2016 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | J-Physics: Physics of conductive multipole systems |
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| Project/Area Number |
15H05885
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
網塚 浩 北海道大学, 理学研究院, 教授 (40212576)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
楠瀬 博明 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (00292201)
藤 秀樹 神戸大学, 理学研究科, 教授 (60295467)
高阪 勇輔 広島大学, 理学研究科, 特任助教 (60406832)
中尾 裕則 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 准教授 (70321536)
御領 潤 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (70365013)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 多極子伝導系 / 拡張多極子 / 強相関電子系 / 奇パリティ多極子 / トロイダルモーメント / 実験物理 / 理論物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き、トロイダル秩序状態に発現する非対角電流磁気応答の理論予想について、UNi4Bを対象に検証を進めた。同現象の発現については異なる試料による再現性も含めて確証を得たが、単純には理論と整合しない事実も見つかり、本系のトロイダル秩序構造の精密解析の必要性が明かとなった。そのため放射光X線回折による精密結晶構造解析並びに中性子回折実験による精密磁気構造解析の再評価に新たに着手し、実験を進めている。並行してB01と共同で純良単結晶を作製し、NMRを用いて静的・動的磁気特性を調べる研究を進め、常磁性状態の磁気異方性について新たな知見を得た。また、奇パリティ拡張多極子系や、遍歴性と局在性が絡んだ興味深い物性を示すウラン化合物系での共鳴磁気散乱研究を進め、ウラン化合物系では中性子散乱並みの磁気散乱が観測されることを見出した。さらに共鳴軟X線散乱とX線回折顕微鏡法を組み合わせたイメージング手法の開発も進めた。物質開発では、昨年度に引き続き空間反転対称性がグローバルもしくは局所的に破れた系の単結晶およびカイラル磁性体の不斉単結晶の合成を進めた。理論研究では、層状カルコゲナイド物質を念頭に置いた奇パリティ多極子系の光学応答選択則を導出、ハニカム構造Co化合物の特異な電気磁気応答の微視的模型に基づく理解の構築、並びにD01と共同でPr1-2-20系における四極子および磁気近藤効果の競合現象の起源を解明した。さらに擬２次元、および3次元系におけるp-波超伝導のうち、トポロジカルな状態に対してはそのトポロジー的構造を起源とするフィードバック機構が存在することを示した。また、MoS2のような単層チェッカーボード状三角格子系のs-波超伝導体で、対破壊効果の生じない横磁場印加によってトポロジカル超伝導状態を誘起できることを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
おおむね計画通りに研究は進展している。トロイダル秩序系の典型物質の理解、拡張多極子系の実験と理論手法の開発が進められ、新たな実験的発見による問題提起も行われている。他の研究項目との共同研究や国際連携の進展による物質開発や実験と理論との協働が活発に行われ、効果を上げている。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）UNi4Bの電流誘起磁化現象について、SQUIDおよびホールプローブを用いた精密磁化測定およびNMRを用いた局所磁場測定をさらに進める。並行して放射光X線回折による結晶構造解析および中性子回折実験による磁気構造解析の再評価を進め、本系のトロイダルモーメントの秩序構造を特定する。これらにより本系において観測される定常的な電流誘起磁化並びに新たに見出された磁気履歴現象の起源を明らかにする。２）CePd2Ga、RMn2X2 (R = Ce, La; X = Si, Ge) の単結晶試料に対し、電流印加状態でのNMR実験を実施し、局所内場の測定から電流誘起磁気効果を調べるとともに、関連物質を探索しNMR実験を進める。また、YbNi3A9のキラル磁性についても電流印加状態でのAl-NMRを行い、空間反転対称性がない系での電流磁気効果を議論する。３）今年度に引き続き、奇パリティ磁気多極子系やウラン化合物系での共鳴磁気散乱研究を進めるとともに、共鳴軟X線コヒーレント回折イメージング手法の開発を進める。４）A01、B01班と連携し、ジグザグ構造およびカイラル構造を有する奇パリティ拡張多極子系物質の開発を進めるとともに、これらの系に発現する量子伝導異常や揺らぎを調べる。５）拡張多極子の概念を用いた第一原理磁気構造データベース構築と非対角物性予測に関する理論を進展させる。６）異方的超伝導体のフィードバック機構に関して、多軌道構造など現実の系で現れ得るより豊富な電子の内部自由度を反映させた形へと一般化する。また、時間反転対称性を破る多極子秩序に関するカー効果や他極子秩序に対するフィードバック効果についての理論構築を進める。
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Research Products
(147 results)
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[Journal Article] Collective resonant dynamics of the chiral spin soliton lattice in a monoaxial chiral magnetic crystal2017
Author(s)
F. J. T. Goncalves, T. Sogo, Y. Shimamoto, Y. Kousaka, J. Akimitsu, S. Nishihara, K. Inoue, D. Yoshizawa, M. Hagiwara, M. Mito, R. L. Stamps, I. G. Bostrem, V. E. Sinitsyn, A. S. Ovchinnikov, J. Kishine, and Y. Togawa
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 95
Pages: 104415-1-5
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Synchrotron Radiation Mossbauer Spectroscopy using 149Sm Nuclei2016
Author(s)
Satoshi Tsutsui, Ryo Masuda, Yasuhiro Kobayashi, Yoshitaka Yoda, Kota Mizuuchi, Yusei Shimizu, Hiroyuki Hidaka, Tatsuya Yanagisawa, Hiroshi Amitsuka, Fumitoshi Iga, and Makoto Seto
