独自に開発したエクリプスPLD法を用いて、液滴状粒子の付着を抑制しながらBi固溶量を高めることにより、大きなファラデー効果を持つ磁性絶縁体ガーネット薄膜を作製した。さらに、この薄膜を用いることで、低温において市販センサの4倍以上の磁場感度を有する高性能磁気光学（MO）センサの開発に成功した（図1）。
　このMOセンサを搭載した高性能リアルタイム磁気光学顕微鏡を用い、実用低温超伝導材料であるNb中の渦糸を、単一渦糸分解能でリアルタイム観察することにも成功している。Nbは、超伝導粒子加速器の加速空洞材料をはじめ、超伝導量子デバイスや超高速ジョセフソンデバイスなど、幅広い先端技術への応用が期待される重要な材料である。
　特に、超伝導転移温度直下において、渦糸がアブリコソフ三角格子を形成していく過程を動的に観察することに、世界で初めて成功した。通常の第二種超伝導体では、渦糸間の相互作用は主として磁気的な斥力で記述される。一方、超伝導加速空洞などに用いられる超高純度Nbは、Ginzburg–Landauパラメータ κ が第一種超伝導体と第二種超伝導体の境界値 1/√2 に近く、タイプII/1超伝導体に分類される。この領域では、条件によって渦糸間に引力成分が現れ、通常の第二種超伝導体とは異なる特異な相互作用を示す。その結果、渦糸分子や渦糸クラスターといった特徴的な渦糸配位が形成される。これらの渦糸分子およびクラスターが形成される過程を、単一渦糸分解能で動的に観察することにもこれまで成功している。これは世界初の成果である（図2）。
　一方、タイプII/1 Nb超伝導体において渦糸間に引力が生じる微視的な起源はGinzburg–Landau理論のような現象論的理論だけでは十分に記述できず、より微視的な理論に基づく理解が必要である。そのような理論的枠組みの一つとして、梅澤博臣博士らによって発展させられた超伝導のボゾン理論がある。本研究では、この理論から得られる渦糸間の相互作用ポテンシャルエネルギーを用いて渦糸の分子動力学シミュレーションを行い、実験で観察される渦糸分子やクラスターの形成機構を理論的に解析している（図3）。