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Search for unique materials of charge Kondo effect and novel superconductivity

Research Project

Project/Area Number 18K18734
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 13:Condensed matter physics and related fields
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Mukuda Hidekazu  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (90323633)

Project Period (FY) 2018-06-29 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords核磁気共鳴 / 超伝導 / 電子局所自由度 / 近藤効果 / 電荷近藤効果 / 原子価スキップ元素 / バレンススキップ / NMR
Outline of Final Research Achievements

We have studied novel physical properties that emerge when the local degrees of freedom of valences derived from the valence skip phenomenon are hybridized with conduction electron systems. An anomalous increase in the nuclear magnetic relaxation rate was observed at low temperatures in the case of Tl-doped PbTe, which is most promising candidate that may skip valences. As a result of comparative verification with the case of various dopants, it was found that anomalies in the electronic state are observed only when the dopant is Tl. It suggests this phenomena is very rare. We plan to continue to research anomalous materials with physical properties that are emerged when the fluctuation of the local degree of freedom of electrons.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

縮退した局在スピンと伝導電子の混成によって解明された近藤効果から半世紀を経た今、スピン以外の自由度が巨大な伝導電子の集団と混成したときに現れる新しいタイプの近藤効果が注目されている。本研究において、原子価スキップ現象による複数の価数(電荷)自由度が伝導電子と混成した電子状態揺らぎの異常を、核磁気共鳴を用いたミクロな視点から世界で初めて明らかにした。原子価スキップ現象が関連した現象はまだ未開拓の領域であり、本研究の萌芽的な成果は今後この現象が起因となる新しい超伝導機構の存在や熱電性能を向上させる可能性など、物性物理学の新概念を創出する可能性があり、今後のさらなる発展が期待される。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (72 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 1 results) Presentation (59 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 3 results)

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    • Author(s)
      S. Nishioka, T. Kouchi, F. Sakano, M. Yashima, H. Mukuda, M.Yogi, K. Yamaura, E. Takayama-Muromachi, S. Miyasaka, S.Tajima, H. Eisaki, A. Iyo, M. Kodani, T. Kakuto, J. -H. Lee, T. Kambe
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: in press

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      K. Yokoi, M. Yashima, H. Murakawa, H. Mukuda, K. Yamauchi, T. Oguchi, H. Sakai, and N. Hanasaki
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 102 Issue: 21 Pages: 214504-214504

    • DOI

      10.1103/physrevb.102.214504

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      T. Kouchi, M. Yashima, H. Mukuda, S. Ishida, H. Eisaki, Y. Yoshida, K. Kawashima, and A. Iyo
    • Journal Title

      JPS Conf. Proc.

      Volume: 30

    • DOI

      10.7566/jpscp.30.011051

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      R. Horikawa, M. Yashima, T. Matsumura, S. Maki, H. Mukuda, \km, H. Murakami, P. Walmsley, P. Giraldo-Gallo, T. H. Geballe, I. R. Fisher
    • Journal Title

      JPS Jpn. Conf. Proc. {\bf 30} (2020) 011127-1-5

      Volume: 30

    • DOI

      10.7566/jpscp.30.011126

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      Nojirino Asahi、Aki Masaya、Kawasaki Yu、Kishimoto Yutaka、Nakamura Koichi、Nakai Yusuke、Mito Takeshi、Yashima Mitsuharu、Mukuda Hidekazu、Kotegawa Hisashi、Sugawara Hitoshi
    • Journal Title

      JPS Conf. Proc.

      Volume: 30

    • DOI

      10.7566/jpscp.30.011050

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      T. Kouchi, M. Yashima, H. Mukuda, S. Ishida, H. Eisaki, Y. Yoshida, K. Kawashima, and A. Iyo,
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 88 Issue: 11 Pages: 113702-113702

    • DOI

      10.7566/jpsj.88.113702

    • NAID

      40022062616

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    • Journal Title

      Phys. Rev. B,

      Volume: 100 Issue: 9

    • DOI

      10.1103/physrevb.100.094509

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      H. Mukuda, T. Matsumura, S. Maki, M. Yashima, Y. Kitaoka, H. Murakami, K. Miyake, P. Giraldo-Gallo, T. H. Geballe, I. R. Fisher
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 87 Issue: 2 Pages: 023706-023706

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.023706

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      H. Mukuda, M. Yashima, T. Matsumura, S. Maki, Y. Kitaoka, K. Miyake, H. Murakami, P. Giraldo-Gallo, T. H. Geballe, I. R. Fisher
    • Journal Title

      J. Supercond. Nov. Magn.

      Volume: 10 Issue: 6 Pages: 4886-4886

    • DOI

      10.1007/s10948-018-4886-2

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  • [Presentation] 3層型銅酸化物Bi2223単結晶のCu-NMRによる超低ドープ域の新奇な磁気基底状態2021