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Journal Title
Journal of the Physical Society of Japan
Volume: 85
Pages: 083704-1-5
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Peculiar Magnetism of UAu2Si22016
Author(s)
Chihiro Tabata, Naoyuki, Miura, Klara Uhliova; Michal Valiska, Hiraku Saito, Hiroyuki Hidaka, Tatsuya Yanagisawa, Vladimir Sechovsky;, and Hiroshi Amitsuka
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 94
Pages: 214414-1-12
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Chiral Surface Twists and Skyrmion Stability in Nanolayers of Cubic Helimagnets2016
Author(s)
A. O. Leonov, Y. Togawa, T. L. Monchesky, A. N. Bogdanov, J. Kishine, Y. Kousaka, M. Miyagawa, T. Koyama, J. Akimitsu, T. Koyama, K. Harada, S. Mori, D. McGrouther, R. Lamb, M. Krajnak, S. McVitie, R. L. Stamps, and K. Inoue
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Journal Title
Physical Review Letter
Volume: 117
Pages: 087202-1-5
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Effects of c/a Anisotropy and Local Crystal Structure on Superconductivity in AFe2(As1-xPx)2 (A = Ba1-ySry, Sr1-yCay and Eu)2016
Author(s)
Toru Adachi, Yusuke Nakamatsu, Tatsuya Kobayashi, Shigeki Miyasaka, Setsuko Tajima, Masayoshi Ichimiya, Masaaki Ashida, Hajime Sagayama, Hironori Nakao, Reiji Kumai, and Youichi Murakami
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Journal Title
Journal of the Physical Society of Japan
Volume: 85
Pages: 063705-1-4
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Microscopic Examinations of Co Valences and Spin States in Electron-Doped LaCoO32016
Author(s)
Keisuke Tomiyasu, Syun-Ichi Koyama, Masanori Watahiki, Mika Sato, Kazuki Nishihara, Yuki Takahashi, Mitsugi Onodera, Kazuaki Iwasa, Tsutomu Nojima, Hiroyuki Nojiri, Jun Okamoto, Di-Jing Huang, Yuuichi Yamasaki, Hironori Nakao, and Youichi Murakami
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Journal Title
Journal of the Physical Society of Japan
Volume: 85
Pages: 094702-1-6
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Uniaxial pressure effects on spin-lattice coupled phase transitions in a geometrical frustrated magnet CuFeO22016
Author(s)
H. Tamatsukuri, S. Aoki, S. Mitsuda, T. Nakajima, T. Nakamura, T. Itabashi, S. Hosaka, S. Ito, Y. Yamasaki, H. Nakao, K. Prokes, and K. Kiefer
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 94
Pages: 174402-1-7
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] ワイル半金属TaPの181Ta-NQRによる研究2017
Author(s)
久保徹郎, 安岡弘志, 岸本恭来, Deepa Kasinathan, Marcus Schmidt, 藤秀樹, Michael Baenitz
Organizer
日本物理学会 第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学豊中キャンパス（大阪府・豊中市）
Year and Date
2017-03-20
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[Presentation] YbNi4P2の31P-NMRによる研究2017
Author(s)
岸本恭来, 安岡弘志, K. Kliemt, C. Krellner, 藤秀樹, C. Geibel, M. Baenitz
Organizer
日本物理学会 第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学豊中キャンパス（大阪府・豊中市）
Year and Date
2017-03-20
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[Presentation] UAu2Si2の磁気構造解析2017
Author(s)
田端千紘, Milan Klicpera, Bachir Ouladdiaf, 齋藤開, Michal Valiska, Klara Uhlirova, Vladimir Sechovsky, 日高宏之, 柳澤達也, 網塚浩
