| 研究領域 | ハイパーマテリアル：補空間が創る新物質科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H05821
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
出口 和彦 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (40397584)
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| 研究分担者 |
中村 真 中央大学, 理工学部, 教授 (00360610)
枝川 圭一 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (20223654)
橋爪 洋一郎 東京理科大学, 教養教育研究院北海道・長万部キャンパス教養部, 准教授 (50711610)
杉本 貴則 大阪大学, 量子情報・量子生命研究センター, 特任准教授(常勤) (70735662)
古賀 昌久 東京工業大学, 理学院, 准教授 (90335373)
高際 良樹 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究拠点, グループリーダー (90549594)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
156,780千円 (直接経費: 120,600千円、間接経費: 36,180千円)
2023年度: 16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2022年度: 16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2021年度: 16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2020年度: 20,670千円 (直接経費: 15,900千円、間接経費: 4,770千円)
2019年度: 85,800千円 (直接経費: 66,000千円、間接経費: 19,800千円)
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| キーワード | ハイパーマテリアル / 準結晶 / 近似結晶 / 高次元 / 補空間 / 磁性 / 超伝導 / フェイゾン / 物性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
準結晶や近似結晶など、補空間を含む高次元空間で統一的に記述される物質群を高次元空間（ハイパースペース）のマテリアル、すなわち「ハイパーマテリアル」とする。ハイパーマテリアルは、その高次元性に起因して「補空間」という実空間と直交する隠れた空間の構造自由度を有する特徴がある。ハイパーマテリアルに特徴的な磁性・超伝導、熱電物性、格子物性、輸送現象のような物性を中心に据えて、実空間では複雑なハイパーマテリアルのダイナミクス・磁気秩序・電子状態等を補空間を使った物理で理解し、そこに潜む法則性（hidden order）を見出すことを目指す。
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| 研究成果の概要 |
準結晶や近似結晶など、補空間を含む高次元空間で統一的に記述されるハイパーマテリアルは、その高次元性に起因して「補空間」という 実空間と直交する隠れた空間の構造自由度をもつ特徴がある。ハイパーマテリアルの物性について、秩序・ダイナミクス、補空間に潜む法則性の解明を目的として研究を進めた。主な成果として、(1)新超伝導準結晶・近似結晶の発見、(2)磁性と量子臨界現象：高次元性と物性を結び付ける端緒、(3)高温比熱比熱異常とフェイゾン、(4)補空間マッピングによる準周期秩序の可視化、(5)ハイパーユニフォームとマルチフラクタル、(6)ハイパーマテリアルの応用、が挙げられる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
実空間では複雑なハイパーマテリアルの構造、磁気秩序、電子状態等について複雑な秩序の背後に隠れた法則性を明らかにし、その法則性を説明するための新たな学術の創出を進めた。この新しい学術体系は、実空間あるいは波数空間で構築されてきたこれまでの固体物理学と明確に一線を画すものである。特異構造である結晶の構造と物性の関係を、高次元の空間で俯瞰することにより，従来の結晶ありきの物質科学では問われることの無かった根源的な問いの核心に迫ることができる。このように、ハイパーマテリアルは、既存の周期結晶をも含む次元を超えた物質概念であり、我々の物質観にパラダイムシフトを引き起こすものである。
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