2023 Fiscal Year Annual Research Report
Precision measurements of quantum liquid crystals
Project Area | Physical Properties of Quantum Liquid Crystals |
Project/Area Number |
19H05824
|
Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
Principal Investigator |
花栗 哲郎 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (40251326)
|
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 卓 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (70354214)
笠原 成 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 教授 (10425556)
芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
清水 康弘 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (00415184)
廣理 英基 京都大学, 化学研究所, 准教授 (00512469)
和達 大樹 兵庫県立大学, 理学研究科, 教授 (00579972)
|
Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
|
Keywords | 量子液晶 / ネマティシティ / 超伝導 / 量子スピン系 / 走査型トンネル顕微鏡 / 輸送特性 / 超高速分光 |
Outline of Annual Research Achievements |
電荷液晶に関して、様々な物質で電荷液晶に関連する現象を見出した。カゴメ超伝導体CsV3Sb5における弾性抵抗測定および磁気トルク測定により、電流ループ秩序状態を示唆する奇パリティの量子液晶状態を見出した。また、分光イメージングSTMにより、ノーダルライン半金属ZrSiS、NaAlSiでそれぞれネマテック、スメクティックな電荷液晶状態を発見した。 スピン液晶に関しては、キタエフ量子スピン候補物質RuCl3におけるマヨラナ準粒子発現に関する知見が深まった。低エネルギー励起の磁場角度分解精密比熱測定を希釈冷凍機温度まで拡張した結果、熱ホール効果の符号反転と関連するギャップレス励起を見出した。この結果は、マヨラナ準粒子の存在を決定づける。この他、NMR実験を高純度試料や低磁場の磁気秩序相で行った。また、希土類化合物における量子スピン起源の結晶非整合磁気構造探索に成果があった。 電子対液晶では、いわゆるボゴリューボフフェルミ面が期待されている正方晶Fe(Se,S)の面内磁場下での強磁場輸送測定から、熱的渦糸液体から量子渦糸液体へのクロスオーバーと、ガウス型揺らぎとは異なる巨大な超伝導揺らぎの存在を明らかにした。また、グラフェン上に作製した単層NbSe2超伝導体のボゴリューボフ準粒子干渉効果から、グラフェンとNbSe2の捻り角によって超伝導状態を制御可能であることを発見した。 手法開発では、大型施設であるX線自由電子レーザーを用いないで軟X線領域の超高速時間分解測定を行うための実験室系高次高調波発生のビームライン建設を終え、実際に高次高調波の観測に成功した。60 eV程度までの軟X線パルスが得られている。また、THz-STMの時間分解能評価を行い、THzパルスのみで約30 pAのトンネル電流の直流成分が得られること、時間分解能250 fsが得られることを確認した。
|
Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
-
[Journal Article] Zero-point entropies of spin-jam and spin-glass states in a frustrated magnet2024
Author(s)
C. Piyakulworawat, A. Thennakoon, J. Yang, H. Yoshizawa, D. Ueta, T. J. Sato, K. Sheng, W.-T. Chen, W.-W. Pai, K. Matan, and S.-H. Lee
-
Journal Title
Physical Review B
Volume: 109
Pages: 104420
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Magnetic Supramolecular Spherical Arrays: Direct Formation of Micellar Cubic Mesophase by Lanthanide Metallomesogens with 7‐Coordination Geometry2024
Author(s)
N. Komiyama, T. Ohkubo, Y. Maeda, Y. Saeki, N. Ichikuni, H. Masu, H. Kanoh, K. Ohara, R. Takahashi, H. Wadati, H. Takagi, Y. Miwa, S. Kutsumizu, K. Kishikawa, and M. Kohri
-
Journal Title
Advanced Science
Volume: 2024
Pages: 2309226
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
[Journal Article] Majorana-fermion origin of the planar thermal Hall effect in the Kitaev magnet α-RuCl32024
Author(s)
K. Imamura, S. Suetsugu, Y. Mizukami, Y. Yoshida, K. Hashimoto, K. Ohtsuka, Y. Kasahara, N. Kurita, H. Tanaka, P. Noh, J. Nasu, E.-G. Moon, Y. Matsuda and T. Shibauchi
-
Journal Title
Science Advances
Volume: 10
Pages: eadk3539
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
[Journal Article] Investigation of deterministic and cumulative nature in helicity-dependent optical switching of ferrimagnetic Gd-Fe-Co films2024
Author(s)
T. Ohkochi, R. Takahashi, H. Fujiwara, H. Takahashi, R. Adamg, U. Parlakh, K. Yamamoto, H. Osawa, M. Kotsugi, A. Tsukamoto, H. Wadati, A. Sekiyama, C. M. Schneider, M. Tsunoda, S. Suga, T. Kinoshita
-
Journal Title
Journal of Magnetism and Magnetic Materials
Volume: 593
Pages: 171854-171854
