基本情報

学部兼担

• 工学部

全学メールアドレス

• 全学メールアドレス

  shimada.takahiro.8ukyoto-u.ac.jp

所属学協会

• 自 2005年, 至 現在

  日本材料学会
• 自 2005年, 至 現在

  日本機械学会

学位

• 2006年03月23日

  修士（工学）(京都大学)
• 2008年09月24日

  博士（工学）(京都大学)

出身大学院・研究科等

• 京都大学, 大学院工学研究科, 機械物理工学専攻, 修士課程 修了
• 京都大学, 大学院工学研究科, 機械理工学専攻, 博士後期課程 修了（期間短縮）

出身学校・専攻等

• 京都大学, 工学部, 物理工学科, 卒業

経歴

• 自 2021年07月, 至 現在

  京都大学, 大学院工学研究科 機械理工学専攻, 教授
• 自 2018年01月, 至 2021年06月

  京都大学, 大学院工学研究科 機械理工学専攻, 准教授
• 自 2008年10月, 至 2017年12月

  京都大学, 大学院工学研究科 機械理工学専攻, 助教
• 自 2012年06月, 至 2012年08月

  フラウンホーファー研究所, 客員研究員
• 自 2008年04月, 至 2008年09月

  独立行政法人日本学術振興会, 特別研究員

使用言語

• 英語
• 日本語

ID,URL

• ORCID ID

  0000-0002-8404-5673

• J-Global ID

  201001006348989291

• Researcher ID

  G-2167-2014

• 研究者番号

  20534259

• 外部リンク

  https://material.me.kyoto-u.ac.jp

関連Webサイト

• https://material.me.kyoto-u.ac.jp
• https://material.me.kyoto-u.ac.jp/en
• http://scholar.google.com/citations?user=nh8fdYQAAAAJ

researchmap URL

• https://researchmap.jp/read0150063

研究

研究テーマ・研究概要

• 研究テーマ

  材料機能の力学創発とデザイン ―物質に潜む無限の可能性に挑む―

• 研究概要

  私たちの世界は多種多様な性質・機能を持った物質で溢れています。このような無限にも思える材料機能の多様性は、いったいどのように生まれるのでしょうか？実は、物質のミクロな構造や力学状態が重要な鍵となっています。これを理解すると、「力」と「かたち」によって材料機能を（まるで錬金術のように）自在に創り変えることができます。
  私たちは、ものづくりの基盤を担う材料力学や連続体力学から最先端の計算科学や物性物理に至る物質世界を記述する物理・力学理論とその数値解析技術の開発を通じて、物質世界に隠された力学法則を解き明かし、これまでの常識を覆すような高度な材料機能を力学的に創発しデザインする研究を進めています。

研究キーワード

• 材料強度
• 強誘電性
• 磁性
• 第一原理解析
• 分子動力学法
• フェーズフィード法

研究分野

• ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学）, 材料力学、機械材料
• ナノテク・材料, 構造材料、機能材料
• ナノテク・材料, ナノ構造物理
• ナノテク・材料, ナノ構造化学
• 情報通信, 計算科学

論文

• Flexoelectric properties of multilayer two-dimensional material MoS2

  Hiroyuki Hirakata; Yasuyuki Fukuda; Takahiro Shimada

  Journal of Physics D: Applied Physics, 2022年03月24日, 査読有り, 最終著者

  
• Ultrasmall-Scale Brittle Fracture Initiated from a Dislocation in SrTiO₃

  Takashi Sumigawa; Takahiro Shimada; Kai Huang; Yuki Mizuno; Yohei Hagiwara; Naoki Ozaki; Takayuki Kitamura

  Nano Letters, 2022年02月28日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Thermomechanical conversion in high-rate plastic deformation of nanotwinned polycrystalline copper

  Qi-lin Xiong; Zhenhuan Li; Xicheng Huang; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Journal of Thermal Stresses, 2022年01月19日, 査読有り

  
• Interlaminar Fracture Toughness Measurement of Multilayered 2D Thermoelectric Materials Bi2Te3 by a Tapered Cantilever Bending Experiment

  P. Wang; K. F. Wang; B. L. Wang; L. Xi; K. Sano; T. Shimada; H. Hirakata; D. N. Fang

  Experimental Mechanics, 2022年01月, 査読有り

  
• A unified atomic energy release rate criterion for nonlinear brittle fracture in graphene nanoribbons

  Pengfei Jia; Kai Huang; Takashi Sumigawa; Takahiro Shimada; Licheng Guo; Takayuki Kitamura

  International Journal of Solids and Structures, 2022年01月, 査読有り

  
• Emergence of non-trivial polar topologies hidden in singular stress field in SrTiO3: topological strain-field engineering

  Takahiro Shimada; Yu Wang; Takayuki Hamaguchi; Kohta Kasai; Kairi Masuda; Le Van Lich; Tao Xu; Jie Wang; Hiroyuki Hirakata

  Journal of Physics: Condensed Matter, 2021年12月15日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Linear-superelastic Ti-Nb nanocomposite alloys with ultralow modulus via high-throughput phase-field design and machine learning

  Yuquan Zhu; Tao Xu; Qinghua Wei; Jiawei Mai; Hongxin Yang; Huiran Zhang; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura; Tong-Yi Zhang

  npj Computational Materials, 2021年12月, 査読有り

  
• The rectilinear motion of the individual asymmetrical skyrmion driven by temperature gradients

  Yu Wang; Takahiro Shimada; Jie Wang; Takayuki Kitamura; Hiroyuki Hirakata

  Acta Materialia, 2021年12月, 査読有り

  
• Abnormal Electromechanical Property of Nonlinearly Graded Lead‐Free Ferroelectric Thin Films

  Le Van Lich; Tinh Quoc Bui; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura; Hue Dang Thi Hong; Trong‐Giang Nguyen; Van‐Hai Dinh

  Advanced Theory and Simulations, 2022年02月, 査読有り

  
• Reversible control of intrinsic shear strength of a ZnO single crystal through electron-beam-induced hole state

  Hiroyuki Hirakata; Kyohei Sano; Takahiro Shimada

  Journal of Materials Research, 2021年11月14日, 査読有り

  
• Ferroelectric nanoscale logic gates by mixed dislocations in SrTiO3

  Kairi Masuda; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2021年08月04日, 査読有り

  
• Energy storage and dissipation of elastic-plastic deformation under shock compression: Simulation and Analysis

  Qi-lin Xiong; Zhenhuan Li; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Mechanics of Materials, 2021年07月, 査読有り

  
• Electrocaloric effect enhancement in compositionally graded ferroelectric thin films driven by a needle-to-vortex domain structure transition

  Le Van Lich; Xu Hou; Manh-Huong Phan; Tinh Quoc Bui; Jie Wang; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura; Van-Hai Dinh

  Journal of Physics D: Applied Physics, 2021年06月24日, 査読有り

  
• Shock response and defect evolution of copper single crystals at room and elevated temperatures

  Qi-Lin Xiong; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura; Zhenhuan Li

  Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering, 2021年06月01日, 査読有り

  
• Dynamical topology in ferroelectric nanostructures by 12[11¯0](110) dislocations in SrTiO3

  Kairi Masuda; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2021年02月24日, 査読有り

  
• Ferroic dislocations in paraelectric SrTiO3

  Takahiro Shimada; Kairi Masuda; Youhei Hagiwara; Naoki Ozaki; Tao Xu; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2021年02月03日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Prediction of tunable magnetoelectric properties in compositionally graded ferroelectric/ferromagnetic laminated nanocomposites

  Minh-Tien Le; Le Van Lich; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura; Giang Trong Nguyen; Van-Hai Dinh

  Applied Physics Letters, 2021年02月01日, 査読有り

  
• Defect engineering for nontrivial multiferroic orders inSrTiO3

  Tao Xu; Takahiro Shimada; Masataka Mori; Gen Fujimoto; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Physical Review Materials, 2020年12月14日, 査読有り

  
• Enhancement of electromechanical properties in (0–3) lead-free ferroelectric nanocomposites with multiphase coexistence

  Le Van Lich; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura; Tinh Quoc Bui; Van-Hai Dinh

  Composites Communications, 2020年12月, 査読有り

  
• An experimental study on atomic-level unified criterion for brittle fracture

  Kai Huang; Takashi Sumigawa; Takahiro Shimada; Shuhei Tanaka; Youhei Hagiwara; Licheng Guo; Takayuki Kitamura

  International Journal of Solids and Structures, 2020年12月, 査読有り

  
• Atomic investigation of effects of coating and confinement layer on laser shock peening

  Qi-lin Xiong; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura; Zhenhuan Li

  Optics & Laser Technology, 2020年11月, 査読有り

  
• Selective excitation of two-wave structure depending on crystal orientation under shock compression

  QiLin Xiong; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura; ZhenHuan Li

  Science China Physics, Mechanics & Astronomy, 2020年11月, 査読有り

  
• Deformation mode dependence of an exothermic chemical reaction in Ti/Si multilayered nanofilms

  Hiroyuki Hirakata; Takahiro Shiraishi; Takahiro Shimada

  Materials Science and Engineering: A, 2020年10月, 査読有り

  
• Two-dimensional polar metal of a PbTe monolayer by electrostatic doping

  Tao Xu; Jingtong Zhang; Yuquan Zhu; Jie Wang; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura; Tong-Yi Zhang

  Nanoscale Horizons, 2020年08月15日, 査読有り

  
• Beyond conventional nonlinear fracture mechanics in graphene nanoribbons

  Takahiro Shimada; Kai Huang; Le Van Lich; Naoki Ozaki; Bongkyun Jang; Takayuki Kitamura

  Nanoscale, 2020年08月06日, 査読有り

  
• SnTeナノリボンの強誘電性臨界寸法とそのひずみエンジニアリング

  皆黒 幸一朗; 嶋田 隆広; 益田 快理; 北村 隆行

  日本機械学會論文集. A編, 2020年07月25日, 査読有り

  
• Ferroelectric control of magnetic skyrmions in multiferroic heterostructures

  Yu Wang; Jiajun Sun; Takahiro Shimada; Hiroyuki Hirakata; Takayuki Kitamura; Jie Wang

  Physical Review B, 2020年07月21日, 査読有り

  
• Ferrotoroidic polarons in antiferrodistortive SrTiO3

  Takahiro Shimada; Yuuki Ichiki; Gen Fujimoto; Le Van Lich; Tao Xu; Jie Wang; Hiroyuki Hirakata

  Physical Review B, 2020年06月01日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• In situ TEM observation of nanodomain mechanics in barium titanate under external loads

  Takashi Sumigawa; Ken Hikasa; Akihisa Kusunose; Hiroki Unno; Kairi Masuda; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Physical Review Materials, 2020年05月19日, 査読有り

  
• Ab Initio Study of Ferroelectric Critical Size of SnTe Low-Dimensional Nanostructures

