研究課題
近年、電子間の相互作用が強いトポロジカルな電子相、特にワイル半金属が注目されている。ラッティンジャー半金属であるPr2Ir2O7は、格子歪みや外部磁場を加えることで、ワイル半金属となることが理論的には予測されていたが、実験的に証明されていなかった。我々は、固相エピタキシー法でPr2Ir2O7の高品質なエピタキシャル薄膜の作製に世界で初めて成功し、結晶構造解析やカイラル異常に起因する電気・磁気応答の観測を通じて、ラッティンジャー半金属が歪みの効果によってワイル半金属に、外部磁場の効果で磁性ワイル半金属になることを実証した。次に、反強磁性体Nd2Ir2O7の純良単結晶を作製し、光伝導度の周波数依存性を様々な温度において詳細に調べた。その結果、高温では金属伝導を示すドルーデピークが見られ、反強磁性転移温度より十分に低温では、モット絶縁体に対応する明瞭な電荷ギャップが見られた。一方興味深いことに、反強磁性転移近傍においては周波数に対して線形な伝導度が見られた。これはワイル半金属状態が現れていることを示唆している。また、反強磁性体Mn3Geの純良単結晶を育成し、その異常ホール効果、異常ネルンスト効果の測定を系統的に行った。Mn濃度を変えたサンプルを用いて、その温度依存性を測定することで、Mn組成依存性によるフェルミエネルギー依存性から理論的に期待されるワイル点との関係について知見を得た。特に測定された巨大な異常ネルンスト効果は、そのワイル半金属状態を反映していることが示された。
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (21件) (うち国際共著 4件、 査読あり 21件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (45件) (うち国際学会 22件、 招待講演 33件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (2件)
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