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
[Journal Article] Evidence for an odd-parity nematic phase above the charge-density-wave transition in a kagome metal2024
Author(s)
T. Asaba, A. Onishi, Y. Kageyama, T. Kiyosue, K. Ohtsuka, S. Suetsugu, Y. Kohsaka, T. Gaggl, Y. Kasahara, H. Murayama, K. Hashimoto, R. Tazai, H. Kontani, B. Ortiz, S. Wilson, Q. Li, H. Wen, T. Shibauchi and Y. Matsuda
-
Journal Title
Nature Physics
Volume: 20
Pages: 40-46
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
[Journal Article] Magnetic structure and Kondo lattice behavior in CeVGe3: An NMR and neutron scattering study2023
Author(s)
C. Chaffey, H. C. Wu, Hanshang Jin, P. Sherpa, Peter Klavins, M. Avdeev, S. Aji, R. Shimodate, K. Nawa, T. J. Sato, V. Taufour, and N. J. Curro
-
Journal Title
Physical Review B
Volume: 108
Pages: 115163
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
[Journal Article] Spin fluctuations from Bogoliubov Fermi surfaces in the superconducting state of S-substituted FeSe2023
Author(s)
Z.-Y. Yu, K. Nakamura, K. Inomata, X.-L. Shen, T. Mikuri, K. Matsuura, Y. Mizukami, S. Kasahara, Y. Matsuda, T. Shibauchi, Y. Uwatoko, N. Fujiwara
-
Journal Title
Communications Physics
Volume: 6
Pages: 175
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
[Journal Article] Expanded quantum vortex liquid regimes in the electron nematic superconductors FeSe1-xSx and FeSe1-xTex2023
Author(s)
M. Culo, S. Licciardello, K. Ishida, K. Mukasa, J. Ayres, J. Buhot, Y.-T. Hsu, S. Imajo, M. W. Qiu, M. Saito, Y. Uezono, T. Otsuka, T. Watanabe, K. Kindo, T. Shibauchi, S. Kasahara, Y. Matsuda, N. E. Hussey
-
Journal Title
Nature Communications
Volume: 14
Pages: 4150
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
[Journal Article] Chiral superconductivity in UTe2 probed by anisotropic low-energy excitations2023
Author(s)
K. Ishihara, M. Roppongi, M. Kobayashi, K. Imamura, Y. Mizukami, H. Sakai, P. Opletal, Y. Tokiwa, Y. Haga, K. Hashimoto, and *T. S hibauchi
-
Journal Title
Nature Communications
Volume: 14
Pages: 2966
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
[Journal Article] Two superconducting states with broken time-reversal symmetry in FeSe1-xSx2023
Author(s)
K. Matsuura, M. Roppongi, M. Qiu, Q. Sheng, Y. Cai, K. Yamakawa, Z. Guguchia, R. P. Day, K. M.Kojima, A. Damascelli, Y. Sugimura, M. Saito, T. Takenaka, K. Ishihara, Y. Mizukami, K. Hashimoto, Y. Gu, S. Guo, L. Fu, Z. Zhang, F. Ning, G. Zhao, G. Dai, C. Jin, J. W. Beare, G. M. Luke, Y. J. Uemura, and T. Shibauchi
-
Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences
Volume: 120
Pages: e2208276120
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Growth of self-integrated atomic quantum wires and junctions of a Mott semiconductor2023
Author(s)
T. Asaba, L. Peng, T. Ono, S. Akutagawa, I. Tanaka, H. Murayama, S. Suetsugu, A. Razpopov, Y. Kasahara, T. Terashima, Y. Kohsaka, T. Shibauchi, M. Ichikawa, R. Valenti, S. Sasa, and Y. Matsuda
-
Journal Title
Science Advances
Volume: 9
Pages: eabq5561
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Lattice constants and magnetism of L10-ordered FePt under high pressure2023
Author(s)
S. Sawada, K. Okai, H. Fukui, R. Takahashi, N. Ishimatsu, H. Maruyama, N. Kawamura, S. Kawaguchi, N. Hirao, T. Seki, K. Takanashi, S. Ohmura, and H. Wadati
-
Journal Title
Applied Physics Letters
Volume: 122
Pages: 152406
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-