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Study of novel electric states down to ultra-low temperatures

Research Project

Project/Area Number 15K17691
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

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

Principal Investigator

Yamashita Minoru  東京大学, 物性研究所, 准教授 (10464207)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords超低温物性 / 強相関電子系 / 超伝導 / 量子臨界性 / 超低温
Outline of Final Research Achievements

The main focus of this study was to study the strongly-correlated electron systems down to unprecedented ultra-low temperatures (~1 mK); The lowest temperature of the current studies has been limited to ~50 mK. As a first step, we performed quantum oscillation measurements of the d-wave superconductor CeCoIn5 to verify the applicability of these measurements at ultra-low temperatures. Unexpectedly, we found anomalous changes in the quantum oscillation measurements at ultra-low temperatures, indicating an emergence of unknown ordered phase neighboring to the superconducting phase. Although CeCoIn5 has been inferred to be located in the vicinity of a quantum critical point (QCP), no ordered phase corresponding to the QCP has been observed. Our findings not only reveal this long-standing mystery of CeCoIn5, but also demonstrate the presence of rich physics in unexplored ultra-low temperature region.

Report

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

    (22 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Thermal Hall Effect in a Phonon-Glass Ba3CuSb2O92017

    • Author(s)
      K. Sugii, M. Shimozawa, D. Watanabe, Y. Suzuki, M. Halim, M. Kimata, Y. Matsumoto, S. Nakatsuji, and M. Yamashita
    • Journal Title

      Physical Review Letter

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Emergence of Nontrivial Magnetic Excitations in a Spin Liquid State of Kagome Volborthite2016

    • Author(s)
      D. Watanabe, K. Sugii, M. Shimozawa, Y. Suzuki, T. Yajima, H. Ishikawa, Z. Hiroi, T. Shibauchi, Y. Matsuda, and M. Yamashita
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: 113 Issue: 31 Pages: 8653-8657

    • DOI

      10.1073/pnas.1524076113

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dome-shaped magnetic order competing with high-temperature superconductivity at high pressures in FeSe2016

    • Author(s)
      J. P. Sun, K. Matsuura, G. Z. Ye, Y. Mizukami, M. Shimozawa, K. Matsubayashi, M. Yamashita, T. Watashige, S. Kasahara, Y. Matsuda, J.-Q. Yan, B. C. Sales, Y. Uwatoko, J.-G. Cheng, and T. Shibauch
    • Journal Title

      Nature Communication

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 12146-12146

    • DOI

      10.1038/ncomms12146

    • NAID

      120006335661

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] CeCoIn5における超低温下NMR測定II2017

    • Author(s)
      田代光輝, 山田章悟, 下澤雅明, 杉井かおり, 山下穣, 谷口貴紀, 武田晃, 瀧川仁, 宍戸寛明
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会(2017年)
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2017-03-17
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] プロトン-π電子相関系における量子スピン液体状態:元素置換効果の考察2017

    • Author(s)
      近藤潤, 下澤雅明, 杉井かおり, 山下穣, 上田顕, 森初果, 木俣基, 杉浦栞理, 寺嶋太一, 宇治進也
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会(2017年)
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2017-03-17
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] カイラル反強磁性体Mn3Snの局所磁化測定2017

    • Author(s)
      向笠清隆, 下澤雅明, 鈴木喜貴, 山下穣, Muhammad Ikhras, 冨田崇弘, 肥後友也, 中辻知, Marcin Konczykowski, 松田祐司, 松浦康平, 水上雄太, 芝内孝禎, 近藤潤, 杉井かおり, 中村壮智, 勝本信吾
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会(2017年)
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2017-03-17
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 平行平板中超流動ヘリウム3での回転下NMR信号の回転速度依存性2017

    • Author(s)
      木村豊, 小原顕, 矢野英雄, 高木丈夫, 山下穣, 石川修六
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会(2017年)
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2017-03-17
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Kitaevスピン液体候補物質α-RuCl3における熱Hall効果測定2017

