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「超伝導」とサイレントキーワードを含む研究
【情報学】人間情報学：データ・サイエンス ／超伝導を含む研究件
❏物質設計を見据えた強相関理論の構築(21H01041)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】大槻 純也 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 准教授 (60513877)
【キーワード】強相関電子系 / 磁性 / 超伝導 / 第一原理計算 / 多極子秩序 (他7件)
【概要】本研究では、磁性や超伝導などの機能物性を第一原理的に記述する実用的な理論の構築を目指して、動的平均場法（DMFT法）によって強相関効果を考慮した第一原理計算法（DFT+DMFT法）の発展とその応用に取り組む。全研究期間を通した研究計画は、DFT+DMFT法に関連した理論構築とその適用範囲を検証する“基礎”と適用限界の範囲で強相関化合物の物質設計に応用する“応用”に分かれる。本年度は基礎に関する以下...
❏高次元データの次元圧縮によって実現する磁性と超伝導の第一原理計算(18H01158)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】大槻 純也 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 准教授 (60513877)
【キーワード】強相関電子系 / 磁性 / 超伝導 / 第一原理計算 / スパースモデリング (他12件)
【概要】強相関電子系化合物では、多数の電子がクーロン斥力によって強く相互作用しあうことで、磁性や超伝導などの実用的に有用な様々な機能物性が発現する。それらの物性を理解する上で、外場への応答を表す感受率が重要な役割を果たす。しかし、現実の強相関化合物に対する感受率の計算は、数値計算の難しさのために実現していない。本研究では、データ科学的な方法論を応用することで、強相関化合物の感受率計算の実現に向けた多くの進...
【数物系科学】数学：モース流 ／超伝導を含む研究件
❏変分問題と非線形の世界・液晶解析を主題として(07354001)
【研究テーマ】解析学
【研究種目】総合研究(B)
【研究期間】1995
【研究代表者】菊地 紀夫 慶応義塾大学, 理工学部, 教授 (80090041)
【キーワード】液晶 / 超伝導 / 非線形波動 / 多変数変分問題 / 特異点解析 (他8件)
【概要】物質科学に深くかかわる多変数変分問題の一般臨界点解析することを目標にして,液晶の数理・数値解析を主題として取り上げました。特に焦点を明確にするために,代表者の提案した離散流を通してのmorse流の構成及びそれによる臨界点への接近を数理,数値の両面から試み,幾つかの成果が得られました。この方法は初期関数から始めて変分汎関数を導入し,その最小化関数を求めることを逐次行うことに特徴があり,この構成法を追...
❏変分問題と大域解析学(06640268)
【研究テーマ】解析学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1994
【研究代表者】菊池 紀夫 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (80090041)
【キーワード】変分問題 / 大域解析学 / モ-ス流 / 正則性 / 調和写像 (他8件)
【概要】研究代表者を中心にして、調和写像型変分問題のモ-ス流の構成問題を扱った。構成法を構築することが当研究の目的の一つであったが、モ-ス流が線形熱型方程式系で規定される場合に、モ-ス流の構成及びその正則性について成果が得られた。ソポレフ空間上で、初期写像から始めて、変分汎関数列を帰納的に導入、それらに汎数関数の最小化写像を用いて離散モ-ス流を構成し、その極限としてモ-ス流をとらえるという方法への一つの道...
【数物系科学】数学：変分問題 ／超伝導を含む研究件
❏調和解析,変分問題,偏微分方程式の解の研究とその応用(09640208)
【研究テーマ】解析学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】倉田 和浩 東京都立大学, 理学研究科, 助教授 (10186489)
【キーワード】超伝導 / Ginzburg-Landau方程式 / 半古典極限 / Schrodinger作用素 / スペクトル (他16件)
【概要】1. 倉田は、次の研究を行なった。 (1) 特異的な磁場を持つSchrodinger作用素に対する一意接続性定理および解の零点集合の評価, (2) 2階の線形一様楕円型作用素に加藤classのpotentialを加えた作用素のessential spectrumより下にあるspectrumの有限性の研究, (3) Ginzburg-Landau方程式に対するLiouville型定理、磁場の効果の入...
❏変分問題と大域解析学(06640268)
【研究テーマ】解析学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1994
【研究代表者】菊池 紀夫 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (80090041)
【キーワード】変分問題 / 大域解析学 / モ-ス流 / 正則性 / 調和写像 (他8件)
【概要】研究代表者を中心にして、調和写像型変分問題のモ-ス流の構成問題を扱った。構成法を構築することが当研究の目的の一つであったが、モ-ス流が線形熱型方程式系で規定される場合に、モ-ス流の構成及びその正則性について成果が得られた。ソポレフ空間上で、初期写像から始めて、変分汎関数列を帰納的に導入、それらに汎数関数の最小化写像を用いて離散モ-ス流を構成し、その極限としてモ-ス流をとらえるという方法への一つの道...
【数物系科学】物理学：アンドレーエフ散乱 ／超伝導を含む研究件
❏メゾスコピック系における非平衡スピン輸送の微視的理解とその制御(26220711)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【研究代表者】小林 研介 大阪大学, 理学研究科, 教授 (10302803)
【キーワード】メゾスコピック系 / スピントロニクス / 非平衡 / ゆらぎ / 近藤効果 (他14件)
【概要】微細加工技術を駆使して作製される微小な固体素子は、非平衡状態を定量的に観測・制御することのできる理想的な舞台の一つである。本研究では、精密な伝導度・ゆらぎ測定と種々の理論的アプローチを組み合わせることによって、固体中を電荷とスピンが輸送される微視的な過程を研究した。近藤効果・スピン流・熱流・ゆらぎの定理・端状態・超伝導接合などに対して本質的な新展開をもたらす多彩な成果を上げた。特に、非平衡状態にお...
❏量子ドット・ナノ物質系における強相関電子による量子輸送の理論的研究(23540375)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】小栗 章 大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10204166)
【キーワード】近藤効果 / 強相関電子系 / 量子ドット / 非平衡電流 / ショットノイズ (他15件)
【概要】量子輸送現象における電子相関の効果を解析的な方法，および計算機を用いた数値的方法の両方を駆使し詳細に調べた．従来とは異なるスケーリング法により軌道縮退の大きな極限からRPAを系統的に超える摂動展開方法の確立、および相互作用する不純物Anderson模型の非平衡Green関数の高バイアス極限における厳密解の発見など，解析的な方向から重要な成果が得られた．さらに，Hund結合がある場合における非平衡電...
【数物系科学】物理学：量子ゆらぎ ／超伝導を含む研究件
❏精密比熱測定による量子臨界点近傍の超伝導異常物性の研究(25610096)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界現象 / 超伝導特性 / 準粒子励起 / 臨界磁場 / 反強磁性 (他18件)
【概要】絶対零度における相転移点である量子臨界点近傍では、金属の標準理論であるフェルミ液体論から逸脱した物性が観測され、しばしば非従来超伝導相が出現する。この超伝導と量子臨界揺らぎとの関連性を明らかにすることが重要な課題の一つである。我々は、鉄系超伝導体の微小純良単結晶試料での精密比熱測定により、量子臨界点近傍の超伝導状態における準粒子励起を調べた。その結果、超伝導転移における比熱の跳びから見積もられる有...
❏超伝導渦糸固体の動的量子融解と新奇絶縁体相(21340096)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】大熊 哲 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (50194105)
【キーワード】超伝導 / 密度波 / 第2種超伝導体 / 準粒子 / 動的秩序化 (他11件)
【概要】超伝導渦糸系を高速フローさせ,ピン止めを排除した極限下での渦糸格子固有の融解(動的融解)転移を観測した。低温域では動的融解磁場の温度依存性が急激に弱まり,静的融解磁場より大きく減少することを見出した。これは渦糸格子の真の量子融解転移を世界に先駆け捉えたものである。新奇絶縁体相の観測には至っていないが,関連して,フローする渦糸格子の方位が,ある臨界速度を境に回転する現象を見出した。これにより,準粒子...
【数物系科学】物理学：量子液体 ／超伝導を含む研究件
❏メゾスコピック系における非平衡スピン輸送の微視的理解とその制御(26220711)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【研究代表者】小林 研介 大阪大学, 理学研究科, 教授 (10302803)
【キーワード】メゾスコピック系 / スピントロニクス / 非平衡 / ゆらぎ / 近藤効果 (他14件)
【概要】微細加工技術を駆使して作製される微小な固体素子は、非平衡状態を定量的に観測・制御することのできる理想的な舞台の一つである。本研究では、精密な伝導度・ゆらぎ測定と種々の理論的アプローチを組み合わせることによって、固体中を電荷とスピンが輸送される微視的な過程を研究した。近藤効果・スピン流・熱流・ゆらぎの定理・端状態・超伝導接合などに対して本質的な新展開をもたらす多彩な成果を上げた。特に、非平衡状態にお...
❏磁気競合現象による新しい量子相形成と相転移(21684019)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】中辻 知 東京大学, 物性研究所, 准教授 (70362431)
【キーワード】量子液体 / 非フェルミ液体 / 超伝導 / スピン液体 / 軌道揺らぎ (他18件)
【概要】量子相転移、および、幾何学的フラストレーションによる新しい量子相形成と相転移現象の典型例の創出を目的として研究を行ってきた。その結果、金属では初めてのチューニングのいらないゼロ磁場量子臨界現象、四極子自由度による近藤効果による異常金属相、自発的ホール効果を伴うスピン液体、乱れた蜂の巣格子上に現れるスピンと軌道の協力現象で現れる短距離秩序等を見出した。 ...
【数物系科学】物理学：量子臨界 ／超伝導を含む研究件
❏多極子近藤系における新しい量子相とその量子臨界現象の実験的研究(20F20028)
【研究テーマ】
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2020-04-24 - 2022-03-31
【研究代表者】中辻 知 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70362431)
【キーワード】Strongly correlation / Non-Fermi-liquids / Quantum criticality / Multipolar Kondo effect / Superconductivity (他7件)
【概要】Over the past two years, we comprehensively characterized the field-induced quantum criticality of the multipolar Kondo system PrV2Al20 using electrical transport and thermodynamic probes. We succeede...
❏重い電子の人工制御(25220710)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】重い電子 / 非従来型超伝導 / 量子臨界点 / 界面 / スピン密度波 (他25件)
【概要】重い電子系化合物の人工制御、特に重い電子系化合物CeCoIn5、CeRhIn5を含む様々な人工超格子を作製し、量子臨界点の研究や新奇な超伝導状態の研究を行った。特にd波超伝導体CeCoIn5を含むトリコロール超格子により、空間反転対称性の破れを人工的に制御することに成功し。さらにCeCoIn5とスピン密度波化合物CeRhIn5を原子層単位で、積層成長させた人工超格子を作製し、圧力をかけることにより...
【数物系科学】物理学：臨界電流 ／超伝導を含む研究件
❏鉄系超伝導体の高品質薄膜成長機構の解明と高性能化技術の創製(25709058)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平松 秀典 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (80598136)
【キーワード】パルスレーザー堆積法 / エピタキシャル成長 / 超伝導 / 磁束ピニング / 臨界電流
【概要】4種類の励起波長を採用したパルスレーザー堆積法を用いて、BaFe2A2:Coの高品質薄膜が得られる条件を検討し、レーザーの波長が異なった場合であっても、最適な成長速度はすべて同じ0.3 nm/secで一定であることを明らかにした。さらに高い臨界温度が期待できるBaFe2As2:Pにその最適プロセスを適用し、本研究課題の目標値である臨界電流密度（Jc）10 MA/cm2にほぼ匹敵する7 MA/cm2...
❏鉄系超伝導薄膜を用いた薄膜線材設計指針の提案(23750214)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】平松 秀典 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 准教授 (80598136)
【キーワード】電気 / 磁気デバイス / 超伝導薄膜 / 超伝導 / 臨界電流 (他10件)
【概要】研究代表者が鉄系超伝導体用に独自に開発したパルスレーザー堆積法(PLD法)を用いることによって、MgOと(La,Sr)(Al,Ta)O_3の[001]-tiltバイクリスタル基板上(傾角θ_GB=3～45度)に、高品質Co添加BaFe_2As_2薄膜を作製した。そして粒界特性を明らかにするため、傾角粒界を介する部分にブリッジ構造を作製し、電流-電圧特性からその傾角粒界におけるJcを測定した。その結...
【数物系科学】物理学：スピンアイス ／超伝導を含む研究件
❏磁気競合現象による新しい量子相形成と相転移(21684019)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】中辻 知 東京大学, 物性研究所, 准教授 (70362431)
【キーワード】量子液体 / 非フェルミ液体 / 超伝導 / スピン液体 / 軌道揺らぎ (他18件)
【概要】量子相転移、および、幾何学的フラストレーションによる新しい量子相形成と相転移現象の典型例の創出を目的として研究を行ってきた。その結果、金属では初めてのチューニングのいらないゼロ磁場量子臨界現象、四極子自由度による近藤効果による異常金属相、自発的ホール効果を伴うスピン液体、乱れた蜂の巣格子上に現れるスピンと軌道の協力現象で現れる短距離秩序等を見出した。 ...
❏強相関電子系における新しい量子液体(18684020)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】中辻 知 東京大学, 物性研究所, 准教授 (70362431)
【キーワード】非フェルミ液体 / 超伝導 / スピン液体 / スピングラス / 重い電子系 (他16件)
【概要】新しい量子液体として超伝導、非フェルミ液体、スピン液体を取り上げ、以下の研究を行ってきた。 (1)新物質β-YbA1B_4を開発し、純良単結晶の育成に成功し、この物質がYb化合物の重い電子系として初の超伝導体であり、転移点直上で明瞭な非フェルミ液体性を示すことを明らかにした。超伝導特性からスピン揺らぎによる異方的超伝導が示唆される。 (2)三角格子磁性体NiGa_2S_4については自らの物質合成と...
【数物系科学】物理学：角度分解光電子分光 ／超伝導を含む研究件
❏超高分解能レーザー角度分解光電子分光で選別観察する高温超伝導体の多様な秩序状態(16H06013)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】近藤 猛 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40613310)
【キーワード】光電子分光 / 超伝導 / レーザー / 高温超伝導体 / 物性実験 (他6件)
【概要】超伝導エネルギーギャップを、レーザーを光源とすることで実現する超精密光電子分光で測定する。特に単位胞あたり3枚の超伝導層 (CuO2 面) を持つ Bi2Sr2Ca2Cu3O10+δ(Bi2223)に着目した。最適ドープBi2223における超伝導体の新しい現象を明らかにした。 異なる大きさのエネルギーギャップを有する内側及び外側のＣｕＯ ２平面から誘導されたボゴリュボフバンドの混成を観察し、 コヒ...
❏遷移金属化合物表面における特異なスピン・電荷・軌道状態の分光研究(25400356)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】溝川 貴司 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90251397)
【キーワード】遷移金属化合物 / スピン・電荷・軌道 / 光電子分光 / Ｘ線吸収分光 / 表面・界面 (他21件)
【概要】リチウムイオン電池の正極材料として広く利用されているコバルト酸リチウムとその関連物質において、酸素1sＸ線吸収分光によって酸素2pホールが重要な役割を果たしていることを見出した。一方、三角格子を持つイリジウムテルライドでは、イリジウム5dホールとテルル5pホールが示すストライプ状の電荷・軌道秩序の性質をＸ線散乱および角度分解光電子分光によって解明し、さらに電荷・軌道秩序が抑制された超伝導相において...
【数物系科学】物理学：圧力効果 ／超伝導を含む研究件
❏高圧力制御による励起子凝縮と超伝導の研究(18H01172)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】松林 和幸 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10451890)
【キーワード】励起子 / 圧力誘起超伝導 / 半導体-半金属転移 / 超伝導 / 圧力効果 (他8件)
【概要】本研究では、励起子絶縁体の有力な候補物質である擬1次元物質Ta2NiSe5に対して、包括的な圧力-温度相図を実験的に初めて明らかにした。特に高圧半金属相では、電子-格子相互作用が関与した部分ギャップが出現することを見出し、そのギャップが消失する圧力近傍で超伝導が出現することが明らかにした。また、半導体-半金属転移近傍に位置するBiS2系層状化合物において圧力誘起超伝導を発見し、Ta2NiSe5と類...
❏相転移近傍で現れる新奇超伝導現象の研究(15H03681)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】上床 美也 東京大学, 物性研究所, 教授 (40213524)
【キーワード】高圧 / 超伝導 / 軌道秩序 / FeSe系高温超伝導 / MnP (他11件)
【概要】本研究では、高圧力を基軸とした、相転移点近傍で出現する超伝導の起源およびその周辺で出現する異常物性を明らかにすると共に新たな新奇物性探索をする事を研究目的として行った。これまで発見されていた圧力誘起超伝導物質の圧力相図を完成させると共に、その超伝導の起源についての知見を得た。また、いくつかの物質に置いて、新たな圧力誘起超伝導現象を発見し、その圧力相図を明らかにした。また鉄系超伝導物質に置いて、その...
❏量子臨界点近傍の新奇超伝導状態の解明(15H02106)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界点 / 電子ネマティック相 / 反強磁性 / 量子揺らぎ / 高温超伝導 (他23件)
【概要】絶対零度における二次相転移である量子臨界点近傍で発達する揺らぎが、超伝導や電子物性にどのような影響を及ぼすかを明らかにするために、鉄系超伝導体FeSeにおけるS置換効果と圧力効果を調べた。その結果、S置換系では、回転対称性の破れた電子ネマティック相が抑制され、非磁性のネマティック量子臨界点を実現した。この近傍では、超伝導転移温度は低いものの、非フェルミ液体的振舞いが観測された。一方、圧力印加では、...
