量子スピンサイエンスを
基軸にした分野を創成し、
諸現象を統一的に理解

Creating a field based on quantum spin science to
enable a unified understanding of various phenomena

エネルギー創成、エネルギー
効率向上、
環境負荷低減などスマート社会
を支える技術革新

Technological innovations supporting a smart society through energy creation,
improved energy efficiency, and reduced environmental impact

電子や核の量子スピンを
プローブとして活用し、
分子・原子・原子核レベルの
微視的な視点で研究を推進

Promoting research from a microscopic perspective at the molecular, atomic,
and nuclear levels using electron and nuclear quantum spins as probes

分子・原子・原子核レベルの
微視的な視点から
生命現象や地球形成の起源に迫る

Exploring the origins of life phenomena and Earth's formation
from a microscopic perspective at the molecular, atomic, and nuclear levels

Publications & Achievements

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2025-04-10論文・著作

Evolution of electronic correlation in highly doped organic two-dimensional hole gas (Nature Communications)

N. Kasuya, T. Furukawa, H. Ishii, N. Kobayashi, K. Hirose, H. Takayanagi, T. Okamoto, S. Watanabe, and J. Take […]

Hiyoyuki Ishii, Nobuhiko Kobayashi

2024-10-24論文・著作

Microscopic analysis of low but stable perovskite solar cell device performance using electron spin resonance (Communications Materials)

X. Zou, T. Watanabe, H. Kimata, D. Xue, A. Shimazaki, M. A. Truong, A. Wakamiya and K. Marumoto, “Micros […]

Atsushi Wakamiya, Kazuhiro Marumoto

2024-10-18論文・著作

Metal free S-scheme heterojunction S-doped g-C3N4/g-C3N4 for enhanced photocatalytic water splitting (International Journal of Hydrogen Ene…

O. P. Nagar, T. Barman, K. Marumoto, Y. Shimoi, K. Matsuishi and N. Chouhan,N. Kasuya,“Metal free S-scheme het […]

Kazuhiro Marumoto, Kiyoto Matsuishi

2024-06-11論文・著作

Effects of the Addition of Tin Powder to Perovskite Precursor Solutions on Band Bending at PEDOT:PSS/Perovskite Interfaces in Mixed-Cation …

Y. Wang, S. Yamaguchi, M. Motohashi, H. Kimata, D. Xue, X. Zou, A. Saeki, T. Nakamura, A. Wakamiya and K. Maru […]

Kazuhiro Marumoto

2024-06-01論文・著作

B-doped CBO solid solution: Synthesis, characterization, and their application in water splitting (Journal of Photochemistry & Photobio…

K. Ansari, A. Sato, R. Hattori, K. Matsuishi, K. Marumoto and N. Chouhan, “B-doped CBO solid solution: S […]

Kiyoto Matsuishi, Kazuhiro Marumoto

2025-03-25受賞・表彰

メンバー指導学生の胡 紫薇 (Hu Ziwei)が筑波大学数理物質科学研究群長賞を受賞 (2025.3.25)

胡 紫薇 (Hu Ziwei)、博士前期課程2年、筑波大学数理物質科学研究群応用理工学学位プログラム物性・分子工学サブプログラム 数理物質科学研究群長賞、2025年3月25日 数理物質系・桑原 純平  

桑原 純平

2025-03-25受賞・表彰

メンバー指導学生の久保田 智子が筑波大学数理物質科学研究群長賞を受賞 (2025.3.25)

久保田 智子、博士前期課程2年、筑波大学数理物質科学研究群応用理工学学位プログラム物性・分子工学サブプログラム 数理物質科学研究群長賞、2025年3月25日 数理物質系・所 裕子  

所 裕子

2025-03-25受賞・表彰

メンバー指導学生の岡部 沙代が筑波大学数理物質科学研究群応用理工学学位プログラム物性・分子工学サブプログラム 修士論文発表優秀賞を受賞 (2025…

岡部 沙代、博士前期課程2年、筑波大学数理物質科学研究群応用理工学学位プログラム物性・分子工学サブプログラム 修士論文発表優秀賞、2025年3月25日 発表題目:「液晶性有機半導体を用いたトランジスタのスピン状態のESR […]

丸本 一弘

2025-03-25受賞・表彰

メンバー指導学生の岩森 涼太が筑波大学数理物質科学研究群長賞を受賞 (2025.3.25)

岩森 涼太 、博士後期課程3年、筑波大学数理物質科学研究群応用理工学学位プログラム物性・分子工学サブプログラム 数理物質科学研究群長賞、2025年3月25日 数理物質系・神原 貴樹  

神原 貴樹

2025-03-25受賞・表彰

メンバー指導学生の井上 開渡が筑波大学数理物質科学研究群応用理工学学位プログラム物性・分子工学サブプログラム 修士論文発表優秀賞を受賞 (2025…

井上 開渡、博士前期課程2年、筑波大学数理物質科学研究群応用理工学学位プログラム物性・分子工学サブプログラム 修士論文発表優秀賞、2025年3月25日 発表題目:「電子輸送層にPDINOを用いた有機太陽電池の電荷状態のオ […]

丸本 一弘

2025-05-29プレスリリース

Enhanced Efficiency in Tin-based Perovskite Solar Cells: Optimizing the Electron Transport Layer (2025.05.29)

