| 研究課題/領域番号 |
22K20348
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
山田 林介 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (80962133)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| キーワード | トポロジカル物質 / 強相関電子系 / 熱電効果 / 量子輸送 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、実空間のスピン構造と波数空間における電子構造の協奏効果による新奇量子現象の探索を目標として設定した。具体的には空間反転対称性の破れた磁性ワイル半金属であるRAlSi(R=希土類)に着目し、フェルミ面の近傍の電子状態に敏感なプローブとして知られている熱電効果を用いた。NdAlSiのネルンスト効果は低温に向かって増大し、磁気転移温度より少し高温において極大を示した。半古典モデルを用いた解析と第一原理計算によるバンド構造を組み合わせることで、磁気転移温度近傍での増大がフェルミ面のネスティングに関連した散乱時間の異常に由来していることを明らかにした。
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| 自由記述の分野 |
物性物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の熱電効果は物質のキャリア数が少なくなるほど増大するため、候補物質の探索領域が希薄キャリア半導体を中心としたものに限られることが多かった。本研究では、磁気的な周期構造を有する物質の磁気転移温度付近で、散乱時間の揺らぎによって熱電効果が増大する可能性を明らかにした。この効果は、キャリア数の多い金属的な試料でも発現することから、より幅広い物質において発現すると考えられ、熱電効果の探索領域が拡大することが期待される。今後は、磁気的な周期構造にとどまらず、電荷の周期構造（電荷密度波）に起因した熱電効果の探索が興味深い研究方針と考えられる。
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