| Project/Area Number |
23K25128
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| Project/Area Number (Other) |
22H03874 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 80040:Quantum beam science-related
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
Fujimori Shin-ichi 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究主幹 (70343936)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥15,990,000 (Direct Cost: ¥12,300,000、Indirect Cost: ¥3,690,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
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| Keywords | 超伝導 / 電子構造 / 光電子分光 / 放射光 / 強相関電子系 / 光電子分光法 |
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| Outline of Research at the Start |
超伝導は物性物理学において最も顕著で魅力的な巨視的量子物理現象の一つであるが、特にスピン三重項超伝導体は、トポロジカル超伝導体の候補として注目を集めている。その中でも、2018年末にスピン三重項超伝導体であることが発見されたUTe2は量子ビットとしての応用可能性が見いだされている。本研究課題では、大型放射光施設SPring-8軟X線ビームラインBL23SUにおいて、その詳細な電子構造を直接観測可能な「軟X線電子構造解析ステーション」を構築し、UTe2の電子状態を世界で初めて明らかにすることによって、その超伝導発現機構の解明に繋げることを目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we enhanced the photoelectron spectroscopy system at SPring-8 BL23SU to improve energy resolution and applied soft X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy (SX-ARPES) to f-electron superconductors such as UTe2. We successfully revealed the detailed electronic structure and Fermi surface of UTe2, obtaining key insights into its superconducting pairing symmetry. Additionally, we investigated the electronic states of other f-electron superconductors, including UPt3 and CeIr3, providing fundamental data to advance the understanding of superconductivity mechanisms in f-electron systems.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
超伝導は物性物理学において最も顕著で魅力的な物性物理現象の一つであるが、特にUTe2はその超伝導の特殊な対称性や、高品位単結晶が得られることから、量子コンピュータにおける量子ビットとしての応用が期待されるなど、現在非常に注目を集めている。本研究課題ではこの超伝導メカニズムの理解に向けて実験的に重要な知見を提供し、その理論的基礎となるものである。さらに様々なf電子系超伝導体の電子状態を明らかにすることによって、その特殊性と一般性を明らかにした。これらの成果は、将来的な新物質開発や高性能材料の創出に繋がる基盤となるものである。
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