機能を生む材料・構造・界面

材料合成、薄膜形成、熱処理、組織制御、プロセス設計を通じて、狙った機能を引き出す材料・構造・界面を創製します。つくり方と構造・特性の関係を重視し、機能発現の基盤を設計します。

[材料創製 / 薄膜・組織制御]

電子・スピン・格子に由来する物性

電子状態、スピン、格子振動に注目し、物性や機能が生まれる仕組みを明らかにします。先端計測、物性評価、理論・計算を組み合わせ、ミクロな相互作用と巨視的応答をつなぎます。

[電子構造 / スピン / 格子振動]

非平衡ダイナミクスを活用した機能応答

電場、磁場、応力、光、熱が駆動する非平衡状態を対象に、相転移、磁化反転、緩和、ゆらぎ、非線形応答の機構を探ります。動的挙動を理解し、低エネルギー・高効率な機能制御へつなげます。

[非平衡状態 / ダイナミクス / 原子拡散]

実験・計算・AIをつなぐ材料研究

先端計測、第一原理計算、数値シミュレーションに加え、情報科学、AI、データ科学を活用し、多様な手法を横断的に結びつけます。理解・予測・探索を加速し、新しい材料設計と量子機能創出へ展開します。

[先端計測 / 計算科学 / AI・データ科学]

配属希望の学生さんへ

News

ニュース

  • 発表
    NEW 国際会議「2026 IEEE International Magnetic Conference (INTERMAG),」（2026.04.13-17/ 英国Manchester開催）で共同研究者のD3今村が口頭発表をしました。講演題目は、「Modulation of Intrinsic Magnetic Properties in Iron Nitride Thin Film on MgO(001) Single-Crystal Substrate through Nitrogen-Induced bcc-fcc Phase Variation」です。
  • お知らせ
    NEW ROUTE生として、学部2年生1名が新たに山崎研究室に加わりました。
  • お知らせ
    NEW 2026年度、新4年生4名が山崎研究室の第一期生として配属されました。研究室メンバーの詳細は メンバーページ からご覧いただけます。
  • 発表
    SpRUC軟X線合同研究会@東北大学NanoTerasu（2026年3月30日）にて山崎が講演発表を実施しました。講演題目は、「元素選択XMCDを用いたFe–Co–Ir合金の磁気モーメント起源解析」です。
  • 発表
    2026年第73回応用物理学会春季学術講演会@東京科学大学(2026年3月15日-18日)にて、7件の口頭・ポスター発表を実施しました。講演題目などの詳細は、業績ページにて記載しています。
  • 発表
    The 11th International Symposium on Advanced Functional Materials (ISAMF2026)@韓国チャンウォン（2026年2月22日）にて、招待講演発表を実施しました。講演題目は、「Machine Learning-Assisted Synchrotron X-ray Analysis of Atomic Structures in Heusler Alloys」です。
  • 論文
    東京理科大学小嗣研究室OB増澤君を主著とする、熱エントロピーを考慮した拡張ランダウモデルに関する論文「Explainable analysis of the complex maze magnetic domain structure through extension of the Landau free energy model by adding an entropy feature」が、国際学術雑誌「Scientific Report」にアクセプトされました。
  • 論文
    東京理科大学小嗣研究室M2石川君を主著とする、フェルミ面の機械学習に関する論文「Anomaly Detection of Fermi Surface Morphology in Co2MnGaxGe1-x via Interpretable Machine Learning」が、国際学術雑誌「Scientific Report」にアクセプトされました。
  • ニュース
    2026年2月1日付で、山崎准教授は東京理科大学（小嗣研究室）から横浜国立大学 工学研究院（材料工学EP）へ異動し、山崎研究室（物性情報材料学研究室）を発足しました。
  • イベント
    新年あけましておめでとうございます。

2024.12.20
  Invited talk at NSF Global Center Meeting (NSF, University of Maryland, and Tokyo University of Science) and presented my study, "Machine Learning Assisted XMCD Spectra Analysis in High Spin-Polarized Co2MnGaxGe1-x Heusler Alloys".

2024.12.6-11
  Visited the University of Maryland, College Park to have a seminar and discuss recent activities.

