| Project/Area Number |
22K14003
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田財 里奈 京都大学, 基礎物理学研究所, 助教 (10880023)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | 非相反伝導 / 超伝導 / カゴメ / カゴメ超伝導 / 後方散乱 / 電荷ループ秩序 / ウムクラップ散乱 / van hove singularity / 時間反転対称性の破れ / 電子多体散乱 / カゴメ格子超伝導 / くりこみ群 / スピン軌道相互作用 |
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| Outline of Research at the Start |
強相関電子系は、豊かな量子相転移の舞台である。近年、物質開発や実験技術が向上し、ようやく種々の結果が報告され始めた。特に多電子が起こす新たな現象として、飛び移り積分の増減である「ボンド秩序」や、古典的には実現しない永久自発電流を伴う「電荷ループ秩序」などの非局所相転移が、カゴメ金属や梯子系銅酸化物、Ir酸化物などで相次いで報告され、研究の新潮流が勃興した。その存在は実験で実証されたが「なぜ非局所秩序が熱力学的に安定に存在するのか？」という本質的問いは未解明である。解明に向け、新規多体理論の登場が望まれる。本研究では独自の新規多体理論を構築し非局所相の統一的機構を見出す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、最近実験で発見されたカゴメ超伝導体の非相反伝導に関する研究を遂行し、おおむね予定通り完了した。本研究の背景として、近年、幾何学的にフラストレーションを持つカゴメ超伝導体において、非相反伝導や時間反転対称性の破れが観測され注目されている。しかし、これらの非相反伝導度とループ電流の間の関係や、は未解明であった。そこで本研究では半古典的なボルツマン方程式に基づき、ローレンツ力とゼーマン効果を考慮した電場の２次、磁場の１次に比例する輸送係数の解析を行い、電荷ループ秩序の存在下では、緩和時間τの3次の項が出現することを見出した。またこの輸送係数が面直磁場で反転し、実験の電気磁気カイラル異方性を説明することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の進捗は、予定通り順調に進展した。この理由として、当初の予定のカゴメ超伝導体の非相反伝導の研究にとどまらず、光による散逸が存在する下でのカイラル非相反相転移などの研究にもとりくみ、どちらに関しても興味深い結果を得ることができたためである。今後は今年度得られた知見を活かして、更なる研究の発展を見込む。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究では、これまでに得られた電荷ループ秩序下での各種多段相転移や、電気磁気カイラル異方性以外の輸送現象の研究を行い、着実に理論の発展を目指したいと考えている。特に、ループ電流下での超伝導状態は、最近、様々な理論研究が世界各地で提唱されており、カゴメ超伝導体を理解するコアとなると考えられる。今後はこの研究と、輸送係数のさらなる解明を行いたい。
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