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学豊中キャンパス（大阪府・豊中市）
Year and Date
2017-03-17 – 2017-03-20
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[Presentation] UNi4Bの単結晶育成技術および電流下磁化の試料依存性2017
Author(s)
齋藤開, 三浦植幸,日高宏之, 柳澤達也, 網塚浩, 田端千紘, Michal Valiska, Klara hlirova, Jan Prokleska, Vladimir Sechovsky
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学豊中キャンパス（大阪府・豊中市）
Year and Date
2017-03-17 – 2017-03-20
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[Presentation] CrNb3S6における磁気共鳴のサイズ依存性2017
Author(s)
島本雄介, 十河忠幸, Francisco Goncalves, 吉澤大智, 萩原政幸, Robert Stamps, 高阪勇輔, 秋光純, 西原禎文, 井上克也, I. G. Bostrem, Vl. E. Sinitsyn, A. S. Ovchinnikov, 岸根順一郎, 戸川欣彦
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学豊中キャンパス（大阪府・豊中市）
Year and Date
2017-03-17 – 2017-03-20
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[Presentation] 三角格子反強磁性体CsCuCl3の圧力下THz-ESR測定II2017
Author(s)
大木瑛登, 櫻井敬博, 平尾祐樹, 大久保晋, 太田仁, 上床美也, 田中秀数, 世良文香, 高阪勇輔, 秋光純, 世良正文, 井上克也
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学豊中キャンパス（大阪府・豊中市）
Year and Date
2017-03-17 – 2017-03-20
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[Presentation] マイクロ波領域におけるCsCuCl3の磁気キラル二色性2017
Author(s)
中川直己, 阿部伸行, 木村尚次郎, J. Zaccarro, I. Gautier-Luneau, D. Luneau, 高阪勇輔, 井上克也, 秋光純, 有馬孝尚
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学豊中キャンパス（大阪府・豊中市）
Year and Date
2017-03-17 – 2017-03-20
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[Presentation] 三方晶DyNi3Ga9の中性子散乱2017
Author(s)
二宮博樹, 松本裕司, 茂吉武人, 中尾朗子, 高阪勇輔, 大原繁男
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学豊中キャンパス（大阪府・豊中市）
Year and Date
2017-03-17 – 2017-03-20
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[Presentation] 強磁性超伝導体UGe2の圧力下73Ge-NQRによる磁気ゆらぎの研究2017
Author(s)
野間雄一朗, 久保徹郎, 小手川恒, 藤秀樹, 芳賀芳範, 山本悦嗣, 大貫惇睦, 伊藤公平, E. E. Haller, 仲村愛, 本間佳哉, 本多史憲, 青木大
Organizer
日本物理学会 第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学豊中キャンパス（大阪府・豊中市）
Year and Date
2017-03-17
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[Presentation] NMR/NQRによるPrT2Al20 (T=Nb, Ta) の磁気揺らぎの研究2017
Author(s)
久保徹郎, 藤秀樹, 三宅遼磨, 松野治貴, 小手川恒, 播磨尚朝, 東中隆二, 中間章浩, 青木勇二, 佐藤英行, 井原慶彦, 後藤貴行, 佐々木孝彦
Organizer
日本物理学会 第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学豊中キャンパス（大阪府・豊中市）
Year and Date
2017-03-17
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[Presentation] 重い電子系化合物UAu2Si2の低温磁性2016
Author(s)
田端千紘, Milan Klicpera, Bachir Ouladdiaf, 齋藤開 , Michal Valiska, Klara Uhlirova, Vladimir Sechovsky, 日髙宏之, 柳澤達也, 井原慶彦, 網塚浩
Organizer
第5回パイロクロア研究会
Place of Presentation
岡山大学（岡山県・岡山市）
Year and Date
2016-12-26
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[Presentation] J-Physics: Physics of Conductive Multipole Systems2016
Author(s)
Hiroshi Amitsuka
Organizer
Hokkaido University － Hitachi Cambridge Laboratory Workshop －Discussion about new direction of Quantum technology
Place of Presentation
Global Research Center for Food Medical Innovation (FMI), Hokkaido University, Sapporo, Hokkaido, Japan
Year and Date
2016-10-17
Int'l Joint Research
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[Presentation] Homo-chiral crystal growth and chiral helimagnetism in CsCuCl32016
Author(s)
Y. Kousaka, T. Koyama, K. Ohishi, K. Kakurai, V. Hutanu, T. Brueckel, J. Campo, J. Suzuki, Y. Miyamoto, A. Sera, K. Inoue, and J. Akimitsu
Organizer
Joint Workshop JCNS and Flipper2016
