研究者情報

畑野 敬史

准教授

HATANO Takafumi

薄膜化と微細加工で量子機能をデザインする

物理学部門 電子物性物理学分野

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研究テーマ

1) 高温超伝導体薄膜の作製と基礎物性測定
2) 高機能超伝導デバイスの開発
3) 光電融合技術

研究分野強相関物理, 超伝導工学, 薄膜成長, デバイス加工
キーワード高温超伝導体, 量子デバイス, 分子線エピタキシー, 極微細加工, 新物質探索

研究紹介

二次元構造体である薄膜は、低次元性や界面効果により、バルク体では発現し得ない多様な物性を示します。さらに材料合成の観点からは、薄膜成長過程において構成元素の運動エネルギーが結晶成長に関与するため、バルク体では合成が困難な材料であっても、薄膜形態とすることで高品質な試料が得られる場合があります。
このように薄膜は、物性発現と材料合成の両面において従来にない研究展開を可能にする優れた研究対象であり、新たな物性研究を切り拓く舞台であるといえます。私たちは、薄膜形態が有するこれらの特性と可能性に着目し、以下に述べる三つのアプローチを軸として研究を推進しています。
1. 薄膜に対する微細加工と高機能デバイス開発
2. 薄膜界面物性の開拓とその電界制御
3. 結晶合成が困難な物質の薄膜化

代表的な研究業績

Y. Hasuo, T. Urata, T. Hatano, H. Ikuta, "Intercalation-induced interlayer decoupling in HfTiTe4 and TaRhTe4" Phys. Rev. Mater. 10, 014201 (2026).
T. Hatano, D. Qin, K. Iida, H. Gao, Z. Guo, H. Saito, S. Hata, Y. Shimada, M. Naito, A. Yamamoto, “High tolerance of the superconducting current to large grain boundary angles in potassium-doped BaFe2As2”, NPG Asia Mater. 16, 41 (2024).
A. Yoshikawa, T. Hatano, H. Hibino, H. Imanaka, H. Ikuta, “Fabrication of microstrips of iron-based superconductor NdFeAs(O,H)” Supercond. Sci. Technol. 37, 085008 (2024).
T. Hatano, I. Nakamura, S. Ohta, Y. Tomizawa, T. Urata, K. Iida, H. Ikuta, "Thin film growth of CaAgAs by molecular beam epitaxy", J. Phys. Condens. Matter 32, 435703 (2020).
E. Piatti, T. Hatano, D. Daghero, F. Galanti, C. Gerbaldi, S. Guastella, C. Portesi, I. Nakamura, R. Fujimoto, K. Iida, H. Ikuta, R. Gonnelli*, “Ambipolar suppression of superconductivity by ionic gating in optimally doped BaFe2(As,P)2 ultrathin films”, Phys. Rev. Mater. 3, 044801 (2019).

関連産業分野

物理学, 情報通信業, 半導体, 電子部品
学位博士(理学)
自己紹介

北の大地にて、新たなスタートを切ることとなりました。これまでお世話になった皆様から賜りましたご指導を糧に、研究・教育の両面で精一杯努めてまいります!

学歴・職歴2005年 東北大学理学部 物理学科卒業
2010年 東北大学大学院理学研究科 物理学専攻修了
2010年 理化学研究所 特別研究員
2014年 名古屋大学大学院工学研究科 助教/准教授
2026年 北海道大学大学院理学研究院 准教授
所属学会日本物理学会, 応用物理学会
居室理学部5号館