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局在多極子と伝導電子の混成による新奇量子相および量子臨界現象の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H06602
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関東京大学

研究代表者

酒井 明人  東京大学, 物性研究所, 助教 (10806087)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード多極子 / トポロジー / 異常ネルンスト効果 / 物性実験 / 強相関電子系 / 多極子秩序 / 近藤効果 / 熱膨張
研究成果の概要

電子相関の強い多極子系におい新規量子物性を探索することを目的として本研究を行なった。その結果、PrV2Al20において磁気八極子秩序が実現していることがわかった。
またCo2MnGaにおいて量子リフシッツ転移による室温巨大異常ネルンスト効果を発見した。これらの成果は論文にまとめられ、国内外の会議でも講演を行なった本研究に関連して日本物理学会若手奨励賞も受賞した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

スピンゆらぎによる超伝導や量子臨界現象の理解が進む一方、多極子による量子物性の理解はあまり進んでいない。本研究は混成する多極子による新しい量子状態の発見を示唆するものであり大きな学術的価値がある。
室温での巨大異常ネルンスト効果を発見し、その発現機構を明らかにしたことは今後の熱電変換やスピントロニクスへの応用を期待させる。またワイル点の量子リフシッツ転移が異常ネルンスト効果の対数的増大に寄与しており、学術的にも大変興味深い。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Crystal Structure in Quadrupolar Kondo Candidate PrTr2Al20 (Tr = Ti and V)2019

    • 著者名/発表者名
      Okuyama Daisuke、Tsujimoto Masaki、Sagayama Hajime、Shimura Yasuyuki、Sakai Akito、Magata Atsushi、Nakatsuji Satoru、Sato Taku J
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 88 号: 1 ページ: 015001-015001

    • DOI

      10.7566/jpsj.88.015001

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Giant anomalous Nernst effect and quantum-critical scaling in a ferromagnetic semimetal2018

    • 著者名/発表者名
      Sakai Akito、Mizuta Yo Pierre、Nugroho Agustinus Agung、Sihombing Rombang、Koretsune Takashi、Suzuki Michi-To、Takemori Nayuta、Ishii Rieko、Nishio-Hamane Daisuke、Arita Ryotaro、Goswami Pallab、Nakatsuji Satoru
    • 雑誌名

      Nature Physics

      巻: 14 号: 11 ページ: 1119-1124

    • DOI

      10.1038/s41567-018-0225-6

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 量子効果で10倍以上の磁気熱電効果を室温で実現2018

    • 著者名/発表者名
      酒井 明人、中辻 知
    • 雑誌名

      クリーンエネルギー

      巻: 28 ページ: 34-34

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ワイル強磁性体 Co2MnGa における室温巨大異常ネルンスト効果2019

    • 著者名/発表者名
      酒井明人
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子臨界点近傍における新しい物性開拓2019

    • 著者名/発表者名
      酒井明人
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Giant anomalous Nernst effect at room temperature in Co2MnGa2019

    • 著者名/発表者名
      Akito Sakai
    • 学会等名
      Topological Phases and Functionality of Correlated Electron Systems (TPFC) 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multipolar order, non-Fermi liquid and heavy fermion superconductivity in the quadrupole Kondo lattice PrTr2Al20 (Tr = Ti, V)2018

    • 著者名/発表者名
      Akito Sakai
    • 学会等名
      Frustration, Orbital Fluctuations, and Topology in Kondo Lattices and their relatives: International Seminar & Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multipole ordering in PrV2Al20 studied by thermal expansion and magnetostriction2018

    • 著者名/発表者名
      Akito Sakai
    • 学会等名
      International Workshop: Novel Phenomena in Quantum Materials driven by Multipoles and Topology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 四極子近藤格子系PrV2Al20の多極子秩序2018

    • 著者名/発表者名
      酒井 明人, 永岡 靖浩, 志村 恭通, 中辻 知
    • 学会等名
      日本物理学会73回年次大会 (JPS 2018 annual meeting)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Multipole ordering in PrV2Al20 studied by thermal expansion and magnetostriction2018

    • 著者名/発表者名
      Akito Sakai
    • 学会等名
      International Workshop: Novel Phenomena in Quantum Materials driven by Multipoles and Topology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] PrT2Al20 (T= Ti, V)における 電気四極子の秩序と混成効果2017

    • 著者名/発表者名
      酒井明人
    • 学会等名
      J-Physics トピカルミーティング 「局在多極子と伝導電子の相関による新現象」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Heavy fermion superconductivity and non-Fermi liquid in the quadrupole Kondo lattice PrTr2Al20 (Tr =Ti, V)2017

    • 著者名/発表者名
      Akito Sakai
    • 学会等名
      J-Physics 2017:International Workshop on Multipole Physics and Related Phenomena
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 四極子近藤格子系PrTr2Al20 (Tr = Ti, V)における 非フェルミ液体と重い電子超伝導2017

    • 著者名/発表者名
      酒井明人、辻本真規、松本洋介、志村恭通、冨田崇弘、中辻知
    • 学会等名
      11回物性科学領域横断研究会 11th Joint Workshop of Scientific Research on Innovative Areas
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-08-25   更新日: 2020-03-30  

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