Place of Presentation
Evangelische Akademie Tutzing, Tutzing, Germany
Year and Date
2016-10-03 – 2016-10-07
Int'l Joint Research
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[Presentation] Crossover between Fermi-liquid and non-Fermi-liquid states in Th1-xUxBe13 (0 < x < 1)2016
Author(s)
H. Amitsuka, N. Miura, H. Hidaka, T. Yanagisawa, C. Tabata, K. Uhlirova, and J. Prchal, V. Sechovsky
Organizer
14th Bilateral Japanese-German Symposium on Effects of Parity Mixing in Correlated Electron Systems
Place of Presentation
Chateraise Gateaux Kingdom Sapporo Hotel, Sapporo, Hokkaido, Japan
Year and Date
2016-09-29
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Ultrasonic Investigation of Localized and Delocalized Character of 4f Electrons in Cage-Structure Compound SmOs4Sb122016
Author(s)
T. Yanagisawa, S. Mombetsu, H. Hidaka, H. Amitsuka, S. Yasin, S. Zherlitsyn, J. Wosnitza, P.-C. Ho, and M. B. Maple
Organizer
14th Bilateral Japanese-German Symposium on Effects of Parity Mixing in Correlated Electron Systems
Place of Presentation
Chateraise Gateaux Kingdom Sapporo Hotel, Sapporo, Hokkaido, Japan
Year and Date
2016-09-29
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] 単結晶PrT2Al20 (T = Nb, Ta) のNMRによる研究2016
Author(s)
久保徹郎, 三宅遼磨, 松野治貴, 小手川恒, 藤秀樹, 播磨尚朝, 東中隆二, 中間章浩, 青木勇二, 佐藤英行, 井原慶彦, 後藤貴行, 佐々木孝彦
Organizer
日本物理学会 2016年秋季大会
Place of Presentation
金沢大学角間キャンパス（石川県・金沢市）
Year and Date
2016-09-15
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[Presentation] UAu2Si2の磁気抵抗測定2016
Author(s)
田端千紘, 三浦植幸, Klara Uhlirova, Michal Valiska, Vladimir Sechovsky, 齋藤開, 日高宏之, 柳澤達也, 網塚浩
Organizer
日本物理学会2016年秋季大会
Place of Presentation
金沢大学角間キャンパス（石川県・金沢市）
Year and Date
2016-09-13 – 2016-09-16
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[Presentation] Th1-xUxBe13（0 < x <1）の低温物性2016
Author(s)
三浦植幸, Klara Uhlirova, Ji Prchal, 田端千紘, Vladimir Sechovsky, 日高宏之, 柳澤達也, 網塚浩
Organizer
日本物理学会2016年秋季大会
Place of Presentation
金沢大学角間キャンパス（石川県・金沢市）
Year and Date
2016-09-13 – 2016-09-16
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[Presentation] RBe13（R=希土類）の低温物性2016
Author(s)
水内康太, 永田涼馬, 三浦植幸, 日高宏之, 柳澤達也, 網塚浩
Organizer
日本物理学会2016年秋季大会
Place of Presentation
金沢大学角間キャンパス（石川県・金沢市）
Year and Date
2016-09-13 – 2016-09-16
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[Presentation] CsCuCl3の磁気キラル二色性2016
Author(s)
中川直己, 阿部伸行, 豊田新悟, 木村尚次郎, Julien Zaccaro, Isabelle Gautier-Luneau, Dominique Luneau, 高阪勇輔, 井上克也, 秋光純, 有馬孝尚
Organizer
日本物理学会2016年秋季大会
Place of Presentation
大阪大学豊中キャンパス（大阪府・豊中市）
Year and Date
2016-09-13 – 2016-09-16
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[Presentation] 三角格子反強磁性体CsCuCl3の圧力下THz-ESR測定2016
Author(s)
櫻井敬博, 大木瑛登, 平尾祐樹, 大久保晋, 太田仁, 上床美也, 田中秀数, 世良文香, 高阪勇輔, 秋光純, 世良正文, 井上克也
Organizer
日本物理学会2016年秋季大会
Place of Presentation
金沢大学角間キャンパス（石川県・金沢市）
Year and Date
2016-09-13 – 2016-09-16
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[Presentation] キラルソリトン格子磁気共鳴の磁場依存性2016
Author(s)
十河忠幸, Francisco Goncalves, 吉澤大智, 萩原政幸, Robert Stamps, 高阪勇輔, 秋光純, 西原禎文, 井上克也, I. G. Bostrem, Vl. E. Sinitsyn, A. S. Ovchinnikov, 岸根順一郎, 戸川欣彦
Organizer
日本物理学会2016年秋季大会
Place of Presentation
金沢大学角間キャンパス（石川県・金沢市）
Year and Date
2016-09-13 – 2016-09-16
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[Presentation] 軟・硬X線で見たLa1/3Sr2/3FeO3薄膜の電荷・磁気秩序の膜厚依存性2016
