公募研究
本研究の目的は、複合アニオン物質に関するNMR測定によって、超伝導や磁性、ネマティック秩序など、固体中で現れる特異な電子状態の性質を解明することである。ターゲット物質として2次元Ti2O面を結晶構造にもつBaTi2(Sb1-xBix)2Oの測定を行う予定であったが、試料のサイズや測定装置の都合でNMR信号を観測するに至らなかった。そこで、複数の複合アニオン関連物質のNMR測定を行った。以下に主な成果の概要を示す。1.V-NMRを用いた酸窒化物SrVO2.2N0.6の2次元的電子状態の解明：SrVO2.2N0.6では周期的なアニオン欠損によって価数の異なる３種類のVサイト(V1,V2,V3)が存在する。NMRを用いるとそれぞれのVサイトの電子状態を調べることが可能である。実際、NMRスペクトルは2つのピークに分離することができる。この2つのピークを測定することで、伝導電子がはV2,V3サイトからなる2次元面のみに存在していること、5 K以下で非常に小さい磁気秩序モーメントを持つ反強磁性秩序が存在することがわかった。酸窒化物SrVO2.2N0.6は周期的なアニオン欠損によって誘起された2次元的なフェルミ面のネスティングによって反強磁性秩序を示す物質であるといえる。2.トポロジカルラインノーダル物質CaSb2の超伝導状態の解明：CaSb2は、バンド構造に対称性に保護されたディラックラインノードが存在する物質である。最近、この物質が1.7K以下で超伝導になることが報告された。トポロジカルに非自明な電子状態においては、その超伝導特性にも、トポロジカルに非自明な性質が現れることが期待できる。そこで、Sb核の核四重極共鳴を用いて常伝導状態、超伝導状態の電子状態を調べた。測定の結果、常伝導状態において非自明な電子状態の検出には至らなかった。また、超伝導状態は、多くの物質と同様、s波であることを明らかにした。
2: おおむね順調に進展している
当初の研究物質に関しての測定は行えなかったが、様々な複合アニオン物質の電子状態に関して多くの知見を得たことから順調に進展していると言える
今後も様々な複合アニオン化合物に対してNMR測定を行い、電子状態を解明する。特に、酸水素化物における磁性の研究や2種類のアニオンをもつ超伝導体の研究を通じて複合アニオン化による電子状態の変化の統一的理解に努める。
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Phys. Rev. B
巻: 103 ページ: L100503
10.1103/PhysRevB.103.L100503
Nat. Commun.
巻: 11 ページ: 5923
10.1038/s41467-020-19217-7
J. Phys. Soc. Jpn.
巻: 89 ページ: 95002
10.7566/JPSJ.89.095002
巻: 89 ページ: 53701
10.7566/JPSJ.89.053701
巻: 89 ページ: 63702
10.7566/JPSJ.89.063702
巻: 101 ページ: 121406(R)
10.1103/PhysRevB.101.121406
巻: 88 ページ: 113704
10.7566/JPSJ.88.113704
巻: 88 ページ: 113703
10.7566/JPSJ.88.113703
巻: 100 ページ: 060503(R)
10.1103/PhysRevB.100.060503
巻: 100 ページ: 35203
10.1103/PhysRevB.100.035203
巻: 88 ページ: 73701
10.7566/JPSJ.88.073701
https://ss.scphys.kyoto-u.ac.jp/category/%e8%ab%96%e6%96%87%e5%87%ba%e7%89%88/
https://sites.google.com/view/kitagawa-shunsaku/home
https://ss.scphys.kyoto-u.ac.jp/cd2re2o7%e3%81%ae%e8%b6%85%e4%bc%9d%e5%b0%8e%e5%af%be%e7%a7%b0%e6%80%a7%e3%81%8c%e5%9c%a7%e5%8a%9b%e3%81%a7s%e6%b3%a2%e3%81%8b%e3%82%89p%e6%b3%a2%e3%81%b8/
https://ss.scphys.kyoto-u.ac.jp/ucoge%e3%81%ae%e5%bc%b7%e7%a3%81%e6%80%a7%e9%87%8f%e5%ad%90%e8%87%a8%e7%95%8c%e8%bf%91%e5%82%8d%e3%81%ae%e8%b6%85%e4%bc%9d%e5%b0%8e/
https://ss.scphys.kyoto-u.ac.jp/%e9%87%8f%e5%ad%90%e3%82%b5%e3%82%a4%e3%82%ba%e5%8a%b9%e6%9e%9c%e3%81%ae%e7%a3%81%e5%a0%b4%e4%be%9d%e5%ad%98%e6%80%a7%e3%82%92%e6%a4%9c%e8%a8%bc/
