2021 Fiscal Year Annual Research Report
Toward realization of honeycomb-structure quantum liquid and study of excitations
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19H01836
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
北川 健太郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 講師 (90567661)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松林 和幸 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10451890)
平岡 奈緒香 (太田奈緒香) 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (40758827)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ランタノイド / ボーズアインシュタイン凝縮 / 量子スピン液体 / 高圧物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度は、前年度に新たに発見したランタノイド擬スピン1/2ハニカム化合物の新物性・新物質を詳らかに調べ発表することに注力した。具体的には、(i)ハイゼンベルグ擬二次元反強磁性体YbCl3において高磁場下の傾角反強磁性に関連したボゾンのボーズアインシュタイ ン凝縮(BEC)描像を確立し、その臨界性、次元性を調べることと、(ii)新しいSm3+のハニカム格子磁性体Cu3SmTe3の基礎物性を明らかにし、キタエフ物性を訴求する研究である。(i)の常圧下の研究は2021年3月の日本物理学会で今田が発表済みであるが、今年度も引き続き臨界磁場(量子臨界点)近傍のNMR実験を遂行し、BECの次元性と3次元長距離秩序の関係を微視的実験の立場から明らかにした(北川・今田)。また、予備実験で顕著な圧力依存が判明したので、前年度までに開発した精密な高圧磁化測定技術（論文3件）により高圧下磁気相図の作成を行った(平岡)。(ii)のSmハニカム化合物は、Sm系として初めてのキタエフ候補物質の発見の可能性がある。正しい結晶構造の同定を初めて報告したほか、良質な単結晶の育成に成功した（2022年3月日本物理学会）。これまでの物性評価から、キタエフ型相互作用発現の舞台であるJ=5/2のΓ7基底二重項に近い状態が実現していることは確認されたため、第一段階はクリアーしたと言えるが基底状態はまだ決定できていない。今後、キタエフ性が見いだされれば、候補物質の少なさから閉塞感のあるキタエフ系研究に大きな波及効果が期待される。現在のところ、それを否定する実験結果はない。後継の研究課題で明らかにしたい。これらの研究は現在論文執筆中である。
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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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