| 研究課題/領域番号 |
21K13874
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
車地 崇 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (90750373)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 熱伝導 / ゼーベック効果 / 異常ネルンスト効果 / ハニカム格子磁性体 / 磁性ワイル半金属 / 電気磁気熱量効果 / 面内ホール効果 / スキルミオン / マルチフェロイクス / 熱ホール効果 / マグノン / ワイル半金属 / ネルンスト効果 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
磁性体における熱輸送・熱電特性は近年主に強磁性体や反強磁性体に関して非自明な応答を示すことが発見され、進展が著しい。一方近年発見が相次いでいるトポロジカル磁性体である新規スキルミオン物質群においてもトポロジカルなスピンテクスチャーによって誘起される新規な熱輸送・熱電特性が期待されている。本研究課題ではこれまでの新規物質開発を基盤とし、スピンテクスチャのトポロジーに起因するトポロジカル熱ホール効果、トポロジカルネルンスト効果などの新規輸送現象の開拓を行う。
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| 研究成果の概要 |
ハニカム格子磁性体や極性磁性体などは新規な量子熱輸送特性が生じる舞台として注目されている。本研究課題では熱伝導や熱電特性の精密測定セットアップを新しく構築し、種々の新規量子物質における測定を行うことで新規物性探索及び機構の解明を目指した。Coからなるハニカム反強磁性体や希土類半金属RAuGeにおいて元素に関して敏感な巨大磁気熱伝導効果や異常ネルンスト効果の観測に成功した。またこれらにおいて確立した熱測定技術を利用してマルチフェロイクスにおける電気熱量効果の研究も発展した。さらに近年注目されている面内ホール効果に関する議論を進めており、新規電気熱応答物性の方向性を見出すこともできた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
磁性体における熱輸送・熱電特性は近年主に強磁性体や反強磁性体に関して進展が著しい。フォノンやマグノンなどの準粒子の分散関係に潜む幾何学的位相や電子バンドのトポロジカルな性質によって応答が巨大化することが報告されている。本研究で発見したハニカム格子反強磁性体の巨大な磁気熱伝導効果はマグノンと格子との結合が磁性とは関係のない陽イオンの種類によって鋭敏に変化することを明らかにしており、より顕著な応答を示す物質を設計するための指針となる。またRAuGeにおける異常ネルンスト効果電子バンドのワイル点の存在を示唆しており、希土類元素による非自明な熱電応答の増強や制御に期待できる。
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