【数物系科学】物理学：異常金属 ／超伝導を含む研究件
❏量子臨界点近傍の新奇超伝導状態の解明(15H02106)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界点 / 電子ネマティック相 / 反強磁性 / 量子揺らぎ / 高温超伝導 (他23件)
【概要】絶対零度における二次相転移である量子臨界点近傍で発達する揺らぎが、超伝導や電子物性にどのような影響を及ぼすかを明らかにするために、鉄系超伝導体FeSeにおけるS置換効果と圧力効果を調べた。その結果、S置換系では、回転対称性の破れた電子ネマティック相が抑制され、非磁性のネマティック量子臨界点を実現した。この近傍では、超伝導転移温度は低いものの、非フェルミ液体的振舞いが観測された。一方、圧力印加では、...
❏磁気競合現象による新しい量子相形成と相転移(21684019)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】中辻 知 東京大学, 物性研究所, 准教授 (70362431)
【キーワード】量子液体 / 非フェルミ液体 / 超伝導 / スピン液体 / 軌道揺らぎ (他18件)
【概要】量子相転移、および、幾何学的フラストレーションによる新しい量子相形成と相転移現象の典型例の創出を目的として研究を行ってきた。その結果、金属では初めてのチューニングのいらないゼロ磁場量子臨界現象、四極子自由度による近藤効果による異常金属相、自発的ホール効果を伴うスピン液体、乱れた蜂の巣格子上に現れるスピンと軌道の協力現象で現れる短距離秩序等を見出した。 ...
【数物系科学】物理学：異方的超伝導 ／超伝導を含む研究件
❏精密比熱測定による量子臨界点近傍の超伝導異常物性の研究(25610096)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界現象 / 超伝導特性 / 準粒子励起 / 臨界磁場 / 反強磁性 (他18件)
【概要】絶対零度における相転移点である量子臨界点近傍では、金属の標準理論であるフェルミ液体論から逸脱した物性が観測され、しばしば非従来超伝導相が出現する。この超伝導と量子臨界揺らぎとの関連性を明らかにすることが重要な課題の一つである。我々は、鉄系超伝導体の微小純良単結晶試料での精密比熱測定により、量子臨界点近傍の超伝導状態における準粒子励起を調べた。その結果、超伝導転移における比熱の跳びから見積もられる有...
❏重い電子系化合物の新奇超伝導状態の解明(20224008)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2008 - 2012
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】強相関系 / 重い電子 / 異方的超伝導 / 人工超格子 / 分子線エピタキシー (他20件)
【概要】本研究においては分子線エピタキシー法によりf電子からなる重い電子を2次元に閉じ込めることに成功した。そしてCeIn3/LaIn3超格子において量子臨界性の次元制御に初めて成功しただけでなくCeCoIn5/YbCoIn5超格子において2次元の重い電子を超伝導にすることにも成功した。2次元に閉じこめた重い電子の超伝導は極めて特異なものであることを発見した。 ...
❏超伝導・超流動体における、時間反転対称性をもつ量子渦の理論(17540314)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 超流動 / 量子渦 / 不純物効果 / アンデレーエフ束縛状態 (他17件)
【概要】時間反転対称性をもつ超伝導渦における不純物効果を調べるために、不純物効果とギャップ方程式の両方を自己無撞着に数値的に解き、超伝導渦まわりのエネルギーギャップの空間依存性の温度変化を調べた。その結果、カイラルP波超伝導体における渦糸まわりでは不純物効果が効かず、渦半径の収縮効果(Kramer-Pesch効果)が極低温まで観測され得ることを理論的に示すことが出来た.これは参照のために行ったS波超伝導渦...
【数物系科学】物理学：超伝導材料・素子 ／超伝導を含む研究件
❏鉄系超伝導体薄膜の作製方法開発と超伝導発現機構解明(16K17739)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】田縁 俊光 東京大学, 物性研究所, 助教 (10771090)
【キーワード】機械的剥離法 / 薄膜 / 超伝導 / 原子層超伝導 / 鉄系超伝導 (他8件)
【概要】機械的剥離を用いて原子層高温超伝導体の作製を実現することとその物理的特性評価を行うことを目的とした。本研究課題において、200 nm以下の結晶を機械的に剥離して電気抵抗測定を行う手法を確立した。また、イオン液体を用いた電気化学エッチングを行い、in-situでヘリウム温度までの低温電気抵抗測定を行うための横型クライオスタットを開発した。これによって液体を基板上に滴下するだけのデバイスを簡便に扱うこ...
❏光制御可能な超伝導ナノ微粒子の創製(16H04195)
【研究テーマ】有機・ハイブリッド材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】栄長 泰明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00322066)
【キーワード】フォトクロミック材料 / 光制御 / 界面 / 磁性 / 超伝導 (他12件)
【概要】磁性、超伝導等の物理化学的物性は、物質の界面での外場により制御できる可能性がある。研究代表者は、それまでに、可逆な光異性化を示すフォトクロミック化合物を磁性材料の界面に効果的に修飾することで、可逆な磁性の光制御を達成してきた。本研究では、この考え方を拡張し、より大きな変化の期待できるスピロピラン化合物を設計、合成し、FePtナノ粒子界面に修飾することで、室温強磁性をとても大きく可逆に制御することに...
❏強相関電子系の電界効果とモットFETのプロトタイプ開発(15H02113)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】チタン酸ストロンチウム / 電界効果トランジスタ / ホール効果 / 近藤効果 / 強誘電 (他22件)
【概要】HfO2(20nm)/パリレン(6nm)の積層膜をゲートに用いてモットトランジスタの作製に成功したが、スイッチング速度が異常に遅かった。しかし「遅い素子」は脳型回路研究で重要であることを知り、SrTiO3 (STO)のFETで人工ニューロンとシナプスの作製を試みたところ、脳型回路研究に新分野を切り開く新概念素子が作製できた。低温でSTOの誘電率は急増するが強誘電転移は起きない。STO FETには低...
【数物系科学】物理学：超伝導対称性 ／超伝導を含む研究件
❏重い電子の人工制御(25220710)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】重い電子 / 非従来型超伝導 / 量子臨界点 / 界面 / スピン密度波 (他25件)
【概要】重い電子系化合物の人工制御、特に重い電子系化合物CeCoIn5、CeRhIn5を含む様々な人工超格子を作製し、量子臨界点の研究や新奇な超伝導状態の研究を行った。特にd波超伝導体CeCoIn5を含むトリコロール超格子により、空間反転対称性の破れを人工的に制御することに成功し。さらにCeCoIn5とスピン密度波化合物CeRhIn5を原子層単位で、積層成長させた人工超格子を作製し、圧力をかけることにより...
❏異方的超伝導体の異常超伝導相の解明(17204031)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】超伝導 / 対称性 / 重い電子系化合物 / 隠れた秩序 / 渦糸格子 (他19件)
【概要】本年度はまず熱伝導による超伝導対称性の実験を行った。特に重い電子系化合物URu2Si2の超伝導対称性を希釈冷凍機温度までの低温で磁場中熱伝導度の測定により決定した。この系はいわゆる隠れた秩序相で超伝導が起こるが超伝導相はあまり研究されていなかった。我々はこの超伝導相が極めて特異なものでありカイラルd波の対称性を持つことを示した。さらに微小ホールプローブを用いた局所磁場測定や電気抵抗の精密測定により...
❏コバルト系超伝導体の凝縮対対称性に対する最適化変分モンテカルロ法による研究(16540306)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】横山 寿敏 東北大学, 大学院理学研究科, 助手 (60212304)
【キーワード】コバルト系 / 超伝導対称性 / 三角格子 / 変分モンテカルロ法 / フラストレーション (他16件)
【概要】水和コバルト化合物超伝導体のモデルと考えられる単バンドの三角格子、及び関連が深い異方的三角格子の格子構造に対し、最適化変分モンテカルロ法をハバード型モデル及びその強相関モデルであるt-J型モデルに適用し、基底状態及び低温での性質を調べた。 主な結果としては、前年度の計算に引き続き、三角格子の単バンドモデルの結果を基に、コバルト系酸化物ではd軌道の縮退が重要であるという観点で、2バンドハバードモデル...
【数物系科学】物理学：超伝導密度汎関数理論 ／超伝導を含む研究件
❏従来型・非従来型超伝導体に対する超伝導密度汎関数理論の開発と応用(19K14654)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】野本 拓也 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60804200)
【キーワード】超伝導 / 第一原理計算 / 超伝導密度汎関数理論 / Migdal-Eliashberg理論 / 非従来型超伝導
【概要】本研究課題では、非経験的第一原理計算に基づく超伝導計算手法の開発を行った。特に、超伝導密度汎関数理論へのスピン軌道相互作用の導入・奇パリティ超伝導計算の実装を行い、Sn1-xInxTeおよびCuxBi2Se3の超伝導発現機構の解析を行った。また、中間表現基底＋スパースサンプリングの手法を適用し、従来困難だった転移温度の低い超伝導体において、第一原理的Migdal-Eliashberg計算からその転...
❏超伝導密度汎関数理論の開発と応用(15H03696)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】有田 亮太郎 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (80332592)
【キーワード】超伝導密度汎関数理論 / 第一原理計算 / 高温超伝導 / トポロジカル超伝導 / 物性理論 (他8件)
【概要】超伝導密度汎関数理論に関わる以下の方法論開発を行った。(1)k-meshのサイズについて収束のよい電子格子相互作用の計算法。(2)スピン軌道相互作用を考慮した電子格子相互作用の評価法。(3)奇パリティの超伝導の不安定性の評価法。これらを使ってBiS2系超伝導体、トポロジカル結晶絶縁体SnTeにInをドープした場合およびトポロジカル超伝導体Bi2Se3にCuをドープした場合の超伝導の解析を行った。ま...
【数物系科学】物理学：変分モンテカルロ法 ／超伝導を含む研究件
❏最適化変分モンテカルロ法によるBCS 状態とボース凝縮のクロスオーバーの研究(19540356)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】横山 寿敏 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60212304)
【キーワード】超伝導 / BCS / ボース凝縮 / クロスオーバー / 変分モンテカルロ (他13件)
【概要】同一格子点で電子間に引力が働く系を記述する引力的ハバード模型で、相互作用エネルギー(U)と運動エネルギー(W)の比U/Wを大きくしてゆくとき、低温で現れる超伝導の性質は、よく知られたBCS型からボース凝縮(BEC)型へとクロスオーバーすると考えられていたが、信頼できる定量的な研究は殆ど無かった。本研究では局所相関を厳密に扱える最適化変分モンテカルロ法を用いて、クロスオーバーの性質を調べ、類似の現象...
❏コバルト系超伝導体の凝縮対対称性に対する最適化変分モンテカルロ法による研究(16540306)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】横山 寿敏 東北大学, 大学院理学研究科, 助手 (60212304)
【キーワード】コバルト系 / 超伝導対称性 / 三角格子 / 変分モンテカルロ法 / フラストレーション (他16件)
【概要】水和コバルト化合物超伝導体のモデルと考えられる単バンドの三角格子、及び関連が深い異方的三角格子の格子構造に対し、最適化変分モンテカルロ法をハバード型モデル及びその強相関モデルであるt-J型モデルに適用し、基底状態及び低温での性質を調べた。 主な結果としては、前年度の計算に引き続き、三角格子の単バンドモデルの結果を基に、コバルト系酸化物ではd軌道の縮退が重要であるという観点で、2バンドハバードモデル...
【数物系科学】物理学：隠れた秩序 ／超伝導を含む研究件
❏重い電子系化合物の新奇超伝導状態の解明(20224008)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2008 - 2012
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】強相関系 / 重い電子 / 異方的超伝導 / 人工超格子 / 分子線エピタキシー (他20件)
【概要】本研究においては分子線エピタキシー法によりf電子からなる重い電子を2次元に閉じ込めることに成功した。そしてCeIn3/LaIn3超格子において量子臨界性の次元制御に初めて成功しただけでなくCeCoIn5/YbCoIn5超格子において2次元の重い電子を超伝導にすることにも成功した。2次元に閉じこめた重い電子の超伝導は極めて特異なものであることを発見した。 ...
❏異方的超伝導体の異常超伝導相の解明(17204031)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】超伝導 / 対称性 / 重い電子系化合物 / 隠れた秩序 / 渦糸格子 (他19件)
【概要】本年度はまず熱伝導による超伝導対称性の実験を行った。特に重い電子系化合物URu2Si2の超伝導対称性を希釈冷凍機温度までの低温で磁場中熱伝導度の測定により決定した。この系はいわゆる隠れた秩序相で超伝導が起こるが超伝導相はあまり研究されていなかった。我々はこの超伝導相が極めて特異なものでありカイラルd波の対称性を持つことを示した。さらに微小ホールプローブを用いた局所磁場測定や電気抵抗の精密測定により...
【数物系科学】物理学：低温物性測定 ／超伝導を含む研究件
❏量子臨界点近傍の新奇超伝導状態の解明(15H02106)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界点 / 電子ネマティック相 / 反強磁性 / 量子揺らぎ / 高温超伝導 (他23件)
【概要】絶対零度における二次相転移である量子臨界点近傍で発達する揺らぎが、超伝導や電子物性にどのような影響を及ぼすかを明らかにするために、鉄系超伝導体FeSeにおけるS置換効果と圧力効果を調べた。その結果、S置換系では、回転対称性の破れた電子ネマティック相が抑制され、非磁性のネマティック量子臨界点を実現した。この近傍では、超伝導転移温度は低いものの、非フェルミ液体的振舞いが観測された。一方、圧力印加では、...
❏精密比熱測定による量子臨界点近傍の超伝導異常物性の研究(25610096)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界現象 / 超伝導特性 / 準粒子励起 / 臨界磁場 / 反強磁性 (他18件)
【概要】絶対零度における相転移点である量子臨界点近傍では、金属の標準理論であるフェルミ液体論から逸脱した物性が観測され、しばしば非従来超伝導相が出現する。この超伝導と量子臨界揺らぎとの関連性を明らかにすることが重要な課題の一つである。我々は、鉄系超伝導体の微小純良単結晶試料での精密比熱測定により、量子臨界点近傍の超伝導状態における準粒子励起を調べた。その結果、超伝導転移における比熱の跳びから見積もられる有...
【数物系科学】物理学：ギシツブルグ・ランダウ方程式 ／超伝導を含む研究件
❏超伝導量子渦にかかる力の理論(15K05160)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 量子渦 / フラックフロー / 磁束量子 / マグナス力 (他17件)
【概要】磁場中の超伝導体のダイナミクスは、超伝導の弱いところ、位相欠陥の性質で決まっている。超伝導の場合、位相欠陥は量子化された磁力線であり、それは超伝導電流の渦巻く中心＝量子渦でもある。外部磁場の下に置かれた超伝導体の多くは内部に磁束量子を多数含む状態にある。そのとき外部電流を流したときに電気抵抗がゼロになるか有限になるかは磁束量子＝量子渦の運動によって決まる。流体中の渦にはマグナス力が働き、磁力線には...
❏調和解析,変分問題,偏微分方程式の解の研究とその応用(09640208)
【研究テーマ】解析学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】倉田 和浩 東京都立大学, 理学研究科, 助教授 (10186489)
【キーワード】超伝導 / Ginzburg-Landau方程式 / 半古典極限 / Schrodinger作用素 / スペクトル (他16件)
【概要】1. 倉田は、次の研究を行なった。 (1) 特異的な磁場を持つSchrodinger作用素に対する一意接続性定理および解の零点集合の評価, (2) 2階の線形一様楕円型作用素に加藤classのpotentialを加えた作用素のessential spectrumより下にあるspectrumの有限性の研究, (3) Ginzburg-Landau方程式に対するLiouville型定理、磁場の効果の入...
❏外磁場中のGinzburg-Landau方程式の研究(09650082)
【研究テーマ】工学基礎
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 2000
【研究代表者】堤 正義 早稲田大学, 理工学部, 教授 (70063774)
【キーワード】Ginzburg-Landau方程式 / 超伝導 / マイスナー効果 / 線形半群理論 / ガレルキン法 (他21件)
【概要】1.定常状態のマイスナー効果を巨視的に表現する拘束条件をGinzburg-Landauのエネルギー汎関数に付加して、その最小化問題を考え、それをペナルティ法を用いて解き、その非自明な解の存在定理を得た。さらに、その数値シミュレーションを行い、その解が巨視的にマイスナー効果をよく表現していることを確認した。 2.外部磁場中の時間依存のGinzburg-Landau方程式とMaxwell方程式の連立方...
【数物系科学】物理学：多極子秩序 ／超伝導を含む研究件
❏物質設計を見据えた強相関理論の構築(21H01041)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】大槻 純也 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 准教授 (60513877)
【キーワード】強相関電子系 / 磁性 / 超伝導 / 第一原理計算 / 多極子秩序 (他7件)
【概要】本研究では、磁性や超伝導などの機能物性を第一原理的に記述する実用的な理論の構築を目指して、動的平均場法（DMFT法）によって強相関効果を考慮した第一原理計算法（DFT+DMFT法）の発展とその応用に取り組む。全研究期間を通した研究計画は、DFT+DMFT法に関連した理論構築とその適用範囲を検証する“基礎”と適用限界の範囲で強相関化合物の物質設計に応用する“応用”に分かれる。本年度は基礎に関する以下...
❏パイロクロア酸化物を舞台とする5d多極子の遍歴－局在現象の解明(18H01169)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】廣井 善二 東京大学, 物性研究所, 教授 (30192719)
【キーワード】スピン軌道結合金属 / スピン結合軌道金属 / 多極子秩序 / パイロクロア酸化物 / 空間反転対称性 (他6件)
【概要】Cd2Re2O7はスピン軌道結合金属の候補であり、スピン軌道相互作用に由来するフェルミ液体不安定性から空間反転対称性を破る相転移が現れ、２つの低温相はスピン分裂したフェルミ面を有する遍歴奇パリティ多極子秩序状態にあると考えられている。本研究では(001)表面をもつ良質な単結晶を育成し、異方的応力印加による正方晶ドメイン制御に成功した。シングルドメイン結晶を用いた電気抵抗測定から、25%もの大きな異...