2024.12.1-6
  Joined and had 2 presentations at the 2024 MRS Fall Meeting, Boston. The titles are "Unveiling High Spin Polarization in Mn-Rich Co-Mn-Ge Heusler Alloys via High-Throughput XMCD Analysis" and "Tuning Ferrimagnetic Response in Compositionally Spread Gd-Fe-B Amorphous Thin Films". The detail of presentations is HERE

2024.11.11-14
  大型放射光施設SPring-8 (Japan) での放射光計測実験に参加しました。本実験では、「機械学習による大規模MCDスペクトルの自動解析と埋もれた情報の抽出」（Proposal No. 2024B1266）を題目とし、放射光X線磁気円二色性計測とデータサイエンス⼿法を組み合わせることで、ホイスラー合⾦における機能発現メカニズムを明らかにすることを目指した。

2024.11.04-09
  大型放射光施設SPring-8 (Japan) での放射光計測実験に参加しました。本実験では、「Multi-modal Analysis for Investigating Structural and Electronic Properties of Heusler Alloys」（Proposal No. 2024B1402）を題目とし、ホイスラー合金の構造と電子物性を材料インフォマティクス技術と光電子ホログラフィー回折を用いて解析し、スピントロニクスデバイスへの応用可能性を検討した。

2024.9.24-27
  第48回日本磁気学会学術講演会@秋田大学に参加し、6件の研究発表を実施いたしました。発表題目はこちらをご覧ください。

2024.9.18-20
  第175回日本金属学会秋期講演大会@大阪大学に参加し、1件の研究発表を実施いたしました。発表題目はこちらをご覧ください。

2024.9.8-11
  2024年度日本機械学会年次大会@愛媛大学に参加し、1件の研究発表を実施いたしました。発表題目はこちらをご覧ください。

2024.9.2
  A new journal paper was published, "Y. Iwasaki, R. Toyama, T. Yamazaki, Y. Igarash, M Kotsugi, Y. Sakuraba, Autonomous search for half-metallic materials with B2 structure, Sci. Technol. Adv. Mater. Methods (STAM:M) 4, 1 (2024) 2403966"

2024.7.5
  A new journal paper was published, "K. Omae, T. Yamazaki, K. Sano, C. Oka, J. Sakurai, S. Hata, Effect of Noise on Accuracy of Grain Size Evaluation by Magnetic Barkhausen Noise Analysis, International Journal of Automation Technology, 18, 4 (2024) pp. 528-536"

2024.06.08-10
  大型放射光施設SPring-8 (Japan) にて、放射光実験を実施しました。本実験では、「アモルファス軟磁性合金におけるナノ結晶化機構の微視的解明」（Proposal No. 2024A1739）を題目とし、ナノ結晶化機構の解明を目指したIn-situ XRDおよびXAFS計測を実施し、原子スケールでの磁気特性発現の解明を目指した。

2024.5.30
  A new journal paper was published, "T. Kato, R. Morisaki, T. Yamazaki, C. Oka, J. Sakurai, S. Hata, Prototype of parallel plate type fast atom beam source and its improvement of irradiation characteristics, International Journal of Automation Technology 18, 4 (2024) pp. 513-520"

2024.5.30
  A new journal paper was published, "Ryunosuke Nagaoka, Ken Masuzawa, Alexandre Lira Foggiatto, Takahiro Yamazaki, Ippei Obayashi, Yasuaki Hiraoka, Chiharu Mitsumata, Masato Kotsugi, Quantification of the coercivity factor in soft magnetic materials at different frequencies using topological data analysis, IEEE Transactions on Magnetics, 30 May (2024)"

2024.5.28
  A new journal paper was published, "Alexandre Lira Foggiatto, Ryunosuke Nagaoka, Michiki Taniwaki, Takahiro Yamazaki, Takeshi Ogasawara, Ippei Obayashi, Yasuaki Hiraoka, Chiharu Mitsumata, Masato Kotsugi, Analysis of the excess loss in high-frequency magnetization process through machine learning and topological data analysis, IEEE Transactions on Magnetics, 28 May (2024)"