  Takahiro Shimada; Koichiro Minaguro; Tao Xu; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Nanomaterials, 2020年04月11日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Electron-beam irradiation alters bond strength in zinc oxide single crystal

  Hiroyuki Hirakata; Kyohei Sano; Takahiro Shimada

  Applied Physics Letters, 2020年03月16日, 査読有り

  
• Electron engineering of metallic multiferroic polarons in epitaxial BaTiO3

  Tao Xu; Takahiro Shimada; Yasumitsu Araki; Masataka Mori; Gen Fujimoto; Jie Wang; Tong-Yi Zhang; Takayuki Kitamura

  npj Computational Materials, 2019年12月, 査読有り

  
• Effect of the oxygen vacancy on the ferroelectricity of 90° domain wall structure in PbTiO3: A density functional theory study

  Xiaoyuan Wang; Tao Xu; Fuzhen Xuan; ChangQing Chen; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Journal of Applied Physics, 2019年11月07日, 査読有り

  
• Intrinsic and extrinsic effects on the electrotoroidic switching in a ferroelectric notched nanodot by a homogeneous electric field

  Hai Dinh-Van; Le Van Lich; Tinh Quoc Bui; Tuan Van Le; Trong-Giang Nguyen; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Physical Chemistry Chemical Physics, 2019年10月15日, 査読有り

  
• Asymmetric flux-closure domains in compositionally graded nanoscale ferroelectrics and unusual switching of toroidal ordering by an irrotational electric field

  Le Van Lich; Minh-Tien Le; Tinh Quoc Bui; Thanh-Tung Nguyen; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura; Trong-Giang Nguyen; Van-Hai Dinh

  Acta Materialia, 2019年10月, 査読有り

  
• Lifetime prediction of thermoelectric devices under thermal cycling

  P. Wang; J.E. Li; B.L. Wang; T. Shimada; H. Hirakata; C. Zhang

  Journal of Power Sources, 2019年10月, 査読有り

  
• Strain energy density approach for brittle fracture from nano to macroscale and breakdown of continuum theory

  Pasquale Gallo; Yohei Hagiwara; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 2019年10月, 査読有り

  
• Periodically-arrayed ferroelectric nanostructures induced by dislocation structures in strontium titanate

  Kairi Masuda; Le Van Lich; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Physical Chemistry Chemical Physics, 2019年09月24日, 査読有り

  
• Topological ferroelectric nanostructures induced by mechanical strain in strontium titanate

  Kairi Masuda; Lich Le Van; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Physical Chemistry Chemical Physics, 2019年09月24日, 査読有り

  
• 周期配列ナノ強誘電構造の力学的創出

  益田 快理; Le Van Lich; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  日本機械学會論文集. A編, 2019年08月25日, 査読有り

  
• Ultrasoft silicon nanomembranes: thickness-dependent effective elastic modulus

  Ajit K. Katiyar; Ashwini Ann Davidson; Houk Jang; Yun Hwangbo; Byeori Han; Seonwoo Lee; Yohei Hagiwara; Takahiro Shimada; Hiroyuki Hirakata; Takayuki Kitamura; Jong-Hyun Ahn

  Nanoscale, 2019年07月26日, 査読有り

  
• Deterministic Switching of Polarization Vortices in Compositionally Graded Ferroelectrics Using a Mechanical Field

  Le Van Lich; Tinh Quoc Bui; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura; Trong-Giang Nguyen; Van-Hai Dinh

  Physical Review Applied, 2019年05月01日, 査読有り

  
• Giant magnetoelectric effect at the graphone/ferroelectric interface

  Jie Wang; Yajun Zhang; M. P. K. Sahoo; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura; Philippe Ghosez; Tong-Yi Zhang

  Scientific Reports, 2018年12月, 査読有り

  
• Effect of geometric configuration on the electrocaloric properties of nanoscale ferroelectric materials

  Xu Hou; Huiyu Li; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura; Jie Wang

  Journal of Applied Physics, 2018年03月28日, 査読有り

  
• Ferroelectric critical size and vortex domain structures of PbTiO3 nanodots: A density functional theory study

  Xiaoyuan Wang; Yabin Yan; Takahiro Shimada; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Journal of Applied Physics, 2018年03月21日, 査読有り

  
• Continuum thermodynamics of unusual domain evolution-induced toughening effect in nanocracked strontium titanate

  Le Van Lich; Takahiro Shimada; Jie Wang; Kairi Masuda; Tinh Quoc Bui; Van-Hai Dinh; Takayuki Kitamura

  Engineering Fracture Mechanics, 2018年03月, 査読有り

  
• Challenge toward nanometer scale fracture mechanics

  Takayuki Kitamura; Takashi Sumigawa; Takahiro Shimada; Le Van Lich

  Engineering Fracture Mechanics, 2018年01月, 査読有り, 招待有り

  
• Ferroelectricity in Ruddlesden–Popper Chalcogenide Perovskites for Photovoltaic Application: The Role of Tolerance Factor

  Yajun Zhang; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura; Jie Wang

  The Journal of Physical Chemistry Letters, 2017年12月07日, 査読有り

  
• A unified and universal Griffith-based criterion for brittle fracture

  Kai Huang; Takahiro Shimada; Naoki Ozaki; Youhei Hagiwara; Takashi Sumigawa; Licheng Guo; Takayuki Kitamura

  International Journal of Solids and Structures, 2017年12月, 査読有り

  
• Switching the chirality of a ferroelectric vortex in designed nanostructures by a homogeneous electric field

  Le Van Lich; Takahiro Shimada; Jie Wang; Van-Hai Dinh; Tinh Quoc Bui; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2017年10月25日, 査読有り

  
• Strain-induced improper ferroelectricity in Ruddlesden-Popper perovskite halides

  Yajun Zhang; M. P. K. Sahoo; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura; Jie Wang

  Physical Review B, 2017年10月19日, 査読有り

  
• Strain-induced ferroelectricity and lattice coupling in BaSnO3 and SrSnO3

  Yajun Zhang; Jie Wang; M. P. K. Sahoo; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Physical Chemistry Chemical Physics, 2017年09月07日, 査読有り

  
• Phase field simulations on domain switching-induced toughening in ferromagnetic materials

  Yinuo Shi; Hongjun Yu; Takahiro Shimada; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  European Journal of Mechanics - A/Solids, 2017年09月, 査読有り

  
• Unusual Metallic Multiferroic Transitions in Electron-Doped PbTiO3

  Takahiro Shimada; Tao Xu; Yasumitsu Araki; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Advanced Electronic Materials, 2017年08月, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Griffith Criterion for Nanoscale Stress Singularity in Brittle Silicon

  Takashi Sumigawa; Takahiro Shimada; Shuuhei Tanaka; Hiroki Unno; Naoki Ozaki; Shinsaku Ashida; Takayuki Kitamura

  ACS Nano, 2017年06月27日, 査読有り, 責任著者

  
• Multiferroic Phases and Transitions in Ferroelectric Lead Titanate Nanodots

  Tao Xu; Takahiro Shimada; Yoshitaka Uratani; Xiaoyuan Wang; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Scientific Reports, 2017年06月, 査読有り

  
• Multiferroic Dislocations in Ferroelectric PbTiO3

  Takahiro Shimada; Tao Xu; Yasumitsu Araki; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Nano Letters, 2017年04月12日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Antiferroelectric and antiferrodistortive phase transitions in Ruddlesden-Popper Pb2TiO4 from first-principles

  Tao Xu; Takahiro Shimada; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Coupled systems mechanics, 2017年03月25日, 査読有り

  
• Multilevel hysteresis loop engineered with ferroelectric nano-metamaterials

  Le Van Lich; Takahiro Shimada; Shahmohammadi Sepideh; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Acta Materialia, 2017年02月, 査読有り

  
• Self-ordering of nontrivial topological polarization structures in nanoporous ferroelectrics

  Le Van Lich; Takahiro Shimada; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Nanoscale, 2017年, 査読有り

  
• Polar Superhelices in Ferroelectric Chiral Nanosprings

  Takahiro Shimada; Le Van Lich; Koyo Nagano; Jian-Shan Wang; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Scientific Reports, 2016年12月, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Multiferroic Transitions and Misfit Phase Diagram in Oxygen-Deficient Epitaxial (111) PbTiO3

  Takahiro Shimada; Yasumitsu Araki; Tao Xu; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Advanced Electronic Materials, 2016年12月, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Unusual Multiferroic Phase Transitions in PbTiO3 Nanowires

  Takahiro Shimada; Tao Xu; Yoshitaka Uratani; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Nano Letters, 2016年11月09日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Mechanics of Fibrous Biological Materials With Hierarchical Chirality

  Huijuan Zhu; Takahiro Shimada; Jianshan Wang; Takayuki Kitamura; Xiqiao Feng

  Journal of Applied Mechanics, 2016年10月01日, 査読有り

  
• Critical dimensional limit of continuum fracture mechanics for dislocation emission

  Takahiro Shimada; Le Van Lich; Kenji Ouchi; Yuu Chihara; Takayuki Kitamura

  Engineering Fracture Mechanics, 2016年09月, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• An I-integral method for crack-tip intensity factor variation due to domain switching in ferroelectric single-crystals

  Hongjun Yu; Jie Wang; Takahiro Shimada; Huaping Wu; Linzhi Wu; Meinhard Kuna; Takayuki Kitamura

  Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2016年09月, 査読有り

  
• Hybrid improper ferroelectricity in SrZrO3/BaZrO3 superlattice

  Yajun Zhang; Jie Wang; M. P. K. Sahoo; Xiaoyuan Wang; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Physical Chemistry Chemical Physics, 2016年07月26日, 査読有り

  
• Modulation of Gas Adsorption and Magnetic Properties of Monolayer-MoS2 by Antisite Defect and Strain

  MPK Sahoo; Jie Wang; Yajun Zhang; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  The Journal of Physical Chemistry C, 2016年07月07日, 査読有り

  
• Polar and toroidal electromechanical properties designed by ferroelectric nano-metamaterials

  Le Van Lich; Takahiro Shimada; Shahmohammadi Sepideh; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Acta Materialia, 2016年07月, 査読有り

  
• Instability criterion for ferroelectrics under mechanical/electric multi-fields: Ginzburg-Landau theory based modeling

  Le Van Lich; Takahiro Shimada; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Acta Materialia, 2016年06月, 査読有り

  
• Multiferroic nature of intrinsic point defects inBiFeO3: A hybrid Hartree-Fock density functional study

  Takahiro Shimada; Takahiro Matsui; Tao Xu; Kou Arisue; Yajun Zhang; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2016年05月12日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• 第一原理計算によるナノ材料のマルチフィジックス設計

  嶋田 隆広; 北村 隆行

  日本計算工学会誌 計算工学, 2016年02月, 査読有り, 招待有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Multiferroic Domain Walls in Ferroelectric PbTiO3 with Oxygen Deficiency

