直接バンド観察で開拓する新奇強相関トポロジカル量子相
Publicly Offered Research
| Project Area | Frontiers of materials science spun from topology |
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| Project/Area Number |
16H00979
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
近藤 猛 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40613310)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
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| Keywords | 光電子分光 / トポロジカル物性 / 強相関 / 電子構造 / 物性実験 / トポロジカル量子物性 / 角度分解光電子分光 / レーザー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
強い電子相関と強いスピン軌道相互作用の両者を兼ね備えた電子系は未開拓であり、新奇なトポロジカル量子相が理論予想されることからも、次なるフロンティアとして注目されている。昨今次々と報告される弱相関なトポロジカル量子相に関する実験結果は、理論予想を忠実に再現するものがほとんどで、理論先攻型の研究テーマと言える。対象的に、強相関を舞台とするトポロジカル状態は、第一原理計算でも再現しきれない新奇量子相が発現する可能性を秘めている。本研究では、極限光電子分光(極限レーザーを用いた高分解能な角度-スピン-時間分解光電子分光)を駆使する直接バンド観察を通じて、理論研究を駆り立てる実験先攻型の研究を目指すことを目的とした。パイロクロア型イリジウム酸化物(Ln2Ir2O7; Ln=ランタノイド)では、「強相関トポロジカル絶縁体」や「ワイル半金属」の発現が期待される。我々は、これら量子相への母体電子構造となるフェルミノード状態(放物形状の伝導帯と価電子帯がフェルミ準位一点でのみ接する)を、Pr2Ir2O7試料を用いて実証した。また、時間反転が破れるNd2Ir2O7のall-in all-out 反強磁性相で、スレーター型からモット型の絶縁体へと冷却と共にクロスオーバーする現象を見出した。また我々は、室温でも巨大な異常ホール効果を示すことから、次世代の磁気メモリ材料として大きく期待されるマンガン化合物Mn3Snのトポロジカル量子状態の解明を目指した。世界初となる時間反転対称性の破れに起因するワイル粒子を反強磁性体金属のMn3Snで我々は実証した。物性科学で現在最も急速な進展を見せるトポロジカル物性分野において、磁性ワイル粒子は長らくその検出が待ち望まれていた固体内素励起であり、それを成功させた本研究が領域内外に与えるインパクトは大きいものと考えている。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(45 results)
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[Journal Article] Orbital-Dependent Band Narrowing Revealed in an Extremely Correlated Hund’s Metal Emerging on the Topmost Layer of Sr2RuO42016
Author(s)
Takeshi Kondo, M. Ochi, M. Nakayama, H. Taniguchi, S. Akebi, K. Kuroda, M. Arita, S. Sakai, H. Namatame, M. Taniguchi, Y. Maeno, R. Arita, S. Shin
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Journal Title
Physical Review Letters
Volume: 117
Issue: 24
Pages: 1-5
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Slater to Mott Crossover in the Metal to Insulator Transition of Nd2Ir2O72016
Author(s)
M. Nakayama, Takeshi Kondo, Z. Tian, -J. Ishikawa, M. Halim, C. Bareille, W. Malaeb, K. Kuroda, T. Tomita, S. Ideta, K. Tanaka, M. Matsunami, S. Kimura, N. Inami, K. Ono, H. Kumigashira, L. Balents, S. Nakatsuji, and S. Shin
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Journal Title
Phys. Rev. Lett.
