次世代高感度磁気トルク測定の構築と強相関電子系への応用
| Project/Area Number |
16K13837
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Field |
Condensed matter physics II
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
笠原 成 京都大学, 理学研究科, 助教 (10425556)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 磁気トルク / 回転対称性の破れ / 銅酸化物高温超伝導体 / 擬ギャップ / 電子ネマティック相転移 / 電荷液晶 / ネマティック転移 / 回転対称性 / 量子臨界点 / 高温超伝導 / ネマティック秩序 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今日の凝縮系物理学において、物質の電子状態/磁気状態を如実に反映する磁化や磁化率の高精度測定は必要不可欠な実験技術である。その中でもピエゾ抵抗式カンチレバーを用いた磁気トルク測定は、微小単結晶に対する量子振動の観測、各種相転移の検出、更には、極めて小さな常磁性磁化率の異方性測定といった広範な精密物性測定に活用されてきた。本研究では、次世代の高感度磁気トルク測定システムの構築を行ない、更に、これを強相関電子系物質における電子状態解明へと展開することを目的としている。
本年度は、昨年度に引き続き銅酸化物超伝導体の擬ギャップ状態についての研究を継続し、磁気トルクの高感度測定を通じて、これが回転対称性の自発的破れで特徴づけられる熱力学的秩序相であるかの検証に取り組んだ。YBCO単結晶について異なるホールドープ量の試料での磁気トルク測定に系統的に取り組み、直方晶由来の磁気異方性とは異なった電子ネマティック相転移に由来する回転対称性の破れを明らかにすることに成功した [Y. Sato et al., Nature Physics (2017)]。本研究結果は銅酸化物超伝導体の相図の理解において極めて重要な結果であると考えられる。また、正方晶構造を有する銅酸化物超伝導体であるHg1201系においても磁気トルクの高感度測定に取り組んだ。YBCOと同様に相図上の異なるホールドープ量に対する測定を行うため、酸素雰囲気下において試料をアニールし、系統的に酸素量を制御した試料の測定を進め、ネマティック転移の系統的な変化を調べた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
銅酸化物高温超伝導体YBCOの擬ギャップ状態において、高感度磁気トルク測定を通じて電子ネマティック相転移が起きているという重要な知見を見出すに至った。研究は順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
各種の銅酸化物超伝導体の擬ギャップ状態において、磁気トルク測定による研究を進めるとともに、磁気トルク測定の高感度化を進めていく。
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Report
(2 results)
Research Products
(14 results)