  Tao Xu; Takahiro Shimada; Yasumitsu Araki; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Nano Letters, 2016年01月13日, 査読有り

  
• Colossal magnetoelectric effect in 3-1 multiferroic nanocomposites originating from ultrafine nanodomain structures

  Le Van Lich; Takahiro Shimada; Kohei Miyata; Koyo Nagano; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Applied Physics Letters, 2015年12月07日, 査読有り

  
• Hierarchical ferroelectric and ferrotoroidic polarizations coexistent in nano-metamaterials

  Takahiro Shimada; Le Van Lich; Koyo Nagano; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Scientific Reports, 2015年12月, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Interplay of coupling between strain and rotation in ferroelectric SrZrO3/SrTiO3superlattices

  Yajun Zhang; MPK Sahoo; Takahiro Shimada; Hongjian Zhao; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Journal of Physics: Condensed Matter, 2015年09月30日, 査読有り

  
• Mechanical control of magnetism in oxygen deficient perovskite SrTiO3

  Yajun Zhang; Jie Wang; MPK Sahoo; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Physical Chemistry Chemical Physics, 2015年09月16日, 査読有り

  
• Defect-strain engineering for multiferroic and magnetoelectric properties in epitaxial (110) ferroelectric lead titanate

  Tao Xu; Takahiro Shimada; Yasumitsu Araki; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2015年09月14日, 査読有り

  
• Multiferroic Vacancies at Ferroelectric PbTiO3 Surfaces

  Takahiro Shimada; Jie Wang; Yasumitsu Araki; Matous Mrovec; Christian Elsässer; Takayuki Kitamura

  Physical Review Letters, 2015年09月03日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Breakdown of Continuum Fracture Mechanics at the Nanoscale

  Takahiro Shimada; Kenji Ouchi; Yuu Chihara; Takayuki Kitamura

  Scientific Reports, 2015年08月, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Fracture mechanics at atomic scales

  Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Advanced Structured Materials, 2015年06月06日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Research Progress in Atomistic Simulation on Ferroelectricity and Electromechanical Coupling Behavior of Nanoscale Ferroelectrics

  Wang Xiao-Yuan; Yan Ya-Bin; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Journal of Inorganic Materials, 2015年06月, 査読有り

  
• Hybrid functional study on the ferroelectricity of domain walls with O-vacancies in PbTiO₃

  Shogo TOMODA; Takahiro SHIMADA; Taku UEDA; Jie WANG; Takayuki KITAMURA

  Mechanical Engineering Journal, 2015年04月06日, 査読有り

  
• Anomalous toughening in nanoscale ferroelectrics with polarization vortices

  Le Van Lich; Takahiro Shimada; Koyo Nagano; Yu Hongjun; Jie Wang; Kai Huang; Takayuki Kitamura

  Acta Materialia, 2015年04月, 査読有り

  
• Magnetic instability criterion for spin–lattice systems

  Takahiro Shimada; Kenji Ouchi; Ichiro Ikeda; Yoshiyuki Ishii; Takayuki Kitamura

  Computational Materials Science, 2015年02月, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Multiferroic Grain Boundaries in Oxygen-Deficient Ferroelectric Lead Titanate

  Takahiro Shimada; Jie Wang; Taku Ueda; Yoshitaka Uratani; Kou Arisue; Matous Mrovec; Christian Elsässer; Takayuki Kitamura

  Nano Letters, 2015年01月14日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Disappearance of ferroelectric critical thickness in epitaxial ultrathin BaZrO3 films

  Yajun Zhang; Gui-Ping Li; Takahiro Shimada; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2014年11月20日, 査読有り

  
• Strain-mediated multilevel ferroelectric random access memory operating through a magnetic field

  Jie Wang; Koyo Nagano; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  RSC Adv., 2014年09月15日, 査読有り

  
• Self-shaping of bioinspired chiral composites

  Qing-Qing Rong; Yu-Hong Cui; Takahiro Shimada; Jian-Shan Wang; Takayuki Kitamura

  Acta Mechanica Sinica, 2014年08月, 査読有り

  
• Unusual winding of helices under tension

  Jian-Shan Wang; Yu-Hong Cui; Takahiro Shimada; Hua-Ping Wu; Takayuki Kitamura

  Applied Physics Letters, 2014年07月28日, 査読有り

  
• Multi-physics properties in ferroelectric nanostructure

  Takahiro SHIMADA; Takayuki KITAMURA

  Mechanical Engineering Reviews, 2014年07月01日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Ab initio study of multiferroic BiFeO3 (110) surfaces

  Takahiro Shimada; Kou Arisue; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2014年06月23日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Strain tunable ferroelectric and dielectric properties of BaZrO3

  Yajun Zhang; Man Liu; Jie Wang; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Journal of Applied Physics, 2014年06月14日, 査読有り

  
• Strain-induced polarity switching of magnetic vortex in Fe1−xGax alloys with different compositions

  Gui-ping Li; Jie Wang; Takahiro Shimada; Hui Fang; Takayuki Kitamura

  Journal of Applied Physics, 2014年05月28日, 査読有り

  
• Large electrocaloric effect induced by the multi-domain to mono-domain transition in ferroelectrics

  Jie Wang; Man Liu; Yajun Zhang; Takahiro Shimada; San-Qiang Shi; Takayuki Kitamura

  Journal of Applied Physics, 2014年04月28日, 査読有り

  
• Chiral selectivity of improper ferroelectricity in single-wall PbTiO3 nanotubes

  Jie Wang; Tao Xu; Takahiro Shimada; Xiaoyuan Wang; Tong-Yi Zhang; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2014年04月02日, 査読有り

  
• First-principles calculation on ferroelectricity and its coupling behavior with mechanical deformation of ultrathin PbTiO3 nanotube

  Xiao-Yuan Wang; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Journal of Inorganic Materials, 2014年03月, 査読有り

  
• マルチフェロイクスBiFeO3の強誘電性－強磁性間相互作用に関する第一原理解析

  有末 紘; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  材料, 2014年02月15日, 査読有り

  
• Effects of chirality and surface stresses on the bending and buckling of chiral nanowires

  Jian-Shan Wang; Takahiro Shimada; Gang-Feng Wang; Takayuki Kitamura

  Journal of Physics D: Applied Physics, 2014年01月08日, 査読有り

  
• Control of the polarity of magnetization vortex by torsion

  Jie Wang; Gui-Ping Li; Takahiro Shimada; Hui Fang; Takayuki Kitamura

  Applied Physics Letters, 2013年12月09日, 査読有り

  
• Direct approach for flexoelectricity from first-principles calculations: cases for SrTiO3and BaTiO3

  Tao Xu; Jie Wang; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Journal of Physics: Condensed Matter, 2013年10月16日, 査読有り

  
• Unusual domain evolution in semiconducting ferroelectrics: A phase field study

  Jie Wang; Zheng Chen; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Physics Letters A, 2013年10月, 査読有り

  
• Role of grain orientation distribution in the ferroelectric and ferroelastic domain switching of ferroelectric polycrystals

  J. Wang; W. Shu; T. Shimada; T. Kitamura; T.-Y. Zhang

  Acta Materialia, 2013年09月, 査読有り

  
• Chiral Selectivity of Unusual Helimagnetic Transition in Iron Nanotubes: Chirality Makes Quantum Helimagnets

  Takahiro Shimada; Junichi Okuno; Takayuki Kitamura

  Nano Letters, 2013年06月12日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Effect of strain on the evolution of magnetic multi-vortices in ferromagnetic nano-platelets

  Jie Wang; Jianwei Zhang; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Journal of Physics: Condensed Matter, 2013年06月05日, 査読有り

  
• Multi-physics analysis of nano-structured ferroelectrics by first-principles simulations

  Takahiro Shimada; Xiaoyuan Wang; Takayuki Kitamura

  Acta Mechanica, 2013年06月, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Hybrid Hartree-Fock density functional study of charged point defects in ferroelectric PbTiO3

  Takahiro Shimada; Taku Ueda; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2013年05月23日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Ferroelectricity at a junction structure of a 180° domain wall and a (001) surface in PbTiO3: A density functional theory study

  Xiaoyuan Wang; Shogo Tomoda; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Physica B: Condensed Matter, 2013年02月, 査読有り

  
• Strain-induced phase transitions in multiferroic BiFeO3 (110)c epitaxial film

  Takahiro Shimada; Kou Arisue; Takayuki Kitamura

  Physics Letters A, 2012年10月, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Emergence of ferromagnetism at a vacancy on a non-magnetic ferroelectric PbTiO3 surface: A first-principles study

  Takahiro Shimada; Yoshitaka Uratani; Takayuki Kitamura

  Acta Materialia, 2012年10月, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• 疲労転位組織形成の臨界膜厚に関する離散転位動力学解析

  嶋田 隆広; 近藤 忠宏; 北村 隆行

  日本機械学會論文集. A編, 2012年09月25日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Ab initio study of shear strain effects on ferroelectricity at PbTiO3 thin films

  Do Van Truong; Nguyen Tuan Hung; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Surface Science, 2012年08月, 査読有り

  
• Ab initio study of spin-spiral noncollinear magnetism in a free-standing Fe(110) monolayer under in-plane strain

  Takahiro Shimada; Junichi Okuno; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2012年04月24日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Vacancy-driven ferromagnetism in ferroelectric PbTiO3

  Takahiro Shimada; Yoshitaka Uratani; Takayuki Kitamura

  Applied Physics Letters, 2012年04月16日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• First-principles study of nanometer-sharp domain walls in ferromagnetic Fe monolayers under in-plane strain

  T Shimada; J Okuno; Y Ishii; T Kitamura

  Journal of Physics: Condensed Matter, 2012年03月07日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• 原子構造体のマルチフィジックス不安定性クライテリオンの提案と強誘電体のドメインスイッチングへの適用

  嶋田 隆広; 阪本 博; 北村 隆行

  材料, 2012年02月15日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Absence of Ferroelectric Critical Size in Ultrathin PbTiO3 Nanotubes: A Density-Functional Theory Study

  Takahiro Shimada; Xiaoyuan Wang; Yoshiaki Kondo; Takayuki Kitamura

  Physical Review Letters, 2012年02月10日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Criterion of mechanical instabilities for dislocation structures

  Yabin Yan; Tadahiro Kondo; Takahiro Shimada; Takashi Sumigawa; Takayuki Kitamura

  Materials Science and Engineering: A, 2012年02月, 査読有り

  
• Local suppression of ferroelectricity at PbTiO3 surface steps: A density functional theory study

  X Wang; S Tomoda; T Shimada; T Kitamura

  Journal of Physics: Condensed Matter, 2012年02月01日, 査読有り

  
• Ab initio study of ferromagnetism in edged iron nanowires under axial strain

  Takahiro Shimada; Yoshiyuki Ishii; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2011年11月07日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Ab initio study of ferromagnetic single-wall nickel nanotubes

  Takahiro Shimada; Yoshiyuki Ishii; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2011年10月27日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Fracture nanomechanics

