| 研究課題/領域番号 |
18H01165
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
近藤 猛 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40613310)
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| 研究分担者 |
黒田 健太 広島大学, 大学院先進理工系科学研究科, 准教授 (00774001)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 光電子分光 |
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| 研究成果の概要 |
希土類化合物は、局在f軌道と伝導電子の相互作用による豊かな物性を示す。しかし、結晶場分裂は数ミリ電子ボルトに過ぎないため、結晶場集団励起に伴う電子の性質は明らかにされていない。我々は、レーザー角度分解光電子分光を用いてネール温度以下の異常な磁気転移「悪魔の階段」を通してCeSbの低エネルギー電子構造を調べた。伝導電子と4f軌道の四重極結晶場励起で生じる電子-ボゾン結合によって7 meVにキンク構造をもたらすことを明らかにした。この結合強度は強く、悪魔の階段転移の際に異常なステップ状の増大を示す「多極子ポーラロン」と名付ける新しいタイプの準粒子が明らかとなった。
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| 自由記述の分野 |
固体物性
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
CeSb の「悪魔の階段」では、伝導電子と局在4f結晶場励起が電子-ボゾン結合することで「多極子ポーラロン」という新しい準粒子が形成されていることが解明された。さらに、この電子-ボゾン結合は「悪魔の階段」の秩序配列に敏感に反応し、相互作用の強さを自在に変化させていることも明らかになった。この結果は、温度・圧力・磁場などの条件でCeSbの長周期磁気配列を制御することにより、電気輸送特性を劇的に変化させることが可能であることを示している。このような機構を今後さらに研究することで、スピトロニクデバイスへ向けた磁性材料設計の新たな展開が期待される。
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