| 研究課題/領域番号 |
18H01180
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
笠原 裕一 京都大学, 理学研究科, 准教授 (10511941)
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| 研究分担者 |
伊賀 文俊 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 教授 (60192473)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
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| キーワード | 近藤絶縁体 / 中性フェルミオン / トポロジカル表面状態 / トポロジカル物性 |
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| 研究成果の概要 |
近藤絶縁体YbB12においてその低エネルギー励起を熱輸送および比熱測定により調べ、遍歴的な中性フェルミオン励起が存在することを明らかにした。さらに強磁場測定を行い、絶縁体状態と磁場誘起金属状態の両方の状態において量子振動を観測し、電荷中性の粒子が量子振動を引き起こしていることを示した。また、微細加工を施した試料における電気抵抗測定により、トポロジカル表面金属状態の存在を明らかにした。
さらに反強磁性秩序を示すYbIr3Si7の研究を行い、中性フェルミオン励起が磁気相転移に伴いその性質を大きく変えることを明らかにし、中性フェルミ粒子が電子スピンと強く結合していることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近藤絶縁体は発見から半世紀近くにもなる古い物質系であるが、本研究で観測された量子振動や中性フェルミオンはこれまでの常識では予測されてこなかった新しい現象であり、近藤絶縁体において特異な量子凝縮状態が実現していることが明らかとなった。本研究成果に続いて、他の絶縁体物質においてこれらの現象が報告されるなど、物性研究の新展開となりつつある。中性フェルミオンとして量子コンピューターの基本粒子となるマヨラナ粒子も提案されており、中性フェルミオンの起源の解明は物性物理だけでなく関係応用分野においても極めて重要である。
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