| 研究課題/領域番号 |
19H01832
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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 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
井原 慶彦 北海道大学, 理学研究院, 講師 (80598491)
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| 研究分担者 |
柳澤 達也 北海道大学, 理学研究院, 教授 (10456353)
松井 一樹 東京大学, 物性研究所, 特任研究員 (20826226)
吉田 紘行 北海道大学, 理学研究院, 教授 (30566758)
福岡 脩平 北海道大学, 理学研究院, 助教 (80746561)
小濱 芳允 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90447524)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
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| キーワード | パルス強磁場NMR測定 / 強磁場物性 / 量子磁性 / 重い電子系物質 / パルス強磁場 / 核磁気共鳴 / 小型パルス磁場装置 / 量子スピン系 / 重い電子系 / 超音波測定 / パルス磁場中ＮＭＲ測定 / パルス強磁場ＮＭＲ測定 / パルス磁場中NMR測定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究計画では、非常に高い磁場領域で実現する新奇物性を先端的な精密測定を用いて観測し、その起源を解明していく。一般的な超伝導磁石を用いた強磁場発生法では、15テスラ程度の磁場が限界であるが、瞬間的に強磁場を発生させるパルス磁場技術ではこれをはるかに超える30テスラ超級の磁場を発生させることができる。しかし、数十ミリ秒のあいだに数十テスラの磁場変動が起こるため、パルス磁場下での精密測定は困難であった。そこで、最新の磁場制御技術により数ミリ秒の間磁場の時間変動が全く無くなる準定常磁場を利用することで、複数の精密測定を実現し、これらを多角的に用いた研究により強磁場物性を開拓する。
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| 研究成果の概要 |
物質に強大な磁場を印加すると、電子が持つ量子性が顕著に現れ特異な電子状態が実現する。しかし、このような強磁場を長時間保持することは難しいため、数十ミリ秒という短時間だけ磁場を発生させる「パルス磁場」が用いられる。パルス磁場は強磁場を発生できる一方で、磁場が大きく時間変動するため、精密な先進測定は困難であった。本研究ではパルス磁場を高速かつ精密に制御することで、瞬間的に定常磁場と同等の環境を作り出す最新技術を応用し、複数の先進測定を可能とする装置開発を行うと共に、これらを利用した強磁場物性開拓を推進した
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により開発した小型のパルス磁場発生装置、およびこれを用いた先進測定システムは、これまで小規模の研究室では到達が不可能であった磁場領域へのアプローチを可能にする。これは、学術的には強磁場物性研究のすそ野を広げ、研究のボトムアップを図るうえで非常に大きな意義がある。また、MRI画像診断に代表されるように磁場は産業・医療などの分野でも多用されている。従来の数倍大きな磁場をコンパクトなシステムで発生し、さらに精密な測定も可能にする装置開発は社会的にも高い利用価値がある。
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