| 研究課題/領域番号 |
22H00104
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
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 |
小濱 芳允 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90447524)
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| 研究分担者 |
中島 多朗 東京大学, 物性研究所, 准教授 (30579785)
井原 慶彦 北海道大学, 理学研究院, 講師 (80598491)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
36,270千円 (直接経費: 27,900千円、間接経費: 8,370千円)
2024年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2023年度: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
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| キーワード | 新奇量子相 / 準粒子励起 / 中性子回折 / 核磁気共鳴 / 熱伝導 / 強磁場 / 中性子 / NMR / ロングパルス / 熱測定 / 量子相 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では『強磁場領域で既存の枠組みを超える新奇量子相の開拓』を目指す。この目標達成のため、安定化超ロングパルス磁場という最先端の技術を用い、ゼーマンエネルギーが支配的となりえる『50テスラ級強磁場』で中性子回折、核磁気共鳴そして熱伝導・熱ホール測定といった先端的測定技術を強磁場で利用可能とさせる。これによりSrCu2(BO3)2やSrFeO3そしてYbB12など多岐に渡る物質群で、強磁場量子相のミクロなスピン状態およびその準粒子励起を観測する。これらの研究を通して『強磁場極限近傍でどのような新奇量子相が生まれ、どのような機能性が発現するであろうか？』という学術的問いに挑む。
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| 研究実績の概要 |
本研究目標は，『超伝導磁石では発生困難な強磁場領域における新奇量子相の発見と機能性の解明』である．2023年度末までに，１．世界初となるロングパルス磁場下でのラウエ回折像取得を発表，２．パルス磁場下でのロングパルス装置の開発を進め，３．パルス磁場下で初めてとなる熱伝導測定を論文発表した．これを受けて2024年度は更なる技術発展，強磁場領域における新規研究成果を得ることであった，それを受けて以下の開発および研究を完了した．
１．中性子回折については初のパルス強磁場下での偏極中性子回折実験に成功した．この結果については2025年の追加実験の後に執筆段階に移ることができる．
２．核磁気共鳴は，新しく開発した高繰り返し磁場発生装置(スーパーロングパルス)の試験機で組み合わせた実験を試みた．結果として過去より３倍程度素早く磁場発生ができる１０分に１回の繰り返し実験環境を作り終えた．これにより過去より明瞭なデータを短時間で得られる環境を作ることに成功した．またこれまで得られた技術について記述した，レビュー論文の執筆を完了した．
３．熱伝導測定については新しい進展は無いが，より効率的に測定が可能で3He温度まで探索できる新プローブの開発を進めた．また熱電測定や熱拡散率測定のために，幾つかのテスト測定を進めた．また熱測定の結果として，絶縁体YbB12における比熱・熱伝導の熱ぼやけのあり方を議論し、フェルミディラック統計に従う新粒子を探索した論文を発表した．
以上のように計画３年目の目標であった，中性子回折，核磁気共鳴，熱伝導測定の開発はほぼ終わり，2025年度に向けて予定通りこれらの先端計測を進められる段階となった．このタイミングで研究計画最終年度前年度の応募制度で『スーパーロングパルス磁場下の中性子散乱・NMR・熱測定による量子物性研究の革新』へと移り変わることとなり、研究を進めることになった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和6年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和6年度が最終年度であるため、記入しない。
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