【数物系科学】物理学：軌道秩序 ／超伝導を含む研究件
❏相転移近傍で現れる新奇超伝導現象の研究(15H03681)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】上床 美也 東京大学, 物性研究所, 教授 (40213524)
【キーワード】高圧 / 超伝導 / 軌道秩序 / FeSe系高温超伝導 / MnP (他11件)
【概要】本研究では、高圧力を基軸とした、相転移点近傍で出現する超伝導の起源およびその周辺で出現する異常物性を明らかにすると共に新たな新奇物性探索をする事を研究目的として行った。これまで発見されていた圧力誘起超伝導物質の圧力相図を完成させると共に、その超伝導の起源についての知見を得た。また、いくつかの物質に置いて、新たな圧力誘起超伝導現象を発見し、その圧力相図を明らかにした。また鉄系超伝導物質に置いて、その...
❏遷移金属化合物表面における特異なスピン・電荷・軌道状態の分光研究(25400356)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】溝川 貴司 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90251397)
【キーワード】遷移金属化合物 / スピン・電荷・軌道 / 光電子分光 / Ｘ線吸収分光 / 表面・界面 (他21件)
【概要】リチウムイオン電池の正極材料として広く利用されているコバルト酸リチウムとその関連物質において、酸素1sＸ線吸収分光によって酸素2pホールが重要な役割を果たしていることを見出した。一方、三角格子を持つイリジウムテルライドでは、イリジウム5dホールとテルル5pホールが示すストライプ状の電荷・軌道秩序の性質をＸ線散乱および角度分解光電子分光によって解明し、さらに電荷・軌道秩序が抑制された超伝導相において...
【数物系科学】物理学：電荷ガラス ／超伝導を含む研究件
❏赤外分光測定による電荷秩序系有機導体の電荷グラス・電荷液体状態の研究(26800173)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】橋本 顕一郎 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00634982)
【キーワード】電荷秩序 / 電荷ガラス / 幾何学的フラストレーション / 有機導体 / 光学伝導度 (他9件)
【概要】本研究では、低温で電荷ガラス状態を示す二次元三角格子系有機導体において光学伝導度測定を行い、電荷ガラス状態特有の電荷揺らぎに起因した特異な集団励起が10 meV付近の低エネルギー領域に現れることを見出した。また、一次元ダイマーモット絶縁体の圧力下光学伝導度測定を高輝度放射光施設SPring-8において行い、圧力印加によりダイマー内の電荷揺らぎが増大し、この系で観測される高い転移温度をもった圧力誘起...
❏強相関分子性導体の階層的電荷・スピン・格子ダイナミクスの研究(25287080)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】佐々木 孝彦 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20241565)
【キーワード】強相関電子系 / 分子性有機導体 / 電荷ガラス / 分子性固体 / 強相関系 (他12件)
【概要】本研究では，強相関電子系分子性導体に特徴的な電荷-スピン-格子自由度の複合的結合による“やわらかい強相関電子・格子系”で実現する新しい非線形電子誘電物性の創出，解明を目指した実験研究を行った． その結果，電子が配列秩序化した電荷秩序絶縁体状態（電荷固体），融解・液体化した良電気伝導状態（電荷液体）に加えて，電子が極めて遅い時間スケールのダイナミクスを有し，不均質に凍結した新しい電子状態（電荷ガラス...
❏分子性物質の可制御性を用いた領域横断型研究と境界領域の物性開拓(25220709)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】鹿野田 一司 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20194946)
【キーワード】分子性導体 / 強相関電子系 / 誘電物性 / 電荷ガラス / Dirac電子系 (他14件)
【概要】我々は、分子性物質の構造的な可制御性を利用することで、誘電性、伝導性、磁性、半導体といった既成の学問分野の境界領域に潜む未知の物性を発掘し、物質科学における新たな研究の潮流を創出することを目指した。その結果、電子移動型強誘電体における新奇な電気的/磁気的励起の発見、電子系におけるガラス形成の学理構築、質量ゼロのDirac電子系における特異な電子相関効果の発見、スピン液体と金属状態の共存状態の発見等...
【数物系科学】物理学：非フェルミ液体 ／超伝導を含む研究件
❏多極子近藤系における新しい量子相とその量子臨界現象の実験的研究(20F20028)
【研究テーマ】
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2020-04-24 - 2022-03-31
【研究代表者】中辻 知 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70362431)
【キーワード】Strongly correlation / Non-Fermi-liquids / Quantum criticality / Multipolar Kondo effect / Superconductivity (他7件)
【概要】Over the past two years, we comprehensively characterized the field-induced quantum criticality of the multipolar Kondo system PrV2Al20 using electrical transport and thermodynamic probes. We succeede...
❏量子臨界点近傍の新奇超伝導状態の解明(15H02106)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界点 / 電子ネマティック相 / 反強磁性 / 量子揺らぎ / 高温超伝導 (他23件)
【概要】絶対零度における二次相転移である量子臨界点近傍で発達する揺らぎが、超伝導や電子物性にどのような影響を及ぼすかを明らかにするために、鉄系超伝導体FeSeにおけるS置換効果と圧力効果を調べた。その結果、S置換系では、回転対称性の破れた電子ネマティック相が抑制され、非磁性のネマティック量子臨界点を実現した。この近傍では、超伝導転移温度は低いものの、非フェルミ液体的振舞いが観測された。一方、圧力印加では、...
❏磁気競合現象による新しい量子相形成と相転移(21684019)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】中辻 知 東京大学, 物性研究所, 准教授 (70362431)
【キーワード】量子液体 / 非フェルミ液体 / 超伝導 / スピン液体 / 軌道揺らぎ (他18件)
【概要】量子相転移、および、幾何学的フラストレーションによる新しい量子相形成と相転移現象の典型例の創出を目的として研究を行ってきた。その結果、金属では初めてのチューニングのいらないゼロ磁場量子臨界現象、四極子自由度による近藤効果による異常金属相、自発的ホール効果を伴うスピン液体、乱れた蜂の巣格子上に現れるスピンと軌道の協力現象で現れる短距離秩序等を見出した。 ...
【数物系科学】物理学：下部臨界磁場 ／超伝導を含む研究件
❏精密比熱測定による量子臨界点近傍の超伝導異常物性の研究(25610096)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界現象 / 超伝導特性 / 準粒子励起 / 臨界磁場 / 反強磁性 (他18件)
【概要】絶対零度における相転移点である量子臨界点近傍では、金属の標準理論であるフェルミ液体論から逸脱した物性が観測され、しばしば非従来超伝導相が出現する。この超伝導と量子臨界揺らぎとの関連性を明らかにすることが重要な課題の一つである。我々は、鉄系超伝導体の微小純良単結晶試料での精密比熱測定により、量子臨界点近傍の超伝導状態における準粒子励起を調べた。その結果、超伝導転移における比熱の跳びから見積もられる有...
❏重い電子系化合物の新奇超伝導状態の解明(20224008)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2008 - 2012
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】強相関系 / 重い電子 / 異方的超伝導 / 人工超格子 / 分子線エピタキシー (他20件)
【概要】本研究においては分子線エピタキシー法によりf電子からなる重い電子を2次元に閉じ込めることに成功した。そしてCeIn3/LaIn3超格子において量子臨界性の次元制御に初めて成功しただけでなくCeCoIn5/YbCoIn5超格子において2次元の重い電子を超伝導にすることにも成功した。2次元に閉じこめた重い電子の超伝導は極めて特異なものであることを発見した。 ...
【数物系科学】物理学：価数揺動 ／超伝導を含む研究件
❏遷移金属化合物表面における特異なスピン・電荷・軌道状態の分光研究(25400356)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】溝川 貴司 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90251397)
【キーワード】遷移金属化合物 / スピン・電荷・軌道 / 光電子分光 / Ｘ線吸収分光 / 表面・界面 (他21件)
【概要】リチウムイオン電池の正極材料として広く利用されているコバルト酸リチウムとその関連物質において、酸素1sＸ線吸収分光によって酸素2pホールが重要な役割を果たしていることを見出した。一方、三角格子を持つイリジウムテルライドでは、イリジウム5dホールとテルル5pホールが示すストライプ状の電荷・軌道秩序の性質をＸ線散乱および角度分解光電子分光によって解明し、さらに電荷・軌道秩序が抑制された超伝導相において...
❏磁気競合現象による新しい量子相形成と相転移(21684019)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】中辻 知 東京大学, 物性研究所, 准教授 (70362431)
【キーワード】量子液体 / 非フェルミ液体 / 超伝導 / スピン液体 / 軌道揺らぎ (他18件)
【概要】量子相転移、および、幾何学的フラストレーションによる新しい量子相形成と相転移現象の典型例の創出を目的として研究を行ってきた。その結果、金属では初めてのチューニングのいらないゼロ磁場量子臨界現象、四極子自由度による近藤効果による異常金属相、自発的ホール効果を伴うスピン液体、乱れた蜂の巣格子上に現れるスピンと軌道の協力現象で現れる短距離秩序等を見出した。 ...
【数物系科学】物理学：強結合超伝導 ／超伝導を含む研究件
❏量子臨界点近傍の新奇超伝導状態の解明(15H02106)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界点 / 電子ネマティック相 / 反強磁性 / 量子揺らぎ / 高温超伝導 (他23件)
【概要】絶対零度における二次相転移である量子臨界点近傍で発達する揺らぎが、超伝導や電子物性にどのような影響を及ぼすかを明らかにするために、鉄系超伝導体FeSeにおけるS置換効果と圧力効果を調べた。その結果、S置換系では、回転対称性の破れた電子ネマティック相が抑制され、非磁性のネマティック量子臨界点を実現した。この近傍では、超伝導転移温度は低いものの、非フェルミ液体的振舞いが観測された。一方、圧力印加では、...
❏重い電子系化合物の新奇超伝導状態の解明(20224008)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2008 - 2012
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】強相関系 / 重い電子 / 異方的超伝導 / 人工超格子 / 分子線エピタキシー (他20件)
【概要】本研究においては分子線エピタキシー法によりf電子からなる重い電子を2次元に閉じ込めることに成功した。そしてCeIn3/LaIn3超格子において量子臨界性の次元制御に初めて成功しただけでなくCeCoIn5/YbCoIn5超格子において2次元の重い電子を超伝導にすることにも成功した。2次元に閉じこめた重い電子の超伝導は極めて特異なものであることを発見した。 ...
【数物系科学】物理学：有効質量 ／超伝導を含む研究件
❏量子臨界点近傍の新奇超伝導状態の解明(15H02106)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界点 / 電子ネマティック相 / 反強磁性 / 量子揺らぎ / 高温超伝導 (他23件)
【概要】絶対零度における二次相転移である量子臨界点近傍で発達する揺らぎが、超伝導や電子物性にどのような影響を及ぼすかを明らかにするために、鉄系超伝導体FeSeにおけるS置換効果と圧力効果を調べた。その結果、S置換系では、回転対称性の破れた電子ネマティック相が抑制され、非磁性のネマティック量子臨界点を実現した。この近傍では、超伝導転移温度は低いものの、非フェルミ液体的振舞いが観測された。一方、圧力印加では、...
❏精密比熱測定による量子臨界点近傍の超伝導異常物性の研究(25610096)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界現象 / 超伝導特性 / 準粒子励起 / 臨界磁場 / 反強磁性 (他18件)
【概要】絶対零度における相転移点である量子臨界点近傍では、金属の標準理論であるフェルミ液体論から逸脱した物性が観測され、しばしば非従来超伝導相が出現する。この超伝導と量子臨界揺らぎとの関連性を明らかにすることが重要な課題の一つである。我々は、鉄系超伝導体の微小純良単結晶試料での精密比熱測定により、量子臨界点近傍の超伝導状態における準粒子励起を調べた。その結果、超伝導転移における比熱の跳びから見積もられる有...
❏重い電子系化合物の新奇超伝導状態の解明(20224008)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2008 - 2012
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】強相関系 / 重い電子 / 異方的超伝導 / 人工超格子 / 分子線エピタキシー (他20件)
【概要】本研究においては分子線エピタキシー法によりf電子からなる重い電子を2次元に閉じ込めることに成功した。そしてCeIn3/LaIn3超格子において量子臨界性の次元制御に初めて成功しただけでなくCeCoIn5/YbCoIn5超格子において2次元の重い電子を超伝導にすることにも成功した。2次元に閉じこめた重い電子の超伝導は極めて特異なものであることを発見した。 ...
【数物系科学】物理学：強相関エレクトロニクス ／超伝導を含む研究件
❏強相関電子系の電界効果とモットFETのプロトタイプ開発(15H02113)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】チタン酸ストロンチウム / 電界効果トランジスタ / ホール効果 / 近藤効果 / 強誘電 (他22件)
【概要】HfO2(20nm)/パリレン(6nm)の積層膜をゲートに用いてモットトランジスタの作製に成功したが、スイッチング速度が異常に遅かった。しかし「遅い素子」は脳型回路研究で重要であることを知り、SrTiO3 (STO)のFETで人工ニューロンとシナプスの作製を試みたところ、脳型回路研究に新分野を切り開く新概念素子が作製できた。低温でSTOの誘電率は急増するが強誘電転移は起きない。STO FETには低...
❏LaAlO3/SrTiO3ヘテロ構造の原子スケール電子状態(26246022)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物表面 / 界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ペロブスカイト (他21件)
【概要】遷移金属酸化物は、通常の半導体には見られない多彩な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で...
❏遷移金属酸化物の電界誘起相変化(19104008)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2007 - 2011
【研究代表者】高木 英典 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40187935)
【キーワード】酸化物トランジスタ / 超伝導 / 抵抗変化メモリ / スピン軌道相互作用 / 強相関エレクトロニクス (他9件)
【概要】本研究は酸化物デバイスの学理構築、および電界誘起物性の開拓を目指した。SrTiO3トランジスタを構築し、界面二次元電子系での絶縁体-超伝導転移を実現した。二元系遷移金属酸化物の抵抗スイッチング現象について、母体酸化物の還元で生じる伝導フィラメントの可視化に成功した。電界効果とスピン軌道相互作用をキーワードとして重い5d遷移金属酸化物に着目し、イリジウム酸化物の新奇スピン軌道誘起電子相を開拓した。...
【数物系科学】物理学：誘電性 ／超伝導を含む研究件
❏分子性物質の可制御性を用いた領域横断型研究と境界領域の物性開拓(25220709)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】鹿野田 一司 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20194946)
【キーワード】分子性導体 / 強相関電子系 / 誘電物性 / 電荷ガラス / Dirac電子系 (他14件)
【概要】我々は、分子性物質の構造的な可制御性を利用することで、誘電性、伝導性、磁性、半導体といった既成の学問分野の境界領域に潜む未知の物性を発掘し、物質科学における新たな研究の潮流を創出することを目指した。その結果、電子移動型強誘電体における新奇な電気的/磁気的励起の発見、電子系におけるガラス形成の学理構築、質量ゼロのDirac電子系における特異な電子相関効果の発見、スピン液体と金属状態の共存状態の発見等...
❏電子とプロトンが相関した単一分子種有機伝導体の物性制御(24340074)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】森 初果 東京大学, 物性研究所, 教授 (00334342)
【キーワード】分子性導体 / 水素結合 / 相関機能物性 / 重水素効果 / 相転移 (他15件)
【概要】水素結合は水や氷、DNAやタンパク質中などに存在し、静電的な相互作用で分子集団内外の形成に関わり、我々の生命や生活にとって必要不可欠な役割を果たす。これらの水素結合プロトン由来の「プロトン固体物性」は、電子が主役で電気伝導性や磁性を与える「電子固体物性」とは、従来、別個独立に研究されてきた。 本課題では、この「電子固体物性」に「プロトン固体物性」が連動した「電子ープロトン相関固体物性」の発現を目指...
【数物系科学】物理学：パイロクロア ／超伝導を含む研究件
❏強相関電子系における新しい量子液体(18684020)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】中辻 知 東京大学, 物性研究所, 准教授 (70362431)
【キーワード】非フェルミ液体 / 超伝導 / スピン液体 / スピングラス / 重い電子系 (他16件)
【概要】新しい量子液体として超伝導、非フェルミ液体、スピン液体を取り上げ、以下の研究を行ってきた。 (1)新物質β-YbA1B_4を開発し、純良単結晶の育成に成功し、この物質がYb化合物の重い電子系として初の超伝導体であり、転移点直上で明瞭な非フェルミ液体性を示すことを明らかにした。超伝導特性からスピン揺らぎによる異方的超伝導が示唆される。 (2)三角格子磁性体NiGa_2S_4については自らの物質合成と...
❏異方的超伝導体の異常超伝導相の解明(17204031)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】超伝導 / 対称性 / 重い電子系化合物 / 隠れた秩序 / 渦糸格子 (他19件)
【概要】本年度はまず熱伝導による超伝導対称性の実験を行った。特に重い電子系化合物URu2Si2の超伝導対称性を希釈冷凍機温度までの低温で磁場中熱伝導度の測定により決定した。この系はいわゆる隠れた秩序相で超伝導が起こるが超伝導相はあまり研究されていなかった。我々はこの超伝導相が極めて特異なものでありカイラルd波の対称性を持つことを示した。さらに微小ホールプローブを用いた局所磁場測定や電気抵抗の精密測定により...
【数物系科学】物理学：アイレンバーガー方程式 ／超伝導を含む研究件
❏超伝導・超流動体における、時間反転対称性をもつ量子渦の理論(17540314)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 超流動 / 量子渦 / 不純物効果 / アンデレーエフ束縛状態 (他17件)
【概要】時間反転対称性をもつ超伝導渦における不純物効果を調べるために、不純物効果とギャップ方程式の両方を自己無撞着に数値的に解き、超伝導渦まわりのエネルギーギャップの空間依存性の温度変化を調べた。その結果、カイラルP波超伝導体における渦糸まわりでは不純物効果が効かず、渦半径の収縮効果(Kramer-Pesch効果)が極低温まで観測され得ることを理論的に示すことが出来た.これは参照のために行ったS波超伝導渦...
