Advancing quantum magnetism using neutron scattering technique

• Project/Area Number: 22H00101
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 13:Condensed matter physics and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 佐藤 卓 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (70354214)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 尚次郎 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (20379316) ; 速水 賢 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (20776546)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥44,070,000 (Direct Cost: ¥33,900,000、Indirect Cost: ¥10,170,000); Fiscal Year 2024: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2022: ¥30,680,000 (Direct Cost: ¥23,600,000、Indirect Cost: ¥7,080,000)
• Keywords: 中性子散乱 / 量子磁性体 / 磁気対称性 / 磁気準粒子制御

Outline of Research at the Start

近年量子磁性科学において二つの新しい扉が開かれた。一つは量子磁性体における磁気準粒子の対称性・外場による分類・制御提案であり、もう一つは量子状態を特徴づける量子もつれ(エンタングルメント)の定量指標観測提案である。これら量子磁性科学における新しい可能性の開拓には高精度な中性子散乱が必須である。そこで、2021年に再稼働を果たした我が国の研究用原子炉JRR-3において、量子磁性研究に必須な高精度中性子散乱を実現する。これに電磁波分光および理論解析を組み合わせ、磁気準粒子制御と量子もつれ定量評価の学理を構築することで、新しい量子磁性科学を開拓する。