原子スケールの電流の渦がつくる新しい磁性を発見

―カゴメ金属でループ電流秩序の微視的証拠を観測―

この研究の主な対象者
企業・研究者の方
公開日 2026年06月19日

概要

北川俊作 理学研究科准教授、石田憲二 同教授、末次祥大 東京大学准教授、浅場智也 米国バージニア大学（University of Virginia）アシスタント・プロフェッサー、芝内孝禎 東京大学教授、紺谷浩 名古屋大学教授、松田 祐司 米国ロスアラモス国立研究所（Los Alamos National Laboratory）上級研究員らによる研究グループは、中国・南京大学（Nanjing University）と共同で、カゴメ金属CsV₃Sb₅において、原子スケールの電流の渦がつくる新しい磁性状態の微視的な証拠を捉えました。この状態は、長年理論的に提案されてきたものの、その存在を実験的に確かめることは困難でした。
　本研究では、CsV₃Sb₅の内部に生じる微小な磁場を検出し、電子が結晶格子上でミクロな円電流を作るループ電流秩序の証拠を確認しました。この現象は、電荷の濃淡が周期的に並ぶ「電荷密度波」と対比して、「虚数電荷密度波」と呼ばれ、電子の流れ方そのものが秩序化する新しい量子状態として理解されます。本成果は、量子材料に潜む新しい電子秩序の理解を大きく進めるものです。
　本研究成果は、2026年6月17日に、国際学術誌「Nature Physics」に掲載されました。

画像

詳しい研究内容について

原子スケールの電流の渦がつくる新しい磁性を発見―カゴメ金属でループ電流秩序の微視的証拠を観測―

研究者情報

研究者名 北川 俊作
京都大学 教育研究活動データベース 研究者名 石田 憲二
京都大学 教育研究活動データベース

書誌情報

【DOI】
https://doi.org/10.1038/s41567-026-03339-8

【書誌情報】
S. Suetsugu, F. Hori, M. Shibata, S. Kitagawa, K. Ishida, T. Asaba, S. Nakazawa, Q. Li, H. -H. Wen, T. Shibauchi, H. Kontani, Y. Matsuda (2026). Microscopic signatures of an imaginary charge density wave in a kagome metal.Nature Physics.

関連部局

理学部・理学研究科