❏超伝導体の渦糸状態における電荷揺らぎと輸送現象の理論的研究(12740203)
【研究テーマ】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 渦糸 / 電子状態 / アイレンバーガー方程式 / 異方的超伝導 (他11件)
【概要】本研究では前年度に引き続き、超伝導渦糸状態における電子状態、不純物効果、電気伝導についての理論的、数値的研究を行った。また実験グループと超伝導渦糸状態に関する共同研究も行った。具体的な成果は以下のとおりである。 前年度、自己無撞着でないボルン近似で、渦糸に局在しているアンデレーフ束縛状態に対する不純物散乱率をS波、P波、D波の場合に計算し、特に、カイラルP波の場合,不純物散乱が渦糸内では起こらない...
【数物系科学】物理学：ラットリング ／超伝導を含む研究件
❏βパイロクロア酸化物におけるラットリング現象の解明と新物質探索(22340092)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】廣井 善二 東京大学, 物性研究所, 教授 (30192719)
【キーワード】ラットリング / 超伝導 / カゴ状化合物 / 電子格子相互作用 / 籠状化合物 (他9件)
【概要】ラットリングとは、比較的大きな原子のカゴに閉じこめられた小さな原子（イオン）の振動であり、その非調和性による異常に大きな振幅のために周りの伝導電子と強く相互作用する。この電子ｰラットリング相互作用を通して強結合超伝導や電子の有効質量増強が起こる。本研究ではその典型物質としてβパイロクロア酸化物に着目し、単結晶試料作製、構造解析、物性測定を通して、ラットリング現象の本質を明らかにした。 ...
❏高圧下精密熱測定によるカゴ状超伝導・熱電物質のラットリングの体積依存性の研究(21540363)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】梅尾 和則 広島大学, 自然科学研究支援開発センター, 准教授 (10223596)
【キーワード】低温物性 / 物性実験 / 超電導材料・素子 / 高圧力物性 / 高圧力 (他11件)
【概要】カゴ状化合物Kos_2O_6はT_c=9. 6 Kで超伝導を, T_p=7. 5Kで比熱に1次転移的なピークを示す。これらの異常な物性とゲスト原子(K)の振幅の大きな非調和振動との関係を調べるため,高圧下比熱測定を行った。その結果, T-pは僅か200気圧という低圧で消失することを世界で初めて明らかにした。また, T_cは常圧から0. 02 GPaまでの加圧で9.65Kから9.80Kまで急上昇した...
【数物系科学】物理学：BCS-BECクロスオーバー ／超伝導を含む研究件
❏量子臨界点近傍の新奇超伝導状態の解明(15H02106)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界点 / 電子ネマティック相 / 反強磁性 / 量子揺らぎ / 高温超伝導 (他23件)
【概要】絶対零度における二次相転移である量子臨界点近傍で発達する揺らぎが、超伝導や電子物性にどのような影響を及ぼすかを明らかにするために、鉄系超伝導体FeSeにおけるS置換効果と圧力効果を調べた。その結果、S置換系では、回転対称性の破れた電子ネマティック相が抑制され、非磁性のネマティック量子臨界点を実現した。この近傍では、超伝導転移温度は低いものの、非フェルミ液体的振舞いが観測された。一方、圧力印加では、...
❏重い電子の人工制御(25220710)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】重い電子 / 非従来型超伝導 / 量子臨界点 / 界面 / スピン密度波 (他25件)
【概要】重い電子系化合物の人工制御、特に重い電子系化合物CeCoIn5、CeRhIn5を含む様々な人工超格子を作製し、量子臨界点の研究や新奇な超伝導状態の研究を行った。特にd波超伝導体CeCoIn5を含むトリコロール超格子により、空間反転対称性の破れを人工的に制御することに成功し。さらにCeCoIn5とスピン密度波化合物CeRhIn5を原子層単位で、積層成長させた人工超格子を作製し、圧力をかけることにより...
❏不純物効果を利用した、銅酸化物超伝導がスピン揺らぎに起因するか否かを判定する研究(16740187)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】大橋 洋士 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (60272134)
【キーワード】超伝導 / 非一様性 / 超流動 / 強結合効果 / クーパー対形成 (他13件)
【概要】クーパー対対形成にかかわる引力相互作用を外部から制御するという、本研究のアイデアに通じる手法が希薄原子気体で実現されたことを受け、前年度に引き続き、超伝導とも理論的枠組みが同じでかつ相互作用が可変な光学格子中のフェルミ原子ガスにおける強結合超流動を研究した。 前年度は、一様系に対し有効な理論であるNozieresと Schmitt-Rink(NSR)のガウス揺らぎの理論を格子系に適用したが、今年度...
【数物系科学】物理学：擬ギャップ ／超伝導を含む研究件
❏電子ドープ型銅酸化物高温超伝導体における擬ギャップ現象の核磁気共鳴法による解明(21K03439)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】深澤 英人 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (90361443)
【キーワード】擬ギャップ / 高温超伝導 / 核磁気共鳴 / 超伝導
【概要】銅酸化物高温超伝導体はその発見以来、母物質である反強磁性モット絶縁体にキャリアを注入することにより超伝導が発現すると考えられてきた。しかし、近年Nd2CuO4構造いわゆるT’構造をもつ電子ドープ型高温超伝導体において、過剰酸素を取除くことにより、電子をドープしなくても超伝導が発現する可能性が示された。しかし、一方で実験的に示されてきたこのノンドープ超伝導は、実は酸素がCuO2面から取り除かれ電子ド...
❏量子臨界点近傍の新奇超伝導状態の解明(15H02106)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界点 / 電子ネマティック相 / 反強磁性 / 量子揺らぎ / 高温超伝導 (他23件)
【概要】絶対零度における二次相転移である量子臨界点近傍で発達する揺らぎが、超伝導や電子物性にどのような影響を及ぼすかを明らかにするために、鉄系超伝導体FeSeにおけるS置換効果と圧力効果を調べた。その結果、S置換系では、回転対称性の破れた電子ネマティック相が抑制され、非磁性のネマティック量子臨界点を実現した。この近傍では、超伝導転移温度は低いものの、非フェルミ液体的振舞いが観測された。一方、圧力印加では、...
❏銅酸化物超伝導体における「2ギャップ問題」の変分法およびBdG方程式を用いた研究(22540359)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】横山 寿敏 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60212304)
【キーワード】超伝導 / 銅酸化物 / 擬ギャップ / 変分法 / クロスオーバー (他7件)
【概要】銅酸化物超伝導の機構解明に重要な擬ギャップとd-波超伝導について、ハバード模型に対して主に変分モンテカルロ法を適用し、系統的な研究を進めた。ハーフフィリング近傍の電子密度で電子間相互作用を強めると、各状態ともバンド幅程度でモット転移に対応したクロスオーバーを起こす。弱相関側は通常のフェルミ液体(BCS超伝導)、強相関側は単一占有とダブロン-ホロン束縛が支配するドープされたモット絶縁体である。銅酸化...
【数物系科学】物理学：光物性 ／超伝導を含む研究件
❏時間結晶を用いたレーザー周波数下方変換の基礎理論(20K03811)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】辻 直人 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90647752)
【キーワード】非平衡 / 時間結晶 / 超伝導 / 光物性 / レーザー
【概要】昨年度に引き続き、固体中での時間結晶の実現、およびそれを用いたレーザー周波数の下方変換技術の開発に向けて解析を行なった。解析の対象としては、モット絶縁体を記述する電子系のモデルであるファリコフ・キンボール(FK)模型を扱った。この模型は、非平衡動的平均場理論の範囲で数値的に厳密に解析できることが知られている。FK模型に周期的な振動電場を加えたときのダイナミクスを計算したところ、モット絶縁体相におい...
❏時間分解角度分解光電子分光による高温超伝導体のヒッグスモード観察(16K13829)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】近藤 猛 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40613310)
【キーワード】光電子分光 / 超伝導 / レーザー / 非平衡物性 / 非平衡物理 (他9件)
【概要】銅酸化物や鉄系超伝導体では、キャリア量によって、純粋な超伝導状態から、超伝導が擬ギャップ状態や電荷・スピン密度波と混在する特殊な状態まで実現するため、自発的対称性の破れに伴う励起モードを研究する格好の舞台を提供してくれる。我々は波数分解したスペクトルが得られる時間分解ARPESによる電子系ダイナミクスを研究した。超伝導とは無関係に長時間の緩和成分が観察され得ることを示し、「遅い緩和＝超伝導の再構成...
❏超伝導擬スピンのコヒーレント量子制御の基礎理論(16K17729)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】辻 直人 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (90647752)
【キーワード】光物性 / 超伝導 / 非平衡 / 物性理論
【概要】超伝導体のミクロな量子状態を表す超伝導擬スピンをテラヘルツ光によってコヒーレントに制御する基礎理論を構築した。多軌道超伝導体においては各軌道の擬スピンがジョセフソン結合するが、擬スピンの集団運動であるヒッグスモードやレゲットモードを光の非線形効果によって誘起できることを明らかにした。また、d波超伝導体に対して非線形テラヘルツカー効果の理論解析を行い、d波ヒッグスモードがはじめて実験的に観測された。...
【数物系科学】物理学：クロスオーバー ／超伝導を含む研究件
❏銅酸化物超伝導体における「2ギャップ問題」の変分法およびBdG方程式を用いた研究(22540359)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】横山 寿敏 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60212304)
【キーワード】超伝導 / 銅酸化物 / 擬ギャップ / 変分法 / クロスオーバー (他7件)
【概要】銅酸化物超伝導の機構解明に重要な擬ギャップとd-波超伝導について、ハバード模型に対して主に変分モンテカルロ法を適用し、系統的な研究を進めた。ハーフフィリング近傍の電子密度で電子間相互作用を強めると、各状態ともバンド幅程度でモット転移に対応したクロスオーバーを起こす。弱相関側は通常のフェルミ液体(BCS超伝導)、強相関側は単一占有とダブロン-ホロン束縛が支配するドープされたモット絶縁体である。銅酸化...
❏最適化変分モンテカルロ法によるBCS 状態とボース凝縮のクロスオーバーの研究(19540356)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】横山 寿敏 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60212304)
【キーワード】超伝導 / BCS / ボース凝縮 / クロスオーバー / 変分モンテカルロ (他13件)
【概要】同一格子点で電子間に引力が働く系を記述する引力的ハバード模型で、相互作用エネルギー(U)と運動エネルギー(W)の比U/Wを大きくしてゆくとき、低温で現れる超伝導の性質は、よく知られたBCS型からボース凝縮(BEC)型へとクロスオーバーすると考えられていたが、信頼できる定量的な研究は殆ど無かった。本研究では局所相関を厳密に扱える最適化変分モンテカルロ法を用いて、クロスオーバーの性質を調べ、類似の現象...
【数物系科学】物理学：量子計測 ／超伝導を含む研究件
❏対称性の破れを伴う固体中の集団励起モードを用いた量子ハイブリッドシステム(26220601)
【研究テーマ】ナノ構造物理
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【研究代表者】中村 泰信 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90524083)
【キーワード】量子ハイブリッド系 / 超伝導量子ビット / 量子情報 / 量子計測 / ナノメカニクス (他14件)
【概要】対称性の破れに伴って生じる固体中の巨視的集団励起モードの自由度を単一量子レベルでコヒーレントに制御する手法を開拓した。超伝導回路上の量子状態制御技術をツールとして、他の量子系の量子状態制御を実現する量子ハイブリッド系を構築した。超伝導回路上のマイクロ波伝搬モードの量子状態はもとより、強磁性体中の集団スピン励起であるマグノンモードや、ナノメカニカル素子内の集団原子運動であるフォノンモードなどの量子状...
❏量子コヒーレンスと量子観測の織りなす物理(21740294)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2012
【研究代表者】湯浅 一哉 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (90339721)
【キーワード】量子論基礎 / 量子情報 / 量子観測 / 量子コヒーレンス / 量子制御 (他17件)
【概要】量子と古典の違いを際立たせる様々な要素のうち「量子コヒーレンス」と「量子観測」に焦点を当て,両者が意外な関わりを持って紡ぐ興味深い現象や方法論を追究した.単に,量子コヒーレンスをいかに捉えるかにとどまらず,量子コヒーレンスがいかに発現するか,量子コヒーレンスをいかに制御するかといったところにまで量子観測が重要な役割を果たす.そんなテーマを通じて量子論の奥深い世界に迫るとともに,量子情報技術に貢献す...
【数物系科学】物理学：臨界温度 ／超伝導を含む研究件
❏高温超伝導セラミックスの液相拡散接合(11650735)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】鈴村 暁男 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80114875)
【キーワード】超伝導 / セラミックス / 液相拡散接合 / インサート材 / 臨界温度 (他9件)
【概要】酸化物系超伝導材料のうち、臨界温度T_cが90K級のYBa_2Cu_3O_<7-x>系(Y系)超伝導材料は、最も一般的であり実用化が期待されている。実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、特に焼結バルク体の接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。脆性なセラミック超伝導バルク体を接合するためには、接合界面に軟質層あるいは液層を介在させることが望ましいが、...
❏酸化物新物質の創製と機能の探索(08044135)
【研究テーマ】無機工業化学
【研究種目】国際学術研究
【研究期間】1996 - 1998
【研究代表者】山内 尚雄 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (50271581)
【キーワード】超伝導 / ホール分布 / 不可逆磁場 / 短寿命125K級超伝導体 / “水"を含む高磁場超伝導体 (他22件)
【概要】共同研究のパートナーであるヘルシンキ工科大のProf.NiinistoとDr.Karppinenとは、高温超伝導物質結晶内のキャリア分布と超伝導特性の向上に関する実験および結果の検討を行った。ペンシルバニア州立大のProf.Schlomとは酸化物の薄膜形成と電子機能について討論した。1998年11月12〜13日には、"International Workshop on Chemical D...
【数物系科学】物理学：核融合 ／超伝導を含む研究件
❏パルス超強磁界トカマクによる核融合炉安全工学実験装置の開発研究(06402065)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】嶋田 隆一 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (40206181)
【キーワード】核融合 / トカマク / パルス / 強磁界 / 超伝導 (他11件)
【概要】研究経過 昨年製作した電磁力平衡(Force Balanced)コイルによる無力磁界コイルの実証試験を行った。NbTi超電導線によりトロイダル、ポロイダル一体化コイルを設計し、製作を行った。これは、世界で初めての超伝導電磁力平衡コイルである。FRP製の巻き枠をNC工作によって作り、およそ5000ターンの巻き線を手作業で行った。設計最大磁界は2Tである。しかし、コイルがほとんど巻き枠で抑えられていな...
❏磁場閉じ込め核融合炉の液体金属沸騰冷却に関する基礎的研究(02808039)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1990 - 1991
【研究代表者】高橋 実 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助手 (90171529)
【キーワード】核融合 / 液体金属 / 沸騰 / MHD / 磁場 (他10件)
【概要】磁場閉じ込め核融合炉の第一壁・ブランケットの液体金属沸騰冷却の基礎研究として、液体金属の沸騰気泡挙動と熱伝達特性を解明することを目的としている。 はじめに、鉛直円筒容器内の純水銀の水平平板におけるプ-ル飽和核沸騰に対して、水平磁場を与えた場合の沸騰気泡特性を2針電極プロ-ブを用いて調べた。実験条件は、系圧力0.026、0.1MPa、最大熱流束250kW/m^2、最高磁束密度0.85テスラである。そ...
【数物系科学】物理学：変分法 ／超伝導を含む研究件
❏銅酸化物超伝導体における「2ギャップ問題」の変分法およびBdG方程式を用いた研究(22540359)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】横山 寿敏 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60212304)
【キーワード】超伝導 / 銅酸化物 / 擬ギャップ / 変分法 / クロスオーバー (他7件)
【概要】銅酸化物超伝導の機構解明に重要な擬ギャップとd-波超伝導について、ハバード模型に対して主に変分モンテカルロ法を適用し、系統的な研究を進めた。ハーフフィリング近傍の電子密度で電子間相互作用を強めると、各状態ともバンド幅程度でモット転移に対応したクロスオーバーを起こす。弱相関側は通常のフェルミ液体(BCS超伝導)、強相関側は単一占有とダブロン-ホロン束縛が支配するドープされたモット絶縁体である。銅酸化...
❏最適化変分モンテカルロ法によるBCS 状態とボース凝縮のクロスオーバーの研究(19540356)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】横山 寿敏 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60212304)
【キーワード】超伝導 / BCS / ボース凝縮 / クロスオーバー / 変分モンテカルロ (他13件)
【概要】同一格子点で電子間に引力が働く系を記述する引力的ハバード模型で、相互作用エネルギー(U)と運動エネルギー(W)の比U/Wを大きくしてゆくとき、低温で現れる超伝導の性質は、よく知られたBCS型からボース凝縮(BEC)型へとクロスオーバーすると考えられていたが、信頼できる定量的な研究は殆ど無かった。本研究では局所相関を厳密に扱える最適化変分モンテカルロ法を用いて、クロスオーバーの性質を調べ、類似の現象...
【数物系科学】物理学：渦糸 ／超伝導を含む研究件
❏超伝導渦糸系における極低温新秩序相と動的相転移(25287084)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】大熊 哲 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (50194105)
【キーワード】超伝導 / 渦糸 / 量子相転移 / 非平衡ダイナミクス / 動的相転移 (他7件)
【概要】高速の渦糸格子フローを従来より3桁以上低パワーで検出できるパルス・モードロック共鳴測定系を構築し, 0.05 Kの極低温下で適用することにより, ピン止めゼロの極限における渦糸格子の動的量子融解転移の観測に成功した。これにより絶対零度における磁場に対する静的渦糸相図, すなわち磁場誘起量子相転移の相図を, ピン止めがない理想的な場合とある場合について初めて同時に決定した。一方, 動的融解とは独立な...