2024.3.22-25
  第71回応用物理学会春季学術講演会@東京都市大学に参加し、4件の研究発表を実施いたしました。発表題目はこちらをご覧ください。

2024.3.12-15
  第174回日本金属学会春期講演大会@東京理科大学に参加し、3件の研究発表を実施いたしました。発表題目はこちらをご覧ください。

2024.1.9-10
  Joined a two-days CREST/Presto camp for "Exploring Innovative Materials in Unknown Search Space" at Shonan village center

2024.1.1
  Happy new year. Follow your intuition. (Ben L. Feringa, University of Groningen)

2023.12.23
  A new paper entitled "Soft Magnetostrictive Materials: Enhanced Magnetostriction of Fe‐Based Nanocrystalline Alloys via Ga Doping" as a co-auther in Scripta Materialia 242 (2024), 115956 is available online.

2023.10.26
  Published a new paper entitled "Visualization of the Magnetostriction Mechanism in Fe-Ga Alloy Single Crystal Using Dimensionality Reduction Techniques" as a co-auther in IEEE Transactions on Magnetics, (2023), 59, 11.

2023.9.27-29
  Oral presentation entitled "Towards Sustainable Cooling: Elastocaloric Effects and Phase Transition Characteristics of Superelastic Ni-Ti Alloys" at the session of Development of Mechanics of Functional Materials and Structures toward Sustainable Society at M&M2023 conference at Tsukuba University.

2023.9.1
  Published a new paper as "Research in the U.S. during the COVID-19 Pandemic" in the Ceramics 'Crossroad', by the Japanese Society of Ceramics, Volume 58, Issue 9, 2023 (September 1, 2023).

2023.9.1
  Published a review new paper as "Combinatorial Synthesis of Highly Corrosion-Resistant Nanocrystalline Alloys," in the "Materia" by The Japan Institute of Metals and Materials, Volume 62, Issue 9, 2023, pp. 600-605.

2023.8.7
  Published a new paper as a co-auther entitled "Origin of negative anisotropic magnetoresistance effect in Fe0.75Co0.25 single-crystal thin films upon Ir addition" in Physical Review Materials, 7 (2023) 084401.

2023.7.17-20
  Attended JAFOE (Japan Association of the Foundations of Engineering) 2023 as a general participant and presented our research entitled "Sustainable energy harvesting using functional magnetic materials"

2023.7.15
  Published a new paper as a co-auther entitled "Strain measurement based on Magnetic Barkhausen noise for thin films" in Microelectronic Engineering, 279 (2023) 112057.

2023.4.28
  Published a new paper as the first auther entitled "Tuning the Temperature Range of Superelastic Ni-Ti Alloys for Elastocaloric Cooling via Thermal Processing" in Journal of Physics: Energ, 5 (2023) 024020.

2023.2.28
  Awarded a JSPS Grant-in-Aid for Early-Career Scientists (2nd) with a title of Designing magnetic heterostructures with tunable magnetoelastic coupling (No. 23K13636).

2022.11.22
  Keynote speech, "Design of large and sensitive magnetostrictive composites for vibration energy harvesters" at international symposium, "Integrated Nanocomposites for Thermal and Kinetic Energy Harvesting (INTAKE) Seminar 2022".

2022.10.01
  Started JST ACT-X project, "Iron-loss analysis of nanocrystalline magnetostrictive composite using magnetic Barkhausen noise" for 2.5 yrs.

2022.8.10
  Newly opened my new website. Still some pages are under construction.

2022.4.1
  Started new position, project assisitant professor at Tokyo University of Science
  Assigned to JST CREST project (Head: Dr. Iwasaki), "Exploring Innovative Materials in Unknown Search Space"
  Assigned to MEXT power electric project (Head: Prof. Okamoto), "Creation of ultra-low-loss magnetic materials"

