学生受け入れ中
外部併任先
- 大阪大学大学院基礎工学研究科招へい教授
- 関西学院大学客員教授
研究内容
- Keywords
計算科学 物性理論 データ科学 量子マテリアル 二次元物質 半導体デバイス理論 非線形光学応答 トポロジカル物質 ナノサイエンス 固体電子論
専門分野は、物性理論、ナノサイエンス、計算物質科学、量子輸送、光物性、トポロジカル物性です。主な研究対象は、遷移金属ダイカルコゲナイドを中心とする二次元量子材料、グラフェン、ファンデルワールス積層構造、モアレ超格子、分子性・配位性ナノシート、トポロジカル物質、フォトニック結晶、量子デバイス界面です。 研究の中心的な問いは、「構造と対称性をどのように設計すれば、量子材料に新しい機能を生み出せるか」です。エッジ状態、界面状態、スピン軌道相互作用、バレー自由度、Berry曲率、非平衡キャリア分布、モアレ超格子、欠陥・乱れなどをキーワードとして、基礎物理とデバイス応用を橋渡しする研究を進めています。
量子材料設計グループは、物質中の電子・スピン・谷・光が示す量子性を、理論と計算科学により理解し、新しい機能材料・量子デバイスの設計原理へとつなげることを目指しています。特に、二次元物質、トポロジカル材料、ナノ構造物質、フォトニック結晶などを対象に、原子スケールの構造、対称性、界面、欠陥、外場が電子状態や輸送・光応答にどのような機能を生み出すかを研究しています。
私たちは、第一原理計算、タイトバインディング模型、量子輸送理論、光応答理論、データ駆動解析を組み合わせ、実験研究者との密接な連携のもとで、観測された現象の背後にある物理機構を明らかにします。さらに、理論から得られる物理描像を材料設計・デバイス設計に還元し、MANAが掲げるナノアーキテクトニクスの考え方に基づいて、低次元量子材料の新しい可能性を開拓します。
出版物2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。
論文
- Yuki Kusunoki, Tomoaki Kameda, Katsunori Wakabayashi. Shift Current Conductivity in Monolayer SnS: A Tight-Binding Analysis. Journal of the Physical Society of Japan. 95 [7] (2026) 074802 10.7566/jpsj.95.074802 Open Access
- Yuji Hamai, Katsunori Wakabayashi. Shaping Maximally Localized Wannier Functions via Discrete Adiabatic Transport. Journal of the Physical Society of Japan. 95 [7] (2026) 074704 10.7566/jpsj.95.074704 Open Access
- Huyen Thanh Phan, Katsunori Wakabayashi. Non-Hermitian corner skin effect in a two-dimensional photonic crystal. Physical Review B. 113 [20] (2026) 205403 10.1103/gvcy-vsvd Open Access
書籍
- 若林 克法. ナノグラフェンの特異な電子物性. グラフェンの機能と応用展望II. , 2012, 17-25.
- 若林 克法. ナノグラフェンに現れる特異な電子物性. グラフェンが拓く材料の新領域. , 2012, 17-24.
会議録
- 若林克法. グラフェンにおける電子伝導理論. SEMI Forum Japan 2011(SFJ2011)併設セミナー解説資料. (2011) 1-3
- 若林克法. グラフェンの電子物性におけるナノスケール・エッジ効果の理論. シリコンテクノロジー. (2014) 8-13
- Katsunori Wakabayashi. Electronic transport of graphene nanoribbons: effect of edges and geometry. AIP CONFERENCE PROCEEDINGS. (2012) 10.1063/1.4771842
口頭発表
- KAMEDA, Tomoaki, WAKABAYASHI, Katsunori. Spin transport phenomena in Janus transition metal dichalcogenides. 2D Transition Metal Dichalcogenides 2026 (2D TMDs 2026). 2026
- WAKABAYASHI, Katsunori. Nonlinear Opticaland Spin Transport in TMDCs. The 1st International Conference on Materials Innovation and Technology (ICMIT 2026). 2026 招待講演
- Soumya Ranjan Das, 若林 克法, 山本 真人, 塚越 一仁, Sudipta Dutta. First-Principles Investigation of Preferential Triangular Self-Formation of Oxidized Transition-Metal Dichalcogenide based Heterojunctions and their Electronic Properties. The 3rd ICYS & MANA Reunion Workshop. 2021
所属学会
日本物理学会, American Physical Society, 応用物理学会, フラーレン・ナノチューブ・グラフェン学会
受賞履歴
- 日本学術振興会賞 (2017)
- 日本物理学会若手奨励賞領域7 (2012)
- 文部科学大臣表彰若手科学者賞 (2010)
- 日本物理学会論文賞 (2003)
外部資金獲得履歴
- 2.5次元有機・無機複合物質における新奇な電子物性と光・電子機能設計の理論 (2025)
- 2.5次元物質の特異な電子物性の解明と光・電子機能設計の理論 (2024)
- 2.5次元物質における光学応答効果と光・電子機能設計の理論 (2022)
- 二次元原子膜物理とフォトニクスの分野横断によるトポロジカル機能設計 (2021)