Tsukuba, Japan—Perovskite solar cells are gaining attention as the next generation of solar technology due to […]

Kazuhiro MARUMOTO

2025-05-29プレスリリース

スズ系ペロブスカイト太陽電池が電子輸送層の改良で高効率化するメカニズムを解明 (2025.05.29)

 ペロブスカイト太陽電池は軽量で柔軟性があり、印刷技術で製造が可能であるなどの特徴を持つため、次世代型太陽電池として注目されています。その中でも高効率なペロブスカイト太陽電池には、鉛系ペロブスカイトが用いられてきました。 […]

丸本 一弘

2025-05-19プレスリリース

加圧により水を取り出せる材料を開発

 銅—クロム・プルシアンブルー類似体は、結晶中に空隙(細孔)を持つ化合物です。これに圧力を加えることで、内部に保持されていた水分を排出させる現象を見いだしました。これまでに報告されているオンサイト水生産技術は温度差や湿度 […]

所 裕子

2025-04-10プレスリリース

有機半導体における電子相関の発達を初めて観測 -電子相関発現のメカニズム解明と量子エレクトロニクスの発展に貢献-

概要 東京大学大学院新領域創成科学研究科の竹谷純一教授、筑波大学数理物質系の石井宏幸教授、東京科学大学物質理工学院応用化学系の岡本敏宏教授らの共同研究グループは、有機半導体に電荷キャリアを高密度に注入していくと、金属転移 […]

石井 宏幸

2025-01-09プレスリリース

スズペロブスカイト太陽電池の性能向上機構の解明 (2025.01.09)

 ペロブスカイト太陽電池は次世代太陽電池として注目されています。効率が高く、柔軟性があって、印刷が可能などの特長があるからです。しかし、当初は鉛が用いられ、その毒性が環境面での課題でした。このため、鉛を環境負荷の少ないス […]

丸本 一弘

2025-06-27研究ファンド

科研費 挑戦的研究(萌芽)「多層グラフェンにおける縦型配向現象の制御と電池負極性能の革新」

課題番号 25K22083研究代表者 都甲薫 筑波大学数理物質系教授研究期間 2025-06-27-2028-03-31

都甲薫

2025-04-01研究ファンド

科研費 基盤研究(B)「有機半導体を用いた量子デバイス実現のための計算理論開発とその応用」

課題番号 25K01647研究代表者 石井宏幸 筑波大学数理物質系教授研究期間 2025-04-01-2029-03-31 キーワード 有機半導体 / 量子デバイス / コヒーレンス / シミュレーション / 波束ダイナ […]

石井宏幸

2024-09-09研究ファンド

JSPS/国際共同研究加速基金(海外連携研究)「不純物添加Mn4Nフェリ磁性体による超高速磁壁駆動とサブTHzマイクロ波発振」

課題番号 24KK0083研究代表者 末益崇 筑波大学数理物質系教授研究期間 2025-09-09-2028-03-31 キーワード スピントロニクス / フェリ磁性体 / 垂直磁気異方性 / 磁化補償 概要 不純物を添 […]

末益崇

2024-04-01研究ファンド

科研費 基盤研究(A)「有機半導体のn型特性の限界打破にむけた有機半導体電子伝導機構の解明」

課題番号 24H00446研究代表者 吉田弘幸 千葉大学大学院工学研究院教授 研究分担者 石井宏幸 筑波大学数理物質系教授研究期間 2024-04-01-2028-03-31 キーワード 有機半導体 / 電子移動度 / […]

石井宏幸

2024-04-01研究ファンド

科研費 基盤研究(C)「腸をターゲットにした心不全治療は可能か:Na+を介した腸と腎の連関」

課題番号 24K11382研究代表者 悴田亮平 新潟大学医歯学系講師 研究分担者 寺田康彦 筑波大学数理物質系准教授研究期間 2024-04-01-2027-03-31 キーワード MRI / ナトリウム / 腎臓 / […]

寺田康彦

電子と原子核の
極微の量子スピンが鍵を握る

電子や原子核などの極微の物質(量子物質)が回転(スピン)するコマのような性質をもつことにより、電子や原子核は極微の磁石としてふるまいます。この「量子スピンの性質」を活用して物質の性質や機能、そしてそれらを用いたデバイスの性能の変化を計測するための研究開発を「量子スピンサイエンス・テクノロジー」とよびます。

有機物質や無機物質、それらを用いたソーラーパネル、半導体メモリ、トランジスタ、有機ELディスプイなどのデバイス、飛行機や自動車に用いられている複合構造材料、生体物質、地球物質…量子スピンサイエンス・テクノロジーはこれらの学理と技術を支え、エネルギー創成、エネルギー効率向上、環境負荷低減などを効率よく推進し、 Society 5.0やSDGsの実現を促進し、地球規模課題の解決につながるさまざまな物質、材料、デバイスの開発に貢献します。

Members

オペランド電子スピン共鳴という解析技術により、分子・原子・原子核レベルでの解析が可能になりました。

この技術の向上のための基礎科学、技術を活用した材料開発、生体物質や地球物質解析のメンバーが連携し、新たなイノベーション創出を目指しています。

代表 丸本 一弘

Director: Marumoto, Kazuhiro