2021 Fiscal Year Annual Research Report
DC Electric Field and Current: Novel Control Parameters for Strongly Correlated Electron Systems
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17H06136
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
前野 悦輝 京都大学, 理学研究科, 教授 (80181600)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 文彦 久留米工業大学, 工学部, 教授 (40231477)
寺崎 一郎 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (30227508)
菊川 直樹 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究拠点, 主幹研究員 (00442731)
吉田 鉄平 京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (10376600)
岡崎 竜二 東京理科大学, 理工学部物理学科, 准教授 (50599602)
鈴木 孝至 広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 教授 (00192617)
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| Project Period (FY) |
2017-05-31 – 2022-03-31
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| Keywords | 非平衡定常状態 / NESS / ルテニウム酸化物 / モット絶縁体 / 熱電現象 / 赤外線サーモグラフィー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
定常電流による非平衡定常状態（NESS）での新奇現象と候補物質の研究を進め、発熱効果に伴う技術的課題の克服も進めた。
【１．ルテニウム酸化物 Ca2RuO4の電流効果】非線形伝導、熱電効果、格子変形効果、局所分域構造イメージング、マイクロ光電子分光などの研究成果をまとめた。電流下でのペルチェ係数の異常増加、レーザー変位計を用いた熱膨張の過渡現象、熱拡散係数の非線形性についても機構理解を深め論文発表した。電気二重層トランジスタ構造で、長時間電場印加による金属化現象を明らかにした。国際会議にて電流下での電気・熱輸送現象のレヴュー講演と、ジュール発熱効果の赤外イメージングの招待講演を行った。
【２．電流の下での物性測定技術】通電による発熱下での磁化測定プロトコルを確立し、Ca2RuO4のる磁化に対する確度の高い結果を日本物理学会で発表した（論文執筆中）。パルス電場を用い、比較的大きな電流のもとでも150 K近い低温まで発熱の効果を抑えた電気抵抗測定に成功した。
【３．関連酸化物での非平衡定常現象】擬2次元有機導体での導電率の非線形性の発散を見出し、ジュール発熱ではなく、電荷秩序に伴う電気四重極モーメントの揺らぎで説明して論文発表した。電流方向と共に反転する非相反導電現象がポーラー半導体で注目されているのに関連して、Ca3Ru2O7のメタ磁性テクスチャー相がポーラー反強磁性金属であることを論文発表した。超伝導体Sr2RuO4の各結晶軸方向に電流を流して上部臨界磁場を詳しく調べ、従来の磁束運動の効果以外に、低温での新たな超伝導相に対応する変化を検出して論文投稿した（審査中）。
【４】2021年5月にオンライン戦略研究会を行い、１2月に京都でハイブリッド国際会議を共催した。国際公募によるPD2名はCOVID-19で来日が遅れたが、12月に来日して京都大および東京理科大で活動した
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Unveiling unconventional magnetism at the surface of Sr2RuO42021
Author(s)
R. Fittipaldi, R. Hartmann, M. T. Mercaldo, S. Komori, A. Bjorlig, W. Kyung, Y. Yasui, T. Miyoshi, L.A.B.O. Olthof, C.M.P. Garcia, V. Granata, I. Keren, W. Higemoto, A. Suter, T. Prokscha, A. Romano, C. Noce, C. Kim, Y. Maeno, E. Scheer, B. Kalisky, J. Robinson, M. Cuoco, Z. Salman, A. Vecchione, A. Di Bernardo
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 12
Pages: 5792-1-9
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Electronically driven spin-reorientation transition of the correlated polar metal Ca3Ru2O72021
Author(s)
I. Markovic, M.D. Watson, O.J. Clark, F. Mazzola, E.A. Morales, C.A. Hooley, H. Rosner, C.M. Polley, T. Balasubramanian, S. Mukherjee, N. Kikugawa, D.A. Sokolov, A.P. Mackenzie, and P.D.C. King
