計画研究
小林は、量子ドットにおける近藤効果を用いて、平衡非線形領域にある微分伝導度について調べ、平衡から遠く離れた状況にあったとしても、対称性を通じて近藤効果が輸送現象に姿を表すことを微視的に実証した。さらに、GaAs/AlGaAsトンネル結合二重量子井戸構造におけるラシュバ効果、スピン軌道トルクによる磁化の準安定状態の実現や、電流雑音測定のための低温増幅器の開発などを行った。有馬は、希土類を含むいくつかの合金系について共鳴X線散乱や中性子散乱を行い、磁場や温度およびそれらの履歴によって多彩な磁気ナノ超構造の間を転移する様子を逆空間で観測することでスピン液晶状態を確定させるという成果を得た。戸川はキラルスピン物質CrNb3S6が示す異方的磁気共鳴の研究を行い、励起配置に強く依存した共鳴応答を見出し、共鳴スイッチングやキラルソリトン共鳴モードの切替えなど、高度な制御法に関する成果を得た。戸田はトポロジカル光波を用いた光誘起相制御開拓の研究を行い、光の伝播がもたらす幾何学位相(グイ位相)の制御性を活用した光渦発振を半導体微小共振器に対して実現した。石坂は遷移金属ダイカルコゲナイドVTe2を対象とし、数ピコ秒の時間分解能による電子回折とイメージング実験を行い、電荷密度波の超高速融解とそれに伴う特異な偏極を持つ音響フォノンの生成・伝播の計測に成功した。岡﨑は、高次高調波レーザーを用いた時間分解光電子分光による光照射による物性制御の研究を行い、鉄系超伝導体FeSeにおいて、光誘起超伝導による超伝導ギャップの観測に成功する、という成果を得た。
1: 当初の計画以上に進展している
以下の成果が達成されたことにより、当初の計画以上に進展していると判断する。小林は、理論家との緊密な議論を通じて、非平衡非線形領域にある状況でも近藤相関が生き残っていることを示すことができた。この成果は、Phys. Rev. B誌のRapid Communicationsとして出版された。また、量子ドットにおける近藤効果についての総説論文を出版した。有馬は軟X線領域の共鳴磁気散乱を用いてスピン液晶状態の逆空間観測に成功し、一軸応力印加による反強磁性-強磁性転移を発見し、B班C班と共同でスピン-電荷結合量子液晶状態を発見した。戸川はキラルスピン物質が示す強い異方性を活用したスイッチングやモード切替えなど磁気共鳴応答の物質機能化を行った。戸田はカイラリティの縮退する半導体微小共振器に対して、光の伝播がもたらす幾何学的位相(グイ位相)を活用した光渦発振を実現し、従来の半導体光渦レーザーに要求される共振器精度を大幅に緩和できることを実証した。石坂は100 nm以下の波長を持つ音響フォノンのピコ秒実時間計測を行い、ナノスケール磁気構造のピコ-ナノ秒時間分解イメージング計測手法を確立した。岡崎は鉄系超伝導体FeSeにおける光誘起超伝導を発見し、時間分解光電子分光におけるポンプ光の多波長化に向けた再生増幅器同期システム整備を進めた。
小林はメゾスコピック系において高精度電流・電流ゆらぎ測定を用いて、近藤状態における非線形非平衡輸送、特に、三体相関検出の手法を完成させる。また、電荷だけではなく、磁化のゆらぎを検出する手法として、ダイヤモンドNVセンタに注目している。NVセンタを量子液晶における物性観測の手法として用いるための基盤的な研究を行う。有馬は量子液晶の高次構造観測、高速配向制御、フォノンの非相反伝搬現象の開拓を目指して、電波・磁場・温度・応力など外場を制御しながら、共鳴軟・硬X線散乱とコヒーレントイメージング、超音波伝搬の研究を行う。戸川は、スピン液晶物質などの物質機能を探索するため、ナノ加工技術を用いて作製するメゾスコピックデバイスを用いて、ひずみ場応答計測やマイクロ波分光による広帯域電磁応答計測の研究を進める。戸田はトポロジカル光波の空間特異性を量子液晶に対する新規な光誘起相制御として活用するため、光励起により時空間で変調された準安定電子状態を開拓し、光波の自由度を活かした相制御へと展開する。石坂は、磁気渦やストライプなどナノスケール磁気構造の制御のためにローレンツ法を用いた超高速磁気イメージング計測に取り組むとともに、電子線の高輝度化のためのフォトカソード評価の研究を行う。岡﨑は、量子液晶の物性制御を実現するために、中赤外・テラヘルツ光をポンプ光に用いた時間分解光電子分光を可能にし、様々な量子液晶物質における非平衡電子状態の研究・光誘起相転移の探索を行う。
小林:第37回(2019年度)大阪科学賞受賞、有馬:第17回本多フロンティア賞受賞、戸田:日本シミュレーション学会 Outstanding Presentation Award:The 38th JSST Annual International Conference on Simulation Technology受賞
すべて 2020 2019 その他
すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (35件) (うち国際共著 12件、 査読あり 34件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (105件) (うち国際学会 16件、 招待講演 16件) 備考 (5件)
