| Project/Area Number |
22K18690
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 13:Condensed matter physics and related fields
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
下澤 雅明 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (40736162)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
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| Keywords | 走査型熱顕微鏡 / 局所熱測定 / 熱顕微鏡 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究課題では、温度感度の優れた超伝導小型温度センサーを走査システムと組み合わせることで、超高感度の走査型熱顕微鏡を開発することである。さらに、開発した測定システムを用いて、キタエフスピン液体や量子スピン液体などのバルク熱測定で見られる実験ごとの矛盾点・不一致点に対して、局所的な視点から考えるきっかけを作る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、前年度に作製したNbTiを含む超伝導接合（Weak Junction）を含む小型温度計を利用して、局所熱測定に取り組んだ。このNbTiを含む超伝導接合（Weak Junction）は、温度が変わると臨界電流の大きさも一意に変化する。この温度変化から温度感度を換算すると、少なくとも1 mK以下程度であることが分かった。次に、この温度計を使って、局所的な範囲の温度を測定することに挑戦した。温度計を動かさずに固定している場合には、温度計として問題なく動作していたが、走査プローブなどの稼働部に取り付けて動作確認したところ、温度計を形成している接号部分の状態が変化してしまい、臨界電流も大きく変化してしまうことが分かった。このことから、小型温度計を試料表面に接触した状態で移動させて温度を測定することは難しいことが分かった。改善策の１つとして、小型温度計は固定し、代わりにヒーター部を移動させて逆問題を解くことで試料内の局所熱伝導率を測定できる可能性がある。今後の研究テーマである。
上記以外にも、磁気トロイダル金属HoAgGeにおける非線形横伝導測定を磁場中で行った。その結果、フェリ磁気トロイダル相にはドメインが存在し、電流と磁場を組み合わせることで予想通りコントロールできることが分かった。また、強トロイダル金属UNi4Bの非相反伝導を試料各場所で測定したところ、その信号の符号が測定位置によって変わることが分かった。これは、磁気トロイダルドメインが存在していることを強く示唆した結果である。さらに、磁場を印加してUNi4Bの非相反伝導を測定したところ、高磁場で磁気転移を示すと同時に、非相反伝導がほぼ消失していることが分かった。これらの結果は、磁気トロイダルモーメントによって非相反伝導が出現している強い証拠である。この内容は、既に日本物理学会などで発表しており、現在論文執筆中である。
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Report
(2 results)
Research Products
(10 results)
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[Presentation] 磁場中における反強磁性体UNi4Bの非相反電気伝導2023
Author(s)
小路山竜平, 宮本大輝, 市野祐喜, 多田勝哉, 室谷拓海, 細井優, 下澤雅明, 井澤公一, 仲村愛, 本間佳哉, 本多史憲, 青木大
Organizer
日本物理学会 第78回年次大会
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[Presentation] 非クラマース系PrRh2Cd20の電子状態に対する圧力効果2023
Author(s)
高尾祥平, 小林寅弘, 野村尚矢, 足立涼, 細井優, 下澤雅明, 井澤公一, 広瀬雄介, 土塔寛, 河野琢馬, 摂待力生
Organizer
日本物理学会 第78回年次大会
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[Presentation] 新規トロイダル金属HoAgGeの非線形横伝導率測定2022
Author(s)
宮本大輝, 高尾祥平, 多田勝哉, 小路山竜平, 細井優, 下澤雅明, 井澤公一, 八城美愛, 速水賢, 大貫惇睦, 青木大
Organizer
日本物理学会 秋季大会
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