| 研究課題/領域番号 |
20H01852
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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 |
田畑 吉計 京都大学, 工学研究科, 准教授 (00343244)
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| 研究分担者 |
黒川 修 京都大学, 工学研究科, 准教授 (90303859)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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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)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
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| キーワード | スピングラス / レプリカ対称性の破れ / 磁化緩和測定 / 磁気ノイズ測定 / スピン偏極STM |
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| 研究開始時の研究の概要 |
スピングラス(SG)平均場理論から導かれた「レプリカ対称性の破れ(RSB)」は、ガラス状態を記述する普遍的な概念であると信じられている。しかし、現実の物質でRSBが起こっているかどうかは、RSB概念の発端となったSGにおいても分かっていない。
本課題は、モデル物質を対象に、SG秩序状態におけるスピン配列の重なり分布関数P(q)を、磁気ノイズ測定を通した揺動散逸比測定、スピン偏極STMによるスピン配列の実空間観測、の2つの手法により観測することで、現実のSG物質におけるRSBの当否を確かめることを目指す。
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| 研究成果の概要 |
本課題では、現実のスピングラス(SG)物質におけるレプリカ対称性の破れ(RSB)を、スピン配列の重なり分布関数P(q)を観測することで検証することを目的とし、(I)磁気応答測定による間接的観測と、(II)スピン偏極STMによる直接観測を目指した研究を行った。主な成果として、 (I)については、無限時間極限における零磁場冷却と磁場中冷却磁化率の分岐の観測、レプリコン指数及びカオス指数の決定、などを行い、RKKYイジングSGにおけるRSBを強く示す結果を得た。(II)に関しては、スピン偏極STM測定を低温で行うための整備をし、 RKKYイジングSG物質のランダムなスピン配列の実空間測定を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
レプリカ対称性の破れ(RSB)は、幅広いクラスの「ランダムな秩序」を特徴付ける普遍的な概念として理解され、その重要性から、スピングラスの理論で最初にこの概念を提唱したG. Parisiは、2021年のノーベル物理学賞に輝いている。
一方で、平均場モデルのような非現実的なモデルではなく、現実の物質でRSBが本当に起こっているかどうかついては否定的な意見も多く、全くの未解決問題である。本課題の成果は、実際のスピングラス物質でRSBが起こっていることを強く支持するものであり、ランダムな秩序の理解に大きく貢献するものと言える。
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