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      髙間一平, 坂本拓矢, 八島光晴, 椋田秀和, 高橋英史, 佐々木菜絵, 山口隼平, 足立伸太郎, 石田茂之, 永崎洋, 内田慎一, 伊豫彰, 渡辺孝夫
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      日本物理学会(年次大会) 13aH1-8, オンライン, 3/12-15 (2021)
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      古和航, 八島光晴, 椋田秀和, 西出聡悟, S.Tanusilp, 早川純, 牟田浩明, 黒崎健
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      椋田秀和
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      椋田秀和, 古和航, 角谷卓海, 小松亮平, 小内貴祥, 西岡颯太郎, 八島光晴,西出聡悟, S. Tanusilp, 早川純, 牟田浩明, 黒崎健, 木方邦宏, 李哲虎
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      日本熱電学会 2020年9月 (S3A3)
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      古和航, 八島光晴, 椋田秀和, 西出聡悟A, S.TanusilpB, C, 早川純A, 牟田浩明B, 黒崎健B, C
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      西岡 颯太郎,小内 貴祥,八島 光晴,椋田 秀和,小谷 柾史A,角藤 壮A,李 智鉉A,神戸 高志
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 75As-NMR/NQR studies on new iron-arsenide superconductor LaFe2As2 emerged in heavily electron-doped regime2019

    • Author(s)
      T. Kouchi, M. Yashima, H. Mukuda, S. Ishida1, H. Eisaki1, K. Kawashima2, A. Iyo1
    • Organizer
      J-Physics conference
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High-Tc superconducting state on intercalated Lix(NH3)yFeSe probed by NMR2019

    • Author(s)
      S. Nishioka1, T. Kouchi1, M. Yashima1, H. Mukuda1, M. Kodani2, T. Kakuto2, J.-H Lee2, T. Kambe2,
    • Organizer
      J-Physics conference
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 過剰電子ドープ鉄系超伝導LaFe(As1-xPx)(O1-yHy)におけるFermi面制御とスピン揺らぎ2019

    • Author(s)
      鈴木一弘, 八島光晴, 塩田貴佳, 椋田秀和, 上久保将大A, 辻拡和A, 宮坂茂樹A, 田島節子A
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会
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  • [Presentation] A15型超伝導体V3SiのSi-NMRによる研究,2019

    • Author(s)
      野尻野旭, 安藝将也, 川崎祐, 岸本豊, 中村浩?, 水戸毅, 八島光晴, 椋田秀和, 小手川恒, 菅原仁、
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] インターカレート系FeSe高温超伝導体Lix(NH3)yFeSeのSe-NMR2019

    • Author(s)
      西岡 颯太郎,小内 貴祥,八島 光晴,椋田 秀和,小谷 柾史A,角藤 壮A,李 智鉉A,神戸 高志
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 重い電子系化合物CeCo(In1-xCdx)5の反強磁性と超伝導の共存現象におけるIn-NQR測定2019

    • Author(s)
      八島光晴, 田岡晃, 椋田秀和, 本多史憲, 摂待力男, 大貫惇睦、
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] PbTe系超伝導体におけるドーパントに依存した電荷近藤効果の異常と超伝導状態2019

    • Author(s)
      堀川瑠星, 八島光晴, 吉見光平, 松村隆史, 牧翔太, 椋田秀和, 三宅和正, 村上博成, P. Walmsley ,P. Giraldo-Gallo , T. Geballe ,I. Fisher , 高橋武士, 小林夏野、
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 過剰電子ドープされた新しいFe系超伝導体におけるNMR/NQR、2019

    • Author(s)
      小内 貴祥
    • Organizer
      J-Physics地域研究会-大阪
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  • [Presentation] 鉄系超伝導のインシピエントバンド制御による磁気揺らぎと超伝導の最適化,2019

    • Author(s)
      椋田 秀和
    • Organizer
      J-Physics地域研究会-大阪
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] "NMR study on new superconductor LaFe2As2 in heavily electron-doped regime ~ Comparison with LaFe(AsP)(OH) ~2019

    • Author(s)
      H. Mukuda
    • Organizer
      Spectroscopies in Novel Superconductors, SNS, 2019
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 「NMR 技術を用いた高温超伝導材料の基礎物性研究」(超伝導科学技術賞の受賞記念講演)2019

    • Author(s)
      椋田秀和
    • Organizer
      未踏科学技術協会 超伝導科学技術研究会 第 45 回シンポジウム
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  • [Presentation] A15型超伝導体V3SiのSi-NMRによる研究2019

    • Author(s)
      野尻野旭, 森寛央, 川崎祐A, 岸本豊A, 中村浩一A, 小山岳秀B, 水戸毅B, 八島光晴C, 椋田秀和C, 小手川恒D, 菅原仁D
    • Organizer
      日本物理学会 春季大会
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  • [Presentation] 大きな熱電変換出力因子をもつYbSi2のNMR実験による動的電子状態2019

