2020 Fiscal Year Annual Research Report
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18H01165
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
近藤 猛 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40613310)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 健太 広島大学, 大学院先進理工系科学研究科, 准教授 (00774001)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | トポロジカル物性 / 光電子分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
強いスピン軌道相互作用と強い電子相関とを兼ね備えて発現する新規量子物性の開拓を角度分解光電子分光(ARPES)による電子構造の直接観測から行った。特に、最も複雑な磁性「悪魔の階段」を示す物質として知られているセリウムアンチモンの詳細な電子構造を解明した。この磁性状態では、Ce の局在4f 結晶場による磁気モーメントが異常に長周期な反強磁性構造を組み、その配列が温度磁場圧力といった外部パラメータによって逐次的に変化する。また輸送特性の変化や半金属的な電子バンド構造の劇的な再構成が観測されるなど、磁気相転移に伴って伝導電子の振る舞いが大きく変化することが知られている。これらの振る舞いの原因として、局在4f 結晶場と伝導電子の間における強い相互作用が示唆されていた。これまで我々は、伝導電子が長周期で配列したスピンと強く相互作用していること、さらに伝導電子が擬ギャップ状態を形成することが「悪魔の階段」を引き起こす要因となっていることを示した。本研究でさらに我々は、「多極子ポーラロン」という新しい準粒子が実現していることを解明した。この準粒子状態は、局在4f電子による結晶場励起に由来したボゾンと伝導電子との電子ボゾン結合によって形成される。さらに、「悪魔の階段」における準粒子の温度変化を追跡する実験を行った結果、多極子ポーラロンが磁気配列の変調に合わせながら電子ボゾン結合の強さを自在に変化させていることを明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(24 results)
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[Journal Article] Selective observation of surface and bulk bands in polar WTe2 by laser-based spin- and angle-resolved photoemission spectroscopy2022
Author(s)
Yuxuan Wan, Lihai Wang, Kenta Kuroda, Peng Zhang, Keisuke Koshiishi, Masahiro Suzuki, Jaewook Kim, Ryo Noguchi, C_dric Bareille, Koichiro Yaji, Ayumi Harasawa, Shik Shin, Sang-Wook Cheong, Atsushi Fujimori, and Takeshi Kondo
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 105
Pages: 085421(1-7)
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Large anomalous Hall effect induced by weak ferromagnetism in the noncentrosymmetric antiferromagnet CoNb3S62022
Author(s)
Hiroaki Tanaka, Shota Okazaki, Kenta Kuroda, Ryo Noguchi, Yosuke Arai, Susumu Minami, Shinichiro Ideta, Kiyohisa Tanaka, Donghui Lu, Makoto Hashimoto, Viktor Kandyba, Mattia Cattelan, Alexei Barinov, Takayuki Muro, Takao Sasagawa, and Takeshi Kondo
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 105
Pages: L121102(1-7)
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Multipole polaron in the devil’s staircase of CeSb2022
Author(s)
Y. Arai, Kenta Kuroda, T. Nomoto, Z. H. Tin, S. Sakuragi, C. Bareille, S. Akebi, K. Kurokawa, Y. Kinoshita, W.-L. Zhang, S. Shin, M. Tokunaga, H. Kitazawa, Y. Haga, H. S. Suzuki, S. Miyasaka, S. Tajima, K. Iwasa, R. Arita and Takeshi Kondo
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Journal Title
Nature Materials
Volume: 21
Pages: 410-415
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Visualization of the strain-induced topological phase transition in a quasi-one-dimensional superconductor TaSe32021
Author(s)
Chun Lin, Masayuki Ochi, Ryo Noguchi, Kenta Kuroda, Masahito Sakoda, Atsushi Nomura, Masakatsu Tsubota, Peng Zhang, Cedric Bareille, Kifu Kurokawa, Yosuke Arai, Kaishu Kawaguchi, Hiroaki Tanaka, Koichiro Yaji, Ayumi Harasawa, Makoto Hashimoto, Donghui Lu, Shik Shin, Ryotaro Arita, Satoshi Tanda and Takeshi Kondo
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Journal Title
Nature Materials
Volume: 20
Pages: 1093-1099
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] 高繰り返し10.7eV レーザーによる時間・スピン・角度分解光電子分光装置の開発と非占有スピン偏極電子状態の観測2022
Author(s)