Author(s)
山本航平, 平田靖透, 堀尾眞史, 横山優一, 田久保耕, 簔原誠人, 組頭広志, 山崎裕一, 中尾裕則, 村上洋一, 藤森淳, 和達大樹
Organizer
日本物理学会2016年秋季大会
Place of Presentation
金沢大学角間キャンパス（石川県・金沢市）
Year and Date
2016-09-13 – 2016-09-16
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[Presentation] 強磁性超伝導体UGe2の圧力下73Ge-NQRによる磁気ゆらぎの研究2016
Author(s)
野間雄一朗, 久保徹郎, 小手川恒, 藤秀樹, 芳賀芳範, 山本悦嗣, 大貫惇睦, 伊藤公平, E. E. Haller, 仲村愛, 本間佳哉, 本多史憲, 青木大
Organizer
日本物理学会 2016年秋季大会
Place of Presentation
金沢大学角間キャンパス（石川県・金沢市）
Year and Date
2016-09-13
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[Presentation] Polarized Neutron Diffraction Studies in Inorganic Chiral Magnets2016
Author(s)
Y. Kousaka, T. Koyama, K. Ohishi, K. Kakurai, V. Hutanu, T. Brueckel, J. Suzuki, H. Ninomiya, Y. Matsumoto, S. Ohara, Y. Miyamoto, A. Sera, K. Inoue and J. Akimitsu
Organizer
ICMM2016 Satellite Meeting New frontier of multi-functional magnets (NFM2016)
Place of Presentation
Hiroshima City Bunka Kouryu Kaikan, Hiroshima, Hiroshima, Japan
Year and Date
2016-09-11
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Chiral d-wave pairing in Kane-Mele metal2016
Author(s)
Jun Goryo, Yoshiki Imai, Andreas Schnyder, Manfred Sigrist
Organizer
the Conference on Spectroscopies of Novel Superconductors 2016
Place of Presentation
Forum am Schlosspark, Ludwigsberg, Germany
Year and Date
2016-06-20
Int'l Joint Research
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[Presentation] Single Crystal NMR Studies of PrT2Al20 Systems (T = Nb, Ta)2016
Author(s)
T. Kubo, R. Miyake, H. Kotegawa, H. Tou, H. Harima, R. Higashinaka, A. Nakama, Y. Aoki, H. Sato, Y. Ihara, T. Goto, T. Sasaki
Organizer
International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2016
Place of Presentation
International Conference Center of Zhejiang University, Hangzhou, China
Year and Date
2016-05-11
Int'l Joint Research
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[Presentation] NMR studies of coexistence of superconductivity and CDW in LaPt2Si22016
Author(s)
T. Aoyama, T. Kubo, H. Matsuno, H. Kotegawa, H.Tou, A. Mitsuda, Y. Nagano, N. Araoka, Y. Wada, Y. Yamada,
Organizer
International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2016
Place of Presentation
International Conference Center of Zhejiang University, Hangzhou, China
Year and Date
2016-05-10
Int'l Joint Research
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[Presentation] Sb-NMR/NQR studies of heavy fermion system YbRhSb2016
Author(s)
Y. Kishimoto, H. Tou, , Y. Awai, H. Kotegawa, Y. Muro, K. Nakamura, M. Sera, T. Takabatake
Organizer
International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2016
Place of Presentation
International Conference Center of Zhejiang University, Hangzhou, China
Year and Date
2016-05-09
Int'l Joint Research
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[Presentation] Unusual Magnetic Order of UAu2Si2 Studied by 29Si-NMR2016
Author(s)
C. Tabata, Y. Ihara, S. Shimmura, N. Miura, H. Saito, H. Hidaka, T. Yanagisawa, and H. Amitsuka
Organizer
International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2016
Place of Presentation
International Conference Center of Zhejiang University, Hangzhou, China
Year and Date
2016-05-08 – 2016-05-13
Int'l Joint Research
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