2019 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | J-Physics: Physics of conductive multipole systems |
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| Project/Area Number |
15H05884
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
青木 大 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30359541)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石田 憲二 京都大学, 理学研究科, 教授 (90243196)
神戸 振作 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 上級研究主席 (40224886)
井澤 公一 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90302637)
松田 達磨 首都大学東京, 理学研究科, 准教授 (30370472)
柳瀬 陽一 京都大学, 理学研究科, 教授 (70332575)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 遍歴多極子 / ウラン化合物 / 強磁性超伝導 / 隠れた秩序 / トポロジカル超伝導 / 物質開発 / 強磁性ゆらぎ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多極子が遍歴性を獲得して引き起こす多彩な伝導現象や量子相の解明を目的として研究を行ってきた。
まず第一に強磁性超伝導体の強磁場中でのリフシッツ転移をともなうフェルミ面の変化を量子振動効果、熱電能、ホール効果などから明らかにした。また強磁性ゆらぎを一軸圧力でチューニングすることで磁場誘起超伝導を制御することにも成功した。さらに新奇スピン三重項超伝導体UTe2の研究を強力に推し進め、磁場誘起超伝導、超伝導多重相図など、次々と新奇現象が明らかとなった。第二に、強磁性超伝導体およびUTe2の強磁性ゆらぎをNMRにより微視的に明らかにすることに成功した。また超伝導状態のナイトシフト測定からスピン磁化率の振る舞いを明らかにした。とくにUTe2においては、スピン三重項超伝導である明確な証拠を得た。第三に、URu2Si2の「隠れた秩序」の対称性を決定するために詳細なNMR/NQR測定と群論的考察を行った。その結果、多極子秩序のうちランク５の反強電気的奇パリティ多極子秩序であることがわかった。ハイブリッド多極子秩序を示唆する結果が得られた。第四に、ThドープしたUBe13およびUTe2の熱輸送現象測定を行い、超伝導対称性を明らかにする研究を行った。熱ホール係数測定からTh-UBe13については時間反転対称性の破れがわかり、UTe2については超伝導ギャップ構造を明らかにした。第五に、Sm化合物、ウランを含むBiS2系化合物、Yb系化合物の物質探索を行い、多極子・価数自由度に起因した特異な現象を明らかにした。第六に、トポロジカル超伝導、多極子秩序の理論研究を行った。人工超格子、UPt3、UCoGe、UTe2などにおいてトポロジカル超伝導の性質を理論的に明らかにした。また、磁気多極子秩序の電磁応答や多極子秩序の群論的分類など、多岐にわたる理論的研究を行った。
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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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Research Products
(93 results)
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[Journal Article] Spin-Triplet Superconductivity in UTe2 and Ferromagnetic Superconductors2020
Author(s)
Dai Aoki, Ai Nakamura, Fuminori Honda, DeXin Li, Yoshiya Homma, Yusei Shimizu, Yoshiki J. Sato, Georg Knebel, Jean-Pascal Brison, Alexandre Pourret, Daniel Braithwaite, Gerard Lapertot, Qun Niu, Michal Valiska, Hisatomo Harima, and Jacques Flouquet
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Journal Title
JPS Conf. Proc.
Volume: 30
Pages: 011065
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Investigations of an anomalous partial magnetic ordered state coexisting with heavy felectron state of SmPt2Si22020
Author(s)
Naoki Nakamura, Ryuji Higashinaka, Kengo Fushiya, Ryo Tsubota, Takashi U. Ito, Wataru Higemoto, Akiko Nakao, Ryoji Kiyanagi, Takashi Ohhara, Koji Kaneko, Tatsuma D. Matsuda, and Yuji Aoki
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Journal Title
J. Phys. Soc. Cof.
Volume: 30
Pages: 11062
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Detection of Hole Pockets in the Candidate Type-II Weyl Semimetal MoTe2 from Shubnikov-de Haas Quantum Oscillations2020
Author(s)
Y. J. Hu, W. C. Yu, Kwing To Lai, D. Sun, F. F. Balakirev, W. Zhang, J. Y. Xie, K. Y. Yip, E. I. Paredes Aulestia, Rajveer Jha, Ryuji Higashinaka, Tatsuma D. Matsuda, Y. Yanase, Yuji Aoki, and Swee K. Goh
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Journal Title
Physical Review Letters
Volume: 124
Pages: 076402
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] muSR and Neutron Scattering Studied on Possible Partially-Disordered Magnetic State Coexisting with Heavy Quasiparticles in SmPt2Si22020
Author(s)
Naoki Nakamura, Ryuji Higashinaka, Kengo Fushiya, Ryo Tsubota, Takashi U. Ito, Wataru Higemoto, Akiko Nakao, Ryoji Kiyanagi, Takashi Ohhara, Koji Kaneko, Tatsuma D. Matsuda, and Yuji Aoki
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Journal Title
J. Phys. Soc. Cof.
Volume: 29
Pages: 12009
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Superconducting properties of high-entropy-alloy tellurides M-Te M: Ag, In, Cd, Sn, Sb, Pb, Bi) with a NaCl-type structure2020
Author(s)
Md. Riad Kasem, Kazuhisa Hoshi, Rajveer Jha, Masayoshi Katsuno, Aichi Yamashita, Yosuke Goto, Tatsuma D. Matsuda, Yuji Aoki and Yoshikazu Mizuguchi
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Journal Title
Applied Phys. Express
Volume: 13
Pages: 33001
DOI
Peer Reviewed
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