Novel quantum conducting phases by itinerant multipole

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: J-Physics: Physics of conductive multipole systems
• Project/Area Number: 15H05884
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Aoki Dai 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30359541)
• 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)
• Project Period (FY): 2015-06-29 – 2020-03-31
• Keywords: 超伝導 / 遍歴多極子 / 重い電子系 / 物質開発 / トポロジカル物性 / ウラン化合物

Outline of Final Research Achievements

We clarified a variety of conducting phenomena and novel quantum phases caused by the itinerant multipole. In particular, we focus on the uranium based compounds which potentially have the multipole degrees of freedom. For more precise, we obtained the following results: 1) field-induced superconductivity and multiple superconducting phases in ferromagnetic superconductors and novel spin-triplet superconductor UTe2, 2) determination of symmetry of superconductivity by NMR and transport measurements, 3) odd-parity and hybrid multipole in URu2Si2 with hidden order, 4) development for new materials including Sm and p-electrons, 5) theory on topological superconductivity and multipole order

Free Research Field

固体物性

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

強磁性超伝導やスピン三重項超伝導で現れる磁場誘起現象や多重超伝導、超伝導対称性や「隠れた秩序」、トポロジカル超伝導など、これまで個別に理解されてきた興味ある物理現象が、遍歴多極子という概念で包括的に理解できることがわかった。これにより、従来の枠にとらわれない分野横断的な視点からの研究が進展した。このような研究の流れは今後も継続することが期待され、将来に向けての新たな潮流を作ることができた。またプレス発表やアウトリーチ活動を通じて成果を社会に還元する活動も行われた。