| 研究課題/領域番号 |
21K03450
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
中井 祐介 兵庫県立大学, 理学研究科, 准教授 (90596842)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 核磁気共鳴 / NMR / ディラック電子 / Diracフェルミオン / Dirac電子 / 黒リン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、圧力で容易にバンド構造とキャリア数を制御できる黒リンとその関連物質の特性を活かし、従来のDirac電子系物質では困難だったキャリア数の精密制御を行い、Dirac電子特有の反磁性の変化を核磁気共鳴(NMR)測定から調べる。さらに、電子間の相互作用を磁場で制御することで磁場中の新奇秩序相の探索も行う。
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| 研究成果の概要 |
質量ゼロの電子とみなすことができるディラック電子の研究は、多様な凝縮系を舞台として近年目覚ましい発展を続けている。本研究では、ディラック半金属の候補物質である黒リンを主な研究対象として、圧力と磁場で電子状態を制御した状態で核磁気共鳴測定を行った。ディラック電子の直接的な証拠となるゼロモードランダウ準位を考慮しないと説明できない特異な磁場応答が観測され、その応答からディラック電子のフェルミ速度も推定できることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、圧力と磁場で容易にバンド構造とキャリア数を制御できる黒リンの特性を活かし、圧力下での黒リンのディラック半金属相に関する理解を大きく進展させた。本研究で実証した核磁気共鳴法によるバンドトポロジー同定法は、圧力・磁場下でトポロジカルなバンド構造を検証する実験的手段が現状では限られていることを考えると、黒リンに限らず、様々な物質のトポロジカルな電子状態を微視的に解明する新たな手法として意義を持つ重要な成果である。
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