Volume: 117
Issue: 5
Pages: 056403-056403
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Spin Polarization and Texture of the Fermi Arcs in the Weyl Fermion Semimetal TaAs2016
Author(s)
S.-Y. Xu, I. Belopolski, D. S. Sanchez, M. Neupane, G. Chang, K. Yaji, Z. Yuan, C. Zhang, K. Kuroda, G. Bian, C. Guo, Hong Lu, T.-R. Chang, N. Alidoust, H. Zheng, C.-C. Lee, S.-M. Huang, C.-H. Hsu, H.-T. Jeng, A. Bansil, T. Neupert, F. Komori, T. Kondo, S. Shin, H. Lin, S. Jia, and M. Z. Hasan
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Journal Title
Physical Review Letters
Volume: 116
Issue: 9
Pages: 1-7
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] レーザー光電子分光で観測する弱いトポロジカル絶縁体β-Bi4I4の側面表面状態2018
Author(s)
野口亮, 高橋敬成, 黒田健太, 越智正之, 白澤徹郎, C. Bareille, 坂野昌人, 中山充大, 矢治光一郎, 原沢あゆみ, 岩澤英明, M. Watson, P. Dudin, T. Kim, M. Hoesch, 辛埴, 有田亮太郎, 笹川崇男, 近藤猛
Organizer
日本物理学会 第73回年次大会
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[Presentation] 偏光可変レーザーを用いたスピン分解ARPES で見るTlBiSe2 表面状態のスピン軌道テクスチャー2018
Author(s)
松丸大樹, 黒田健太, 野口亮, 矢治光一郎, 原沢あゆみ, 中山充大, Binghai Yan, 木村昭夫, 出田真一郎, 田中清尚, 近藤猛, 小森文夫, 辛埴
Organizer
日本物理学会 第73回年次大会
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[Presentation] レーザーARPESで精密観測するBa2Ca4Cu5O10(F,O)2の超伝導状態2018
Author(s)
國定聡, 小濱芳允, 磯野隼佑, 足立伸太郎, C Bareille, 関根遼太郎, 黒田健太, 常盤和靖, 辛埴, 近藤猛
Organizer
日本物理学会 第73回年次大会
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[Presentation] 反強磁性秩序をもつ多層ディラック電子系EuMnBi2の電子構造の研究2018
Author(s)
深田和宏, 増田英俊, 坂野昌人, 黒田健太, 原沢あゆみ, 矢治光一郎, 近藤猛, 辛埴, 酒井英明, 石渡晋太郎, 石坂香子
Organizer
日本物理学会 第73回年次大会
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[Presentation] トポロジカル超伝導体SrxBi2Se3のレーザー角度分解光電子分光による電子構造の測定2018
Author(s)
都築章宏, 大田由一, 橋本嵩広, 長島椿, 橘和宗, 竹田駿, 渡部俊太郎, C. T. Chen, 近藤猛, 笹川崇男, 岡崎浩三, 辛埴
Organizer
日本物理学会 第73回年次大会
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[Presentation] ARPESで見た擬ギャップ2017
Author(s)
近藤猛
Organizer
日本物理学会 第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学 豊中キャンパス (大阪府豊中市)
Year and Date
2017-03-17
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Invited
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[Presentation] BaKFe2As2の超伝導状態における反強的電子構造2017
Author(s)
下志万貴博, Walid Malaeb, 近藤猛, 木方邦宏, 李哲虎, 伊豫彰, 永崎洋, 石田茂之, 中島正道, 内田慎一, 大串研也, 石坂香子, 辛埴
Organizer
日本物理学会 第72回年次大会 （2017年）
Place of Presentation
大阪大学 豊中キャンパス (大阪府豊中市)
Year and Date
2017-03-17
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[Presentation] キラルな結晶構造を有するテルル単体のバンド構造の観測2017
Author(s)
坂野昌人, 平山元昭, 高橋敬成, 明比俊太朗, 中山充大, 黒田健太, 宮本幸治, 奥田太一, 小野寛太, 組頭広志, 三宅隆, 村上修一, 笹川崇男, 近藤猛
Organizer
日本物理学会 第72回年次大会日本物理学会 第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学 豊中キャンパス (大阪府豊中市)
Year and Date
2017-03-17
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[Presentation] 角度分解光電子分光で観測するCd2Os2O7の電子状態2017
Author(s)
中山充大, 近藤猛, 廣瀬陽代, 黒田健太, Balleile C dric, 坂野昌人, 明比俊太朗, 野口亮, 國定聡, 広井善二, 辛埴
Organizer
日本物理学会 第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学 豊中キャンパス (大阪府豊中市)
Year and Date
2017-03-17
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[Presentation] 高次高調波レーザーを用いたフェムト秒時間分解ARPESによる銅酸化物高温超伝導体Bi2212の準粒子ダイナミクスの直接観測2016
Author(s)
岡田大, 岡崎浩三, 鈴木博人, 山本貴士, 染谷隆史, 小川優, 笹川崇男, 近藤猛, 藤澤正美, 金井輝人, 石井順久, 板谷治郎, 辛埴
Organizer
日本物理学会 2016年 秋季大会
Place of Presentation
金沢大学 角間キャンパス (石川県金沢市)
Year and Date
2016-09-13
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