| 研究課題/領域番号 |
20H01848
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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 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
岩佐 和晃 茨城大学, 基礎自然科学野, 教授 (00275009)
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| 研究分担者 |
桑原 慶太郎 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 教授 (90315747)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
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| キーワード | カイラル対称 / 超伝導パリティ / 量子スピン液体 / 磁気フラストレーション / 量子ビーム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
カイラル・非反転結晶構造への相転移が絶対零度に抑制された量子臨界点でのトポロジカル物性現象を追究する。カイラル量子臨界点近傍では、超伝導パリティの混成と奇パリティ増強、さらに新たな幾何学構造による磁気フラストレーションと量子スピン液体が出現し得る。これらの物理現象をA3Tr4X13（A = アルカリ土類金属元素や希土類元素、Tr = 遷移金属元素、X = Sn, Ge, Pb）を対象として調べる。
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| 研究成果の概要 |
カイラル対称結晶構造や非反転結晶構造への相転移がもたらす磁気秩序状態や超伝導におけるトポロジカル電子現象を追究した。その典型例としてRemeika相化合物Ln3Tr4X13（Ln = 希土類元素、T = 遷移金属元素、X = Sn, Ge）における以下の物性を見出した。(1) Ln = Ce系のカイラル対称性に保護されたWeyl -Kondo半金属状態のの検証。(2) Ln = 磁性元素の1 次元磁気鎖による三つ編み格子での磁気フラストレーション効果を伴う反強磁気秩序の解明。(3) Ln = La, Y におけるカイラル構造相および構造量子臨界点の創出と超伝導相の安定化の関係。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現代のIT社会を支える電子デバイスにつながる有益な物性現象はしばしば、結晶構造や磁気秩序の相転移において見出される。近年、反転対称性の破れた結晶構造をとる物質において、その幾何学的特徴（トポロジー）に保護される新奇な電子状態が注目されている。例えば、電気伝導を担う電子があたかも光のような質量のない粒子のように振る舞うことが期待される。さらに、このトポロジカル電子がもたらす超伝導や磁気秩序構造には、これまでとは異なる性質が潜んでいる。本研究ではRemeika相化合物群を対象として、相転移によって自発的に現れる反転対称性のない結晶構造と磁気秩序の詳細を決定した成果によって物質科学の発展に寄与した。
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