❏ナノサイズ超伝導体中の量子渦糸と近接効果の実空間観察(21360018)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 准教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 走査トンネル分光 / メゾスコピック超伝導 / 薄膜超伝導 / 量子化磁束 (他9件)
【概要】励起状態でプロトン移動する化合物群を対象とし、固相で強く発光する新規な有機発光材料開発に向けた研究を行い、(1)強く発光する固体発光材料の新しい設計指針として、コンホメーション固定による無輻射失活抑制が有効、(2)プロトン移動後の基底・励起状態に対する置換基の電子効果の違いに基づき、多様な発光色を示す新規な有機発光材料を開発、(3)集積構造の違いを利用し、熱や加圧などの外部刺激で発光色変換が可能な...
❏超伝導渦糸固体の動的量子融解と新奇絶縁体相(21340096)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】大熊 哲 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (50194105)
【キーワード】超伝導 / 密度波 / 第2種超伝導体 / 準粒子 / 動的秩序化 (他11件)
【概要】超伝導渦糸系を高速フローさせ,ピン止めを排除した極限下での渦糸格子固有の融解(動的融解)転移を観測した。低温域では動的融解磁場の温度依存性が急激に弱まり,静的融解磁場より大きく減少することを見出した。これは渦糸格子の真の量子融解転移を世界に先駆け捉えたものである。新奇絶縁体相の観測には至っていないが,関連して,フローする渦糸格子の方位が,ある臨界速度を境に回転する現象を見出した。これにより,準粒子...
【数物系科学】物理学：マイスナー効果 ／超伝導を含む研究件
❏カーボンナノチューブにおける高温超伝導の研究(18204033)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】春山 純志 青山学院大学, 理工学部, 准教授 (70296383)
【キーワード】カーボンナノチューブ / 超伝導 / ホウ素注入 / ラマン測定 / FET (他12件)
【概要】カーボンナノチューブ(CNT)における超伝導転移の再現性と転移温度(Tc)の向上を目指した研究を行った。この結果、レーザー蒸発法を使って触媒を介した単層CNTへのホウ素ドープに成功し、ホウ素が炭素原子を置換していることを核磁気共鳴や共鳴ラマン散乱で証明した。また、その単層ナノチューブを精製しシリコン基板上に高均一で集積し薄膜構造にした試料においてTc=12Kのマイスナー効果を発見することに成功し、...
❏外磁場中のGinzburg-Landau方程式の研究(09650082)
【研究テーマ】工学基礎
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 2000
【研究代表者】堤 正義 早稲田大学, 理工学部, 教授 (70063774)
【キーワード】Ginzburg-Landau方程式 / 超伝導 / マイスナー効果 / 線形半群理論 / ガレルキン法 (他21件)
【概要】1.定常状態のマイスナー効果を巨視的に表現する拘束条件をGinzburg-Landauのエネルギー汎関数に付加して、その最小化問題を考え、それをペナルティ法を用いて解き、その非自明な解の存在定理を得た。さらに、その数値シミュレーションを行い、その解が巨視的にマイスナー効果をよく表現していることを確認した。 2.外部磁場中の時間依存のGinzburg-Landau方程式とMaxwell方程式の連立方...
【数物系科学】物理学：近接効果 ／超伝導を含む研究件
❏走査トンネル顕微鏡による超伝導強磁性体界面での近接効果に関する研究(25286055)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 准教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 近接効果 / ２次元超伝導 / 強磁性薄膜 / ラシュバ効果 (他8件)
【概要】常伝導金属を超伝導体に接触させると、超伝導ライクな性質が接触界面近傍に現れる。走査トンネル顕微鏡による局所トンネル分光の機能を生かして、誘起された超伝導特性およびその空間分布を評価し、欠陥構造や電子状態による影響を明らかにした。 ２次元金属層における近接効果による研究では、原子層ステップ構造が超伝導特性に大いに影響を与えること見出された。超伝導の拡がりを遮断するとともに、ステップと界面間では増強さ...
❏ナノサイズ超伝導体中の量子渦糸と近接効果の実空間観察(21360018)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 准教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 走査トンネル分光 / メゾスコピック超伝導 / 薄膜超伝導 / 量子化磁束 (他9件)
【概要】励起状態でプロトン移動する化合物群を対象とし、固相で強く発光する新規な有機発光材料開発に向けた研究を行い、(1)強く発光する固体発光材料の新しい設計指針として、コンホメーション固定による無輻射失活抑制が有効、(2)プロトン移動後の基底・励起状態に対する置換基の電子効果の違いに基づき、多様な発光色を示す新規な有機発光材料を開発、(3)集積構造の違いを利用し、熱や加圧などの外部刺激で発光色変換が可能な...
【数物系科学】物理学：近藤効果 ／超伝導を含む研究件
❏金属絶縁体転移周辺の異常な物理現象の理解とニューロモルフィック素子開発の協奏(18H03686)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】強誘電金属 / 超伝導 / SrTiO3 / ニューロモルフィック / レザバー (他19件)
【概要】SrTiO3のSrをCaやBaで置換して強誘電体にした試料にTi/Nb置換でキャリアドープすると、SrTiO3関連の系では誰も観測したことのない0.75Kという高いTcを得ることができることを昨年度に発見しましたが、今年度はこの背景を探究し論文にまとめて投稿しました。キャリア濃度が小さくて誘電分極の遮蔽を十分に行えないと「強誘電体(空間反転対称性の破れた状態)の金属」になる可能性がありますが、X線...
❏強相関電子系の電界効果とモットFETのプロトタイプ開発(15H02113)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】チタン酸ストロンチウム / 電界効果トランジスタ / ホール効果 / 近藤効果 / 強誘電 (他22件)
【概要】HfO2(20nm)/パリレン(6nm)の積層膜をゲートに用いてモットトランジスタの作製に成功したが、スイッチング速度が異常に遅かった。しかし「遅い素子」は脳型回路研究で重要であることを知り、SrTiO3 (STO)のFETで人工ニューロンとシナプスの作製を試みたところ、脳型回路研究に新分野を切り開く新概念素子が作製できた。低温でSTOの誘電率は急増するが強誘電転移は起きない。STO FETには低...
❏メゾスコピック系における非平衡スピン輸送の微視的理解とその制御(26220711)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【研究代表者】小林 研介 大阪大学, 理学研究科, 教授 (10302803)
【キーワード】メゾスコピック系 / スピントロニクス / 非平衡 / ゆらぎ / 近藤効果 (他14件)
【概要】微細加工技術を駆使して作製される微小な固体素子は、非平衡状態を定量的に観測・制御することのできる理想的な舞台の一つである。本研究では、精密な伝導度・ゆらぎ測定と種々の理論的アプローチを組み合わせることによって、固体中を電荷とスピンが輸送される微視的な過程を研究した。近藤効果・スピン流・熱流・ゆらぎの定理・端状態・超伝導接合などに対して本質的な新展開をもたらす多彩な成果を上げた。特に、非平衡状態にお...
【数物系科学】物理学：金属-絶縁体転移 ／超伝導を含む研究件
❏金属絶縁体転移周辺の異常な物理現象の理解とニューロモルフィック素子開発の協奏(18H03686)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】強誘電金属 / 超伝導 / SrTiO3 / ニューロモルフィック / レザバー (他19件)
【概要】SrTiO3のSrをCaやBaで置換して強誘電体にした試料にTi/Nb置換でキャリアドープすると、SrTiO3関連の系では誰も観測したことのない0.75Kという高いTcを得ることができることを昨年度に発見しましたが、今年度はこの背景を探究し論文にまとめて投稿しました。キャリア濃度が小さくて誘電分極の遮蔽を十分に行えないと「強誘電体(空間反転対称性の破れた状態)の金属」になる可能性がありますが、X線...
❏遷移金属酸化物のエピタキシーと電子相解析による電極活物質の開発(15H03881)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜・表面 / 超伝導 / 光触媒 / 遷移金属酸化物 / エピタキシャル成長 (他12件)
【概要】遷移金属酸化物は，無毒性や化学的安定性のため，種々の電気化学セルに利用されている。本研究では，薄膜技術と電子相図を用いた解析手法とを組み合わせて，遷移金属酸化物の新しい電気化学的機能を見出すことを目的とした．主な研究成果は以下の通りである．（1）鉄系薄膜からなる光電極構造を様々に工夫した結果，水の光電気化学分解反応の効率が大幅に向上した．（2）チタン酸リチウム薄膜の完全かつ可逆的な超伝導体-絶縁体...
❏Rydberg状態希ガスを内包する物質の設計と電子励起蓄電池への応用(25420705)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】中村 吉伸 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (30198254)
【キーワード】Rydberg状態 / 水素 / ホスト－ゲスト / Antiperovskite / 金属絶縁体転移 (他24件)
【概要】Ryudberg状態の水素原子を構造に取り込むホスト-ゲスト物質系を設計し、その高エネルギー励起状態による巨大起電力が期待される革新的電池系の設計を試みた。大きな格子間空隙をもつ遷移金属Antiperovskite窒化物Mn3Cu1-xGeNにおいてDC水素プラズマ処理により、結晶格子は不可逆的に膨張することを発見し、この原因が結晶格子内に取り込まれた水素が1s2のH-の状態をとることによると結論...
【数物系科学】物理学：2次元超伝導 ／超伝導を含む研究件
❏水素修飾で実現する高転移温度を持つ原子層超伝導体(18K18732)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2023-03-31
【研究代表者】秋山 了太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40633962)
【キーワード】超伝導 / カルコゲナイド / 原子層物質 / 界面超伝導 / 薄膜 (他16件)
【概要】本研究では、二次元超伝導FeSeについてその薄膜の作製と電気伝導による評価によって超伝導 の性質を調査するものである。具体的には、FeSe/SrTiO3(STO)の界面が超伝導特性に重要であると考えられているため、STO表面におけるデバイ振動数を増加させれば超伝導転移温度Tc を増大させることができるのではと考えた。方法としては軽い元素の水素を修飾することによって界面のデバイ振動数を増加させること...
❏走査トンネル顕微鏡による超伝導強磁性体界面での近接効果に関する研究(25286055)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 准教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 近接効果 / ２次元超伝導 / 強磁性薄膜 / ラシュバ効果 (他8件)
【概要】常伝導金属を超伝導体に接触させると、超伝導ライクな性質が接触界面近傍に現れる。走査トンネル顕微鏡による局所トンネル分光の機能を生かして、誘起された超伝導特性およびその空間分布を評価し、欠陥構造や電子状態による影響を明らかにした。 ２次元金属層における近接効果による研究では、原子層ステップ構造が超伝導特性に大いに影響を与えること見出された。超伝導の拡がりを遮断するとともに、ステップと界面間では増強さ...
【数物系科学】物理学：2次元電子系 ／超伝導を含む研究件
❏極低温走査プローブ顕微鏡を用いた量子界面の研究(19340101)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】白濱 圭也 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70251486)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 低温物性 / 表面・界面物性 / 2次元電子系 (他9件)
【概要】本研究は、極低温動作可能な走査プローブ顕微鏡(SPM)を開発し、低次元電子系やヘリウム等のクリーンな「量子界面」で発現する新奇量子現象の解明を行うものである。以下の研究成果を得た。(1)周波数変調型極低温原子間力顕微鏡(FM-LT-AFM)技術を確立し、50mKまでの極低温度域での動作、原子ステップ分解能の実現に成功した。(2)探針が表面に平行に振動する「極低温摩擦力顕微鏡」を開発し、典型的な層状...
❏InAs表面反転層における超伝導(14654059)
【研究テーマ】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】岡本 徹 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (60245371)
【キーワード】2次元電子系 / 表面反転層 / 超伝導 / 電子相関
【概要】プラズモン機構による超伝導は高密度ほど起こりやすいと考えられるため、酸化シリコンをスパッタリングによりInAs表面に堆積させて、そのときの衝撃により表面近傍にキャリアを誘起させた。このキャリアによって面抵抗が自然反転層だけがあったときよりも著しく減少がすることがわかったが、このキャリアの分布を調べるために極低温下での磁気抵抗測定を行った。2次元面に対して平行に印加した磁場に対して明瞭なシュブニコフ...
【数物系科学】物理学：銅酸化物 ／超伝導を含む研究件
❏マルチゲート構造を持つ超伝導電界効果トランジスタの研究(21K04145)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】立木 実 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主幹研究員 (50318838)
【キーワード】超伝導 / 電界効果トランジスタ / 銅酸化物 / ダイヤモンド / 磁気顕微鏡
【概要】超伝導層/2次元正孔ガス(2DHG)層/超伝導層の3領域からなるダイヤモンド電界効果トランジスタ(FET)を世界で初めて作製し、ゲート電圧によるドレイン電流の変調効果を１K-10Kにおいて観測した。2DHGチャネルの微細化で、超伝導FETに発展できる基礎データ取得に成功した。超伝導チャネルの微細化でダメージ層が問題となっていたが、本年度は、エッチング側壁面の超伝導転移温度の低い面方位で常伝導化する...
❏銅酸化物超伝導体における「2ギャップ問題」の変分法およびBdG方程式を用いた研究(22540359)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】横山 寿敏 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60212304)
【キーワード】超伝導 / 銅酸化物 / 擬ギャップ / 変分法 / クロスオーバー (他7件)
【概要】銅酸化物超伝導の機構解明に重要な擬ギャップとd-波超伝導について、ハバード模型に対して主に変分モンテカルロ法を適用し、系統的な研究を進めた。ハーフフィリング近傍の電子密度で電子間相互作用を強めると、各状態ともバンド幅程度でモット転移に対応したクロスオーバーを起こす。弱相関側は通常のフェルミ液体(BCS超伝導)、強相関側は単一占有とダブロン-ホロン束縛が支配するドープされたモット絶縁体である。銅酸化...
❏超伝導体の渦糸状態における電荷揺らぎと輸送現象の理論的研究(12740203)
【研究テーマ】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 渦糸 / 電子状態 / アイレンバーガー方程式 / 異方的超伝導 (他11件)
【概要】本研究では前年度に引き続き、超伝導渦糸状態における電子状態、不純物効果、電気伝導についての理論的、数値的研究を行った。また実験グループと超伝導渦糸状態に関する共同研究も行った。具体的な成果は以下のとおりである。 前年度、自己無撞着でないボルン近似で、渦糸に局在しているアンデレーフ束縛状態に対する不純物散乱率をS波、P波、D波の場合に計算し、特に、カイラルP波の場合,不純物散乱が渦糸内では起こらない...
【数物系科学】物理学：銅酸化物高温超伝導体 ／超伝導を含む研究件
❏量子クエンチに基づく強相関電子系の新規量子相の探索(20K20343)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(開拓)
【研究期間】2020-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】島野 亮 東京大学, 低温科学研究センター, 教授 (40262042)
【キーワード】量子クエンチ / 非平衡 / 超伝導 / 電荷密度波 / 光誘起相転移 (他15件)
【概要】超伝導と電荷密度波(CDW)といった多重の秩序が競合共存する系を対象に、光学的量子クエンチの手法を用いて、新たな量子相の探究を行った。遷移金属ダイカルコゲナイド物質ではCDWの振幅モード励起を介した相転移を初めて実現した。鉄系超伝導体では、光照射により超伝導が増強することを非線形テラヘルツ分光から明瞭に実証した。ストライプ秩序を発現するLa214系銅酸化物高温超伝導体では、電荷秩序とスピン秩序、超...
❏強相関物質における格子自由度の役割解明とフォノンがもたらす機能物性の探索(17K14336)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】野村 悠祐 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (20793756)
【キーワード】電子格子相互作用 / 機械学習 / ニッケル酸化物 / 物質デザイン / 超伝導 (他12件)
【概要】磁性や超伝導などの様々な機能物性を示す強相関物質においては、電子自由度がフォノン(格子振動)自由度と密接に絡み合って物性を発現する。これまで電子自由度が作り出す非自明な物性は盛んに研究されているが、強相関物質におけるフォノンの役割に関しては未解明な部分が多い。本研究の目的は、強相関系における電子とフォノン自由度の絡み合いの理解を進展させることであった。本研究では、機械学習を用いた強力な電子格子結合...
❏光による超伝導コヒーレンスの量子制御に関する研究(15H02102)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】島野 亮 東京大学, 低温センター, 教授 (40262042)
【キーワード】超伝導 / ヒッグスモード / 非平衡 / 超高速現象 / テラヘルツ (他17件)
【概要】本研究は光による超伝導マクロ波動関数の制御、超伝導コヒーレンスの制御を目的として、光パルスあるいはテラヘルツ(THz)波パルスによって励起された超伝導体の非平衡ダイナミクスを解明することを目指した。特に、秩序変数の振幅振動に相当するヒッグスモード、位相の振動に相当するジョセフソンプラズマといった集団励起に注目し、その実時間計測を通して、超伝導秩序変数のダイナミクスを調べた。ヒッグスモードと光との相...
【数物系科学】物理学：ヒッグスモード ／超伝導を含む研究件
❏量子クエンチに基づく強相関電子系の新規量子相の探索(20K20343)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(開拓)
【研究期間】2020-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】島野 亮 東京大学, 低温科学研究センター, 教授 (40262042)
【キーワード】量子クエンチ / 非平衡 / 超伝導 / 電荷密度波 / 光誘起相転移 (他15件)
【概要】超伝導と電荷密度波(CDW)といった多重の秩序が競合共存する系を対象に、光学的量子クエンチの手法を用いて、新たな量子相の探究を行った。遷移金属ダイカルコゲナイド物質ではCDWの振幅モード励起を介した相転移を初めて実現した。鉄系超伝導体では、光照射により超伝導が増強することを非線形テラヘルツ分光から明瞭に実証した。ストライプ秩序を発現するLa214系銅酸化物高温超伝導体では、電荷秩序とスピン秩序、超...
❏高強度テラヘルツパルス技術による超伝導体のヒッグスモードの研究(15H05452)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】松永 隆佑 東京大学, 物性研究所, 准教授 (50615309)
【キーワード】光物性 / テラヘルツ / 超伝導 / ヒッグス機構 / テラヘルツ分光 (他6件)
【概要】超伝導における秩序パラメーターの揺らぎに相当する集団励起モード、いわゆるヒッグスモードの性質を、高強度テラヘルツパルスを用いた非線形光学応答を駆使して詳細に調べた。従来型s波超伝導体の非線形テラヘルツ応答にはヒッグスモードが支配的に寄与していることを証明し、BCS平均場近似を用いるとヒッグスモードの寄与を一縷しく過小評価してしまうことを示した。また強い定常電流下においてヒッグスモードが光学活性化し...