川口海周, 黒田健太, 福島優斗, 趙智剛, 谷峻太郎, 田中宏明, 原沢あゆみ, 飯盛拓嗣, 野口亮, K. A. Kokh, O. E. Tereshenko, 木村昭夫, 矢治 光一郎, 辛埴, 小森文夫, 小林洋平, 近藤猛
Organizer
表面・界面スペクトロスコピー2021
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[Presentation] The electronic states of layered phosphides EuP3 and SrP3 studied by ARPES2022
Author(s)
万宇軒, 黒田健太, C_dric Bareille, 石田行章, メイヨーアレックス浩, 高橋英史, Mohammad Saeed Bahramy, Chun Lin, 新井陽介, 田中宏明, Yuyang Dong, Makoto Hashimoto, Donghui Lu, 室隆桂之, 石渡晋太郎, 近藤猛
Organizer
日本物理学会第76回年次大会
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[Presentation] 時間・スピン・角度分解光電子分光によるスピン偏極したBi(111)表面状態の観測2022
Author(s)
福島優斗, 川口海周, 黒田健太A, 田中宏明, 原沢あゆみ, 飯盛拓嗣, 趙智剛, 谷峻太郎, 矢治光一郎B, 辛埴C, 小森文夫, 小林洋平, 近藤猛
Organizer
日本物理学会第76回年次大会
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[Presentation] ARPESで解明する少数キャリア半金属CeAsの電子状態の温度依存性2022
Author(s)
新井陽介, 黒田健太, 野本拓也, 平井大悟郎, 片山和郷, 筒井智嗣, 田中宏明, 有田将史, 辛埴, 久保田正人, 芳賀芳範, 鈴木博之, 宮坂茂樹, 田島節子, 有田亮太, 近藤猛
Organizer
日本物理学会第76回年次大会
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[Presentation] 角度分解光電子分光で解明する多層型銅酸化物超伝導体の反強磁性秩序と超伝導状態の関係2022
Author(s)
黒川輝風, 大久保卓, Z. Yang, 野村肇宏, 小濱芳允, 國定聡, 酒井志朗, 関根遼太郎, 鶴川智一, 菊川樹, C. Lin, 黒田健太, T. K. Kim, M. Wattson, C. Cacho, 辛埴, 遠山貴己, 常盤和靖, 近藤猛
Organizer
日本物理学会第76回年次大会
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[Presentation] Electronic structures of Gd-based skyrmion materials revealed by angle-resolved photoemission spectroscopy2022
Author(s)
Yuyang Dong, Masayuki Ochi, Yosuke Arai, Kenta Kuroda, Natsumi Tanaka, Ryu Nakachi, Yuxuan Wan, Donghui Lu, Makoto Hashimoto, Matthew Watson, Cephise Cacho, Takayuki Muro, Ryuji Higashinaka, Yuji Aoki, Tatsuma D. Matsuda, Takeshi Kondo
Organizer
日本物理学会第76回年次大会
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[Presentation] 時間・スピン・角度分解光電子分光装置の開発とスピン偏極表面状態の光励起ダイナミクス観測2021
Author(s)
川口海周, 黒田健太, 福島 優斗, 田中宏明, 原沢あゆみ, 飯盛拓嗣, 趙智剛, 谷峻太郎, K. A. Kokh, O. E. Tereshenko, 木村昭夫, 矢治 光一郎, 辛埴, 小森文夫, 小林洋平, 近藤猛
Organizer
第35回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
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[Presentation] Electronic structure of α-EuP3 revealed by angle-resolved photoemission spectroscopy2021
Author(s)
万宇軒, 黒田健太, C_dric Bareille, 石田行章, メイヨーアレックス浩, 高橋英史, Mohammad Saeed Bahramy, Chun Lin, 新井陽介, 田中宏明, Yuyang Dong, Makoto Hashimoto, Donghui Lu, 室隆桂之, 石渡晋太郎, 近藤猛
Organizer
日本物理学会2021年秋季大会
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[Presentation] 高繰り返し 1-MHz 遠紫外 10.7-eV レーザーを取り入れた時間・スピン・角度分解光電子分光装置の開発2021
Author(s)
黒田健太, 川口海周, 福島優斗, 趙智剛, 谷峻太郎, 田中宏明, 原沢あゆみ, 飯盛拓嗣, 野口亮, 矢治光一郎, 藤澤正美, 辛埴, 小森文夫, 小林洋平, 近藤猛
Organizer
日本物理学会2021年秋季大会
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[Presentation] 時間・スピン・角度分解光電子分光によるスピン偏極電子状態の光励起ダイナミクスの観測2021
Author(s)
川口海周, 福島優斗, 黒田健太, 田中宏明, 原沢あゆみ, 飯盛拓嗣, 趙智剛, 谷峻太郎, K. A. Kokh, O. E. Tereshchenko, 木村昭夫, 矢治光一郎, 辛埴, 小森文夫, 小林洋平, 近藤猛
Organizer
日本物理学会2021年秋季大会
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[Presentation] ARPES・非弾性X線散乱・レーザーラマン分光で研究する少数キャリア半金属CeAsの結晶場-フォノン結合2021
Author(s)
新井陽介, 黒田健太, 筒井智嗣, 平井大悟郎, 片山和郷, 野本拓也, 辛埴, 久保田正人, 芳賀芳範, 鈴木博之, 宮坂茂樹, 田島節子, 有田亮太郎, 近藤猛
Organizer
日本物理学会2021年秋季大会
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[Presentation] 時間・スピン・角度分解電子分光による非占有電子状態の観測とチャープ調整による高時間分解能化2021
Author(s)
福島優斗, 川口海周, 黒田健太, 田中宏明, 原沢あゆみ, 飯盛拓嗣, 趙智剛, 谷峻太郎, 矢治光一郎, 笹川崇男, 辛埴, 小森文夫, 小林洋平, 近藤猛
Organizer
日本物理学会2021年秋季大会
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