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences
Volume: 117
Pages: 15524-15529
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Polar Kerr effect study on the time-reversal symmetry-breaking charge ordered state in Kagome superconductor CsV3Sb52022
Author(s)
Yajian Hu, 山根聡一郎, Giordano Mattoni, 矢田歌菜絵, Yongkai Li, Yugui Yao, Zhiwei Wang, Jingyuan Wang, Camron Farhang, Jing Xia, 米澤進吾, 前野悦輝
Organizer
日本物理学会第77回年次大会（2022年）, 2022年3月15-19日 [オンライン]
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[Presentation] 磁気Kerr効果測定による超伝導体の時間反転対称性の破れの探索2022
Author(s)
山根聡一郎, Yajian Hu, 小畑慶人, Giordano Mattoni, Yongkai Li, Yugui Yao, Zhiwei Wang, Jingyuan Wang, Camron Farhang, Jin Xia, 米澤進吾, 前野悦輝
Organizer
日本物理学会第77回年次大会（2022年）, 2022年3月15-19日 [オンライン]
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[Presentation] 歪によるSr2RuO4の超伝導と時間反転対称性破れの転移の分裂2021
Author(s)
V. Grinenko, S. Ghosh, R. Sarkar, J-C. Orain, A. Nikitin, M. Elender, D. Das, Z. Guguchia, F. Br?ckner, M. E. Barber, J. Park, 菊川直樹, J. S. Bobowski, 三好拓人, D. A. Sokolov, R. Gupta, B. Zinkl, M. Sigrist, 前野悦輝, A. P. Mackenzie, I, H. Luetkens, W. Hicks, R. Khasanov, H-H Klauss
Organizer
日本物理学会2021年秋季大会（2021年）, 2021年9月20-23日 [オンライン]
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[Presentation] 励起子絶縁体候補物質Ta2NiSe5の共鳴光電子分光2021
Author(s)
三田将隆, 湯澤祐介, 石田達拡, 宇陀慎太郎, 伊東和輝, 大槻太毅, 北村未歩, 中埜彰俊, 丸岡うらら, 寺崎一郎, 吉田鉄平
Organizer
日本物理学会2021年秋季大会（2021年）, 2021年9月20-23日 [オンライン]
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[Presentation] 層状遷移金属カルコゲナイドTa2PdSe6の角度分解光電子分光2021
Author(s)
大槻太毅, 石田達拡, 三田将隆, 伊東和輝, 宇陀愼太郎, 北村未歩, 中埜彰俊, 丸岡うらら, 寺崎一郎, 吉田鉄平
Organizer
日本物理学会2021年秋季大会（2021年）, 2021年9月20-23日 [オンライン]
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[Presentation] 籠状超伝導体BaIr2Ge7の電子構造における電子-格子相互作用2021
Author(s)
石田達拡, 大槻太毅, 北村未歩, 堀場弘司, 組頭広志, 保井晃, 池永英司, 石田茂之, 伊豫彰, 永崎洋, 川島健司, 柳陽介, 吉田鉄平
Organizer
日本物理学会2021年秋季大会（2021年）, 2021年9月20-23日 [オンライン]
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[Presentation] Ruナノシートの光電子分光：基板依存性2021
Author(s)
伊東和輝, 大槻太毅, 石田達拡, 三田将隆, 宇陀愼太郎, 小寺健二郎, 木内久雄, 豊田智史, 福田勝利, 堀場弘司, 組頭広志, 吉田鉄平
Organizer
日本物理学会2021年秋季大会（2021年）, 2021年9月20-23日 [オンライン]
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[Presentation] 最適ドープBi2Sr2CaCu2O8+δの正常・異常自己エネルギー解析2021
Author(s)
宇陀愼太郎, 大槻太毅, 山脇一真, 有田将司, 生天目博文, 出田真一郎, 田中清尚, 笹川崇男, 藤森淳, 組頭広志, 小野寛太, 吉田鉄平
Organizer
日本物理学会2021年秋季大会（2021年）, 2021年9月20-23日 [オンライン]
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[Presentation] Nd1-xYxCo2Zn20における弾性ソフト化のY置換効果2021
Author(s)
石井勲, 梅野寛大, 湯浅直輝, 鈴木健人, 蔵田湧紀, 和田侑樹, 山本理香子, 鬼丸孝博, 野原実, 鈴木孝至
Organizer
日本物理学会2021年秋季大会（2021年）, 2021年9月20-23日 [オンライン]
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