2018 Fiscal Year Annual Research Report
Experimental exploration for topological antiferromagnets
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16H02209
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中辻 知 東京大学, 物性研究所, 教授 (70362431)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 猛 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40613310)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 反強磁性体 / 強相関電子系 / トポロジー / ワイル半金属 / ラッティンジャー半金属 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、電子間の相互作用が強いトポロジカルな電子相、特にワイル半金属が注目されている。ラッティンジャー半金属であるPr2Ir2O7は、格子歪みや外部磁場を加えることで、ワイル半金属となることが理論的には予測されていたが、実験的に証明されていなかった。我々は、固相エピタキシー法でPr2Ir2O7の高品質なエピタキシャル薄膜の作製に世界で初めて成功し、結晶構造解析やカイラル異常に起因する電気・磁気応答の観測を通じて、ラッティンジャー半金属が歪みの効果によってワイル半金属に、外部磁場の効果で磁性ワイル半金属になることを実証した。次に、反強磁性体Nd2Ir2O7の純良単結晶を作製し、光伝導度の周波数依存性を様々な温度において詳細に調べた。その結果、高温では金属伝導を示すドルーデピークが見られ、反強磁性転移温度より十分に低温では、モット絶縁体に対応する明瞭な電荷ギャップが見られた。一方興味深いことに、反強磁性転移近傍においては周波数に対して線形な伝導度が見られた。これはワイル半金属状態が現れていることを示唆している。また、反強磁性体Mn3Geの純良単結晶を育成し、その異常ホール効果、異常ネルンスト効果の測定を系統的に行った。Mn濃度を変えたサンプルを用いて、その温度依存性を測定することで、Mn組成依存性によるフェルミエネルギー依存性から理論的に期待されるワイル点との関係について知見を得た。特に測定された巨大な異常ネルンスト効果は、そのワイル半金属状態を反映していることが示された。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Quantum valence criticality in a correlated metal2018
Author(s)
Kuga K、Matsumoto Y、Okawa M、Suzuki S、Tomita T、Sone K、Shimura Y、Sakakibara T、Nishio-Hamane D、Karaki Y、Takata Y、Matsunami M, Eguchi R、Taguchi M、Chainani A、Shin S、Tamasaku K、Nishino Y、Yabashi M、Ishikawa T、Nakatsuji S
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Journal Title
Science Advances
Volume: 4
Pages: eaao3547
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 層状反強磁性体EuSn2As2における磁気に結合した二次元電子状態の観測2019
Author(s)
櫻木俊輔, 坂上良介, 黒田健太, C. Bareille, 東伸彦, 岩竹翼, 佐々木秀, 土居抄太郎, 辻本直人, 明石遼介, 國定聡, 野口亮, 黒川輝風, T. K. Kim, C. Cacho, 辛埴, 神原陽一, 近藤猛
Organizer
日本物理学会「第74回年次大会(2019年)」(九州大)
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[Presentation] 高分解能ARPESで調べる様々なトポロジカル相を示す擬一次元ビスマスハライドの電子構造2019
Author(s)
野口亮, 高橋敬成, 黒田健太, C. Bareille, 櫻木俊輔, 國定聡, 黒川輝風, T. Kim, C. Cacho, 辛埴, 笹川崇男, 近藤猛
Organizer
日本物理学会「第74回年次大会(2019年)」(九州大)
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[Presentation] 角度分解光電子分光で解明する銅酸化物高温超伝導体のモット絶縁相近傍の超伝導状態2019
Author(s)
國定聡, 磯野隼佑, 小濱芳允, 酒井志朗, C. Bareille, 足立伸太郎, 櫻木俊輔, 野口亮, 黒川輝風, 関根遼太郎A, 黒田健太, T. Kim, C. Cacho, 遠山貴巳, 辛埴, 常盤和靖, 近藤猛
Organizer
日本物理学会「第74回年次大会(2019年)」(九州大)
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[Presentation] CeSbにおける悪魔の階段的な反強磁性構造転移に伴うバンド構造の変調2019
Author(s)
黒田健太, Nafise Rezaei, 鈴木博之, 芳賀芳範, 新井陽介, 国定聡, 櫻木俊輔, Mojtaba Alaei, Cedric Bareille, 野口亮, 明比俊太朗, 北澤英明, 岡崎浩三, 木下雄斗, 徳永将史, 辛埴, 有田亮太郎, 近藤猛
Organizer
日本物理学会「第74回年次大会(2019年)」(九州大)
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[Presentation] レーザー角度分解光電子分光で観測するCeSbの電子格子結合2019
Author(s)
新井陽介, 黒田健太, 岩佐和晃, N. Rezaei, 鈴木博之, 芳賀芳範, 国定聡, 櫻木俊輔, 明比俊太朗, M. Alaei, 北澤英明, 辛埴, 有田亮太郎, 近藤猛
Organizer
日本物理学会「第74回年次大会(2019年)」(九州大)
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[Presentation] 高分解能 ARPES で調べる悪魔の階段を示す反強磁性体 CeSb2018
Author(s)
黒田健太, Nafise Rezaei, 鈴木博之, 芳賀芳範, 国定聡, Mojtaba Alaei, Cedric Bareille, 野口亮, 中山充大, 坂野昌人, 明比俊太郎, 大田由一, 橋本嵩広, 都築章宏, 岡崎浩三, 有田将司, 出田真一郎, 田中清尚, 徳永将史, 北澤英明, 辛埴, 有田亮太郎, 近藤猛
Organizer
日本物理学会「秋季大会」（同志社大）
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[Presentation] 高次高調波を用いた時間・スピン・角度分解光電子分光の装置開発2018
Author(s)
黒田健太, 原沢あゆみ, Zhigang Zhao, 矢治光一郎, 藤澤正美, 櫻木俊輔, 野口亮, 近藤猛, 小森文夫, 小林洋平, 辛埴
Organizer
日本物理学会「秋季大会」（同志社大）
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[Presentation] レーザーARPESとdHvA効果で解明する五層型銅酸化物高温超伝導体の超伝導と反強磁性の関係2018
Author(s)
國定聡, 小濱芳允, 磯野隼佑, 酒井志朗, 足立伸太郎, Cedric Bareille, 関根遼太郎, 黒田健太, 常盤和靖, 辛埴, 近藤猛
Organizer
日本物理学会「秋季大会」（同志社大）
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[Presentation] 擬一次元物質β-Bi4I4における弱いトポロジカル絶縁体相の発見とそのトポロジカル相制御2018
Author(s)
野口亮, 高橋敬成, 黒田健太, 越智正之, 白澤徹郎, C. Bareille, 坂野昌人, 中山充大, 矢治光一郎, 原沢あゆみ, 岩澤英明, P. Dudin, T. Kim, M. Hoesch, 辛埴, 有田亮太郎, 笹川崇男, 近藤猛
Organizer
日本物理学会「秋季大会」（同志社大）
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