| 研究課題/領域番号 |
24740230
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
柳瀬 陽一 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (70332575)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | カイラル超伝導 / 量子渦状態 |
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| 研究実績の概要 |
カイラル超伝導体では時間反転対称性が自発的に破れた超伝導状態が実現されており、トポロジカルに非自明な数理構造を持つことからも近年大きな注目を集めている。一方、強相関電子系におけるネマティック秩序が様々な物質で発見されたことにより、その物性の解明に向けた多くの研究が行われている。そして、興味深いことにカイラル超伝導体の候補であるURu2Si2，UPt3，Sr2RuO4ではネマティック秩序と超伝導が共存することが報告されている。
本研究ではネマティック秩序の下で起こるカイラル超伝導、即ちネマティック－カイラル超伝導に対する研究を行った。特に、ネマティック秩序とカイラル超伝導が共存することによる新現象が磁場中で起こることを発見した。それは、量子渦状態における渦格子の構造相転移である。
我々はまずネマティック－カイラル超伝導を記述するギンツブルグ－ランダウモデルを構成した。そして、その広いパラメーター領域において渦格子の構造相転移が起こることを示した。さらに、URu2Si2に対する第一原理バンド計算の結果に基づいてギンツブルグ－ランダウモデルのパラメーターを全て第一原理的に決定し、予想される構造相転移の特徴と温度磁場相図を示した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究課題の目的である第一原理計算に基づいた精密な超伝導現象論の構成に成功し、近年大きな注目を集める超伝導物質に適用することが出来た。よって研究はおおむね順調に進展していると評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの研究成果により、第一原理計算に基づいて超伝導現象論を構成することが可能になった。この手法により多成分秩序変数を持つエキゾチック超伝導体に対する精密な理論解析と物性予測が可能になった。この手法を用いて今後はUPt3やUCoGe，UBe13，Sr2RuO4などの超伝導相を対象とする研究を推進する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
２６年度に行ったネマチック秩序と共存するカイラル超伝導の研究が予想を越える進展をした。ウラン系超伝導体におけるシュブニコフ・ド・ハース振動の実験結果を提供していただくことができたため、現実の物質における新奇な超伝導現象を予言することができた。その実験的検証が始まっており、実験グループと共同研究を進めている。２７年度も引き続き本研究課題を推進することで、より大きな研究成果に結び付けることが出来る。
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| 次年度使用額の使用計画 |
２７年度はスペインのバルセロナで開催される国際会議ＩＣＭ２０１５に研究協力者である大学院生が参加する。また、ジュネーブで開催される国際会議Ｍ２Ｓ２０１５に研究代表者の柳瀬が参加する。これらの出張に使用する費用として７０万円を計上する。また国内出張のために６０万円を使用する。論文を出版する際の費用として４０万円を計上し、研究成果を発表するためにノートパソコンを購入する費用として２８万円を計上する。
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