反強磁性交替鎖におけるトポロジカル相転移の研究

• 研究課題/領域番号: 24K06947
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 長谷 正司 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, 主席研究員 (40281654)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2025年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: トポロジカル相転移 / 反強磁性交替鎖 / ヒッグス・モード / スピン液体状態 / 新奇磁気励起

研究開始時の研究の概要

量子ホール効果やトポロジカル絶縁体などの現象が発現するトポロジカル相とトポロジカル相転移は注目されていて、精力的に研究されている。サウレス、ハルデーン、コスタリッツのノーベル物理学賞が示す通り、量子スピン系もトポロジカル現象を研究する重要な場を提供する。反強磁性交替鎖物質NdCrGe1-xTixO5ではxを変えることで、トポロジカル相転移が起こることが期待される。転移点近傍では、磁気秩序の縦モード（ヒッグス・モード）励起とスピン液体状態からの励起が存在し得る。このような物質は他には無い。これらが混成した新奇磁気励起が発現すれば、トポロジカル相で発現する新奇現象となる。