| 研究課題/領域番号 |
16K05419
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物性Ⅱ
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
坂井 徹 兵庫県立大学, 物質理学研究科, 教授 (60235116)
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| 研究分担者 |
中野 博生 兵庫県立大学, 物質理学研究科, 助教 (00343418)
利根川 孝 神戸大学, 理学研究科, 名誉教授 (80028167)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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| キーワード | 量子スピン系 / 量子スピン液体 / フラストレーション / カゴメ格子反強磁性体 / 電子スピン共鳴 / フラストレーション系 / スピンギャップ / ギャップレス / スピン液体 / 三角格子反強磁性体 / 禁制遷移 / 選択則 |
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| 研究成果の概要 |
高温超伝導の起源として注目される量子スピン液体を実現することで知られるカゴメ格子反強磁性体に対して、ギャップレスのU(1)ディラックスピン液体、及びスピンギャップを持つZ2トポロジカルスピン液体と呼ばれる二つの異なる理論が提唱され、論争を呼んでいる。そこで本研究では、カゴメ格子反強磁性体のスピンギャップの有無を、電子スピン共鳴（ESR)により解明するための理論を構築した。従来のESRでは、スピンギャップは禁制遷移だが、カゴメ格子反強磁性体特有のジャロシンスキー・守谷相互作用のために、この遷移が可能になることを利用して、その選択則を導き、検証実験を提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
常温超伝導が実現すれば、大きなテクノロジーの革命につながることから、高温超伝導の開発が盛んにおこなわれている。この高温超伝導の一つのメカニズムとして、量子スピン液体が注目されている。その量子スピン液体を実現する有力候補物質として、カゴメ格子反強磁性体が取り上げられているが、この系のスピン液体の理論的描像は、まだ未解明である。本研究の成果により提案された、電子スピン共鳴を利用したスピンギャップの有無を解明する検証実験が実現すれば、この系を利用した高温超伝導開発の可能性が開け、将来の常温超伝導実現につながれば、重要な技術革新をもたらすであろう。
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