| Project/Area Number |
22K20360
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0202:Condensed matter physics, plasma science, nuclear engineering, earth resources engineering, energy engineering, and related fields
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
Sato Yoshiki 東京理科大学, 創域理工学部先端物理学科, 助教 (30962550)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | キラル化合物 / 熱電物質 / フェルミ面 / 横熱電変換 / 単結晶育成 / 物質開発 / キラリティ / 熱電能 / 電子輸送特性 / 熱電効果 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、キラルな結晶構造を持つ希土類磁性体を対象とし、熱電能や電気伝導度といった輸送特性の精密な測定を通して、結晶構造のキラリティと結びついた磁性・結晶構造の対称性に保護されたトポロジカルな電子状態に起因する特異な輸送現象の開拓や、その理解を目指すものである。希土類磁性体の系統的な物質開発・精密測定や遷移金属磁性体との比較を通して、特異な輸送現象の系統的な理解を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
The present study focuses on the peculiar magnetism and energy band structure in materials with chiral crystal structures, as well as the electronic transport phenomena arising from them. We reported the discovery of a new material GdPt2B and succeeded in growing single crystals of GdPt2B. In addition, we observed an anomalous Hall effect, which occurs by a non-trivial mechanism in GdPt2B, which exhibits characteristic magnetism due to the chirality of the crystal. Interesting results were also obtained in non-magnetic chiral crystals, such as the topology of the Fermi surface and characteristic thermoelectric transport phenomena in NbGe2 with strong electron-phonon interactions, and the axis-dependent conduction polarity in the chiral metal LaPt2B due to the mixed-dimensionality of the Fermi surfaces.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
持続可能な社会の実現のため、省エネルギーなメモリデバイスや、高効率な廃エネルギーの利用を可能にする熱電素子など、新しい機能性材料にかかる期待は大きい。キラル結晶は上述したような材料を探索する上で非常に有望なプラットフォームであり、また同時に、基礎学理を探求する上でも興味深い物質群である。本研究で報告した新しいキラル化合物や、そこで観測された異常な輸送現象や熱電変換は、基礎・応用の両方の観点から興味深い研究成果である。
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