❏光による超伝導コヒーレンスの量子制御に関する研究(15H02102)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】島野 亮 東京大学, 低温センター, 教授 (40262042)
【キーワード】超伝導 / ヒッグスモード / 非平衡 / 超高速現象 / テラヘルツ (他17件)
【概要】本研究は光による超伝導マクロ波動関数の制御、超伝導コヒーレンスの制御を目的として、光パルスあるいはテラヘルツ(THz)波パルスによって励起された超伝導体の非平衡ダイナミクスを解明することを目指した。特に、秩序変数の振幅振動に相当するヒッグスモード、位相の振動に相当するジョセフソンプラズマといった集団励起に注目し、その実時間計測を通して、超伝導秩序変数のダイナミクスを調べた。ヒッグスモードと光との相...
【数物系科学】物理学：集団励起 ／超伝導を含む研究件
❏量子クエンチに基づく強相関電子系の新規量子相の探索(20K20343)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(開拓)
【研究期間】2020-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】島野 亮 東京大学, 低温科学研究センター, 教授 (40262042)
【キーワード】量子クエンチ / 非平衡 / 超伝導 / 電荷密度波 / 光誘起相転移 (他15件)
【概要】超伝導と電荷密度波(CDW)といった多重の秩序が競合共存する系を対象に、光学的量子クエンチの手法を用いて、新たな量子相の探究を行った。遷移金属ダイカルコゲナイド物質ではCDWの振幅モード励起を介した相転移を初めて実現した。鉄系超伝導体では、光照射により超伝導が増強することを非線形テラヘルツ分光から明瞭に実証した。ストライプ秩序を発現するLa214系銅酸化物高温超伝導体では、電荷秩序とスピン秩序、超...
❏光による超伝導コヒーレンスの量子制御に関する研究(15H02102)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】島野 亮 東京大学, 低温センター, 教授 (40262042)
【キーワード】超伝導 / ヒッグスモード / 非平衡 / 超高速現象 / テラヘルツ (他17件)
【概要】本研究は光による超伝導マクロ波動関数の制御、超伝導コヒーレンスの制御を目的として、光パルスあるいはテラヘルツ(THz)波パルスによって励起された超伝導体の非平衡ダイナミクスを解明することを目指した。特に、秩序変数の振幅振動に相当するヒッグスモード、位相の振動に相当するジョセフソンプラズマといった集団励起に注目し、その実時間計測を通して、超伝導秩序変数のダイナミクスを調べた。ヒッグスモードと光との相...
❏対称性の破れを伴う固体中の集団励起モードを用いた量子ハイブリッドシステム(26220601)
【研究テーマ】ナノ構造物理
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【研究代表者】中村 泰信 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90524083)
【キーワード】量子ハイブリッド系 / 超伝導量子ビット / 量子情報 / 量子計測 / ナノメカニクス (他14件)
【概要】対称性の破れに伴って生じる固体中の巨視的集団励起モードの自由度を単一量子レベルでコヒーレントに制御する手法を開拓した。超伝導回路上の量子状態制御技術をツールとして、他の量子系の量子状態制御を実現する量子ハイブリッド系を構築した。超伝導回路上のマイクロ波伝搬モードの量子状態はもとより、強磁性体中の集団スピン励起であるマグノンモードや、ナノメカニカル素子内の集団原子運動であるフォノンモードなどの量子状...
【数物系科学】物理学：ルテニウム酸化物 ／超伝導を含む研究件
❏巨大エピタキシャル歪みが誘起する新奇超伝導の探索と解明(21H01804)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】打田 正輝 東京工業大学, 理学院, 准教授 (50721726)
【キーワード】超伝導 / 薄膜 / ルテニウム酸化物 / 超伝導体
【概要】本研究では、ルチル型酸化物RuO2のエピタキシャル薄膜において発見された歪み誘起超伝導の研究を深め、巨大エピタキシャル歪みが誘起する電子格子状態の変化の解明と新奇超伝導の学理の構築を目指している。本年度は、成膜条件を細かく調節することで、歪み量及び超伝導転移温度が成膜ごとに大きくばらつく原因を解決し、巨大エピタキシャル歪みの制御手法を確立することに成功した。具体的には、オゾンの実効的な供給量及び基...
❏微小カイラル超伝導体のエッジ電流による磁化のSQUID測定(25390046)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】石黒 亮輔 日本女子大学, 理学部, 准教授 (40433312)
【キーワード】SQUID / 超伝導 / FIB / 磁束量子 / メゾスコピック (他20件)
【概要】本研究では超伝導の磁束量子などの微小磁区構造検出可能なマイクロ～ナノSQUID による局所磁場観測システムの開発と、開発した局所磁場観測システムを用いたSr2RuO4のカイラルエッジ電流の検出等によるカイラルP波スピン三重項超伝導体の実験的な証明の二点を主な目的とした。 本研究ではアルミ、ニオブ、集束イオンビームアシスト蒸着法によるタングステン超伝導薄膜を用いたSQUIDによる局所磁場観測システム...
【数物系科学】物理学：量子コヒーレンス ／超伝導を含む研究件
❏光による超伝導コヒーレンスの量子制御に関する研究(15H02102)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】島野 亮 東京大学, 低温センター, 教授 (40262042)
【キーワード】超伝導 / ヒッグスモード / 非平衡 / 超高速現象 / テラヘルツ (他17件)
【概要】本研究は光による超伝導マクロ波動関数の制御、超伝導コヒーレンスの制御を目的として、光パルスあるいはテラヘルツ(THz)波パルスによって励起された超伝導体の非平衡ダイナミクスを解明することを目指した。特に、秩序変数の振幅振動に相当するヒッグスモード、位相の振動に相当するジョセフソンプラズマといった集団励起に注目し、その実時間計測を通して、超伝導秩序変数のダイナミクスを調べた。ヒッグスモードと光との相...
❏量子コヒーレンスと量子観測の織りなす物理(21740294)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2012
【研究代表者】湯浅 一哉 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (90339721)
【キーワード】量子論基礎 / 量子情報 / 量子観測 / 量子コヒーレンス / 量子制御 (他17件)
【概要】量子と古典の違いを際立たせる様々な要素のうち「量子コヒーレンス」と「量子観測」に焦点を当て,両者が意外な関わりを持って紡ぐ興味深い現象や方法論を追究した.単に,量子コヒーレンスをいかに捉えるかにとどまらず,量子コヒーレンスがいかに発現するか,量子コヒーレンスをいかに制御するかといったところにまで量子観測が重要な役割を果たす.そんなテーマを通じて量子論の奥深い世界に迫るとともに,量子情報技術に貢献す...
【数物系科学】物理学：量子スピン系 ／超伝導を含む研究件
❏重い電子の人工制御(25220710)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】重い電子 / 非従来型超伝導 / 量子臨界点 / 界面 / スピン密度波 (他25件)
【概要】重い電子系化合物の人工制御、特に重い電子系化合物CeCoIn5、CeRhIn5を含む様々な人工超格子を作製し、量子臨界点の研究や新奇な超伝導状態の研究を行った。特にd波超伝導体CeCoIn5を含むトリコロール超格子により、空間反転対称性の破れを人工的に制御することに成功し。さらにCeCoIn5とスピン密度波化合物CeRhIn5を原子層単位で、積層成長させた人工超格子を作製し、圧力をかけることにより...
❏微小単結晶量子磁性体の極低温超高感度磁化測定(24340075)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】榊原 俊郎 東京大学, 物性研究所, 教授 (70162287)
【キーワード】量子スピン系 / 強相関電子系 / 量子相転移 / 超伝導 / 磁化測定 (他9件)
【概要】低次元量子スピン物質や強相関物質などの純良単結晶試料は、微小な結晶としてしか得られないことが多い。本研究課題では、研究代表者がこれまで開発してきた極低温磁化測定装置を、微小結晶試料の測定に対応できるように従来比で100倍高感度化した。この装置による主要な成果は、（１）スピン1/2の一次元ハイゼンベルグ反強磁性体CuPzN単結晶の低温磁化の磁場温度依存性が厳密解と高い精度で一致することを検証、（２）...
【数物系科学】物理学：ピン止め ／超伝導を含む研究件
❏超伝導・超流動体における、時間反転対称性をもつ量子渦の理論(17540314)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 超流動 / 量子渦 / 不純物効果 / アンデレーエフ束縛状態 (他17件)
【概要】時間反転対称性をもつ超伝導渦における不純物効果を調べるために、不純物効果とギャップ方程式の両方を自己無撞着に数値的に解き、超伝導渦まわりのエネルギーギャップの空間依存性の温度変化を調べた。その結果、カイラルP波超伝導体における渦糸まわりでは不純物効果が効かず、渦半径の収縮効果(Kramer-Pesch効果)が極低温まで観測され得ることを理論的に示すことが出来た.これは参照のために行ったS波超伝導渦...
❏超伝導体の渦糸状態における電荷揺らぎと輸送現象の理論的研究(12740203)
【研究テーマ】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 渦糸 / 電子状態 / アイレンバーガー方程式 / 異方的超伝導 (他11件)
【概要】本研究では前年度に引き続き、超伝導渦糸状態における電子状態、不純物効果、電気伝導についての理論的、数値的研究を行った。また実験グループと超伝導渦糸状態に関する共同研究も行った。具体的な成果は以下のとおりである。 前年度、自己無撞着でないボルン近似で、渦糸に局在しているアンデレーフ束縛状態に対する不純物散乱率をS波、P波、D波の場合に計算し、特に、カイラルP波の場合,不純物散乱が渦糸内では起こらない...
【数物系科学】物理学：重い電子 ／超伝導を含む研究件
❏複合環境下における圧力誘起物性現象の研究(19H00648)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】上床 美也 東京大学, 物性研究所, 教授 (40213524)
【キーワード】高圧力 / 超伝導 / 重い電子 / 磁性 / CeNiC2 (他9件)
【概要】各種圧力誘起超伝導の発現機構の解明を行うため、昨年に続きCeNiC2についての異方性に関する物性研究を継続して進めた。研究実施計画に沿って、研究結果を記載する。1）CeNiC2の純良単結晶作製を行うとともに、b軸方向での高圧下での電気抵抗測定を行い、a軸及びc軸とは異なる温度依存性を示す事を明らかにした。今後超伝導出現との関係性を明らかにしていく。2）Cubic圧力発生装置を用いた高圧力下でのNM...
❏重い電子の人工制御(25220710)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】重い電子 / 非従来型超伝導 / 量子臨界点 / 界面 / スピン密度波 (他25件)
【概要】重い電子系化合物の人工制御、特に重い電子系化合物CeCoIn5、CeRhIn5を含む様々な人工超格子を作製し、量子臨界点の研究や新奇な超伝導状態の研究を行った。特にd波超伝導体CeCoIn5を含むトリコロール超格子により、空間反転対称性の破れを人工的に制御することに成功し。さらにCeCoIn5とスピン密度波化合物CeRhIn5を原子層単位で、積層成長させた人工超格子を作製し、圧力をかけることにより...
❏磁気競合現象による新しい量子相形成と相転移(21684019)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】中辻 知 東京大学, 物性研究所, 准教授 (70362431)
【キーワード】量子液体 / 非フェルミ液体 / 超伝導 / スピン液体 / 軌道揺らぎ (他18件)
【概要】量子相転移、および、幾何学的フラストレーションによる新しい量子相形成と相転移現象の典型例の創出を目的として研究を行ってきた。その結果、金属では初めてのチューニングのいらないゼロ磁場量子臨界現象、四極子自由度による近藤効果による異常金属相、自発的ホール効果を伴うスピン液体、乱れた蜂の巣格子上に現れるスピンと軌道の協力現象で現れる短距離秩序等を見出した。 ...
【数物系科学】物理学：重い電子系 ／超伝導を含む研究件
❏重い電子の人工制御(25220710)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】重い電子 / 非従来型超伝導 / 量子臨界点 / 界面 / スピン密度波 (他25件)
【概要】重い電子系化合物の人工制御、特に重い電子系化合物CeCoIn5、CeRhIn5を含む様々な人工超格子を作製し、量子臨界点の研究や新奇な超伝導状態の研究を行った。特にd波超伝導体CeCoIn5を含むトリコロール超格子により、空間反転対称性の破れを人工的に制御することに成功し。さらにCeCoIn5とスピン密度波化合物CeRhIn5を原子層単位で、積層成長させた人工超格子を作製し、圧力をかけることにより...
❏磁気競合現象による新しい量子相形成と相転移(21684019)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】中辻 知 東京大学, 物性研究所, 准教授 (70362431)
【キーワード】量子液体 / 非フェルミ液体 / 超伝導 / スピン液体 / 軌道揺らぎ (他18件)
【概要】量子相転移、および、幾何学的フラストレーションによる新しい量子相形成と相転移現象の典型例の創出を目的として研究を行ってきた。その結果、金属では初めてのチューニングのいらないゼロ磁場量子臨界現象、四極子自由度による近藤効果による異常金属相、自発的ホール効果を伴うスピン液体、乱れた蜂の巣格子上に現れるスピンと軌道の協力現象で現れる短距離秩序等を見出した。 ...
❏重い電子系化合物の新奇超伝導状態の解明(20224008)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2008 - 2012
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】強相関系 / 重い電子 / 異方的超伝導 / 人工超格子 / 分子線エピタキシー (他20件)
【概要】本研究においては分子線エピタキシー法によりf電子からなる重い電子を2次元に閉じ込めることに成功した。そしてCeIn3/LaIn3超格子において量子臨界性の次元制御に初めて成功しただけでなくCeCoIn5/YbCoIn5超格子において2次元の重い電子を超伝導にすることにも成功した。2次元に閉じこめた重い電子の超伝導は極めて特異なものであることを発見した。 ...
【数物系科学】物理学：量子相転移 ／超伝導を含む研究件
❏量子臨界点近傍の新奇超伝導状態の解明(15H02106)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界点 / 電子ネマティック相 / 反強磁性 / 量子揺らぎ / 高温超伝導 (他23件)
【概要】絶対零度における二次相転移である量子臨界点近傍で発達する揺らぎが、超伝導や電子物性にどのような影響を及ぼすかを明らかにするために、鉄系超伝導体FeSeにおけるS置換効果と圧力効果を調べた。その結果、S置換系では、回転対称性の破れた電子ネマティック相が抑制され、非磁性のネマティック量子臨界点を実現した。この近傍では、超伝導転移温度は低いものの、非フェルミ液体的振舞いが観測された。一方、圧力印加では、...
❏超伝導渦糸系における極低温新秩序相と動的相転移(25287084)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】大熊 哲 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (50194105)
【キーワード】超伝導 / 渦糸 / 量子相転移 / 非平衡ダイナミクス / 動的相転移 (他7件)
【概要】高速の渦糸格子フローを従来より3桁以上低パワーで検出できるパルス・モードロック共鳴測定系を構築し, 0.05 Kの極低温下で適用することにより, ピン止めゼロの極限における渦糸格子の動的量子融解転移の観測に成功した。これにより絶対零度における磁場に対する静的渦糸相図, すなわち磁場誘起量子相転移の相図を, ピン止めがない理想的な場合とある場合について初めて同時に決定した。一方, 動的融解とは独立な...
❏微小単結晶量子磁性体の極低温超高感度磁化測定(24340075)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】榊原 俊郎 東京大学, 物性研究所, 教授 (70162287)
【キーワード】量子スピン系 / 強相関電子系 / 量子相転移 / 超伝導 / 磁化測定 (他9件)
【概要】低次元量子スピン物質や強相関物質などの純良単結晶試料は、微小な結晶としてしか得られないことが多い。本研究課題では、研究代表者がこれまで開発してきた極低温磁化測定装置を、微小結晶試料の測定に対応できるように従来比で100倍高感度化した。この装置による主要な成果は、（１）スピン1/2の一次元ハイゼンベルグ反強磁性体CuPzN単結晶の低温磁化の磁場温度依存性が厳密解と高い精度で一致することを検証、（２）...
【数物系科学】物理学：量子臨界現象 ／超伝導を含む研究件
❏高圧力制御による励起子凝縮と超伝導の研究(18H01172)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】松林 和幸 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10451890)
【キーワード】励起子 / 圧力誘起超伝導 / 半導体-半金属転移 / 超伝導 / 圧力効果 (他8件)
【概要】本研究では、励起子絶縁体の有力な候補物質である擬1次元物質Ta2NiSe5に対して、包括的な圧力-温度相図を実験的に初めて明らかにした。特に高圧半金属相では、電子-格子相互作用が関与した部分ギャップが出現することを見出し、そのギャップが消失する圧力近傍で超伝導が出現することが明らかにした。また、半導体-半金属転移近傍に位置するBiS2系層状化合物において圧力誘起超伝導を発見し、Ta2NiSe5と類...
❏精密比熱測定による量子臨界点近傍の超伝導異常物性の研究(25610096)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界現象 / 超伝導特性 / 準粒子励起 / 臨界磁場 / 反強磁性 (他18件)
【概要】絶対零度における相転移点である量子臨界点近傍では、金属の標準理論であるフェルミ液体論から逸脱した物性が観測され、しばしば非従来超伝導相が出現する。この超伝導と量子臨界揺らぎとの関連性を明らかにすることが重要な課題の一つである。我々は、鉄系超伝導体の微小純良単結晶試料での精密比熱測定により、量子臨界点近傍の超伝導状態における準粒子励起を調べた。その結果、超伝導転移における比熱の跳びから見積もられる有...
