電流誘起による新奇フェルミオロジー

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K20889
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分13:物性物理学およびその関連分野
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 青木 大 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30359541)
• 研究期間 (年度): 2020-07-30 – 2023-03-31
• キーワード: フェルミオロジー / 量子振動 / 強相関トポロジカル超伝導

研究成果の概要

当初予期しなかったUTe2の超伝導とその新現象の発見という、研究の大きなブレークスルーが起きた。このため、UTe2に焦点を絞り、様々な研究を行ってきた。顕著な成果としてUTe2の多重超伝導の発見、圧力下における磁場誘起超伝導の発見が挙げられる。さらに世界最高純度の単結晶育成に成功し、世界で初めて量子振動効果（dHvA効果）の観測に成功した。２種類の二次元フェルミ面が存在し、極めて重い電子状態を形成していることがわかった。さらにバンド計算との比較から、混合価数状態を示唆する結果が得られた。試料の微細加工技術を駆使した電流誘起現象の新たな研究プロジェクトにつながる成果が得られた。

自由記述の分野

物性物理

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、電流誘起による新現象をフェルミオロジーの観点から明らかにする挑戦的課題であったが、研究期間中の予期せぬブレークスルーによって、UTe2のフェルミオロジーを含む研究に大きく舵を切ることになった。その結果、多くの顕著な成果が生まれた。量子コンピューターへの応用も期待されるなど、高い関心と激しい国際競争の中、世界をリードする研究成果が得られた。