2017 Fiscal Year Annual Research Report
Experimental observation and development of the novel quantum phenomena originating from the Dirac/Weyl fermions in the bulk materials
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16H06114
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
村川 寛 大阪大学, 理学研究科, 助教 (40611744)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ワイル半金属 / スピン分裂キャリア / ランダウ準位 / 量子振動 / カイラルアノマリー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ワイル半金属NbAsの大型単結晶を合成し、阪大強磁場センターにおいて様々な磁場方向下で量子振動を測定し、位相を解析することによりワイル点ペアを含む系のランダウ準位構造について詳しく調べた。その結果、磁場方位によって系のトポロジーは変化しないにも関わらず、量子振動の位相は0かπのどちらかの値を取ることと、その間の変化が不連続であることを観測した。この結果は、ゼロモードの数と量子振動の位相との間に従来系のような単純な対応関係が成立しないことを意味しており、ワイル半金属ではフェルミ準位によって量子振動の位相が変化するために、ベリー位相との対応が非自明であることを示している。
また、様々な結晶軸方向に試料を切り出して針状に整形し、形状効果を排除した状態でカイラルアノマリーに起因する負の磁気抵抗効果の測定を行った。その効果は面間において明瞭に観測され、角度依存性の測定から結晶軸（電場方向に平行）からわずかにずれた磁場方向で極小値を取る結果が得られた。これは、カイラリティの異なるワイル点を結ぶ方向に対して磁場方向と電場方向との射影成分を考えると定量的に説明できるものであり、これまで1次元系でのみ考えられていたカイラルアノマリーを3次元系に拡張した場合に期待される結果である。3次元系では、電場と磁場によってカイラル粒子のエネルギー縮退を破った場合には電場磁場方向とは関係なくキャリアポンピングが起こりうることを示唆する結果でもある。
これらのように、3次元系のワイル粒子について従来の理論研究で予想されていなかった基本的な性質を実験的に明らかにすることに成功した。
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| Research Progress Status |
平成29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 |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Nanoscale ice-type structural fluctuation in spinel titanates2018
Author(s)
S. Torigoe, T. Hattori, K. Kodama, T. Honda, H. Sagayama, K. Ikeda, T. Otomo, H. Nitani, H. Abe, H. Murakawa, H. Sakai, and N. Hanasaki
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 98
Pages: 134443
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] キャント型反強磁性体BaMnSb2におけるバルク半整数量子ホール効果の観測2019
Author(s)
藤村飛雄吾, 酒井英明, 近藤雅起, 栗原綾佑, 三宅厚志, 徳永将史, 木田孝則, 萩原政幸, 鶴田圭吾, 村川寛, 花咲徳亮
Organizer
日本物理学会第74回年次大会
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[Presentation] 角度分解光電子分光によるTaAsの電子構造2019
Author(s)
島岩泰暉, 密岡拓心, 村川寛, 駒田盛是, 横井滉平, 酒井英明, 花咲徳亮, 有田将司, E.F. Schwier, 島田賢也, 生天目博文, 溝川貴司
Organizer
日本物理学会第74回年次大会
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[Presentation] p型/n型SnSeにおける外部圧力を利用したバレー構造と熱電特性の制御2019
Author(s)
西村拓也, 酒井英明, 森仁志, 秋葉和人, 臼井秀知, 越智正之, 黒木和彦, 三宅厚志, 徳永将史, 上床美也, 片山敬介, 坂本拓也, 村川寛, 花咲徳亮
Organizer
日本物理学会第74回年次大会
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[Presentation] 角度分解光電子分光で観測されたTaAsのTa終端における電子構造2018
Author(s)
密岡拓心, 岡本陽平, 溝川貴司, 村川寛, 駒田盛是, 横井滉平, 酒井英明, 花咲徳亮, E.F.Schwier, 島田賢也, 生天目博文
Organizer
日本物理学会2018年秋季大会
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[Presentation] PbTeにおける“Diracness”の評価とその圧力依存性2018
Author(s)
秋葉和人, 三宅厚志, 酒井英明, 片山敬介, 村川寛, 花咲徳亮, 鷹岡貞夫, 中西良樹, 吉澤正人, 小林達生, 徳永将史
Organizer
日本物理学会2018年秋季大会
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