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新しい対称性の破れを伴う重い電子系新奇超伝導の理論研究

公募研究

研究領域重い電子系の形成と秩序化
研究課題/領域番号 23102709
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関新潟大学

研究代表者

柳瀬 陽一  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (70332575)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードエキゾチック超伝導 / スピン軌道相互作用 / FFLO超伝導 / スピン三重項超伝導 / 重い電子系 / ルテニウム酸化物
研究実績の概要

空間反転対称性がない系の物性物理学が広く注目を集めている。エキゾチック超伝導、カイラル磁性、トポロジカル絶縁体、マルチフェロイクスなどその華やかな具体例には事欠かない。これらに共通する特徴は、スピン軌道相互作用を通じて興味深い現象が生じる、ということである。
本研究課題では、「空間反転対称性がない系の超伝導」の概念を拡張し、「局所的な空間反転対称性がない系の超伝導」という概念を提唱した。結晶構造全体には空間反転対称性がないが、主要な原子サイトが反転中心にならない物質が「局所的な空間反転対称性がない系」である。簡単な具体例として多層系超伝導を考え、局所的な空間反転対称性が破れて結晶構造に由来するスタッガードなラシュバスピン軌道相互作用が超伝導に与える影響を調べた。その結果、(1)超伝導秩序変数にもパリティ混成が起こること、(2)スピン軌道相互作用と面間ホッピングの比を大きくすることで「空間反転対称性がある超伝導」から「空間反転対称性がない超伝導」へのクロスオーバーが起こること、(3)クロスオーバー領域において、ペア密度波相、複素ストライプ相、非ユニタリースピン三重項超伝導、時間反転対称性を破るパリティ混成超伝導、など様々なエキゾチック超伝導相が安定になること、などを発見した。また、実験グループとの共同研究により、CeCoIn5/YbCoIn5人工超格子においてこれらの兆候が見られることを示した。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (31件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Spin-orbit Coupling in Multilayer Superconductors with Charge Imbalance2013

    • 著者名/発表者名
      D. Maruyama, M. Sigrist, and Y. Yanase
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 82 号: 4 ページ: 043703-043703

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.043703

    • NAID

      40019628868

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pair-density wave states through spin-orbit coupling in multilayer superconductors2012

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, M. Sigrist, and Y. Yanase
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 86 号: 13 ページ: 134514-134514

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.134514

    • NAID

      120006748875

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous upper critical field in CeCoIn5/YbCoIn5 superlattices with a Rashba-type heavy fermion interface2012

    • 著者名/発表者名
      S. K. Goh, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letter

      巻: 109 号: 15 ページ: 157006-15

    • DOI

      10.1103/physrevlett.109.157006

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Locally Non-centrosymmetric Superconductivity in Multi-layer Systems2012

    • 著者名/発表者名
      D.Maruyama, M.Sigrist, Y.Yanase
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 80 号: 3 ページ: 34702-34702

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.034702

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 強相関電子系の異方的超伝導-BCS理論からエキゾティック超伝導へ-2012

    • 著者名/発表者名
      柳瀬陽一
    • 雑誌名

      物性研究

      巻: 97 ページ: 824-874

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Ginzburg-Landau Analysis for the Antiferromagnetic Order in the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov Superconductor2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Yanase, M.Sigrist
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 80 号: 9 ページ: 94702-94702

    • DOI

      10.1143/jpsj.80.094702

    • NAID

      40018996922

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antiferromagnetic Phases in the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov State of CeCoIn_52011

    • 著者名/発表者名
      Y.Yanase, M.Sigrist
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl.

      巻: 80 号: Suppl.A ページ: SA005-SA005

    • DOI

      10.1143/jpsjs.80sa.sa005

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] スピン三重項超伝導体のdベクトル2011

    • 著者名/発表者名
      柳瀬陽一
    • 雑誌名

      物性研究

      巻: 97 ページ: 99-148

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] SrTiO3界面における多軌道型超伝導の理論2013

    • 著者名/発表者名
      中村康晴,柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スピン軌道相互作用が誘起するスピン三重項超伝導2013

    • 著者名/発表者名
      吉田智大,Manfred Sigrist,柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 強相関電子系におけるラシュバ型スピン軌道相互作用2013

    • 著者名/発表者名
      丸山大輔,柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 局所的に反転対称性の欠如した系における超伝導2013

    • 著者名/発表者名
      柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Exotic superconductivity in locally non-centrosymmetric systems2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Yanase
    • 学会等名
      The IMR-ASRC 3rd REIMEI International Workshop
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2013-02-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フェルミ面のトポロジカル転移を伴う空間反転対称性が破れた超伝導体の磁化率;Li2Pt3Bへの応用2012

    • 著者名/発表者名
      丸山大輔,柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 局所的に空間反転対称性が破れている多層系超伝導体における複素ストライプ相2012

    • 著者名/発表者名
      吉田智大,Manfred Sigrist,柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Exotic quantum phases with local inversion symmetry breaking2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Yanase
    • 学会等名
      Swiss - Japan Workshop 2012
    • 発表場所
      Wako, Japan
    • 年月日
      2012-09-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Superconductivity in the locally non-centrosymmetric crystals2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Yanase
    • 学会等名
      Japan - French Workshop 2012
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2012-09-04
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 多軌道模型から導出された反対称スピン軌道作用とSr2RuO4の[001]界面超伝導2012