    • Author(s)
      古和航, 八島光晴, 椋田秀和, 西出聡悟A, S. TanusilpB, 早川純A, 黒崎健B
    • Organizer
      日本物理学会 春季大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 大きな鉄-鉄間距離をもつ鉄系超伝導体Sr4Sc2O6Fe2(As1-xPx)2 における局所構造と超伝導と電子相関2019

    • Author(s)
      中村昂矢, 阪野文秀, 塩田貴佳, 圓月風子, 八島光晴, 椋田秀和, Y.F.GuoA, 山浦一成A, 室町英治A
    • Organizer
      日本物理学会 春季大会
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  • [Presentation] ドーパントサイトから見た(Pb1-xTlx)Te超伝導体におけるNMR緩和率の異常と電荷近藤効果2019

    • Author(s)
      堀川瑠星, 八島光晴, 松村隆史, 牧翔太, 椋田秀和, 三宅和正A, 村上博成B, P. WalmsleyC, P. Giraldo-GalloC, T. GeballeC, I. FisherC
    • Organizer
      日本物理学会 春季大会
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  • [Presentation] 過剰電子ドープLa1111系超伝導状態における高温域のスピン揺らぎ2019

    • Author(s)
      鈴木一弘, 八島光晴, 塩田貴佳, 椋田秀和, 上久保将大A, 辻拡和A, 宮坂茂樹A, 田島節子A
    • Organizer
      日本物理学会 春季大会
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  • [Presentation] 過剰電子ドープされた新しいFe系超伝導体におけるNMR/NQR2019

    • Author(s)
      小内貴祥, 八島光晴, 椋田秀和, 伊豫彰A, 石田茂之A, 永崎洋A, 吉田良行A, 川島健司B
    • Organizer
      日本物理学会 春季大会
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  • [Presentation] aFeAsO系の3つの超伝導相ごとに異なる多軌道由来の多重スピン揺らぎ2019

    • Author(s)
      椋田秀和
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      京都大学基礎物理学研究所研究会「電子相関が生み出す新規な秩序と超伝導現象:トポロジー、液晶状態、動的現象」
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  • [Presentation] バレンススキップ元素を含む物質における電荷近藤効果と超伝導2019

    • Author(s)
      椋田秀和
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      つくば-柏-本郷 超伝導かけはしプロジェクト ワークショップ
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  • [Presentation] P-NMRによるLaFe(As,P)(O,H)系の過剰電子ドープ域にわたる軌道成分に依存した多重スピン揺らぎ2018

    • Author(s)
      八島光晴, 鈴木一弘, 塩田貴佳, 椋田秀和, 上久保将大A, 宮坂茂樹A, 田島節子A
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      日本物理学会 秋季大会
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  • [Presentation] (Pb,Tl)Te超伝導体における不純物(Tl)サイトから見たNMR緩和率の異常と電荷近藤効果2018

    • Author(s)
      堀川瑠星, 八島光晴, 松村隆史, 牧翔太, 椋田秀和, 村上博成, P. Giraldo-Gallo , T. Geballe , I.Fisher
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会
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  • [Presentation] A15型超伝導体V3SiのSi-NMRによる研究2018

    • Author(s)
      森寛央, 野尻野旭, 川崎祐A, 岸本豊A, 中村浩一A, 小山岳秀B, 水戸毅B, 八島光晴C, 椋田秀和C, 小手川恒D, 菅原仁D
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会
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  • [Presentation] 水素ドープしたLaFeAs(O,H)系におけるAsサイトのPおよびSb置換した電子状態2018

    • Author(s)
      鈴木一弘, 八島光晴, 塩田貴佳, 椋田秀和, 上久保将大A, 辻拡和A, 宮坂茂樹A, 田島節子A
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会
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  • [Presentation] ”Charge Kondo Effect and Superconductivity in Pb1-xTlxTe probed by 125Te-NMR”2018

    • Author(s)
      H. Mukuda
    • Organizer
      ICSM2018
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Superconducting transition temperature and re-emergence of antiferromagnetic order in LaFe(As1-xPx)(O1-yFy)2018

    • Author(s)
      H. Mukuda
    • Organizer
      ICSM2018
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  • [Presentation] LaFeAsO系の3つの超伝導相ごとに異なる多軌道由来の多重スピン揺らぎ2018

    • Author(s)
      椋田秀和
    • Organizer
      高温超伝導フォーラム第6回会合
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  • [Presentation] 原子核スピンをもちいた超伝導研究2018

    • Author(s)
      椋田秀和
    • Organizer
      第3回豊中地区研究交流会
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Published: 2018-07-25   Modified: 2022-01-27  

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