    • Author(s)
      大西隆史, 杉井かおり, 下澤雅明, 常盤欣文, 栗田伸之, 田中秀数, 山下穣, 芝内孝禎, 松田祐司
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会(2017年)
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2017-03-17
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Anomalous thermal and magnetic properties of the chiral antiferromagnet Mn3Sn2017

    • Author(s)
      下澤 雅明
    • Organizer
      Topological Phases and Functionality of Correlated Electron Systems
    • Place of Presentation
      東京大学柏の葉キャンパス駅前サテライト(千葉県柏市)
    • Year and Date
      2017-02-20
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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Thermal-Hall effects of spins and phonons2017

    • Author(s)
      山下 穣
    • Organizer
      The 37th REIMEI Workshop on Frontiers of Correlated Quantum Matters and Spintronics
    • Place of Presentation
      東海村産業・情報プラザ(茨城県那珂郡東海村)
    • Year and Date
      2017-01-14
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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] カゴメ格子フラストレート系ボルボサイトの熱輸送異方性測定2016

    • Author(s)
      山下穣, 杉井かおり, 下澤雅明, 石川孟, 矢島健, 廣井善二, 芝内孝禎, 松田祐司
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学 角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] CeCoIn5における超低温下NMR測定2016

    • Author(s)
      田代光揮, 山田章悟, 下澤雅明, 杉井かおり, 山下穣, 谷口貴紀, 武田晃, 瀧川仁, 宍戸寛明
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学 角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 子スピン液体候補物質κ -(ET)2Ag2(CN)3の熱伝導率測定2016

    • Author(s)
      近藤潤, 下澤雅明, 山下穣, 前里光彦, 平松孝章, 吉田幸大, 齋藤軍治
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学 角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Mn3Snの異常熱ホール効果2016

    • Author(s)
      杉井かおり, 今井悠介, 下澤雅明, Muhammad Ikhlas, 清原直樹, 冨田崇弘, 中辻知, 山下穣
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学 角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Mn3Snの熱ホール測定2016

    • Author(s)
      今井悠介
    • Organizer
      日本物理学会 第71回年次大会(2016年)
    • Place of Presentation
      東北学院大学泉キャンパス(宮城県、仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-19
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 超低温下におけるCeCoIn5のde Haas-van Alphen効果2016

    • Author(s)
      山田章悟
    • Organizer
      日本物理学会 第71回年次大会(2016年)
    • Place of Presentation
      東北学院大学泉キャンパス(宮城県、仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-19
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Anisotropic thermal conductivity of proton fluctuation-induced quantum spin liquid k-H3(Cat-EDT-TTF)22016

    • Author(s)
      下澤雅明
    • Organizer
      APS march meeting 2016
    • Place of Presentation
      Baltimore (USA)
    • Year and Date
      2016-03-14
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      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ba3CuSb2O9の熱輸送特性2015

    • Author(s)
      杉井かおり
    • Organizer
      日本物理学会 2015年秋季大会
    • Place of Presentation
      関西大学 千里山キャンパス(大阪府、吹田市)
    • Year and Date
      2015-09-16
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      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 走査型SQUID顕微鏡システムの試作と検証2015

    • Author(s)
      下澤雅明
    • Organizer
      日本物理学会 2015年秋季大会
    • Place of Presentation
      関西大学 千里山キャンパス(大阪府、吹田市)
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Remarks] スピン液体状態における熱ホール効果の発見 (2016.7.19)

    • URL

      http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/issp_wms/DATA/OPTION/news20160719.pdf

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 絶縁体中に磁場で曲がる熱輸送過程があることが判明

    • URL

      http://www.u-tokyo.ac.jp/ja/utokyo-research/research-news/thermal-conduction-bent-by-magnetic-field-found-in-insulators.html

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 格子振動による熱流が磁場で曲がることを発見 (2017.3.22)

    • URL

      http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/issp_wms/DATA/OPTION/release20170322.pdf

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      2016 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2020-05-15  

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