  Takayuki Kitamura; Hiroyuki Hirakata; Takashi Sumigawa; Takahiro Shimada

  Fracture Nanomechanics, 2011年07月31日, 査読有り

  
• Coexistence of rectilinear and vortex polarizations at twist boundaries in ferroelectric PbTiO3 from first principles

  Takahiro Shimada; Xiaoyuan Wang; Shogo Tomoda; Pavel Marton; Christian Elsässer; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2011年03月28日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• First-principles study of the interplay between grain boundaries and domain walls in ferroelectric PbTiO3

  Pavel Marton; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura; Christian Elsässer

  Physical Review B, 2011年02月23日, 査読有り

  
• 離散転位動力学に基づく転位組織の力学的不安定性クライテリオン

  嶋田 隆広; 近藤 忠宏; 澄川 貴志; 北村 隆行

  日本機械学會論文集. A編, 2010年12月25日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Dislocation nucleation in a thin Cu film from molecular dynamics simulations: Instability activation by thermal fluctuations

  Yoshitaka Umeno; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2010年09月14日, 査読有り

  
• First-principles study on ferroelectricity at PbTiO3 surface steps

  T Shimada; S Tomoda; T Kitamura

  Journal of Physics: Condensed Matter, 2010年09月08日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Simplified Analysis of Mechanical Instability in Three-dimensional Atomic Components and Its Application to Nanoscale Crack

  Takahiro SHIMADA; Satoru OKAWA; Takayuki KITAMURA

  Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering, 2010年07月30日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Ab initio study of ferroelectric closure domains in ultrathin PbTiO3 films

  Takahiro Shimada; Shogo Tomoda; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2010年04月16日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Ab initio study of magnetism at iron surfaces under epitaxial in-plane strain

  Takahiro Shimada; Yoshiyuki Ishii; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2010年04月16日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Influence of nonlinear atomic interaction on excitation of intrinsic localized modes in carbon nanotubes

  Takahiro Shimada; Daisuke Shirasaki; Yusuke Kinoshita; Yusuke Doi; Akihiro Nakatani; Takayuki Kitamura

  Physica D: Nonlinear Phenomena, 2010年04月, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Stone-Wales transformations triggered by intrinsic localized modes in carbon nanotubes

  Takahiro Shimada; Daisuke Shirasaki; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2010年01月05日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• 切欠きからの転位発生に関する原子モデル不安定モード解析 : 有限温度による不安定変形発生メカニズムの検討

  梅野 宜崇; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  日本機械学會論文集. A編, 2009年09月25日, 査読有り

  
• 破壊のナノ力学 : 第2報,ナノ要素の強度

  北村 隆行; 澄川 貴志; 嶋田 隆広

  日本機械学會論文集. A編, 2009年07月25日, 査読有り, 招待有り, 最終著者

  
• 破壊のナノ力学 : 第1報,ナノ構造体の界面強度

  北村 隆行; 澄川 貴志; 嶋田 隆広

  日本機械学會論文集. A編, 2009年07月24日, 査読有り, 招待有り, 最終著者

  
• Simplified evaluation of mechanical instability in large-scale atomic structures

  Takahiro Shimada; Satoru Okawa; Shinichiro Minami; Takayuki Kitamura

  Materials Science and Engineering: A, 2009年07月, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Ab initio study of ferroelectricity in edged PbTiO3 nanowires under axial tension

  Takahiro Shimada; Shogo Tomoda; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2009年01月06日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• 一次要素を用いた原子構造体の効率的不安定性解析手法の開発とアモルファス金属への適用

  嶋田 隆広; 大川 暁; 南 眞一郎; 北村 隆行

  日本機械学會論文集. A編, 2008年10月25日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Shell model potential for PbTiO3 and its applicability to surfaces and domain walls

  T Shimada; K Wakahara; Y Umeno; T Kitamura

  Journal of Physics: Condensed Matter, 2008年08月13日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Ab initio study of stress-induced domain switching in PbTiO3

  Takahiro Shimada; Yoshitaka Umeno; Takayuki Kitamura

  Physical Review B, 2008年03月06日, 査読有り, 筆頭著者, 責任著者

  
• Development of Interatomic Potential for Pb(Zr, Ti)O3 Based on Shell model

  Takayuki KITAMURA; Yoshitaka UMENO; Fulin SHANG; Takahiro SHIMADA; Kazuhito WAKAHARA

  Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering, 2007年12月27日, 査読有り

  
• Ab initio density functional theory study of strain effects on ferroelectricity at PbTiO3 surfaces

  Yoshitaka Umeno; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura; Christian Elsässer

  Physical Review B, 2006年11月15日, 査読有り

  
• Shell Modelに基づくPb(Zr,Ti)O3の原子間ポテンシャルの開発

  北村 隆行; 梅野 宜崇; 尚 福林; 嶋田 隆広; 若原 嘉鶴人

  日本機械学會論文集. A編, 2006年06月25日, 査読有り

  
• Atomistic investigation on the conversion of plastic work to heat in high-rate shear deformation

  Qi-lin Xiong; Zhenhuan Li; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  International Journal of Plasticity, 2022年02月, 査読有り

  

MISC

• Size effects on creep and creep fracture mechanisms of single-crystal metallic nanomaterials

  Hiroyuki HIRAKATA; Takayuki NAGASHIMA; Kotaro YAMAGUCHI; Takahiro SHIMADA

  2019 MRS Fall Meeting and Exhibits, 2019年12月, 査読有り

  
• Nontrivial topological polarization field self-ordered in nanoporous ferroelectrics—A phase-field modeling

  Takahiro SHIMADA; Le Van LICH; Takayuki KITAMURA; Hiroyuki HIRAKATA

  2019 MRS Fall Meeting and Exhibits, 2019年12月, 査読有り

  
• Multiferroic polarons in doped perovskite oxides

  Takahiro SHIMADA; Tao XU; Takayuki KITAMURA; Hiroyuki HIRAKATA

  2018 MRS Fall Meeting and Exhibits, 2018年11月, 査読有り

  
• QM/MM modeling of brittle fracture from a dislocation core in SrTiO3

  Takahiro Shimada; Naoki Ozaki; Takashi Sumigawa; Takayuki Kitamura; Hiroyuki Hirakata

  15th Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength, 2018年

  
• Shear deformation induces localized chemical reaction of Ti/Si multilayered nanofilms

  Takahiro Shiraishi; Kazumasa Tokunaka; Takahiro Shimada; Hiroyuki Hirakata

  15th Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength, 2018年

  
• Creep properties of submicrometer-sized single-crystal Al

  Kotaro Yamaguchi; Ryoma Kishino; Takahiro Shimada; Hiroyuki Hirakata

  15th Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength, 2018年

  
• ペロブスカイト酸化物における転位破壊とマルチフェロイック

  嶋田 隆広

  日本金属学会 2018年秋期講演大会（招待講演）, 2018年, 招待有り

  
• ペロブスカイト型酸化物における格子欠陥の破壊と電子物性に関する第一原理解析

  嶋田 隆広

  第28回 格子欠陥フォーラム（招待講演）, 2018年, 招待有り

  
• Defect-induced multiferroics with atomic dimensions in nonmagnetic ferroelectrics

  Takahiro Shimada; Tao Xu; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  2017 MRS Fall Meeting & Exhibit, 2017年

  
• Ultimately small multiferroics designed by lattice defects in ferroelectrics

  Takahiro Shimada; Tao Xu; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  International Conference on Fracture (ICF14), 2017年

  
• ひずみ誘起Electron Polaron形成と原子スケールマルチフェロイクスの創出

  嶋田 隆広

  非線形エネルギー輸送による新しい物性理論の探求 第４回研究会, 2017年, 招待有り

  
• Role of intrinsic localized modes in atomic structures: Trigger of Stone-Wales defect formation in carbon nanotubes

  Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  International Workshop on Nonlinear Energy Localization in Crystals and Related Media, *Invited Talk, 2016年, 招待有り

  
• Multiferroic defects in ferroic oxides: Route to atomic multiferroics

  嶋田 隆広

  5th Asian Conference on Mechanics of Functional Materials and Structures (ACMFMS 2016), *Keynote Lecture, 2016年, 招待有り

  
• Domain walls-defect engineering for multiferroic atomic layers in ferroelectric PbTiO3

  Tao Xu; Takahiro Shimada; Yasumitsu Araki; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  10th Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength (APCFS2016), 2016年

  
• Unusual toughening in nanoscale SrTiO3 originating from strain-induced ferroelectricity

  Le Van Lich; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  10th Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength (APCFS2016), 2016年

  
• Breakdown of linear elastic fracture mechanics in silicon nano-components

  Takahiro Shimada; Naoki Ozaki; Kenji Ouchi; Yuu Chihara; Takayuki Kitamura

  10th Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength (APCFS2016), 2016年

  
• Giant strain-mediated magnetoelectric coupling in multiferroic nanocomposites

  Le Van Lich; Takahiro Shimada; Kohei Miyata; Koyo Nagano; Takayuki Kitamura; Jie Wang

  12th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XII) and 6th Asia-Pacific Congress on Computational Mechanics (APCOM VI), 2016年

  
• Atomic-scale ferroelectricity/magnetism intrinsic to dislocation core in perovskite oxides

  Takahiro Shimada; Naoki Ozaki; Takayuki Kitamura

  12th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XII) and 6th Asia-Pacific Congress on Computational Mechanics (APCOM VI), *Keynote, 2016年, 招待有り

  
• Monatomic multiferroics: Lattice defects in nonmagnetic ferroelectrics

  Takahiro Shimada; Yasumitsu Araki; Tao Xu; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  The third International Symposium on Atomistic Modeling for Mechanics and Multiphysics of Materials (ISAM4), 2016年

  
• Fracture mechanics in atomic scale

  Takayuki Kitamura; Takashi Sumigawa; Takahiro Shimada

  Eighth International Conference on Materials Structure & Micromechanics of Fracture (MSMF8), *Plenary Lecture, 2016年, 招待有り

  
• 強誘電体中の格子欠陥による原子スケールマルチフェロイクス

  嶋田 隆広; 北村 隆行

  大阪大学産業科学研究所 共同研究会，*招待講演, 2016年, 招待有り

  
• Defect engineering for low-dimensional atomic multiferroics

  Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  EMN Meeting on Quantum 2016, *Invited Talk, 2016年, 招待有り

  
• Low-dimensional multiferroics in atomic-scale: Lattice defects in nonmagnetic ferroelectric oxides

  Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  International Symposium on Computing Energy Landscape in Material Science and Particles Physics, *Invited Talk, 2016年, 招待有り

  
• Fracture nanomechanics: Second edition

  Takayuki Kitamura; Takashi Sumigawa; Hiroyuki Hirakata; Takahiro Shimada

  Fracture Nanomechanics: Second Edition, 2015年12月18日

  
• SrTiO3表面ステップのナノひずみ集中場による渦状分極発現

  尾崎 直樹; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  M&M2015材料力学カンファレンス, 2015年