❏磁気競合現象による新しい量子相形成と相転移(21684019)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】中辻 知 東京大学, 物性研究所, 准教授 (70362431)
【キーワード】量子液体 / 非フェルミ液体 / 超伝導 / スピン液体 / 軌道揺らぎ (他18件)
【概要】量子相転移、および、幾何学的フラストレーションによる新しい量子相形成と相転移現象の典型例の創出を目的として研究を行ってきた。その結果、金属では初めてのチューニングのいらないゼロ磁場量子臨界現象、四極子自由度による近藤効果による異常金属相、自発的ホール効果を伴うスピン液体、乱れた蜂の巣格子上に現れるスピンと軌道の協力現象で現れる短距離秩序等を見出した。 ...
【数物系科学】物理学：量子臨界点 ／超伝導を含む研究件
❏マルチバンド鉄系超伝導体におけるBCS-BECクロスオーバーの研究(19H00649)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】超伝導 / ネマティシティ / 弾性抵抗 / 量子臨界点 / 上部臨界磁場 (他17件)
【概要】電子対形成による超伝導を記述したBardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理論を拡張して、粒子間引力を強くすることで分子化した束縛対のBose-Einstein凝縮(BEC)につながるBCS-BECクロスオーバー理論により、量子束縛状態の統一的理解に向けた枠組みが構築されつつある。本研究では、我々がクロスオーバー領域にあることを見出したFeSe系超伝導体について、熱力学的性質や磁...
❏金属絶縁体転移周辺の異常な物理現象の理解とニューロモルフィック素子開発の協奏(18H03686)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】強誘電金属 / 超伝導 / SrTiO3 / ニューロモルフィック / レザバー (他19件)
【概要】SrTiO3のSrをCaやBaで置換して強誘電体にした試料にTi/Nb置換でキャリアドープすると、SrTiO3関連の系では誰も観測したことのない0.75Kという高いTcを得ることができることを昨年度に発見しましたが、今年度はこの背景を探究し論文にまとめて投稿しました。キャリア濃度が小さくて誘電分極の遮蔽を十分に行えないと「強誘電体(空間反転対称性の破れた状態)の金属」になる可能性がありますが、X線...
❏量子臨界点近傍の新奇超伝導状態の解明(15H02106)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界点 / 電子ネマティック相 / 反強磁性 / 量子揺らぎ / 高温超伝導 (他23件)
【概要】絶対零度における二次相転移である量子臨界点近傍で発達する揺らぎが、超伝導や電子物性にどのような影響を及ぼすかを明らかにするために、鉄系超伝導体FeSeにおけるS置換効果と圧力効果を調べた。その結果、S置換系では、回転対称性の破れた電子ネマティック相が抑制され、非磁性のネマティック量子臨界点を実現した。この近傍では、超伝導転移温度は低いものの、非フェルミ液体的振舞いが観測された。一方、圧力印加では、...
【数物系科学】物理学：二次元物質 ／超伝導を含む研究件
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏空間反転対称性の破れた結晶における非相反電荷輸送現象(19H01819)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】井手上 敏也 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (90757014)
【キーワード】非相反電荷輸送現象 / 非線形伝導 / 二次元物質 / 超伝導 / 非線形ホール効果 (他8件)
【概要】本研究では、様々な空間反転対称性の破れた結晶において、対称性の破れを反映した整流特性である非相反伝導現象の研究を行い、本現象の普遍性の実証や微視的機構の解明を通して、固体中非線形電流応答の学理構築に取り組んだ。特に、極性構造を持つ電解誘起超伝導や3回回転対称性を持つ超伝導において磁場印加条件下で巨大な非相反伝導現象が生じることや、異なる超伝導整流性の機構が存在することを見出した。また、物質固有の整...
【数物系科学】物理学：物性理論 ／超伝導を含む研究件
❏超伝導擬スピンのコヒーレント量子制御の基礎理論(16K17729)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】辻 直人 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (90647752)
【キーワード】光物性 / 超伝導 / 非平衡 / 物性理論
【概要】超伝導体のミクロな量子状態を表す超伝導擬スピンをテラヘルツ光によってコヒーレントに制御する基礎理論を構築した。多軌道超伝導体においては各軌道の擬スピンがジョセフソン結合するが、擬スピンの集団運動であるヒッグスモードやレゲットモードを光の非線形効果によって誘起できることを明らかにした。また、d波超伝導体に対して非線形テラヘルツカー効果の理論解析を行い、d波ヒッグスモードがはじめて実験的に観測された。...
❏超伝導密度汎関数理論の開発と応用(15H03696)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】有田 亮太郎 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (80332592)
【キーワード】超伝導密度汎関数理論 / 第一原理計算 / 高温超伝導 / トポロジカル超伝導 / 物性理論 (他8件)
【概要】超伝導密度汎関数理論に関わる以下の方法論開発を行った。(1)k-meshのサイズについて収束のよい電子格子相互作用の計算法。(2)スピン軌道相互作用を考慮した電子格子相互作用の評価法。(3)奇パリティの超伝導の不安定性の評価法。これらを使ってBiS2系超伝導体、トポロジカル結晶絶縁体SnTeにInをドープした場合およびトポロジカル超伝導体Bi2Se3にCuをドープした場合の超伝導の解析を行った。ま...
❏量子ドット・ナノ物質系における強相関電子による量子輸送の理論的研究(23540375)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】小栗 章 大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10204166)
【キーワード】近藤効果 / 強相関電子系 / 量子ドット / 非平衡電流 / ショットノイズ (他15件)
【概要】量子輸送現象における電子相関の効果を解析的な方法，および計算機を用いた数値的方法の両方を駆使し詳細に調べた．従来とは異なるスケーリング法により軌道縮退の大きな極限からRPAを系統的に超える摂動展開方法の確立、および相互作用する不純物Anderson模型の非平衡Green関数の高バイアス極限における厳密解の発見など，解析的な方向から重要な成果が得られた．さらに，Hund結合がある場合における非平衡電...
【数物系科学】物理学：臨界磁場 ／超伝導を含む研究件
❏精密比熱測定による量子臨界点近傍の超伝導異常物性の研究(25610096)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界現象 / 超伝導特性 / 準粒子励起 / 臨界磁場 / 反強磁性 (他18件)
【概要】絶対零度における相転移点である量子臨界点近傍では、金属の標準理論であるフェルミ液体論から逸脱した物性が観測され、しばしば非従来超伝導相が出現する。この超伝導と量子臨界揺らぎとの関連性を明らかにすることが重要な課題の一つである。我々は、鉄系超伝導体の微小純良単結晶試料での精密比熱測定により、量子臨界点近傍の超伝導状態における準粒子励起を調べた。その結果、超伝導転移における比熱の跳びから見積もられる有...
❏外磁場中のGinzburg-Landau方程式の研究(09650082)
【研究テーマ】工学基礎
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 2000
【研究代表者】堤 正義 早稲田大学, 理工学部, 教授 (70063774)
【キーワード】Ginzburg-Landau方程式 / 超伝導 / マイスナー効果 / 線形半群理論 / ガレルキン法 (他21件)
【概要】1.定常状態のマイスナー効果を巨視的に表現する拘束条件をGinzburg-Landauのエネルギー汎関数に付加して、その最小化問題を考え、それをペナルティ法を用いて解き、その非自明な解の存在定理を得た。さらに、その数値シミュレーションを行い、その解が巨視的にマイスナー効果をよく表現していることを確認した。 2.外部磁場中の時間依存のGinzburg-Landau方程式とMaxwell方程式の連立方...
【数物系科学】物理学：準安定 ／超伝導を含む研究件
❏パルス印加による恒常的量子相変換の学理創成と再構成可能な非散逸電流回路への展開(21H04442)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2021-04-05 - 2025-03-31
【研究代表者】賀川 史敬 東京工業大学, 理学院, 教授 (30598983)
【キーワード】準安定 / 超伝導 / 急冷 / 磁気スキルミオン / ドメインエンジニアリング (他7件)
【概要】準安定相の創出を目指す上で、相競合している１次転移系が有望な候補物質であることが、我々のグループの過去の研究から経験則として浮かび上がりつつあるものの、その微視的な意味は明らかになっていなかった。そこで本年度は、相競合している１次転移系であるマルチフェロイック物質（Fe0.95Zn0.05）2Mo3O8に着目し、走査型磁気力顕微鏡（MFM）を用いて一次相転移ダイナミクスの実空間観測を行った。低温環...
❏超急冷法を用いた準安定超伝導の開拓と制御(18H01168)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】賀川 史敬 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30598983)
【キーワード】超伝導 / 不揮発相制御 / 急冷 / 遷移金属ダイカルコゲナイド / 準安定 (他6件)
【概要】遷移金属ダイカルコゲナイドIrTe2を対象にし、異なる強度、パルス幅の電気パルスを交互に印加することで、ゼロ抵抗状態および有限抵抗状態を、可逆的かつ不揮発に変換することに成功した。このような電気パルス印加による超伝導発現の制御は、100年以上にもわたる超伝導研究の中で初めての例である。また、走査型ラマン顕微鏡を用いて、超伝導相と常伝導相が数umスケールで空間的に共存している様子の可視化に成功した。...
【数物系科学】物理学：準粒子 ／超伝導を含む研究件
❏超伝導渦糸固体の動的量子融解と新奇絶縁体相(21340096)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】大熊 哲 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (50194105)
【キーワード】超伝導 / 密度波 / 第2種超伝導体 / 準粒子 / 動的秩序化 (他11件)
【概要】超伝導渦糸系を高速フローさせ,ピン止めを排除した極限下での渦糸格子固有の融解(動的融解)転移を観測した。低温域では動的融解磁場の温度依存性が急激に弱まり,静的融解磁場より大きく減少することを見出した。これは渦糸格子の真の量子融解転移を世界に先駆け捉えたものである。新奇絶縁体相の観測には至っていないが,関連して,フローする渦糸格子の方位が,ある臨界速度を境に回転する現象を見出した。これにより,準粒子...
❏異方的超伝導体の異常超伝導相の解明(17204031)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】超伝導 / 対称性 / 重い電子系化合物 / 隠れた秩序 / 渦糸格子 (他19件)
【概要】本年度はまず熱伝導による超伝導対称性の実験を行った。特に重い電子系化合物URu2Si2の超伝導対称性を希釈冷凍機温度までの低温で磁場中熱伝導度の測定により決定した。この系はいわゆる隠れた秩序相で超伝導が起こるが超伝導相はあまり研究されていなかった。我々はこの超伝導相が極めて特異なものでありカイラルd波の対称性を持つことを示した。さらに微小ホールプローブを用いた局所磁場測定や電気抵抗の精密測定により...
【数物系科学】物理学：スピン液体 ／超伝導を含む研究件
❏分子性物質の可制御性を用いた領域横断型研究と境界領域の物性開拓(25220709)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】鹿野田 一司 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20194946)
【キーワード】分子性導体 / 強相関電子系 / 誘電物性 / 電荷ガラス / Dirac電子系 (他14件)
【概要】我々は、分子性物質の構造的な可制御性を利用することで、誘電性、伝導性、磁性、半導体といった既成の学問分野の境界領域に潜む未知の物性を発掘し、物質科学における新たな研究の潮流を創出することを目指した。その結果、電子移動型強誘電体における新奇な電気的/磁気的励起の発見、電子系におけるガラス形成の学理構築、質量ゼロのDirac電子系における特異な電子相関効果の発見、スピン液体と金属状態の共存状態の発見等...
❏電子とプロトンが相関した単一分子種有機伝導体の物性制御(24340074)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】森 初果 東京大学, 物性研究所, 教授 (00334342)
【キーワード】分子性導体 / 水素結合 / 相関機能物性 / 重水素効果 / 相転移 (他15件)
【概要】水素結合は水や氷、DNAやタンパク質中などに存在し、静電的な相互作用で分子集団内外の形成に関わり、我々の生命や生活にとって必要不可欠な役割を果たす。これらの水素結合プロトン由来の「プロトン固体物性」は、電子が主役で電気伝導性や磁性を与える「電子固体物性」とは、従来、別個独立に研究されてきた。 本課題では、この「電子固体物性」に「プロトン固体物性」が連動した「電子ープロトン相関固体物性」の発現を目指...
❏磁気競合現象による新しい量子相形成と相転移(21684019)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】中辻 知 東京大学, 物性研究所, 准教授 (70362431)
【キーワード】量子液体 / 非フェルミ液体 / 超伝導 / スピン液体 / 軌道揺らぎ (他18件)
【概要】量子相転移、および、幾何学的フラストレーションによる新しい量子相形成と相転移現象の典型例の創出を目的として研究を行ってきた。その結果、金属では初めてのチューニングのいらないゼロ磁場量子臨界現象、四極子自由度による近藤効果による異常金属相、自発的ホール効果を伴うスピン液体、乱れた蜂の巣格子上に現れるスピンと軌道の協力現象で現れる短距離秩序等を見出した。 ...
【数物系科学】物理学：スピン密度波 ／超伝導を含む研究件
❏量子クエンチに基づく強相関電子系の新規量子相の探索(20K20343)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(開拓)
【研究期間】2020-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】島野 亮 東京大学, 低温科学研究センター, 教授 (40262042)
【キーワード】量子クエンチ / 非平衡 / 超伝導 / 電荷密度波 / 光誘起相転移 (他15件)
【概要】超伝導と電荷密度波(CDW)といった多重の秩序が競合共存する系を対象に、光学的量子クエンチの手法を用いて、新たな量子相の探究を行った。遷移金属ダイカルコゲナイド物質ではCDWの振幅モード励起を介した相転移を初めて実現した。鉄系超伝導体では、光照射により超伝導が増強することを非線形テラヘルツ分光から明瞭に実証した。ストライプ秩序を発現するLa214系銅酸化物高温超伝導体では、電荷秩序とスピン秩序、超...
❏重い電子の人工制御(25220710)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】重い電子 / 非従来型超伝導 / 量子臨界点 / 界面 / スピン密度波 (他25件)
【概要】重い電子系化合物の人工制御、特に重い電子系化合物CeCoIn5、CeRhIn5を含む様々な人工超格子を作製し、量子臨界点の研究や新奇な超伝導状態の研究を行った。特にd波超伝導体CeCoIn5を含むトリコロール超格子により、空間反転対称性の破れを人工的に制御することに成功し。さらにCeCoIn5とスピン密度波化合物CeRhIn5を原子層単位で、積層成長させた人工超格子を作製し、圧力をかけることにより...
【数物系科学】物理学：フラストレーション ／超伝導を含む研究件
❏イオン液体合成法による新しい超伝導体・フラストレート磁性体の開発(16K13831)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】廣井 善二 東京大学, 物性研究所, 教授 (30192719)
【キーワード】物質開発 / 超伝導 / 磁気フラストレーション / イオン液体合成 / 水熱合成 (他13件)
【概要】強相関電子系における物質探索にブレークスルーを目指して，イオン液体合成法や水熱合成法により新しい超伝導体やフラストレート磁性体の合成を行った．超伝導が報告されているがその詳細は全く分かっていないTe4[BixCl4]を合成してその物性を評価したが、超伝導性の確認には至らなかった。一方、水熱合成法を駆使して、新しいカゴメ格子反強磁性体CdCu3(OH)6(NO3)2・H2O (CdK)の単結晶育成に...
❏コバルト系超伝導体の凝縮対対称性に対する最適化変分モンテカルロ法による研究(16540306)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】横山 寿敏 東北大学, 大学院理学研究科, 助手 (60212304)
【キーワード】コバルト系 / 超伝導対称性 / 三角格子 / 変分モンテカルロ法 / フラストレーション (他16件)
【概要】水和コバルト化合物超伝導体のモデルと考えられる単バンドの三角格子、及び関連が深い異方的三角格子の格子構造に対し、最適化変分モンテカルロ法をハバード型モデル及びその強相関モデルであるt-J型モデルに適用し、基底状態及び低温での性質を調べた。 主な結果としては、前年度の計算に引き続き、三角格子の単バンドモデルの結果を基に、コバルト系酸化物ではd軌道の縮退が重要であるという観点で、2バンドハバードモデル...
【数物系科学】物理学：圧力誘起超伝導 ／超伝導を含む研究件
❏複合環境下における圧力誘起物性現象の研究(19H00648)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】上床 美也 東京大学, 物性研究所, 教授 (40213524)
【キーワード】高圧力 / 超伝導 / 重い電子 / 磁性 / CeNiC2 (他9件)
【概要】各種圧力誘起超伝導の発現機構の解明を行うため、昨年に続きCeNiC2についての異方性に関する物性研究を継続して進めた。研究実施計画に沿って、研究結果を記載する。1）CeNiC2の純良単結晶作製を行うとともに、b軸方向での高圧下での電気抵抗測定を行い、a軸及びc軸とは異なる温度依存性を示す事を明らかにした。今後超伝導出現との関係性を明らかにしていく。2）Cubic圧力発生装置を用いた高圧力下でのNM...
❏高圧力制御による励起子凝縮と超伝導の研究(18H01172)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】松林 和幸 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10451890)
【キーワード】励起子 / 圧力誘起超伝導 / 半導体-半金属転移 / 超伝導 / 圧力効果 (他8件)
【概要】本研究では、励起子絶縁体の有力な候補物質である擬1次元物質Ta2NiSe5に対して、包括的な圧力-温度相図を実験的に初めて明らかにした。特に高圧半金属相では、電子-格子相互作用が関与した部分ギャップが出現することを見出し、そのギャップが消失する圧力近傍で超伝導が出現することが明らかにした。また、半導体-半金属転移近傍に位置するBiS2系層状化合物において圧力誘起超伝導を発見し、Ta2NiSe5と類...
❏一軸方向加圧環境を含む高圧下NMR装置の開発と強相関電子系への適用(17340107)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】藤原 直樹 京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 准教授 (60272530)
【キーワード】高温超伝導 / 高圧測定 / 核磁気共鳴 / 強相関電子系 / 高圧 (他11件)
【概要】ピストンシリンダー型圧力セルにおいて4万気圧まで至達することに成功した。このセルを用いて圧力下で最適条件となる鉄砒素系高温超伝導体LaFeAsO_<1-x>F_xや、梯子格子銅酸化物Sr_2Ca_<12>Cu_<24>O_<41>のNMR測定を行い、超伝導転移点T_Cが高圧下で上昇する機構を解明した。 ...