Physical Review B
巻: 101 ページ: 041102/1-5(R)
10.1103/PhysRevB.101.041102
Scientific Reports
巻: 10 ページ: 2525/1-7
10.1038/s41598-020-59578-z
巻: 101 ページ: 115401/1-13
10.1103/PhysRevB.101.115401
Applied Physics Express
巻: 13 ページ: 043005/1-4
10.35848/1882-0786/ab7f18
大阪科学技術センター機関誌 the OSTEC
巻: 29(1) ページ: 43958
巻: 13 ページ: 042001~042001
10.35848/1882-0786/ab7bf7
J. Supercond. Nov. Magn.
巻: ー ページ: ー
10.1007/s10948-019-05382-4
Applied Physics Letters
巻: 116 ページ: 012403/1-5
10.1063/1.5131067
Physical Review Letters
巻: 124 ページ: 127205/1-5
10.1103/PhysRevLett.124.127205
巻: 101 ページ: 100403/1-5(R)
10.1103/PhysRevB.101.100403
巻: 101 ページ: 054414/1-6
10.1103/PhysRevB.101.054414
Nature Nanotechnology
巻: 15 ページ: 181-186
10.1038/s41565-019-0616-6
Phys. Rev. Lett.
巻: 124 ページ: 136404/1-5
10.1103/PhysRevLett.124.136404
巻: 12 ページ: 053005/1-4
10.7567/1882-0786/ab15ae
巻: 115 ページ: 092407/1-5
10.1063/1.5098866
Journal of Low Temperature Physics
巻: - ページ: -
10.1007/s10909-019-02232-4
日本物理学会誌
巻: 74 ページ: 222-227
Journal of the Physical Society of Japan
巻: 88 ページ: 074706~074706
10.7566/JPSJ.88.074706
巻: 9 ページ: 9979
10.1038/s41598-019-46390-7
巻: 115 ページ: 242401/1-4
10.1063/1.5129556
Nature Communications
巻: 10 ページ: 5831
10.1038/s41467-019-13675-4
巻: 100 ページ: 241115/1-6(R)
10.1103/PhysRevB.100.241115
巻: 100 ページ: 144417/1-9
10.1103/PhysRevB.100.144417
巻: 123 ページ: 126602/1-6
10.1103/PhysRevLett.123.126602
Science
巻: 365 ページ: 914-918
10.1126/science.aau0968
巻: 123 ページ: 077401/1-5
10.1103/PhysRevLett.123.077401
巻: 100 ページ: 064407/1-7
10.1103/PhysRevB.100.064407
巻: 100 ページ: 054424/1-12
10.1103/PhysRevB.100.054424
Reviews of Scientific Research
巻: 90 ページ: 123109/1-7
10.1063/1.5124342
巻: 124 ページ: 047002/1-6
10.1103/PhysRevLett.124.047002
Phys. Rev. B
巻: 100 ページ: 214309/1-6
10.1103/PhysRevB.100.214309
Sci. Rep.
巻: 9 ページ: 16418/1-9
10.1038/s41598-019-52887-y
ACS Nano
巻: 13 ページ: 11981-11987
10.1021/acsnano.9b06091
Commun. Phys.
巻: 2 ページ: 115/1-7
10.1038/s42005-019-0219-4
巻: 100 ページ: 054517/1-5
10.1103/PhysRevB.100.054517
https://okazaki.issp.u-tokyo.ac.jp/
https://meso.phys.s.u-tokyo.ac.jp/
URL: http://symm.k.u-tokyo.ac.jp/index.html
web site http://www2.pe.osakafu-u.ac.jp/pe8/index.html
http://meso.phys.sci.osaka-u.ac.jp