  
• BiFeO3単層ナノチューブの分極・磁気二重らせん秩序とカイラリティのひずみ制御

  松井 貴大; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  M&M2015材料力学カンファレンス, 2015年

  
• 強誘電ナノスプリングにおける超らせん分極と高次秩序変数の力学的創出

  嶋田 隆広; 長野 広洋; 北村 隆行

  M&M2015材料力学カンファレンス, 2015年

  
• 空孔-ひずみ相互作用による強誘電体PbTiO3の原子スケールマルチフェロイック特性発現に関する第一原理解析

  荒木 康光; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  第28回計算力学講演会, 2015年

  
• Defect-strain engineering for quantum magnetoelectric multiferroics in ferroelectric oxides nanostructures

  Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  2015 MRS Fall Meeting & Exhibit, 2015年, 査読有り

  
• Unusual toughening in nanoscale ferroelectrics

  Le Van Lich; Takahiro Shimada; Koyo Nagano; Yu Hongjun; Jie Wang; Kai Huang; Takayuki Kitamura

  Vietnamese-Japanese Students' Scientific Exchange Meeting (VJSE 2015), 2015年

  
• Low-dimensional atomic multiferroics: Defects in nonmagnetic ferroelectric PbTiO3

  Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Psi-k 2015 Conference, *Invited, 2015年, 査読有り, 招待有り

  
• 第一原理解析に基づくPbTiO3酸素空孔のひずみ誘起磁気特性

  荒木 康光; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  日本機械学会 関西支部第90期定時総会講演会, 2015年

  
• BiFeO3単層ナノチューブが有する二重らせんマルチフェロイクス特性とそのひずみ応答に関する第一原理解析

  松井 貴大; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  日本機械学会 関西支部第90期定時総会講演会, 2015年

  
• SrTiO3表面ステップのナノひずみ集中場における局所強誘電特性発現に関する第一原理解析

  尾崎 直樹; 大内 賢慈; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  日本機械学会 関西学生会平成26年度学生員卒業研究発表講演会, 2015年

  
• 強誘電体/強磁性体ナノメタマテリアルのPhase-Field 解析

  宮田 康平; 長野 広洋; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  日本機械学会 関西学生会平成26年度学生員卒業研究発表講演会, 2015年

  
• 強誘電体PbTiO3の欠陥-ひずみ誘起マルチフェロイック相転移に関する第一原理解析

  嶋田 隆広; 荒木康光; 北村 隆行

  第20回分子動力学シンポジウム, 2015年

  
• ミスフィットひずみ下の強誘電体PbTiO3酸素空孔における磁気発現とマルチフェロイック相転移

  嶋田 隆広; 荒木康光; 北村 隆行

  第20回計算工学講演会, 2015年

  
• Multi-physics properties in low-dimensional ferroic nanostructures from quantum-mechanics calculations

  Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Advanced Problems in Mechanics (APM 2015), *Plenary Lecture, 2015年, 査読有り, 招待有り

  
• Strain-orbital interactions in oxygen-deficient ferroelectrics: Unusual multiferroic transitions

  Takahiro Shimada; Yasumitsu Araki; Tao Xu; Takayuki Kitamura

  Advanced Problems in Mechanics (APM 2015), 2015年, 査読有り

  
• 強誘電体ナノメタマテリアルの階層的分極構造に関するPhase-Field 解析

  長野 広洋; 野口 悠暉; 嶋田 隆広; Jie Wang; 北村 隆行

  第19回分子動力学シンポジウム, 2014年

  
• BiFeO3ナノワイヤに発現する二重らせん状磁気・強誘電特性

  嶋田 隆広; 有末 紘; 北村 隆行

  第19回分子動力学シンポジウム, 2014年

  
• ナノ構造体に対する破壊力学の適用可能性に関する分子静力学解析

  大内 賢慈; 千原 悠; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  M&M2014 材料力学カンファレンス, 2014年

  
• 第一原理解析に基づくBiFeO3バルク中の原子空孔におけるマルチフェロイクス特性

  松井 貴大; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  M&M2014 材料力学カンファレンス, 2014年

  
• Breakdown of fracture mechanics in nanoscale components

  Takahiro Shimada; Kenji Ouchi; Takayuki Kitamura

  11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI–ECCM V–ECFD VI), *Keynote Lecture, 2014年, 査読有り, 招待有り

  
• Multi-physics properties in low-dimensional nanostructures from first-principles

  Takayuki Kitamura; Takahiro Shimada

  13th International Symposium on Physics of Materials (ISPMA13), *Invited Lecture, 2014年, 査読有り, 招待有り

  
• Oxygen vacancies on ferroelectric oxide surfaces as quantum multiferroics

  Takahiro Shimada; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Asian Conference on Mechanics of Functional Materials and Structures (ACMFMS2014), *Invited Talk, 2014年, 査読有り, 招待有り

  
• Ab initio study of critical thickness and closure domain structure in free-standing ultrathin PbTiO3 films

  Shogo Tomoda; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Asian Conference on Mechanics of Functional Materials and Structures (ACMFMS2014), 2014年, 査読有り

  
• Ab initio study of magnetism in helical single-wall nanotubes of transition metals

  Yoshiyuki Ishii; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Asian Conference on Mechanics of Functional Materials and Structures (ACMFMS2014), 2014年, 査読有り

  
• Unusual multiple hysteresis loops of polarization vortices in ferroelectric nanoplates controlled by mechanical strain

  Koyo Nagano; Takahiro Shimada; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  Asian Conference on Mechanics of Functional Materials and Structures (ACMFMS2014), 2014年, 査読有り

  
• Polarization labyrinth in ferroelectric nano-metamaterials

  Takahiro Shimada; Koyo Nagano; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  2014 MRS Fall Meeting & Exhibit, 2014年, 査読有り

  
• Ultimately-small multiferroics in deficient ferroelectric nanostructures

  Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  International Conference on Small Science (ICSS2014), *Invited Talk, 2014年, 査読有り, 招待有り

  
• 1512 非磁性強誘電体PbT103のナノワイヤにおける磁性発現に関する第一原理解析

  浦谷 善隆; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  計算力学講演会講演論文集, 2013年11月02日

  
• 鉄ナノチューブに発現するスピンスパイラル磁性とカイラル伝導性に関する第一原理解析

  嶋田 隆広; 奥野 潤一; 北村 隆行

  第18回分子動力学シンポジウム, 2013年

  
• 鉄単層ナノチューブのらせん磁性発現とカイラル選択性に関する第一原理解析

  嶋田 隆広; 奥野 潤一; 北村 隆行

  M&M2013 材料力学カンファレンス, 2013年

  
• 第一原理解析に基づくBiFeO3ナノ薄膜の(110)表面におけるマルチフェロイクス特性とそのひずみ応答

  有末 紘; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  M&M2013 材料力学カンファレンス, 2013年

  
• 負荷を受ける強誘電ナノドットの渦状分極構造とそのスイッチング特性に関するPhase-Field 解析

  長野 広洋; 嶋田 隆広; Wang Jie; 北村 隆行

  M&M2013 材料力学カンファレンス, 2013年

  
• 非磁性強誘電体PbTiO3のナノワイヤにおける磁性発現に関する第一原理解析

  浦谷 善隆; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  第26回計算力学講演会, 2013年

  
• シリコンナノ構造体のへき開き裂進展に対する破壊力学の適用可能性に関する分子静力学解析

  大内 賢慈; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  第26回計算力学講演会, 2013年

  
• First-principles DFT+U calculations of multiferroicity in BiFeO3

  Takahiro Shimada; Kou Arisue; Takayuki Kitamura

  4th International Conference on Computational Methods (ICCM2012), *Keynote, 2013年, 査読有り, 招待有り

  
• Origin of dilute ferromagnetism in deficient PbTiO3: A hybrid Hartree-Fock density-functional study

  Takahiro Shimada; Taku Ueda; Takayuki Kitamura

  International Symposium on Atomistic Modeling for Mechanics and Multiphysics of Materials (ISAM4 2013), 2013年, 査読有り

  
• Multi-physics properties in nano-structured ferroelectrics from first-principles

  Takayuki Kitamura; Takahiro Shimada

  International Symposium on Atomistic Modeling for Mechanics and Multiphysics of Materials (ISAM4 2013), *Invited Lecture, 2013年, 査読有り, 招待有り

  
• Chiral selectivity of noncolliner spin-spiral magnetic wave excitation in iron single-wall nanotubes

  Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  2013 MRS Fall Meeting & Exhibit, 2013年, 査読有り

  
• Origin of ferromagnetism and magnetoelectric coupling in deficient ferroelectric nanostructures

  Takahiro Shimada; Jie Wang; Takayuki Kitamura

  2013 MRS Fall Meeting & Exhibit, 2013年, 査読有り

  
• (3)切欠きからの転位発生に関する原子モデル不安定モード解析 : 有限温度による不安定変形メカニズムの検討(論文,日本機械学会賞〔2011年度(平成23年度)審査経過報告〕)

  梅野 宜崇; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  日本機械学會誌, 2012年05月05日

  
• 鉄モノレイヤー中のナノ磁壁構造と面内ひずみの影響に関する第一原理解析

  奥野 潤一; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  日本機械学会 関西支部第87期定時総会講演会, 2012年

  
• マルチフェロイクスBiFeO3の磁性-強誘電性間相互作用に関する第一原理解析

  有末 紘; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  第17回分子動力学シンポジウム, 2012年

  
• 強誘電体PbTiO3の原子空孔に誘起される磁性

  浦谷 善隆; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  第17回分子動力学シンポジウム, 2012年

  
• Suppressed ferroelectricity at PbTiO3 surface steps from first-principles

  Xiaoyuan Wang; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  第17回分子動力学シンポジウム, 2012年

  
• 鉄モノレイヤーのスピンスパイラル磁気構造に関する第一原理マルチフィジックス解析

  奥野 潤一; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  第17回分子動力学シンポジウム, 2012年

  
• 銅薄膜における疲労転位構造形成の臨界膜厚に関する離散転位動力学解析

  嶋田 隆広; 北村 隆行

  第17回分子動力学シンポジウム, 2012年

  
• 非磁性強誘電体PbTiO3表面の原子空孔に発現する磁性

  浦谷 善隆; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  M&M2012 材料力学カンファレンス, 2012年

  
• PbTiO3ナノチューブにおける強誘電特性の臨界寸法の消失

  嶋田 隆広; Xiaoyuan Wang; 北村 隆行

  第25回計算力学講演会, 2012年

  
• 離散転位動力学による銅ナノ薄膜界面端近傍における疲労下での転位解析

  近藤 忠宏; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  第25回計算力学講演会, 2012年

  
• First-principles study of vacancy-induced ferromagnetism at non-magnetic ferroelectric PbTiO3 (001) surfaces

