多自由度の協力現象として現れる量子効果とダイナミクスの研究
| Project/Area Number |
18K03444
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
宮下 精二 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 名誉教授 (10143372)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 貴司 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 客員共同研究員 (00647761)
西野 正理 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端材料解析研究拠点, 主幹研究員 (80391217)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 準安定状態 / スピンダイナミクス / 磁化反転 / 遍歴磁性体 / スピンクロスオーバー / 光励起スピン状態 / 双極子相互作用 / 量子散逸系 / ギャップ度スピン系 / 実効スピンキュービット / 光相安定性 / 量子マスター方程式 / 行列積波動関数 / フロケリュービル演算子 / 量子スピン系 / 不純物誘起磁化 / キャビティQED / 量子ダイナミクス / 集団運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多自由度の協力現象として現れる量子効果として電子の粒子浴をもつハバード模型（拡張長岡強磁性モデル）での遍歴強磁性状態とモット反強磁性状態の相転移に関して、有限温度での相関関数がどのように成長するかについて厳密対角化法とラン ダムベクトル法を用いて研究し、量子相転移の相図を、ハバードU、あるいは粒子浴の化学ポテンシャルと温度の関数として求めた。局所的な強磁性クラスターの出現など新奇な特徴を明らかにし、低温国際会議（LT29）で発表し、さらに論文発表した。また、CaWO4中の希薄Gdイオンのラビ振動に関し、駆動力によるある種のフロケ効果によって、長時間の動的安定性が得られる実験に関する機構についての論文をまとめ発表した。
である。光による駆動下での強結合Cavity共鳴に関する研究を行いそれに関しても論文発表した。
永久磁石Nd２Fe13Bの有限温度でのグレインを挟んだ状況での保磁力に関する研究をまとめ論文に発表した。また、表面を異方性の強いDyで置換した場合の保持力の増強に関しても論文発表した。保磁力の微視的評価法として自由 エネルギーバリアを内部エネルギーの温度積分で求める方法に関しては、論文にまとめ投稿中である。
スピンクロスオーバー錯体に関する論文集の特集を行い、その総説を発表した。また、パルス光照射によるスピン状態変化や体積変化に関する論文もまとめ、投稿中である。
また、ポテンシャルによる量子力学的粒子移送において、粒子をポテンシャルから取り落とさないように移動速度の設計ことに関して研究を進めている。保磁力の微視的評価法として自由 エネルギーバリアを内部エネルギーの温度積分で求める方法についても論文発表に向けて最終調整中である。
準安定状態の緩和について著書(英文：Collapse of Metastability (2022) Springer）を出版した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究実績に記載したように、今年度は、昨年度発表できなかった多くの論文を発表でき、また、準安定状態に関する書籍の出版ができた。コロナの状況の緩和により国際会議(LT29)出に発表や、フランス、ベルサイユ大学への訪問や、多くの海外の研究グループとの研究連絡も進んだ。さらに、グルノーブル（ネール研究）との共同研究も新たに進み、量子スピン系での準安定間の遷移を外部振動磁場による駆動で引き起こす機構について論文をまとめ投稿中である。今、まとめている論文についても完成をめざしている。
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| Strategy for Future Research Activity |
準備中の論文の発表を速やかに行い。成果の周知をはかるとともに、研究計画に則り、磁化の動的性質、スピン状態の動的制御や量子的粒子移送に関しての研究を進める。また、 遍歴強磁性の機構について、遍歴磁性体特有の特徴の解明をさらに進め、現実の金属磁性体との関連について研究をすすめる。 関連する国内外の理論グループや実験グループと緊密な研究連絡を行いながら研究を進める。国際交流や物品購入などが交流自粛のため遂行できず保留となって いたが、順次、交流、研究活動を推進する。
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Report
(5 results)
Research Products
(56 results)
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[Journal Article] Magnetic-Pole Flip by Millimeter Wave2020
Author(s)
Shin-ichi Ohkoshi, Marie Yoshikiyo, Kenta Imoto, Kosuke Nakagawa, Asuka Namai, Hiroko Tokoro, Yuji Yahagi, Kyohei Takeuchi, Fangda Jia, Seiji Miyashita, Makoto Nakajima, Hongsong Qiu, Kosaku Kato, Takehiro Yamaoka, Masashi Shirata, Kenji Naoi, Koichi Yagishita, and Hiroaki Doshita
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Journal Title
Adv. Mater.
Volume: 32
Issue: 48
Pages: 2004897-2004897
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Book] ゆらぎと相転移2019
Author(s)
宮下精二
Total Pages
168
Publisher
丸善出版
ISBN
9784621302965
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