| 研究課題/領域番号 |
22K20360
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
佐藤 芳樹 東京理科大学, 創域理工学部先端物理学科, 助教 (30962550)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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)
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| キーワード | キラル化合物 / 熱電物質 / フェルミ面 / 横熱電変換 / 単結晶育成 / 物質開発 / キラリティ / 熱電能 / 電子輸送特性 / 熱電効果 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、キラルな結晶構造を持つ希土類磁性体を対象とし、熱電能や電気伝導度といった輸送特性の精密な測定を通して、結晶構造のキラリティと結びついた磁性・結晶構造の対称性に保護されたトポロジカルな電子状態に起因する特異な輸送現象の開拓や、その理解を目指すものである。希土類磁性体の系統的な物質開発・精密測定や遷移金属磁性体との比較を通して、特異な輸送現象の系統的な理解を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、キラルな結晶構造をもつ物質における特異な磁性やエネルギーバンド構造、またそれらに起因する電子輸送現象に着目した。キラル結晶の磁性および電子輸送現象に関する研究成果として、新物質GdPt2Bの発見および、その単結晶育成に成功した。加えて、結晶のキラリティに起因する特徴的な磁性を示すGdPt2Bにおいて非自明な機構で生じる異常なホール効果を観測した。非磁性のキラル結晶においても、強い電子格子相互作用を有する電子流体候補物質NbGe2のフェルミ面のトポロジーの解明と特徴的な熱電輸送現象や、キラル金属LaPt2Bのフェルミ面の次元性に起因した軸性依存伝導極性など興味深い研究成果が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
持続可能な社会の実現のため、省エネルギーなメモリデバイスや、高効率な廃エネルギーの利用を可能にする熱電素子など、新しい機能性材料にかかる期待は大きい。キラル結晶は上述したような材料を探索する上で非常に有望なプラットフォームであり、また同時に、基礎学理を探求する上でも興味深い物質群である。本研究で報告した新しいキラル化合物や、そこで観測された異常な輸送現象や熱電変換は、基礎・応用の両方の観点から興味深い研究成果である。
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