High-pressure reearch for magnetically mediated superconductivity in alpha-Mn
Project/Area Number |
18K03517
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
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Research Institution | Okayama University |
Principal Investigator |
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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Keywords | マンガン / 高圧 / 異常ホール効果 / 磁性 / 超伝導探索 / 量子臨界現象 / Mn / 弱強磁性 / 超伝導 / 磁気ゆらぎ |
Outline of Final Research Achievements |
The pressure-temperature phase diagram of alpha-Mn is established. The weak ferromagnetic (WFM) phase is discovered under high pressure, where a huge anomalous Hall effect (AHE) is observed. The AHE emerging due to the change of the ordered state is the first case, indicating that the origin is the Berry curvature in the ordered state with irreducible representation same as the ferromagnet. At the critical pressure where the WFM phase disappears, the electrical resistance shows T^5/3 dependence in the wide temperature range, indicating the existence of the ferromagnetic fluctuation. The superconductivity has not been observed in the pressure range up to 17 GPa. The ferromagnetic fluctuation in the noncentrosymmetric metal causes the lack of the band degeneracy which is required in the formation of Cooper pairs.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
α-Mnは単体金属であるが,高圧物性がほとんど明らかになっていない。本研究では純良単結晶の作成に成功し,その高圧物性を明らかにした。Mnは他の高温相を含め,反強磁性体として知られており,わずか1.4 GPaの圧力で弱い強磁性を示すことは驚きであった。異常ホール効果の起源については近年理解が進み,電子が感じるベリー位相と関係があることが提案されてきたが,α-Mnで発見された秩序構造の変化により現れる異常ホール効果はこれを直接的に示しており,学術的意義は大きい。ホール効果は応用にも重要であり,社会的意義も大きいと言える。期待された超伝導は観測されなかったが、その理由も明らかになった。
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Report
(4 results)
Research Products
(10 results)
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[Presentation] NMRによるヘリカル磁性体Mn3Pの研究2020
Author(s)
谷悠希, 小手川恒, 宇田幸平, 桑田祥希, 藤秀樹, 菅原仁, 播磨尚朝, 荒木新吾, 小林達生, 武田圭生, 櫻井敬博, 太田仁, Feng Ye, 松田雅昌
Organizer
日本物理学会第75回年次大会
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