  Takahiro Shimada; Yoshitaka Uratani; Takayuki Kitamura

  International Union of Materials Research Societies – International Conference on Electronic Materials 2012 (IUMRS-ICEM2012), 2012年, 査読有り

  
• Noncollinear magnetic spin-spiral wave excitation in epitaxial Fe(110) monolayer from first-principles

  Takahiro Shimada; Junichi Okuno; Takayuki Kitamura

  International Union of Materials Research Societies – International Conference on Electronic Materials 2012 (IUMRS-ICEM2012), 2012年, 査読有り

  
• 814 外部電場下における強誘電体の不安定性クライテリオン(OS7.材料の組織・強度に関するマルチスケールアナリシス/OS8.電子・原子・マルチシミュレーションに基づく材料特性評価 合同ポスターセッション,OS・一般セッション講演)

  嶋田 隆広; 阪本 博; 北村 隆行

  計算力学講演会講演論文集, 2011年10月08日

  
• 原子構造体の磁気的不安定クライテリオンの開発と適用

  嶋田 隆広; 北村 隆行

  第1回マルチスケールマテリアルモデリングシンポジウム, 2011年

  
• Ferroelectric closure domains in ultrathin PbTiO3 films from first principles

  Xiaoyuan Wang; 供田 梢吾; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  第1回マルチスケールマテリアルモデリングシンポジウム, 2011年

  
• 鉄モノレイヤー中のナノ磁壁構造とひずみの影響に関する第一原理解析

  奥野 潤一; 石井 義之; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  第1回マルチスケールマテリアルモデリングシンポジウム, 2011年

  
• 原子構造体の磁気不安定性クライテリオンの開発とその適用

  嶋田 隆広; 池田 一郎; 北村 隆行

  M&M2011 材料力学カンファレンス, 2011年

  
• 外部電場下における強誘電体の不安定性クライテリオン

  嶋田 隆広; 阪本 博; 北村 隆行

  第24回計算力学講演会, 2011年

  
• 強誘電体PbTiO3ねじり粒界における直線状・渦状分極に関する第一原理解析

  Xiaoyuan Wang; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  第24回計算力学講演会, 2011年

  
• Ferromagnetic-like closure domains in ferroelectric PbTiO3 nano-films from first-principles

  Takahiro Shimada; Xiaoyuan Wang; Takayuki Kitamura

  International Symposium on Atomistic Modeling for Mechanics and Multiphysics of Materials (ISAM4), 2011年, 査読有り

  
• Ab initio study of ferroelectricity at PbTiO3 twist boundary

  Xiaoyuan Wang; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  International Symposium on Atomistic Modeling for Mechanics and Multiphysics of Materials (ISAM4), 2011年, 査読有り

  
• First-principles study of tunable ferroelectricity in PbTiO3 nanowires under axial strain

  Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  The 2011 World Congress on Advances in Structural Engineering and Mechanics (ASEM’11plus), 2011年, 査読有り

  
• Improper ferroelectricity in ultrathin PbTiO3 nanotubes

  Takahiro Shimada; Xiaoyuan Wang; Takayuki Kitamura

  2011 MRS Fall Meeting & Exhibit, 2011年, 査読有り

  
• Complex polarization ordering at twist boundaries in ferroelectric PbTiO3: First-principles simulations

  Xiaoyuan Wang; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  2011 MRS Fall Meeting & Exhibit, 2011年, 査読有り

  
• Multi-physics in low-dimensional nano-components

  Takayuki Kitamura; Takashi Sumigawa; Takahiro Shimada

  Third International Symposium on Computational Mechanics in conjunction with Second Symposium on Computational Structural Engineering (ISCM III-CSE II), Invited Lecture, 2011年, 査読有り, 招待有り

  
• First-principles simulation on twist boundary structures in ferroelectric PbTiO3 and effect of strain

  Xiaoyuan Wang; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  13th International Conference on Electronics Materials and Packaging (EMAP2011), 2011年, 査読有り

  
• Multi-physics analysis of nano-components by first-principle simulation

  T. Kitamura; T. Shimada; T. Sumigawa

  Conference Program for the 3rd International Conference on Heterogeneous Materials Mechanics, ICHMM 2011, 2011年, 査読有り

  
• PS19 離散転位動力学に基づく転位組織の力学的不安定性クライテリオンの提案とその適用(フェロー賞対象ポスターセッション)

  近藤 忠宏; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  M&M材料力学カンファレンス, 2010年10月09日, 査読有り

  
• エッジを有する鉄ナノワイヤの磁気特性とひずみの影響に関する第一原理解析

  嶋田 隆広; 石井 義之; 北村 隆行

  日本機械学会関西支部 第85回定時総会講演会, 2010年

  
• 第一原理解析に基づく強誘電PbTiO3ナノ薄膜のClosure Domain構造

  嶋田 隆広; 供田 梢吾; 北村 隆行

  第15回分子動力学シンポジウム, 2010年

  
• 第一原理計算に基づく鉄ナノワイヤのマルチフィジックス解析

  石井 義之; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  第15回分子動力学シンポジウム, 2010年

  
• PbTiO3ねじり粒界部の強誘電特性とひずみの影響に関する第一原理解析

  嶋田 隆広; Xiaoyuan Wang; 北村 隆行

  第23回計算力学講演会, 2010年

  
• 非線形局在モードによるカーボンナノチューブの局所欠陥生成に関する分子動力学解析

  嶋田 隆広; 北村 隆行

  M&M2010 材料力学カンファレンス, 2010年

  
• 離散転位動力学法に基づく転位組織の不安定性クライテリオンの提案と適用

  近藤 忠宏; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  M&M2010 材料力学カンファレンス, 2010年

  
• エッジを有する強磁性ナノワイヤの第一原理マルチフィジックス解析

  石井 義之; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  M&M2010 材料力学カンファレンス, 2010年

  
• 量子計算に基づくナノ構造体の強誘電特性とその力学的制御

  嶋田 隆広; 北村 隆行

  日本材料学会関西支部 第5回若手シンポジウム, 2010年

  
• 離散転位動力学に基づく転位組織の不安定クライテリオンの提案とその適用

  近藤 忠宏; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  日本材料学会関西支部 第5回若手シンポジウム, 2010年

  
• First-principles study of critical thickness of ferroelectric polydomain PbTiO3 ultrathin films

  Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Ψk (Psi-k) 2010 Conference, 2010年, 査読有り

  
• First-principles study of strain effects on magnetism at iron (001) surfaces

  Yoshiyuki Ishii; Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Ψk (Psi-k) 2010 Conference, 2010年, 査読有り

  
• Multi-physics property of nano-components by first-principle simulation

  Takayuki Kitamura; Takahiro Shimada

  The Second Asian Conference on Mechanics of Functional Materials and Structures (ACMFMS2010), *Keynote Lecture, 2010年, 査読有り, 招待有り

  
• First-principles investigation of edged ferroelectric PbTiO₃ nanowires and the role of axial strain

  T. Shimada; S. Tomoda; T. Kitamura

  Materials Research Society Symposium Proceedings, 2010年, 査読有り

  
• Simplified analysis of mechanical instability in three-dimensional atomic components and its application to a nanoscale crack

  嶋田 隆広

  Asian Pacific Conference for Materials and Mechanics 2009 (APCMM2009), 2009年, 査読有り

  
• First-principles investigation of edged ferroelectric PbTiO3 nanowires and the role of axial strain

  嶋田 隆広

  2009 MRS Fall Meeting & Exhibit, 2009年, 査読有り

  
• カーボンナノチューブ中のStone-Wales欠陥を誘起する非線形局在化振動

  嶋田 隆広; 白崎 大輔; 北村 隆行

  第14回分子動力学シンポジウム, 2009年

  
• 一次要素を用いた不安定変形評価法の開発とき裂を有する原子構造体への適用

  嶋田 隆広; 大川 暁; 北村 隆行

  日本機械学会 2009年度年次大会, 2009年

  
• PbTiO3表面ステップの強誘電特性に関する第一原理解析

  嶋田 隆広; 供田 梢吾; 北村 隆行

  第22回計算力学講演会, 2009年

  
• 第一原理計算に基づく(001)表面を有する鉄ナノ薄膜のマルチフィジックス解析

  石井 義之; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  第22回計算力学講演会, 2009年

  
• 第一原理計算に基づく強誘電PbTiO3ナノワイヤのマルチフィジックス解析

  嶋田 隆広; 供田 梢吾; 北村 隆行

  第1回マイクロ・ナノ工学シンポジウム, 2009年

  
• 日本材料学会関西支部 第4回若手シンポジウム

  石井 義之; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  日本材料学会関西支部 第4回若手シンポジウム, 2009年

  
• カーボンナノチューブのStone-Wales欠陥を誘起する非線形局在振動

  片岡 亮; 白崎 大輔; 嶋田 隆広; 北村 隆行

  日本材料学会関西支部 第4回若手シンポジウム, 2009年

  
• First-principles study on multi-physics properties in nano-structured ferroelectrics

  嶋田 隆広

  The Fourth Vietnamese and Japanese Students’ Scientific Exchange Conference (VJSE2008), 2008年, 査読有り

  
• Mechanical strength of nano-elements

  嶋田 隆広

  17th European Conference on Fracture (ECF17), 2008年, 査読有り

  
• First-principles study on strain effects on ferroelectricity at PbTiO3 (001) surface

  嶋田 隆広

  Third Asian-Pacific Congress on Computational Mechanics in conjunction with Eleventh International Conference on Enhancement and Promotion of Computational Methods in Engineering and Science (APCOM’07-EPMESC XI), 2007年, 査読有り

  
• Ab initio DFT study on ferroelectricity on perovskite surfaces and in thin-film capacitors

  嶋田 隆広

  Multiscale Materials Modeling (MMM2006), 2006年, 査読有り

  

