2022 Fiscal Year Annual Research Report
Probing and controlling topological superconductivity under vector magnetic field and pressure
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20F20020
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
米澤 進吾 京都大学, 理学研究科, 准教授 (30523584)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
HU YAJIAN 京都大学, 理学研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2020-09-25 – 2023-03-31
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| Keywords | 磁気光学カー効果 / カイラル超伝導 / トポロジカル超伝導 / カゴメ格子金属 / 電荷秩序 / ベクトル磁場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、トポロジカル物質における対称性の検出と制御に着眼し、特に時間反転対称性の破れを高感度に検出できる磁気光学カー効果の測定手法の導入とそれを用いた非自明な時間反転対称性の破れの検出を目指した研究を行ってきた。ここで、ここで、時間反転対称性が破れた状態とは、「仮想的に時間を"逆回し"にしたときに元と同じ状態とならない」場合を指し、多くは磁気秩序が生じた場合に該当する。しかし、一部の興味深い物質では、磁気的な秩序でないにもかかわらず時間反転対称性を破るという非自明な現象が起こり、基礎・応用両方の観点から注目に値する。
これまでに高感度磁気光学カー効果測定手法の導入はほぼ完了し、2022年度は、カゴメ格子を持つ金属CsV3Sb5に対して行ってきた高感度磁気光学カー効果測定の研究を継続しながら、論文執筆に取り組んだ。この物質は94Kで電荷秩序、3Kで超伝導を示すが、我々は電荷秩序相において時間反転対称性が破れていることを示す結果を得た。この論文は雑誌に投稿し、プレプリントサーバーにもアップロードした（https://arxiv.org/abs/2208.08036）。その後、他のグループから異なる実験結果も報告されたため、現在は実験結果を精査し再投稿に向けて作業を進めている段階である。
ほかに、CsV3Sb5に関しては、ベクトル磁場印加装置を用い、磁場方向制御下での比熱測定を超伝導状態において行った。その結果、上部臨界磁場が非自明な6回振動と2回振動を示すことを明らかにし、これは極めて特異な超伝導秩序変数の実現を示唆している。こちらについても論文を投稿中（https://arxiv.org/abs/2303.11072）である。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] High resolution Kerr-effect study for detecting time-reversal symmetry breaking in unconventional ordered states2022
Author(s)
S. Yamane, Y. Hu, G. Mattoni, Y. Li, Y. Yao, Z. Wang, J. Wang, C. Farhang, J. Xia, S. Yonezawa, Y. Maeno
Organizer
The 29th International Conference on Low Temperature Physics (LT29)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Polar Kerr effect study on the time-reversal symmetry-breaking charge density wave in the Kagome superconductor CsV3Sb52022
Author(s)
Yajian Hu, Soichiro Yamane, Giordano Mattoni, Keito Obata, Yongkai Li, Yugui Yao, Zhiwei Wang, Jingyuan Wang, Camron Farhang, Jing Xia, Shingo Yonezawa, Yoshiteru Maeno
Organizer
The 29th International Conference on Low Temperature Physics (LT29)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Polar Kerr effect study on the time-reversal symmetry-breaking in the charge density wave of CsV3Sb2022
Author(s)
Yajian Hu, Soichiro Yamane, Giordano Mattoni, Keito Obata, Yongkai Li, Yugui Yao, Zhiwei Wang, Jingyuan Wang, Camron Farhang, Jing Xia, Shingo Yonezawa, Yoshiteru Maeno
Organizer
OSS2022 "Oxide Superconducting Spintronics Workshop 2022"
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Developments of magneto-optic Kerr-effect measurement techniques for detecting time-reversal symmetry breaking2022
Author(s)
S. Yamane, Y. Hu, G. Mattoni, Y. Li, Y. Yao, Z. Wang, J. Wang, C. Farhang, J. Xia, S. Yonezawa, Y. Maeno
Organizer
OSS2022 "Oxide Superconducting Spintronics Workshop 2022"
Int'l Joint Research
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[Presentation] 磁気光学Kerr効果測定によるカゴメ金属CsV3Sb5の時間反転対称性の破れの検出2022
Author(s)
山根聡一郎, Yajian Hu, 木村直博, 小畑慶人, Giordano Mattoni, Yongkai Li, Yugui Yao, Zhiwei Wang, Jingyuan Wang, Camron Farhang, Jin Xia, 前野悦輝, 米澤進吾
Organizer
日本物理学会2022年秋季大会