    • 著者名/発表者名
      柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] スピン軌道相互作用を入れた多層系の超伝導特性2012

    • 著者名/発表者名
      丸山大輔, Manfred Sigrist, 柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] スピン軌道相互作用がある多層系超伝導体における新奇FFLO超伝導相2012

    • 著者名/発表者名
      吉田智大, Manfred Sigrist, 柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 多軌道多成分GLモデルに基づくSr2RuO4の磁場中超伝導状態の解析2012

    • 著者名/発表者名
      高松周平, 柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 重い電子系におけるエキゾチックFFLO超伝導2012

    • 著者名/発表者名
      柳瀬陽一
    • 学会等名
      物性研スパコン成果報告会「計算科学の課題と展望」
    • 発表場所
      東京大学物性研究所(招待講演)
    • 年月日
      2012-02-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 重い電子系のエキゾチック超伝導:Non-centrosymmetric and FFLO2011

    • 著者名/発表者名
      柳瀬陽一
    • 学会等名
      若手理論研究会
    • 発表場所
      勝浦観光ホテル
    • 年月日
      2011-12-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] エキゾティック超伝導ミニマム2011

    • 著者名/発表者名
      柳瀬陽一
    • 学会等名
      第4回基礎物理セミナー合宿
    • 発表場所
      箱根太陽山荘(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Exotic superconducting phases in CeCoIn5 and related materials2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Yanase
    • 学会等名
      NQS2011
    • 発表場所
      京都大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic properties and exotic phases in the locally non-centrosymmetric superconductors2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Yanase
    • 学会等名
      TOKIMEKI2011
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2011-11-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] FFLO超伝導状態における反強磁秩序の磁気構造2011

    • 著者名/発表者名
      柳瀬陽一
    • 学会等名
      新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」ワークショップ~多自由度強相関系の新しい量子相~
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-11-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 局所的に空間反転対称性が破れた系における新奇FFLO相2011

    • 著者名/発表者名
      吉田智大, 柳瀬陽一
    • 学会等名
      新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」ワークショップ~多自由度強相関系の新しい量子相~
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-11-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 局所的に空間反転対称性が破れている多層系の超伝導特性2011

    • 著者名/発表者名
      丸山大輔, Manfred Sigrist, 柳瀬陽一
    • 学会等名
      新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」ワークショップ~多自由度強相関系の新しい量子相~
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-11-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 強相関電子系の異方的超伝導:BCS理論からエキゾティック超伝導へ2011

    • 著者名/発表者名
      柳瀬陽一
    • 学会等名
      新学術領域「重い電子系」若手秋の学校
    • 発表場所
      高野山大学
    • 年月日
      2011-09-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 局所的に空間反転対称性が破れた超伝導の磁場応答2011

    • 著者名/発表者名
      丸山大輔, Manfred Sigrist, 柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] スピン三重項超伝導体のdベクトルとスピン軌道相互作用2011

    • 著者名/発表者名
      柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 微視的理論によるエキゾティック超伝導の研究2011

    • 著者名/発表者名
      柳瀬陽一
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic properties and exotic phases in locally non-centrosymmetric superconductors2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Yanase
    • 学会等名
      Swiss-Japan Workshop 2011
    • 発表場所
      ETH, Zurich, Switzerland(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Spin susceptibility in superconductors without local inversion symmetry ; Multi-layer systems2011

    • 著者名/発表者名
      D.Maruyama, M.Sigrist, Y.Yanase
    • 学会等名
      ICNS2011
    • 発表場所
      PKNU, Busan. Korea
    • 年月日
      2011-08-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Superconductivity without local inversion symmetry ; Multi-layer systems2011

    • 著者名/発表者名
      D.Maruyama, M.Sigrist, Y.Yanase
    • 学会等名
      LT26
    • 発表場所
      BICC, Beijing, China
    • 年月日
      2011-08-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 局所的に空間反転対称性が破れた超伝導:多層系超伝導体を例として2011

    • 著者名/発表者名
      柳瀬陽一
    • 学会等名
      新学術領域「トポロジカル量子現象」集中連携研究会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] CeCoIn5の人工超格子におけるエキゾティック超伝導:局所的に空間反転対称性が破れた超伝導とFFLO超伝導2011

    • 著者名/発表者名
      柳瀬陽一
    • 学会等名
      新学術領域「重い電子系」第3回研究会
    • 発表場所
      東京大学物性研究所
    • 年月日
      2011-06-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Superconductivity without Local Inversion Symmetry ; Multi-layer Systems2011

    • 著者名/発表者名
      丸山大輔, Manfred Sigrist, 柳瀬陽一
    • 学会等名
      新学術領域「重い電子系」第3回研究会
    • 発表場所
      東京大学物性研究所
    • 年月日
      2011-06-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] Non-centrosymmetric Superconductors: Introduction and Overview2012

    • 著者名/発表者名
      E. Bauer
    • 総ページ数
      354
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://bussei.gs.niigata-u.ac.jp/~yanase/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://bussei.gs.niigata-u.ac.jp/~yanase/study.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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