2023 Fiscal Year Final Research Report
Exploration of quantum liquid crystals
| Project Area | Physical Properties of Quantum Liquid Crystals |
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| Project/Area Number |
19H05823
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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 | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Ohgushi Kenya 東北大学, 理学研究科, 教授 (30455331)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永崎 洋 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 首席研究員 (20242018)
島川 祐一 京都大学, 化学研究所, 教授 (20372550)
工藤 一貴 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (40361175)
木村 剛 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80323525)
岡本 佳比古 東京大学, 物性研究所, 教授 (90435636)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 量子液晶 / 超伝導 / 磁性 / 遷移金属化合物 / 新物質開発 |
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| Outline of Final Research Achievements |
We have developed new quantum liquid crystals. Regarding charge liquid crystals, we have achieved results such as controlling orbital order with loss of spatial inversion symmetry in iron-based ladder materials, elucidating the microscopic mechanism of metal-insulator transition in honeycomb materials, and identifying ferro-axial order in ilmenite-type compounds. Regarding spin liquid crystals, we have achieved results including the discovery of giant magnetic-field-induced strains in chromium compounds, the discovery of colossal barocaloric effect in A-site ordered perovskites, and real-space observation of magnetic-quadrupole domains. We also succeeded in discovering new superconductors such as the anti-perovskite transition metal pnictide APd3P, the Pt-Bi-X system with a triangular lattice, and quasi-one-dimensional materials Sc6MTe2.
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| Free Research Field |
物性物理学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
電子が結晶構造の上に配置されると電子間相互作用の働きが微妙に変化し、その結果として電子の有する内部自由度（電荷・スピン・軌道・副格子）が複雑に絡まり合った多彩な状態が形成されることが分かりました。この電子状態は、非自明な対称性の破れで特徴づけられており、それに応じて電場・磁場・光・熱などに対して特徴的な応答を示します。また、圧力・磁場などの外場をかけることで、異なる電子状態間を制御することにも成功しました。こうした性質を示す物質は、反強磁性スピントロニクスや量子情報技術の基盤材料として有望であり、将来の豊かな社会の実現に役立つことが期待されます。
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