講演・口頭発表等

• 多層グラフェンの巨大曲げ変形と自己復元性

  秋吉雅夫; 小池駿矢; 嶋田隆広; 平方寛之

  材料シンポジウム, 2021年10月13日, 日本材料学会

  
• 二次元材料MoS2の面外電気-機械応答特性

  高橋秀文; 福田恭之; 嶋田隆広; 平方寛之

  材料シンポジウム, 2021年10月13日, 日本材料学会

  
• 共有結合性結晶材料の理想引張り強度に及ぼす余剰電子-ホール効果に関する第一原理解析

  野田大樹; 坂口竣平; 嶋田隆広; 平方寛之

  材料シンポジウム, 2021年10月13日, 日本材料学会

  
• 高次トポロジカルナノ強誘電体の創出：SrTiO3内き裂への負荷に関するPhase-field解析

  笠井恒汰; 濱口高征; 嶋田隆広; 平方寛之

  材料シンポジウム, 2021年10月13日, 日本材料学会

  
• 余剰電子/ホール制御による材料強度書き換え特性

  平方寛之; 佐野恭兵; 嶋田隆広

  第34回計算力学講演会, 2021年09月22日, 日本機械学会

  
• 第一原理電子軌道応力解析法の開発

  嶋田隆広; 坂口竣平; 藤田涼雅; 椎原良典; 平方寛之

  第34回計算力学講演会, 2021年09月22日, 日本機械学会

  
• Anomalous 電子による材料強度書き換えのナノ力学

  平方寛之; 佐野恭兵; 嶋田隆広

  M&M2021材料力学カンファレンス, 2021年09月15日, 日本機械学会

  
• 原子層積層構造がもたらす多層グラフェンの巨大曲げ変形と自己復元性

  小池駿矢; 平方寛之; 嶋田隆広; 秋吉雅夫; 上垣慎

  M&M2021材料力学カンファレンス, 2021年09月15日, 日本機械学会

  
• 第一原理電子応力解析法の開発と結晶材料への適用

  藤田涼雅; 坂口竣平; 嶋田隆広; 椎原良典; 平方寛之

  M&M2021材料力学カンファレンス, 2021年09月15日, 日本機械学会

  
• SrTiO3表面の電子Polaronによる強誘電Skyrmionの創出とその力学的制御

  嶋田隆広; 市木佑樹; 平方寛之

  M&M2021材料力学カンファレンス, 2021年09月15日, 日本機械学会

  
• 多層グラフェンの曲げ変形における自己復元性

  秋吉雅夫; 小池駿矢; 嶋田隆広; 平方寛之

  2021年度 年次大会, 2021年09月06日, 日本機械学会

  
• 特異応力場による強誘電体内の高次トポロジカル秩序群の創出

  笠井恒汰; 濱口高征; 嶋田隆広; 平方寛之

  第6回マルチスケール材料力学シンポジウム, 2021年05月21日, 日本材料学会

  
• 電子応力概念の提案と第一原理電子応力解析法の開発

  藤田涼雅; 坂口竣平; 嶋田隆広; 平方寛之

  第6回マルチスケール材料力学シンポジウム, 2021年05月21日, 日本材料学会

  
• イオン結合性材料の理想引張り強度に及ぼす余剰電子/ホール効果に関する第一原理解析

  野田大樹; 坂口竣平; 嶋田隆広; 平方寛之

  第6回マルチスケール材料力学シンポジウム, 2021年05月21日, 日本材料学会

  
• Phase-Field Simulations on Temperature-Related Behaviors of Skyrmions

  Yu Wang; Takahiro Shimada; Shizhe Wu; Yuelin Zhang; Jinxing Zhang; Jie Wang; Hiroyuki Hirakata

  2021 MRS Fall Meeting & Exhibits, 2021年12月06日, Materials Research Society

  
• Quantum Polar Skyrmions/Merons in Doped SrTiO3 Heterostructures: A Topological Polaron

  Takahiro Shimada; Yuuki Ichiki; Tao Xu; Le Van Lich; Jie Wang; Hiroyuki Hirakata

  2021 MRS Fall Meeting & Exhibits, 2021年12月06日, Materials Research Society

  

書籍等出版物

• Multiphysics in Nanostructures

  Yoshitaka Umeno; Takahiro Shimada; Yusuke Kinoshita; Takayuki Kitamura

  Springer Japan, 2017年, 査読無し

  京大の蔵書を調べる：

  
• Fracture Nanomechanics Second Edition

  Takayuki Kitamura; Takashi Sumigawa; Hiroyuki Hirakata; Takahiro Shimada

  Pan Stanford Publishing Pte. Ltd., 2015年, 査読無し

  京大の蔵書を調べる：

  
• “From Creep Damage Mechanics to Homogenization Methods” edited by Holm Altenbach, Tetsuya Matsuda, and Dai Okumura, Chapter 17: “Fracture Mechanics at Atomic Scales”

  Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Springer International Publishing, 2015年, 査読無し

  京大の蔵書を調べる：

  
• Fracture Nanomechanics

  Takayuki Kitamura; Hiroyuki Hirakata; Takashi Sumigawa; Takahiro Shimada

  Pan Stanford Publishing, ISBN-10: 9814241830, ISBN-13: 978-9814241830, 2011年, 査読無し

  
• “Nanowires” edited by Paola Prete, Chapter 18: “Multi-physics Properties in Ferroelectric Nanowires and Related Structures from First-principles”

  Takahiro Shimada; Takayuki Kitamura

  Intech, Vukovar, Croatia, ISBN: 978-953-7619-79-4, 2010年, 査読無し

  

受賞

• 2005年

  日本機械学会 関西支部, 日本機械学会 若手優秀講演フェロー賞
• 2006年

  日本機械学会, 日本機械学会　三浦賞
• 2007年

  日本材料学会 分子動力学部門, 日本材料学会 分子動力学部門 MD賞
• 2008年

  日本機械学会, 日本機械学会 優秀講演表彰
• 2012年

  日本機械学会, 日本機械学会賞 論文賞
• 2013年

  日本機械学会, 日本機械学会賞 奨励賞（研究）
• 2013年

  Materials Research Society (MRS), Best Poster Nominee
• 2014年

  文部科学省, 若手科学者賞（科学技術分野の文部科学大臣表彰）
• 2016年

  日本材料学会, 学術奨励賞

外部資金：科学研究費補助金

• イモータル材料力学の創成

  挑戦的研究(萌芽)

  中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野

  京都大学

  平方 寛之

  自 2021年07月09日, 至 2023年03月31日, 交付

  ナノマイクロ材料力学;原子層材料

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18674/
• 多孔質メタマテリアルによるトポロジカル強誘電性の創出とその力学-幾何学的機能制御

  挑戦的研究(萌芽)

  中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野

  京都大学

  嶋田 隆広

  自 2021年07月09日, 至 2023年03月31日, 交付

  多孔質メタマテリアル;複合物理特性;ナノ強誘電体;Phase-Field法;第一原理解析

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18673/
• 集団転位構造制御設計基盤の構築とナノマルチフィジックスネットワークの創出

  挑戦的研究(萌芽)

  中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野

  京都大学

  澄川 貴志

  自 2020年07月30日, 至 2022年03月31日, 交付

  ナノ・マイクロ;転位;自己組織化;ネットワーク;マルチフィジックス

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20K20963/
• Anomalous電子によるリライタブル材料強度のナノ力学

  基盤研究(S)

  大区分C

  京都大学

  平方 寛之

  自 2020年08月31日, 至 2025年03月31日, 交付

  材料強度;電子

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20H05653/
• 第一原理量子応力場解析による磁性強誘電欠陥機能の解明

  新学術領域研究(研究領域提案型)

  理工系

  京都大学

  嶋田 隆広

  自 2020年04月01日, 至 2022年03月31日, 交付

  格子欠陥;強誘電体;磁性;量子力学応力;第一原理解析

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PUBLICLY-20H05190/
• 機能化格子欠陥による磁性強誘電原子構造体の創出と力学的機能設計

  基盤研究(B)

  小区分18010:材料力学および機械材料関連

  京都大学

  嶋田 隆広

  自 2020年04月01日, 至 2023年03月31日, 交付

  格子欠陥;強誘電体;磁性;マルチフィジックス特性;第一原理解析

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02027/
• Anomalous電子による材料強度書き換えメカニズムの解明

  基盤研究(A)

  中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野

  京都大学

  平方 寛之

  自 2020年04月01日, 至 2021年03月31日, 中途終了

  材料強度;Anomalous電子;電子

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00216/
• ナノポーラス構造が拓く新奇トポロジカル強誘電性とその力学的機能制御

  挑戦的研究(萌芽)

  中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野

  京都大学

  嶋田 隆広

  自 2019年06月28日, 至 2021年03月31日, 完了

  ナノ多孔質材;強誘電体;マルチフィジックス特性;Phase-Field法;第一原理解析

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19K21918/
• 力学的ナノ欠陥制御工学の創成

  挑戦的研究(萌芽)

  中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野

  京都大学

  澄川 貴志

  自 2018年06月29日, 至 2020年03月31日, 完了

  転位;欠陥制御;繰り返し変形;ナノ;自己組織化

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18K18807/
• 欠陥固有ナノひずみ集中場による力学的ナノ強誘電体の創出

  挑戦的研究(萌芽)

  中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野

  京都大学

  北村 隆行

  自 2018年06月29日, 至 2020年03月31日, 完了

  格子欠陥;ナノひずみ場;強誘電性;マルチフィジックス特性;第一原理解析

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18K18806/
• ナノ構造メタ界面の力学・マルチフィジックス特性設計

  基盤研究(S)

  大区分C

  京都大学

  北村 隆行

  自 2018年06月11日, 至 2023年03月31日, 交付

  ナノ構造;メタ界面;力学;マルチフィジックス;設計;ナノ

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18H05241/
• 金属ナノ材料の疲労とその力学

  基盤研究(A)

  中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野

  京都大学

  澄川 貴志

  自 2018年04月01日, 至 2021年03月31日, 完了

  Fatigue;Micro-sized metals;Tension-compression;In situ observation;Single crystal;ナノ疲労;引張圧縮疲労試験;その場観察;電子顕微鏡;転位構造;電視顕微鏡

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18H03753/
• ナノ多孔質構造によるトポロジカル強誘電性の創出とその力学設計

  挑戦的研究(萌芽)

  京都大学

  嶋田 隆広

  自 2017年06月30日, 至 2019年03月31日, 完了

  ポーラス材;強誘電体;マルチフィジックス特性;Phase-Field法;第一原理解析

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17K18824/
• 格子欠陥が拓く原子スケール磁性強誘電体とその力学的機能制御

  基盤研究(B)

  京都大学

  嶋田 隆広

  自 2017年04月01日, 至 2020年03月31日, 完了

  格子欠陥;強誘電体;磁性;マルチフィジックス特性;第一原理解析

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17H03145/
• ナノ・メタマテリアル中に発現するラビリンス型強誘電分極とその微視形状・力学設計

  挑戦的萌芽研究

  京都大学

  嶋田 隆広

  自 2015年04月01日, 至 2017年03月31日, 完了

  メタマテリアル;ポーラス材;強誘電体;マルチフィジックス特性;Phase-Field法;自由エネルギー;ナノ構造;Landau理論

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15K13831/
• ナノ金属材料の特異な疲労損傷機構の解明とその力学基盤の構築

  基盤研究(A)

  京都大学

  澄川 貴志

  自 2015年04月01日, 至 2018年03月31日, 完了

  Fatigue;Micron;Nano;Metal;Tension-copmpression;In situ observation;Single crystal;Copper;疲労;ナノ;マイクロ;金属;引張圧縮;両振り;単結晶;引張・圧縮

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15H02210/
• ナノ低次元構造が拓く新奇二重らせん磁気強誘電特性とその変形連動力学

  基盤研究(B)

  京都大学

  嶋田 隆広

  自 2014年04月01日, 至 2017年03月31日, 完了

  ナノ構造;強誘電体;磁性;マルチフィジックス特性;第一原理解析;マルチフェロイクス;ナノワイヤ;薄膜

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-26289006/
• ナノ強誘電体における特異的磁性発現とその多機能性力学設計の創出

