| 研究課題/領域番号 |
20KK0060
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分13:物性物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
宮川 和也 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (90302760)
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| 研究分担者 |
須波 圭史 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (80886911)
浦井 瑞紀 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 学術専門職員 (20886915)
鹿野田 一司 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20194946)
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| 研究期間 (年度) |
2020-10-27 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2022年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2021年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | ディラック電子系 / 核磁気共鳴 / ノーダルディラックライン / ワイル電子系 / ディラック-ワイルフェルミオン系 / 強磁場 / ディラック-ワイルフェルミオン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我々は、これまでの研究で、トポロジカル物質に対して核磁気共鳴(NMR)が電子相関効果を直接検出する極めて有効な実験手法であること、磁場がトポロジカル物質における電子相関効果を劇的に変え得ることを実証してきた。そこで、NMRを実験技法の基軸に据え, (i) 強磁場領域への展開と(ii)多彩なトポロジカル系への研究対象の拡張を図り、ディラック電子系をはじめとするトポロジカル物質における強相関物理学の開拓を目指す。
このために、世界を牽引するドレスデン(ドイツ)の2大拠点(Max Planck 物理化学研究所と強磁場実験施設(HZDR))において若手研究者と共に国際共同実験を行い、新たな研究の展開と国際的な場での若手研究者の育成を図る。
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| 研究実績の概要 |
国内ではディラック電子系としてノーダルディラックラインをもつ単一成分分子種の[M(dmdt)2]塩(M=Ni, Pt)におけるNMR緩和率の磁場依存性の測定を継続した。この物質の高温側はスピンシフト、スピン-格子緩和率(1/T1)ともにディラック電子系の描像と矛盾しないのに対して低温では1/T1にピーク構造が観測される。印加磁場を昨年度より拡大し1Teslaから11Teslaまで行った。スピンシフト(1stモーメント)の大きさには磁場依存性は見られなかった。これに対して、1/T1ではピークに顕著な磁場依存性が見られた。ピークをとった後、より低温では1/T1は温度に比例する振る舞いがみられ、これはノーダルディラックラインに定性的に期待される振る舞いではある。一方で低磁場ほど1/(T1T)の値が増大しておりランダウ量子化と状態密度への磁場の影響を検討する必要があると考えいくつかのモデルを作りシュミレーションを試みた。
a-(BETS)2I3塩のNMR測定をスプリットマグネットを用いて再開した。絶縁体状態において、磁場中で試料を回転させることによりa-(BEDT-TTF)2I3のような絶縁相での対称性の破れの有無などを明らかにしていく。この際、超微細係数が小さいサイトがあり、このために変化を観測できない可能性を考慮し、前年度までと違う磁場方位で測定を行った。
新型コロナの影響が国内外であったため、計画していたドイツでの実験を進めることはできなかった。そこで、ドイツのグループとオンサイトとネットでのハイブリッド形式による研究会を行い、有機、無機の垣根を超えて相互の研究に関する議論と情報交換を行った。この会議には分担者である鹿野田はドイツで、ほかのメンバーはインターネットで参加した。この他にも前年度まで参加にかなり制限のあった海外での国際会議で研究成果の公表と議論も行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
国内の実験は計画に基づき順調進められている。一方で国際会議など比較的短期の渡航はできたものの、海外での実験は新型コロナの影響が強く実施することが難しい状況が続いたため遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
国内では引き続き[M(dmdt)2]塩(M=Ni, Pt)のNMRの磁場依存性の測定を行う。電子相関の程度を変えるため圧力下での測定も行う。さらにa-(BETS)2I3の測定も継続して行い、低温における絶縁相の起源をはっきりとさせる。
国外ではドイツのマックスプランク研究所で強磁場下NMR測定を行う。
これまで得られた結果を国内外での会議で発表、議論し、論文としても出版する。
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