新奇カイラル磁性体探索とフェルミオロジーから解き明かすカイラル磁性
| Project/Area Number |
19J20539
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐藤 芳樹 東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 結晶育成 / 物質開発 / 量子振動効果 / キラリティ / 磁性体 / 量子振動現象 / 磁性 / 超伝導 / 超伝導体 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，結晶構造とその鏡像を重ね合わせることができない性質(カイラリティ)をもつ物質群に着目し，新奇な物性を示すカイラル磁性体の探索と，量子振動実験によるフェルミオロジーによって新奇なカイラル磁性を解き明かすことを目的としている．希土類・アクチノイド元素が磁性を担う新奇カイラル磁性体の物質開発を推し進めるとともに，多様な単結晶育成手法によって得られた純良なカイラル磁性体の単結晶試料を用いて，伝導電子やフェルミ面のトポロジーといった観点からなるフェルミオロジーによってカイラル磁性体の物理的性質を明らかにする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、結晶構造とその鏡像を重ね合わせることができない性質(カイラリティ)をもつ物質群に着目し、新奇な物性を示すカイラル磁性体の探索と，量子振動実験によるフェルミオロジーによって結晶構造のカイラリティに起因した電子状態を解き明かすことを目的とした。カイラル磁性体に関しては、希土類化合物などのf電子系化合物に着目して新物質開発や単結晶育成に取り組んだ。特に、RPt2B（R: 希土類元素）の系に着目し、CePt2BやPrPt2Bの単結晶育成や新物質開発に成功した。NdPt2Bに関しては、単結晶育成に成功し、結晶構造のカイラリティの絶対構造を含む結晶構造解析を行った。NdPt2Bの単結晶試料は、特徴的な磁気異方性を示し、10 K以下の温度領域では多段の磁化プラトーが観測された。NdPt2Bの単結晶育成・構造解析の詳細や詳細な物性に関する内容は、Physical Review Materials誌から出版された。量子振動実験に関しては、カイラルな結晶構造をもつNbGe2の純良単結晶育成に成功し、結晶構造の対称性を反映した異常な磁気破壊効果や、強い電子格子相互作用に起因する電子の有効質量の増大等が観測された。特に、結晶構造の対称性を反映した異常な磁気破壊効果に関しては、キラルな金属間化合物や空間反転対称性の破れた金属において広く観測されうる可能性が、本研究において示された。結晶構造の対称性を反映した伝導電子のスピンテクスチャの研究など、今後の研究の発展が期待される。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(27 results)
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[Journal Article] Anisotropy of the Upper Critical Field in the Heavy-Fermion Superconductor UTe22020
Author(s)
Georg Knebel, Motoi Kimata, Michal Valiska, Fuminori Honda, DeXin Li, Daniel Braithwaite, Gerard Lapertot, William Knafo, Alexandre Pourret, Yoshiki J. Sato, Yusei Shimizu, Takumi Kihara, Jean-Pascal Brison, Jacques Flouquet, and Dai Aoki
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Journal Title
Journal of the Physical Society of Japan
Volume: 89
Issue: 5
Pages: 0537071-5
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Unconventional Superconductivity in Heavy Fermion UTe22019
Author(s)
Aoki Dai、Nakamura Ai、Honda Fuminori、Li DeXin、Homma Yoshiya、Shimizu Yusei、Sato Yoshiki J.、Knebel Georg、Brison Jean-Pascal、Pourret Alexandre、Braithwaite Daniel、Lapertot Gerard、Niu Qun、Valiska Michal、Harima Hisatomo、Flouquet Jacques
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Journal Title
Journal of the Physical Society of Japan
Volume: 88
Issue: 4
Pages: 043702-043702
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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