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New 124-type structure rare-earth compound and investigation into ultrahigh-pressure novel phase of matter

Research Project

Project/Area Number 15K13523
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

KITAGAWA Kentaro  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 講師 (90567661)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松林 和幸  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10451890)
Research Collaborator TAKAGI HIDENORI  東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (40187935)
TAKAYAMA TOMOHIRO  Max Planck Institute for Solid State Research, Department of Quantum Materials, Scientist
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2017: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords超高圧技術 / 核磁気共鳴 / スピン液体 / 重い電子系 / Ir化合物 / Yb化合物 / 高圧技術 / キタエフ系 / 強相関電子系 / 超高圧 / 新物質開発 / 量子臨界現象
Outline of Final Research Achievements

We have investigated new structure material, which we discovered previously, and ultrahigh-pressure new phenomena for various materials. We have drawn a pressure-temperature phase diagram for a new material YbCo2Ge4, and found that a quantum critical point is located at as low as 1GPa. Next, we focused on Kitaev quantum spin liquid, which has attracted a lot of attention when we started this program. We discovered the first spin liquid material H3LiIr2O6 as a candidate for such a liquid, where it exhibits paramagnetism down to 50mK and peculiar Dirac-like fermionic dispersions. In a cousin hyperhoneycomb-type beta-Li2IrO6 compound, we reported a competition between the magnetic phase and spin-singlet dimer formation under ultrahigh pressures.

Report

(4 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (50 results)

All 2018 2017 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (38 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 6 results) Remarks (4 results)

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      Kitagawa K.、Takayama T.、Matsumoto Y.、Kato A.、Takano R.、Kishimoto Y.、Bette S.、Dinnebier R.、Jackeli G.、Takagi H.
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 554 Issue: 7692 Pages: 341-345

    • DOI

      10.1038/nature25482

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    • Author(s)
      S. Bette, T. Takayama, K. Kitagawa, R. Takano, H. Takagi, R. E. Dinnebier
    • Journal Title

      Dalton Trans.

      Volume: 46 Issue: 44 Pages: 15216-15227

    • DOI

      10.1039/c7dt02978k

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    • Author(s)
      H. Tanida, K. Kitagawa, N. Tateiwa, M. Sera, and T. Nishioka
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 96 Issue: 23

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.235131

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    • Author(s)
      Akito Sakai, Kentaro Kitagawa, Kazuyuki Matsubayashi, Makoto Iwatani, and Philipp Gegenwart
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 94 Issue: 4

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.041106

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    • Author(s)
      Matsubayashi, K., Kawamura, N., Mizumaki, M. and Ishimatsu, N
    • Journal Title

      High Press. Res.

      Volume: 36 Issue: 3 Pages: 419-428

    • DOI

      10.1080/08957959.2016.1199695

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      K. Kitagawa
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      Y. Hayashi, K. Kitagawa, S. Sasaki, T. Takayama, H. Takagi
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      日本物理学会第73回年次大会
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      元山史都, 辻本真規, 酒井明人, 中辻知, 北川健太郎, 上床美也, 松林和幸
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      日本物理学会第73回年次大会
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      K. Kitagawa
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  • [Presentation] Quantum Spin Liquid Phenomena in Honeycomb and Hyperhoneycomb Iridates2017

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      K. Kitagawa
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      北川健太郎
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      科学研究費補助金 基盤研究(A)研究会「第二回 量子スピン液体研究の新展開」
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      桑田凌, 岩谷誠, 北川健太郎, 上床美也, 松林和幸
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      日本物理学会2017年秋季大会
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      元山史都, 辻本真規, 酒井明人, 中辻知, 北川健太郎, 上床美也, 松林和幸
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      日本物理学会2017年秋季大会
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      藤原賢二, 須和田裕貴, 本山岳, 三好清貴, 小林達生, 北川健太郎, 佐々木孝彦, 後藤貴行, S. Seiro, C. Geibel, F. Steglich
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      日本物理学会第71回年次大会
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      東北学院大学泉キャンパス(宮城県仙台市)
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      東北学院大学泉キャンパス(宮城県仙台市)
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      東北学院大学泉キャンパス(宮城県仙台市)
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      2016-03-21
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      東北学院大学泉キャンパス(宮城県仙台市)
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      2016-03-21
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      村田一貴, 町田洋, 井澤公一, 北川健太郎, 辻本真規, 酒井明人, 中辻知
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      江見直哉, 西山功兵, 小山岳秀, 上田光一, 水戸毅, 北川健太郎, N. Shitsevalova
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      K. Kitagawa
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      JMSアステールプラザ(広島県広島市)
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      2015-11-11
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      関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
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      2015-09-18
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      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/takagi_lab/

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      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/takagi_lab/kitagprofile.html

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Published: 2015-04-16   Modified: 2022-08-05  

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