ワイル超伝導体における自発磁化の可視化
Publicly Offered Research
Project Area | Frontiers of materials science spun from topology |
Project/Area Number |
18H04213
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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 |
Research Institution | Osaka University (2019) The University of Tokyo (2018) |
Principal Investigator |
下澤 雅明 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (40736162)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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Keywords | 非線形ホール効果 / キラル物質 / 軌道磁化 / SQUID / SQUID顕微鏡 / ワイル超伝導 / 時間反転対称性の破れ / 走査プローブ顕微鏡 |
Outline of Annual Research Achievements |
電気ホール効果は、線形応答理論の枠組みでは時間反転対称性が破れた状態でなければ生じない。ところが近年、非磁性物質において外部磁場を印加しない状態でも電気ホール効果が現れる可能性が提案された。この理論の最も重要な点は、非線形応答領域まで拡張してホール効果(非線形ホール効果)を考慮していることである。この非線形ホール効果の研究は、空間反転対称性が破れた非磁性物質におけるベリー曲率を検出できる可能性があり、ベリー曲率に起因する輸送特性に関する新たな知見を得ることが期待できる。しかし現在までのところ、非線形ホール効果の研究は、WTe2薄膜試料を用いた低温測定に限られており、応用を見据えるとバルク試料を用いて室温付近まで非線形ホール効果が現れる物質探索が必要不可欠である。 そこで本研究では、バルク試料で非線形ホール効果が理論的に計算されている物質として、らせん構造を有する非磁性半導体テルルに注目し、非線形ホール効果測定を行った。テルルの非線形ホール効果は、室温に近い温度領域でも観測することができた。また、4.2 Kでの非線形ホール効果の符号はキラリティー(らせんの巻き方)を変えると反転することが分かった。以上の実験結果は、第一原理計算によって予想された振る舞いと合致しており、非磁性キラル物質のテルルにおいてもベリー曲率双極子が伝導特性に影響を与えていることを示している。バルク試料でベリー曲率双極子由来の非線形ホール効果が観測された例は、本研究が初めてである。これらの内容に関して、近日中に論文として投稿する予定である。
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Research Progress Status |
令和元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 |
令和元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
(24 results)
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[Journal Article] Thermal-transport studies of kagome antiferromagnets2020
Author(s)
M. Yamashita, M. Akazawa, M. Shimozawa, T. Shibauchi, Y. Matsuda, H. Ishikawa, T. Yajima, Z. Hiroi, M. Oda, H. Yoshida, H.-Y. Lee, J. H. Han and N. Kawashima
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Journal Title
Journal of Physics: Condensed Matter
Volume: 32
Issue: 7
Pages: 074001-074001
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Unusual thermal Hall effect in a Kitaev spin liquid candidate α-RuCl32018
Author(s)
Y. Kasahara, K. Sugii, T. Ohnishi, M. Shimozawa, M. Yamashita, N. Kurita, H. Tanaka, J. Nasu, Y. Motome, T. Shibauchi, and Y. Matsuda
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Journal Title
Phys. Rev. Lett.
Volume: 120
Issue: 21
Pages: 217205-217205
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] PrTr2Cd20(Tr=Pt, Rh)の電気輸送特性と温度磁場相図2020
Author(s)
足立涼, 佐賀範彰, 細井優, 下澤雅明, 井澤公一, 町田洋, 広瀬雄介, 土塔寛, 河野琢馬, 摂待力生
Organizer
日本物理学会 第75回年次大会
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[Presentation] バルク層状磁性体に生じる非従来型異方的超伝導2019
Author(s)
櫻木俊輔, 佐々木秀, 明石遼介, 坂上良介, 黒田健太, C. Bareille, 橋本嵩広, 長島椿, 木下雄斗, 平田靖透, 下澤雅明, 浅井晋一郎, 土居抄太郎, 辻本直人, 國定聡, 野口亮, 黒川輝風, 東伸彦, 平田昂輝, T. K. Kim, C. Cacho, 益田隆嗣, 徳永将史, 和達大樹, 岡﨑浩三, 辛埴, 神原陽一, 山下穣, 近藤猛
Organizer
日本物理学会 秋季大会
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[Presentation] A non-linear Hall effect in a chiral nonmagnetic compound at zero field2019
Author(s)
K. Matsuura, M. Akazawa, M. Shimozawa, S. Fujii, M. Qiu, T. Ueno, T. Takahashi, Y. Mizukami, K. Hashimoto, T. Shibauchi, J. Gouchi, M. Yamashita, Y. Uwatoko, K. Kobayashi
Organizer
TopoMat2019
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Int'l Joint Research
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[Presentation] キラル反強磁性体CsCuCl3のc軸熱輸送特性2019
Author(s)
赤澤仁寿, 土岐勇人, 杉井かおり, 下澤雅明, 山下穣, 高阪勇輔, 秋光純, 井上克也, J. Zaccaro, I. Gautier-Luneau, D. Luneau
Organizer
日本物理学会 第74回年次大会
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[Presentation] ダイマーモット絶縁体κ-(BEDT-TTF)2Hg(SCN)2X, (X = Br, Cl)における磁化率・磁気トルク測定2019
Author(s)
山下穣, 杉井かおり, 下澤雅明, 上田顕, 森初果, Natalia Drichko, 杉浦栞理, 寺嶋太一, 宇治進也, Elena I. Zhilyaeva, Svetlana A. Torunova, Rimma N. Lyubovskaya
Organizer
日本物理学会 第74回年次大会
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[Presentation] 水素結合型モット絶縁体Cat-EDT系における量子常誘電・常磁性状態2019
Author(s)
藤井桜子, 下澤雅明, 近藤潤, 杉井かおり, 山下穣, 上田顕, 森初果, 杉浦栞理, 寺嶋太一, 宇治進也, 橋本顕一郎, 井口敏, 佐々木孝彦
Organizer
日本物理学会 第74回年次大会
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[Presentation] α-RuCl3における熱ホール効果の磁場角度依存性2019
Author(s)
馬斯嘯, 笠原裕一, 大西隆史, 水上雄太, 田中桜平, 杉井かおり, 下澤雅明, 山下穣, 栗田伸之, 田中秀数, 那須譲治, 求幸年, 芝内孝禎, 松田祐司
Organizer
日本物理学会 第74回年次大会
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[Presentation] α-RuCl3におけるマヨラナ量子化条件の検証2018
Author(s)
馬斯嘯, 笠原裕一, 大西隆史, 水上雄太, 田中桜平, 杉井かおり, 下澤雅明, 山下穣, 栗田伸之, 田中秀数, 那須譲治, 求幸年, 芝内孝禎, 松田祐司
Organizer
日本物理学会 秋季大会
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[Presentation] Quantum Disordered State of Magnetic and Electric Dipoles in Hydrogen-Bonded Organic Mott Insulator κ-H3(Cat-EDT-TTF)22018
Author(s)
M. Shimozawa, K. Hashimoto, A. Ueda, Y. Suzuki, K. Sugii, S. Yamada, Y. Imai, R. Kobayashi, K. Itoh, S. Iguchi, M. Naka, S. Ishihara, H. Mori, T. Sasaki, and M. Yamashita
Organizer
ICSM2018
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Int'l Joint Research