  挑戦的萌芽研究

  京都大学

  嶋田 隆広

  自 2013年04月01日, 至 2015年03月31日, 完了

  ナノ構造;強誘電体;特異的磁性発現;マルチフィジックス特性;第一原理解析

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-25630010/
• single digit ナノスケール場の破壊力学

  特別推進研究

  理工系

  京都大学

  北村 隆行

  自 2013年04月26日, 至 2018年03月31日, 完了

  破壊力学;single digit ナノスケール;応力集中場;き裂成長;連続体力学;離散性;マルチフィジックス;シリコン;single digitナノ;ひずみ集中場;負荷実験;その場観察;single digit ナノ

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-25000012/
• 低次元ナノ構造が拓く新奇強誘電特性とその力学的制御

  若手研究(A)

  京都大学

  嶋田 隆広

  自 2011年04月01日, 至 2014年03月31日, 完了

  低次元構造体;強誘電体;ナノスケール;マルチフィジックス特性;第一原理解析;分子動力学;ひずみ;機械的特性

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23686023/
• ナノ構造体の力学的・機能的破壊クライテリオンの創出

  挑戦的萌芽研究

  京都大学

  嶋田 隆広

  自 2011年04月28日, 至 2013年03月31日, 完了

  ナノ構造体;破壊クライテリオン;マルチフィジックス;分子動力学;第一原理解析;機能不安定クライテリオン;強誘電体;磁性体

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23656084/
• ナノ構造を有する強誘電体の力学特性と電気特性のカップリング効果

  若手研究(B)

  京都大学

  嶋田 隆広

  完了

  ナノ構造;強誘電体;マルチフィジックス特性;第一原理解析;分子動力学;表面;界面;マルチフィジックス;強度

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21760073/
• ナノチューブの機能破壊を誘引する非線形局在振動

  挑戦的萌芽研究

  京都大学

  北村 隆行

  完了

  非線形局在振動;カーボンナノチューブ;破壊;分子動力学;非線形相互作用;エネルギー局在;欠陥;原子構造体

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21656031/
• ナノ界面の疲労損傷と破壊

  基盤研究(S)

  京都大学

  北村 隆行

  自 2009年05月11日, 至 2014年03月31日, 完了

  ナノ界面;疲労;破壊;損傷;転位;界面端;ナノ材料;ナノメカニクス

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21226005/
• 低次元微小構造体の界面破壊

  基盤研究(S)

  京都大学

  北村 隆行

  完了

  破壊;界面;低次元構造体;ナノスケール;連続系;離散系;き裂;微小構造体;界面強度;破壊力学;応力拡大;特異応力場;ナノ要素膜;その場観察

  https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16106002/

外部資金：その他

• ナノ強誘電体に発現する磁性に関する量子力学シミュレーション

  研究者海外派遣基金助成金（組織的な若手研究者等海外派遣プログラム）

  自 2012年07月, 至 2012年08月

  嶋田隆広

教育

担当科目

• 自 2011年04月, 至 2012年03月

  原子系の動力学セミナー

  前期, 工学研究科
• 自 2011年04月, 至 2012年03月

  機械システム工学実験１（機）

  前期, 工学部
• 自 2011年04月, 至 2012年03月

  機械システム工学実験１（機）

  後期, 工学部
• 自 2012年04月, 至 2013年03月

  原子系の動力学セミナー

  前期, 工学研究科
• 自 2012年04月, 至 2013年03月

  機械システム工学実験１

  前期, 工学部
• 自 2012年04月, 至 2013年03月

  機械システム工学実験１

  後期, 工学部
• 自 2013年04月, 至 2014年03月

  機械システム工学実験１

  前期, 工学部
• 自 2013年04月, 至 2014年03月

  機械システム工学実験１

  後期, 工学部
• 自 2013年04月, 至 2014年03月

  原子系の動力学セミナー

  前期, 工学研究科
• 自 2014年04月, 至 2015年03月

  機械システム工学実験１

  前期, 工学部
• 自 2014年04月, 至 2015年03月

  機械システム工学実験１

  後期, 工学部
• 自 2014年04月, 至 2015年03月

  原子系の動力学セミナー

  前期, 工学研究科
• 自 2015年04月, 至 2016年03月

  原子系の動力学セミナー

  前期, 工学研究科
• 自 2015年04月, 至 2016年03月

  機械システム工学実験１

  前期, 工学部
• 自 2015年04月, 至 2016年03月

  機械システム工学実験１

  後期, 工学部
• 自 2016年04月, 至 2017年03月

  原子系の動力学セミナー

  前期, 工学研究科
• 自 2016年04月, 至 2017年03月

  機械システム工学実験１

  前期, 工学部
• 自 2016年04月, 至 2017年03月

  機械システム工学実験１

  後期, 工学部
• 自 2017年04月, 至 2018年03月

  原子系の動力学セミナー

  前期, 工学研究科
• 自 2017年04月, 至 2018年03月

  機械システム工学実験１

  前期, 工学部
• 自 2017年04月, 至 2018年03月

  機械システム工学実験１

  後期, 工学部
• 自 2018年04月, 至 2019年03月

  原子系の動力学セミナー

  前期, 工学研究科
• 自 2018年04月, 至 2019年03月

  固体力学特論

  前期, 工学研究科
• 自 2018年04月, 至 2019年03月

  機械システム工学実験１

  前期, 工学部
• 自 2018年04月, 至 2019年03月

  機械システム工学実験１

  後期, 工学部
• 自 2019年04月, 至 2020年03月

  原子系の動力学セミナー

  前期, 工学研究科
• 自 2019年04月, 至 2020年03月

  固体力学特論

  前期, 工学研究科
• 自 2019年04月, 至 2020年03月

  材料基礎学１

  前期, 工学部
• 自 2019年04月, 至 2020年03月

  機械システム工学実験１

  前期, 工学部
• 自 2019年04月, 至 2020年03月

  機械システム工学実験１

  後期, 工学部
• 自 2019年04月, 至 2020年03月

  物理工学総論Ａ

  前期, 工学部
• 自 2020年04月, 至 2021年03月

  原子系の動力学セミナー

  前期, 工学研究科
• 自 2020年04月, 至 2021年03月

  固体力学特論

  前期, 工学研究科
• 自 2020年04月, 至 2021年03月

  材料基礎学１（機宇：学番偶数）

  前期, 工学部
• 自 2020年04月, 至 2021年03月

  機械システム工学実験１（機）

  前期, 工学部
• 自 2020年04月, 至 2021年03月

  機械システム工学実験１（機）

  後期, 工学部
• 自 2020年04月, 至 2021年03月

  機械システム工学実験２（機）

  前期, 工学部
• 自 2020年04月, 至 2021年03月

  機械システム工学実験２（機）

  後期, 工学部
• 自 2020年04月, 至 2021年03月

  機械システム工学実験３（機）

  前期, 工学部
• 自 2020年04月, 至 2021年03月

  機械システム工学実験３（機）

  後期, 工学部
• 自 2021年04月, 至 2022年03月

  原子系の動力学セミナー

  前期, 工学研究科
• 自 2021年04月, 至 2022年03月

  固体力学特論

  前期, 工学研究科
• 自 2021年04月, 至 2022年03月

  材料基礎学１（機宇）

  前期, 工学部
• 自 2021年04月, 至 2022年03月

  材料強度学

  前期, 工学部
• 自 2021年04月, 至 2022年03月

  機械システム工学実験１（機）

  前期, 工学部
• 自 2021年04月, 至 2022年03月

  機械システム工学実験１（機）

  後期, 工学部
• 自 2021年04月, 至 2022年03月

  機械システム工学実験２（機）

  前期, 工学部
• 自 2021年04月, 至 2022年03月

  機械システム工学実験２（機）

  後期, 工学部
• 自 2021年04月, 至 2022年03月

  機械システム工学実験３（機）

  前期, 工学部
• 自 2021年04月, 至 2022年03月

  機械システム工学実験３（機）

  後期, 工学部
• 自 2021年04月, 至 2022年03月

  破壊力学

  後期, 工学研究科

指導学生の業績：受賞

• 平成26年度関西学生会学生員卒業研究発表講演会BPA

  宮田 康平, 日本機械学会関西支部, 2015年03月14日
• 日本機械学会若手優秀講演フェロー賞

  萩原 洋平, 日本機械学会 マイクロ・ナノ工学部門, 2019年02月01日
• 優秀学生講演賞

  皆黒 幸一朗, 日本材料学会 マルチスケール材料力学部門委員会, 2019年
• 若手優秀講演フェロー賞

  市木 佑樹, 日本機械学会　計算力学部門, 2020年

大学運営

部局運営(役職等)

• 自 2018年04月01日, 至 2021年03月31日

  工学研究科・工学部図書委員会　委員

学術・社会貢献

委員歴

• 自 2019年04月, 至 現在

  マイクロ・ナノ工学部門 運営委員, 日本機械学会
• 自 2021年03月, 至 2023年02月

  代議員, 日本材料学会
• 自 2020年05月, 至 2022年05月

  マルチスケール材料力学部門 統括幹事, 日本材料学会
• 自 2018年05月, 至 2020年05月

  調査委員, 日本材料学会
• 自 2014年05月, 至 2017年05月

  関西支部 常議員, 日本材料学会
• 自 2014年06月, 至 2015年06月

  関西支部 講習会「破壊力学と最新応用」担当幹事, 日本材料学会
• 自 2013年05月, 至 2015年05月

  企画担当幹事, 日本材料学会
• 自 2009年05月, 至 2015年05月

  分子動力学部門 幹事, 日本材料学会
• 自 2014年03月, 至 2015年03月

  関西支部 第90期定時総会・講演会 関西学生会学生員卒業研究発表講演会 総務担当幹事, 日本機械学会
• 自 2011年05月, 至 2012年05月

  分子動力学部門 シンポジウム担当幹事, 日本材料学会

学術貢献活動

• M&M材料力学カンファレンス OS「ナノ・マイクロの視点からの力学と物性」オーガナイザー

  パネル司会・セッションチェア等

  日本機械学会, 自 2014年, 至 2018年

  
• 講習会「破壊力学と最新応用」

  企画立案・運営等, パネル司会・セッションチェア等

  日本材料学会関西支部, 自 2015年06月02日, 至 2015年06月03日

  
• 第90期定時総会・講演会 関西学生会学生員卒業研究発表講演会

  企画立案・運営等

  日本機械学会 関西支部, 自 2015年03月14日, 至 2015年03月17日

  
• M&M材料力学カンファレンス OS「ナノ・マイクロの視点からの変形と破壊の力学」オーガナイザー

  パネル司会・セッションチェア等

  日本機械学会, 自 2013年

  
• 第17回分子動力学シンポジウム

  企画立案・運営等

  日本材料学会 分子動力学部門, 自 2012年06月05日, 至 2012年06月05日