| Project Area | Hypermaterials: Inovation of materials scinece in hyper space |
|---|
| Project/Area Number |
19H05821
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Review Section |
Science and Engineering
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 真 中央大学, 理工学部, 教授 (00360610)
枝川 圭一 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (20223654)
橋爪 洋一郎 東京理科大学, 教養教育研究院北海道・長万部キャンパス教養部, 准教授 (50711610)
杉本 貴則 大阪大学, 量子情報・量子生命研究センター, 特任准教授(常勤) (70735662)
古賀 昌久 東京工業大学, 理学院, 准教授 (90335373)
高際 良樹 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究拠点, グループリーダー (90549594)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥156,780,000 (Direct Cost: ¥120,600,000、Indirect Cost: ¥36,180,000)
Fiscal Year 2023: ¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2022: ¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2021: ¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2020: ¥20,670,000 (Direct Cost: ¥15,900,000、Indirect Cost: ¥4,770,000)
Fiscal Year 2019: ¥85,800,000 (Direct Cost: ¥66,000,000、Indirect Cost: ¥19,800,000)
|
|---|
| Keywords | ハイパーマテリアル / 準結晶 / 近似結晶 / 高次元 / 補空間 / 磁性 / 超伝導 / フェイゾン / 物性 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
準結晶や近似結晶など、補空間を含む高次元空間で統一的に記述される物質群を高次元空間（ハイパースペース）のマテリアル、すなわち「ハイパーマテリアル」とする。ハイパーマテリアルは、その高次元性に起因して「補空間」という実空間と直交する隠れた空間の構造自由度を有する特徴がある。ハイパーマテリアルに特徴的な磁性・超伝導、熱電物性、格子物性、輸送現象のような物性を中心に据えて、実空間では複雑なハイパーマテリアルのダイナミクス・磁気秩序・電子状態等を補空間を使った物理で理解し、そこに潜む法則性（hidden order）を見出すことを目指す。
|
| Outline of Final Research Achievements |
Hypermaterials such as quasicrystals and approximants are characterized by their high dimensionality and have a “complementary space”, which is orthogonal to the real space and has structural degrees of freedom. We have studied the physical properties of hypermaterials for the purpose of elucidating the order, dynamics, and laws hidden in the complementary space. Major results include: (1) discovery of new superconducting quasicrystals and approximants, (2) magnetism and quantum critical phenomena: important clues to the relationship between high dimensionality and physical properties, (3) specific heat anomalies at high temperature and phason, (4) visualization of quasiperiodic order with complementary space mapping, (5) hyperuniformity and multifractals, and (6) Applications of hypermaterials.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
実空間では複雑なハイパーマテリアルの構造、磁気秩序、電子状態等について複雑な秩序の背後に隠れた法則性を明らかにし、その法則性を説明するための新たな学術の創出を進めた。この新しい学術体系は、実空間あるいは波数空間で構築されてきたこれまでの固体物理学と明確に一線を画すものである。特異構造である結晶の構造と物性の関係を、高次元の空間で俯瞰することにより，従来の結晶ありきの物質科学では問われることの無かった根源的な問いの核心に迫ることができる。このように、ハイパーマテリアルは、既存の周期結晶をも含む次元を超えた物質概念であり、我々の物質観にパラダイムシフトを引き起こすものである。
|