2022.3.7
  Returned to Japan from College Park, US.

2021.4.6
  Started visiting researcher at University of Maryland, College Park, US

2020.4.1
  Awarded a JSPS Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

2019.4.1
  Started as a JSPS postdoctoral fellow at Nagoya University

2019.3.26
  Recieved Ph.D. degree in Materials Science and Engineering from Yokohama National University

2016.7.1
  Awarded a Toden memorial fellowship

2014.4.1 - 2016.3.31
  Finished Master's program at Yokohama National University

2010.4.1 - 2014.3.31
  Bachelor's program at Yokohama National University

2009.3.31
  Graduated from Chigusa high school, Aichi

About

山崎研究室について

物性情報材料学研究室の研究イメージ

山崎研究室（物性情報材料学研究室）は『複雑な物性を読み解き、次世代機能材料の設計原理を切り拓く』ことをミッションに、2026年2月に発足した研究室です。

当研究室では、金属材料を中心として、スピン・電子材料、アモルファス材料、ナノ結晶材料、相変化材料などを対象に研究を進めています。とくに、金属組織、欠陥、界面、局所構造、短距離秩序、ゆらぎといった、材料工学において重要でありながら複雑で見えにくい内部状態に注目し、それらが磁気・輸送・力学・相変化などの機能にどのようにつながるのかを、物理の視点から明らかにすることを目指しています。

結晶材料だけでなく、平均構造だけでは捉えにくいアモルファス材料や非平衡状態も重要な研究対象です。とくに、アモルファスの局所構造や構造緩和、原子拡散、相変化ダイナミクスを精密に読み解き、その理解を通じて、メモリ、スイッチング、センシング、低損失磁性材料などの新しい機能へと展開することを目指しています。すなわち、アモルファスの本質に迫り、相変化を活用することも、当研究室の大きな柱の一つです。

当研究室の研究は、材料創製、放射光計測、磁気・輸送特性評価、第一原理計算、数理モデリング、マルチフィジックス解析、AI・データ科学を横断的に組み合わせながら進められます。複雑な材料工学の問題を、実験・計算・情報をつないで物理的に読み解き、理解から予測、予測から設計へとつなげることで、次世代の機能材料とその設計原理の創出に挑戦しています。

Mission

材料物性の複雑さを物理と情報科学で読み解き、新しい機能材料を切り拓く。

Vision

材料組織、局所構造、動的応答と巨視的機能をつなぐ情報材料学を通じて、未来の機能材料と量子・情報デバイスの創出に貢献する。

Challenges

  • 材料機能の起源は、複雑な内部状態の相互作用によって決まるため、単純には捉えにくい。
  • アモルファス材料では、局所構造や不均一性に由来する物性を明確に示すことが難しい。
  • 動的機能や非平衡応答は、静的な構造評価だけでは十分に説明できない。
  • 内部状態と巨視的機能を結びつけ、設計へとつなぐ学理の構築が求められている。

What we do

  • 金属材料やアモルファス材料における複雑な内部状態を読み解き、機能発現の本質を明らかにする。
  • 磁化反転、緩和、ゆらぎ、相変化、原子拡散などの動的現象に注目し、非平衡応答と材料機能の関係を解き明かす。
  • 実験・計算・データ科学を統合し、理解から予測、予測から設計へとつながる材料研究を進める。
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Publications

研究業績

  • 原著論文 Number of Articles : 038
  • 国際会議論文 Number of Proceedings : 013
  • 著書 Number of Books : 001
  • 総説・解説 Number of Reviews : 005
  • 招待講演 Number of Invited Talks : 009
  • 国際会議発表 Number of Presentations : 049
  • 国内学会発表 Number of Presentations : 095
  • 受賞 Number of Awards : 013
  • 発明・特許 Number of Patents : 002
  • 競争的研究費 Number of Fundings : 009
  • 博士・修士・学士論文 Number of Thesis : 027
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Access

アクセス

横浜国立大学 常盤台キャンパス

Location

〒240-8501 神奈川県横浜市保土ケ谷区常盤台79-5
機械工学・材料棟 (N6-5)／理学研究棟 (S5-3)

79-5 Tokiwadai, Hodogaya, Yokohama 240-8501, Japan

Office

山崎居室／学生居室：機械工学・材料棟 325号室

実験室：理学研究棟 308/309/310号室

Accessibility

バスでのご案内：国大北（浜10）／ひじりが丘（浜11）

電車でのご案内：ブルーライン三ッ沢上町／相鉄線和田町／相鉄線羽沢横浜国大

最寄りの門：西門／南門／北門

お車でのご案内：正門／本学への車両の入構は有料となります。