2020 Fiscal Year Annual Research Report
Rotational symmetry breaking in strongly correlated quantum matters
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18H05227
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
松田 祐司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50199816)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
笠原 成 京都大学, 理学研究科, 特定准教授 (10425556)
笠原 裕一 京都大学, 理学研究科, 准教授 (10511941)
柳瀬 陽一 京都大学, 理学研究科, 教授 (70332575)
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| Project Period (FY) |
2018-06-11 – 2023-03-31
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| Keywords | スピンー軌道モット絶縁体 / 量子臨界点 / 近藤絶縁体 / 量子振動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年は、(1)スピンー軌道モット絶縁体Sr2IrO4におけるアナポール秩序状態、(2)鉄系超伝導体FeSeの量子臨界点近傍における異常輸送現象、(3)近藤絶縁体YbB12の高磁場における量子振動の研究を主として行った。
(1)では、スピンー軌道絶縁体Sr2IrO4の磁場中トルクの角度回転の精密測定を行い、この系においてネール点以上で回転対称性が破れていることを示し、磁気弾性測定の結果と併せて、原子核理論でこれまで提唱されていたアナポール秩序状態が実現していることを提案した。 (2)では、鉄系超伝導体FeSeにおいてSe置換することにより現れるネマティック量子臨界点近傍における電子輸送特性を調べ、銅酸化物や重い電子系物質の反強磁性量子臨界点近傍と類似した電子輸送特性、例えば非フェルミ液体現象を観測した。 (3)では、近藤絶縁体YbB12において強磁場電気抵抗測定、磁気トルク測定を行い、量子振動を精密に解析しすることで、この振動が中性フェルミオンから来ている可能性を議論した。
これらはすべて本研究プロジェクトの主目的と完全に合致している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究では、アナポール秩序、ネマティック量子臨界点近傍の異常電子輸送、近藤絶縁体における中性フェルミオンなど、当初予期していなかった新しい発見が次々とあった。したがって当初の計画以上に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
鉄系超伝導体において観測された高磁場超伝導相の起源を解明する。特に、FeSeにおいて期待されるFFLO状態との関係を明らかにする。さまざまな格子系（蜂の巣格子、三角格子、カゴメ格子）物質の量子スピン液体状態における素励起の性質を明らかにする。特に半整数熱量子ホール効果が観測されたキタエフ物質α-RuCl3においてさまざまな磁場方向について測定し、トポロジカル・チャーン数の角度依存性を明らかにすることで、マヨラナ粒子のもつトポロジーを決定する。近藤絶縁体における中性フェルミオン励起をYbB12以外の物質で探索し、それに対する磁気秩序などの影響を調べる。
これらはすべて、本プロジェクトの回転対称性の破れの研究と密接に関連したテーマである。
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