Phonon and magnon spectroscopy in topological materials

• Project/Area Number: 23K22456
• Project/Area Number (Other): 22H01185 (2022-2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2022-2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 小川 直毅 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, グループディレクター (30436539)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000); Fiscal Year 2024: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2022: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
• Keywords: フォノン分光 / マグノン分光

Outline of Research at the Start

単一の光子や電子に対して感度を持つ検出器は現存しているが, 同様に準粒子であるフォノン(格子振動の量子)やマグノン(スピン波の量子)を計数計測できるセンサーはほとんど実現されていない. 本研究では, 超伝導素子を利用した新たなフォノン・マグノン分光技術を開拓し, その単一準粒子感度とエネルギー分解能を検証するとともに, 低温、強磁場環境下での物性測定に供する. 特にトポロジカル磁性体等を測定対象とし, 物質に内在する量子位相に起因した, 非相反や偏向といった特異な準粒子輸送現象, またその非平衡ダイナミクスの検出を行う.