

  • Computational Physics 2B (2023academic year) Fourth semester  - 火1~2

  • Data Science Course for Physics (2023academic year) Year-round  - [前期]その他, [後期]火7~8

  • Fundamentals of Data-Driven Science (2023academic year) Concentration  - その他

  • Condensed-Matter Physics (2023academic year) Late  - 水3~4

  • Theory of Condensed Matter Physics (2023academic year) Late  - 水3~4

  • Physics in Strongly Correlated Electron Systems (2023academic year) Prophase  - その他

  • Physics in Strongly Correlated Electron Systems (2023academic year) Prophase  - その他

  • Mathematical Data Sciences(AI-Data Science Exercise) (2023academic year) Fourth semester  - 金1~2

  • Advanced Lecture on Physics IV (2023academic year) Concentration  - その他

  • Advanced Lecture on Physical Science IV (2023academic year) Concentration  - その他

  • Statistical Problems 2 (2023academic year) 3rd and 4th semester  - 金3~4

  • Statistical Problems 2A (2023academic year) Third semester  - 金3~4

  • Statistical Problems 2B (2023academic year) Fourth semester  - 金3~4

  • Statistical Mechanics 1 (2023academic year) 1st and 2nd semester  - 金1~2

  • Statistical Mechanics 1A (2023academic year) 1st semester  - 金1~2

  • Statistical Mechanics 1B (2023academic year) Second semester  - 金1~2

  • Seminar in Quantum Many-Body Physics (2023academic year) Year-round  - その他

  • Advanced Seminar in Quantum Many-Body Physics (2023academic year) Year-round  - その他

  • Computational Physics 2A (2022academic year) Third semester  - 火1~2

  • Computational Physics 2B (2022academic year) Fourth semester  - 火1~2

  • Fundamentals of Data-Driven Science (2022academic year) Second semester  - その他

  • Condensed-Matter Physics (2022academic year) Late  - 水3~4

  • Physics in Strongly Correlated Electron Systems (2022academic year) Prophase  - その他

  • Mathematical Data Sciences(AI-Data Science Exercise) (2022academic year) Fourth semester  - その他

  • Physics Experiments (2022academic year) 1st-4th semester  - 木5~8

  • Physics Experiments 3 (2022academic year) 1st-4th semester  - 木5~8

  • Statistical Problems 2A (2022academic year) Third semester  - 金3~4

  • Statistical Problems 2B (2022academic year) Fourth semester  - 金3~4

  • Statistical Mechanics 1A (2022academic year) 1st semester  - 金1~2

  • Statistical Mechanics 1B (2022academic year) Second semester  - 金1~2

  • Seminar in Quantum Many-Body Physics (2022academic year) Year-round  - その他

  • Computational Physics 2 (2021academic year) 3rd and 4th semester  - 火1,火2

  • Computational Physics 2A (2021academic year) Third semester  - 火1,火2

  • Computational Physics 2B (2021academic year) Fourth semester  - 火1,火2

  • Condensed-Matter Physics (2021academic year) Late  - 水3,水4

  • Introduction to Interdisciplinary Science 1 (2021academic year) Prophase  - 水1,水2

  • Physics in Strongly Correlated Electron Systems (2021academic year) Prophase  - その他

  • Statistical Problems 2 (2021academic year) 3rd and 4th semester  - 金3,金4

  • Statistical Problems 2A (2021academic year) Third semester  - 金3,金4

  • Statistical Problems 2B (2021academic year) Fourth semester  - 金3,金4

  • Statistical Mechanics 1A (2021academic year) 1st semester  - 金1,金2

  • Statistical Mechanics 1B (2021academic year) Second semester  - 金1,金2

  • Statistical Mechanics Ⅰ (2021academic year) 1st and 2nd semester  - 金1,金2

  • Seminar in Quantum Many-Body Physics (2021academic year) Year-round  - その他

  • Computational Physics 2 (2020academic year) 3rd and 4th semester  - 火1,火2

  • Computational Physics 2A (2020academic year) Third semester  - 火1,火2

  • Computational Physics 2B (2020academic year) Fourth semester  - 火1,火2

  • Condensed-Matter Physics (2020academic year) Late  - 水2,水3

  • Introduction to Interdisciplinary Science 1 (2020academic year) Prophase  - 水1,水2

  • Physics in Strongly Correlated Electron Systems (2020academic year) Prophase  - その他

  • Introduction to Physical Science (2020academic year) 3rd and 4th semester  - 火3,火4

  • Introduction to Physical Science A (2020academic year) Third semester  - 火3,火4

  • Introduction to Physical Science B (2020academic year) Fourth semester  - 火3,火4

  • Statistical Problems 2 (2020academic year) 3rd and 4th semester  - 金3,金4

  • Statistical Problems 2A (2020academic year) Third semester  - 金3,金4

  • Statistical Problems 2B (2020academic year) Fourth semester  - 金3,金4

  • Statistical Mechanics 1A (2020academic year) 1st semester  - 金1,金2

  • Statistical Mechanics 1B (2020academic year) Second semester  - 金1,金2

  • Statistical Mechanics Ⅰ (2020academic year) 1st and 2nd semester  - 金1,金2

  • Introduction to Natural Science 1(Physics) (2020academic year) 1st semester  - 火3,火4

  • Introduction to Natural Science 2(Physics) (2020academic year) Second semester  - 火3,火4

  • Seminar in Quantum Many-Body Physics (2020academic year) Prophase

  • Seminar in Quantum Many-Body Physics (2020academic year) Year-round  - その他

  • Seminar in Quantum Many-Body Physics (2020academic year) Other  - その他

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Media Coverage

  • 【研究成果】重い電子超伝導の理論計算に成功 ー奇妙な性質を持った超伝導ー

    2015.8.4

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    本研究科物理学専攻 大槻純也助教は、これまで理論的な扱いが難しかった希土類化合物における超伝導を扱う数値計算手法を開発し、大規模数値計算によって、これまでに確認されていない奇妙な超伝導状態が希土類化合物において実現する可能性があることを明らかにしました。この成果は2015年7月15日にPhysical Review Letters誌に掲載されました(DOI:http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.036404)。

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