【数物系科学】物理学：フラックスフロー ／超伝導を含む研究件
❏マイクロ波顕微鏡を用いた単一磁束量子ダイナミクスの実時間計測(20K20891)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2023-03-31
【研究代表者】前田 京剛 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (70183605)
【キーワード】マイクロ波顕微鏡 / フラックスフロー / ホール効果 / 鉄カルコゲナイド / BdG方程式 (他10件)
【概要】本研究は，摩擦によるエネルギー損失の減少を大目標とし，界面摩擦と同じダイナミクスに従う超伝導体磁束量子格子をモデル系として利用して問題攻略の糸口を探るのを大目的とする。具体的には，磁束量子が運動状態でも欠陥等のランダムネスや相互作用を通じて受ける複雑な動的ピン止め過程の詳細を理解することを目的として，マイクロ波顕微鏡を導入し，運動する磁束量子一本がピン止め中心との相互作用で周辺に引き起こす局所電流...
❏超伝導量子渦にかかる力の理論(15K05160)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 量子渦 / フラックフロー / 磁束量子 / マグナス力 (他17件)
【概要】磁場中の超伝導体のダイナミクスは、超伝導の弱いところ、位相欠陥の性質で決まっている。超伝導の場合、位相欠陥は量子化された磁力線であり、それは超伝導電流の渦巻く中心＝量子渦でもある。外部磁場の下に置かれた超伝導体の多くは内部に磁束量子を多数含む状態にある。そのとき外部電流を流したときに電気抵抗がゼロになるか有限になるかは磁束量子＝量子渦の運動によって決まる。流体中の渦にはマグナス力が働き、磁力線には...
【数物系科学】物理学：分子性物質 ／超伝導を含む研究件
❏分子性物質の可制御性を用いた領域横断型研究と境界領域の物性開拓(25220709)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】鹿野田 一司 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20194946)
【キーワード】分子性導体 / 強相関電子系 / 誘電物性 / 電荷ガラス / Dirac電子系 (他14件)
【概要】我々は、分子性物質の構造的な可制御性を利用することで、誘電性、伝導性、磁性、半導体といった既成の学問分野の境界領域に潜む未知の物性を発掘し、物質科学における新たな研究の潮流を創出することを目指した。その結果、電子移動型強誘電体における新奇な電気的/磁気的励起の発見、電子系におけるガラス形成の学理構築、質量ゼロのDirac電子系における特異な電子相関効果の発見、スピン液体と金属状態の共存状態の発見等...
❏電子とプロトンが相関した単一分子種有機伝導体の物性制御(24340074)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】森 初果 東京大学, 物性研究所, 教授 (00334342)
【キーワード】分子性導体 / 水素結合 / 相関機能物性 / 重水素効果 / 相転移 (他15件)
【概要】水素結合は水や氷、DNAやタンパク質中などに存在し、静電的な相互作用で分子集団内外の形成に関わり、我々の生命や生活にとって必要不可欠な役割を果たす。これらの水素結合プロトン由来の「プロトン固体物性」は、電子が主役で電気伝導性や磁性を与える「電子固体物性」とは、従来、別個独立に研究されてきた。 本課題では、この「電子固体物性」に「プロトン固体物性」が連動した「電子ープロトン相関固体物性」の発現を目指...
【数物系科学】物理学：位相 ／超伝導を含む研究件
❏メゾスコピック系における非平衡スピン輸送の微視的理解とその制御(26220711)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【研究代表者】小林 研介 大阪大学, 理学研究科, 教授 (10302803)
【キーワード】メゾスコピック系 / スピントロニクス / 非平衡 / ゆらぎ / 近藤効果 (他14件)
【概要】微細加工技術を駆使して作製される微小な固体素子は、非平衡状態を定量的に観測・制御することのできる理想的な舞台の一つである。本研究では、精密な伝導度・ゆらぎ測定と種々の理論的アプローチを組み合わせることによって、固体中を電荷とスピンが輸送される微視的な過程を研究した。近藤効果・スピン流・熱流・ゆらぎの定理・端状態・超伝導接合などに対して本質的な新展開をもたらす多彩な成果を上げた。特に、非平衡状態にお...
❏メゾスコピックな金属の電子干渉効果(01420007)
【研究テーマ】固体物性
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1989 - 1991
【研究代表者】小林 俊一 東京大学, 理学部, 教授 (90029471)
【キーワード】メゾスコピック / 干渉 / 微粒子 / 超伝導 / SET (他17件)
【概要】この研究はミクロン以下の構造をもつ、いわゆるメゾスコピックな金属試料を用い、良く制御された条件下で伝導電子の干渉効果を観測することを目的として行なった。試料として、電子線リソグラフィ-の技術を使って設計された形状に切り出された金属試料と、島状蒸着と酸化を繰り返して作成した微粒子膜の2種類を用いた。 微粒子膜を用いた研究では、直径が15Aのアルミニウム微粒子からなる2次元ジョセフソン接合ネットワ-ク...
【数物系科学】物理学：熱測定 ／超伝導を含む研究件
❏高速抵抗測定でプローブする遍歴電子系の超強磁場物性(20K20892)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2022-03-31
【研究代表者】小濱 芳允 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90447524)
【キーワード】強磁場 / 遍歴磁性 / 局在遍歴 / 電気抵抗 / 超音波 (他17件)
【概要】本研究では、近年発生可能となった１２００テスラ級超強磁場を有効活用すべく、同様の超強磁場で作動する測定手法を開発した。これは電子物性を調査する良い方法である電気抵抗測定手法を２種類、対称性を議論できる超音波測定手法の開発である。更に、３００テスラほどの磁場をより簡便に発生できる、シングルターン法による磁場発生技術も開発した。 超強磁場領域での技術開発に加え、１００テスラとやや弱い磁場であるが、繰り...
❏超安定パルス磁場を用いた強磁場NMRとラマン分光(18H01163)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】小濱 芳允 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90447524)
【キーワード】磁場 / 磁性 / NMR / ラマン分光 / 比熱 (他13件)
【概要】本研究では、強い磁場下で起きる新たな物理現象を探索した。 ここでは核磁気共鳴（NMR）そしてラマン分光というパルス強磁場下での測定が難しかった研究手法を開発した。これにより５０Tを超えるパルス強磁場領域でのNMRスペクトル測定やスピン-格子緩和時間(T1)測定などが可能となった。特にパルス磁場下でのT1測定は世界で初めての研究成果であり、注目に値する。ラマン分光についても、将来的なパルス磁場下測定...
【数物系科学】物理学：遷移金属酸化物 ／超伝導を含む研究件
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏遷移金属酸化物のエピタキシーと電子相解析による電極活物質の開発(15H03881)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜・表面 / 超伝導 / 光触媒 / 遷移金属酸化物 / エピタキシャル成長 (他12件)
【概要】遷移金属酸化物は，無毒性や化学的安定性のため，種々の電気化学セルに利用されている。本研究では，薄膜技術と電子相図を用いた解析手法とを組み合わせて，遷移金属酸化物の新しい電気化学的機能を見出すことを目的とした．主な研究成果は以下の通りである．（1）鉄系薄膜からなる光電極構造を様々に工夫した結果，水の光電気化学分解反応の効率が大幅に向上した．（2）チタン酸リチウム薄膜の完全かつ可逆的な超伝導体-絶縁体...
❏遷移金属酸化物の電界誘起相変化(19104008)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2007 - 2011
【研究代表者】高木 英典 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40187935)
【キーワード】酸化物トランジスタ / 超伝導 / 抵抗変化メモリ / スピン軌道相互作用 / 強相関エレクトロニクス (他9件)
【概要】本研究は酸化物デバイスの学理構築、および電界誘起物性の開拓を目指した。SrTiO3トランジスタを構築し、界面二次元電子系での絶縁体-超伝導転移を実現した。二元系遷移金属酸化物の抵抗スイッチング現象について、母体酸化物の還元で生じる伝導フィラメントの可視化に成功した。電界効果とスピン軌道相互作用をキーワードとして重い5d遷移金属酸化物に着目し、イリジウム酸化物の新奇スピン軌道誘起電子相を開拓した。...
【数物系科学】物理学：上部臨界磁場 ／超伝導を含む研究件
❏マルチバンド鉄系超伝導体におけるBCS-BECクロスオーバーの研究(19H00649)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】超伝導 / ネマティシティ / 弾性抵抗 / 量子臨界点 / 上部臨界磁場 (他17件)
【概要】電子対形成による超伝導を記述したBardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理論を拡張して、粒子間引力を強くすることで分子化した束縛対のBose-Einstein凝縮(BEC)につながるBCS-BECクロスオーバー理論により、量子束縛状態の統一的理解に向けた枠組みが構築されつつある。本研究では、我々がクロスオーバー領域にあることを見出したFeSe系超伝導体について、熱力学的性質や磁...
❏精密比熱測定による量子臨界点近傍の超伝導異常物性の研究(25610096)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界現象 / 超伝導特性 / 準粒子励起 / 臨界磁場 / 反強磁性 (他18件)
【概要】絶対零度における相転移点である量子臨界点近傍では、金属の標準理論であるフェルミ液体論から逸脱した物性が観測され、しばしば非従来超伝導相が出現する。この超伝導と量子臨界揺らぎとの関連性を明らかにすることが重要な課題の一つである。我々は、鉄系超伝導体の微小純良単結晶試料での精密比熱測定により、量子臨界点近傍の超伝導状態における準粒子励起を調べた。その結果、超伝導転移における比熱の跳びから見積もられる有...
❏層状窒化物超伝導体におけるキャリア数制御と電荷・スピンダイナミクス(19204036)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】田口 康二郎 独立行政法人理化学研究所, 交差相関物質研究チーム, チームリーダー (70301132)
【キーワード】超低温 / 超伝導 / 層状化合物 / 超伝導体 / 蜂の巣格子 (他18件)
【概要】金属原子と窒素原子が蜂の巣状に並び、さらにそれが層状に積み重なった構造を有する超伝導体において、電気伝導を担うキャリアの数や、蜂の巣格子面の面間隔を系統的に制御した一連の試料を作製し、超伝導転移温度やその他の物理的特性の、キャリア数に対する振る舞いを明らかにした。その結果、超伝導になるよりも高温では通常の金属とよく似た振る舞いを見せるが、その超伝導特性のうちのいくつかは、通常の超伝導体とは違った振...
【数物系科学】物理学：三角格子 ／超伝導を含む研究件
❏強相関電子系における新しい量子液体(18684020)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】中辻 知 東京大学, 物性研究所, 准教授 (70362431)
【キーワード】非フェルミ液体 / 超伝導 / スピン液体 / スピングラス / 重い電子系 (他16件)
【概要】新しい量子液体として超伝導、非フェルミ液体、スピン液体を取り上げ、以下の研究を行ってきた。 (1)新物質β-YbA1B_4を開発し、純良単結晶の育成に成功し、この物質がYb化合物の重い電子系として初の超伝導体であり、転移点直上で明瞭な非フェルミ液体性を示すことを明らかにした。超伝導特性からスピン揺らぎによる異方的超伝導が示唆される。 (2)三角格子磁性体NiGa_2S_4については自らの物質合成と...
❏コバルト系超伝導体の凝縮対対称性に対する最適化変分モンテカルロ法による研究(16540306)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】横山 寿敏 東北大学, 大学院理学研究科, 助手 (60212304)
【キーワード】コバルト系 / 超伝導対称性 / 三角格子 / 変分モンテカルロ法 / フラストレーション (他16件)
【概要】水和コバルト化合物超伝導体のモデルと考えられる単バンドの三角格子、及び関連が深い異方的三角格子の格子構造に対し、最適化変分モンテカルロ法をハバード型モデル及びその強相関モデルであるt-J型モデルに適用し、基底状態及び低温での性質を調べた。 主な結果としては、前年度の計算に引き続き、三角格子の単バンドモデルの結果を基に、コバルト系酸化物ではd軌道の縮退が重要であるという観点で、2バンドハバードモデル...
【数物系科学】物理学：超低温 ／超伝導を含む研究件
❏超低温領域までの新奇電子状態の研究(15K17691)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】山下 穣 東京大学, 物性研究所, 准教授 (10464207)
【キーワード】超低温物性 / 強相関電子系 / 超伝導 / 量子臨界性 / 超低温
【概要】本研究は極低温(～50 mK)まで行われている強相関電子系研究を超低温（～1 mK）まで拡張することを目的とした。その第一歩として超低温度領域で有効な測定手段を見出すために、重い電子系超伝導物質CeCoIn5の量子振動測定を行った。その結果、超低温領域で量子振動の振幅の減少と周波数の不連続変化を観測し、超伝導相と隣接する秩序相が存在することがわかった。CeCoIn5の超伝導状態は量子臨界点近傍にあ...
❏極低温・超高分解能レーザー光電子分光の開発と低温超伝導体の超伝導機構の解明(25220707)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】辛 埴 東京大学, 物性研究所, 教授 (00162785)
【キーワード】光電子分光 / レーザー / 超電導 / 超低温 / 高分解能 (他14件)
【概要】世界の追随を許さない最低温度と最高分解能の未踏性能を持つヘリウム３クライオスタット搭載型の角度分解光電子分光装置を開発し、エキゾチック低温超伝導体の機構解明に取り組んだ。我々は、1K以下の試料部到達温度を達成し、また、光電子アナライザーとsCMOS型検知器システムを連動制御するソフトウェアを開発することで、高速フレームレート測定を可能とした。本研究により、世界で初めて、鉄系超伝導体がトポロジカル超...
❏層状窒化物超伝導体におけるキャリア数制御と電荷・スピンダイナミクス(19204036)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】田口 康二郎 独立行政法人理化学研究所, 交差相関物質研究チーム, チームリーダー (70301132)
【キーワード】超低温 / 超伝導 / 層状化合物 / 超伝導体 / 蜂の巣格子 (他18件)
【概要】金属原子と窒素原子が蜂の巣状に並び、さらにそれが層状に積み重なった構造を有する超伝導体において、電気伝導を担うキャリアの数や、蜂の巣格子面の面間隔を系統的に制御した一連の試料を作製し、超伝導転移温度やその他の物理的特性の、キャリア数に対する振る舞いを明らかにした。その結果、超伝導になるよりも高温では通常の金属とよく似た振る舞いを見せるが、その超伝導特性のうちのいくつかは、通常の超伝導体とは違った振...
【数物系科学】物理学：超伝導ギャップ ／超伝導を含む研究件
❏マルチバンド鉄系超伝導体におけるBCS-BECクロスオーバーの研究(19H00649)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】超伝導 / ネマティシティ / 弾性抵抗 / 量子臨界点 / 上部臨界磁場 (他17件)
【概要】電子対形成による超伝導を記述したBardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理論を拡張して、粒子間引力を強くすることで分子化した束縛対のBose-Einstein凝縮(BEC)につながるBCS-BECクロスオーバー理論により、量子束縛状態の統一的理解に向けた枠組みが構築されつつある。本研究では、我々がクロスオーバー領域にあることを見出したFeSe系超伝導体について、熱力学的性質や磁...
❏量子臨界点近傍の新奇超伝導状態の解明(15H02106)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界点 / 電子ネマティック相 / 反強磁性 / 量子揺らぎ / 高温超伝導 (他23件)
【概要】絶対零度における二次相転移である量子臨界点近傍で発達する揺らぎが、超伝導や電子物性にどのような影響を及ぼすかを明らかにするために、鉄系超伝導体FeSeにおけるS置換効果と圧力効果を調べた。その結果、S置換系では、回転対称性の破れた電子ネマティック相が抑制され、非磁性のネマティック量子臨界点を実現した。この近傍では、超伝導転移温度は低いものの、非フェルミ液体的振舞いが観測された。一方、圧力印加では、...
【数物系科学】物理学：超伝導体 ／超伝導を含む研究件
❏巨大エピタキシャル歪みが誘起する新奇超伝導の探索と解明(21H01804)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】打田 正輝 東京工業大学, 理学院, 准教授 (50721726)
【キーワード】超伝導 / 薄膜 / ルテニウム酸化物 / 超伝導体
【概要】本研究では、ルチル型酸化物RuO2のエピタキシャル薄膜において発見された歪み誘起超伝導の研究を深め、巨大エピタキシャル歪みが誘起する電子格子状態の変化の解明と新奇超伝導の学理の構築を目指している。本年度は、成膜条件を細かく調節することで、歪み量及び超伝導転移温度が成膜ごとに大きくばらつく原因を解決し、巨大エピタキシャル歪みの制御手法を確立することに成功した。具体的には、オゾンの実効的な供給量及び基...
❏イオン液体合成法による新しい超伝導体・フラストレート磁性体の開発(16K13831)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】廣井 善二 東京大学, 物性研究所, 教授 (30192719)
【キーワード】物質開発 / 超伝導 / 磁気フラストレーション / イオン液体合成 / 水熱合成 (他13件)
【概要】強相関電子系における物質探索にブレークスルーを目指して，イオン液体合成法や水熱合成法により新しい超伝導体やフラストレート磁性体の合成を行った．超伝導が報告されているがその詳細は全く分かっていないTe4[BixCl4]を合成してその物性を評価したが、超伝導性の確認には至らなかった。一方、水熱合成法を駆使して、新しいカゴメ格子反強磁性体CdCu3(OH)6(NO3)2・H2O (CdK)の単結晶育成に...
❏層状窒化物超伝導体におけるキャリア数制御と電荷・スピンダイナミクス(19204036)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】田口 康二郎 独立行政法人理化学研究所, 交差相関物質研究チーム, チームリーダー (70301132)
【キーワード】超低温 / 超伝導 / 層状化合物 / 超伝導体 / 蜂の巣格子 (他18件)
【概要】金属原子と窒素原子が蜂の巣状に並び、さらにそれが層状に積み重なった構造を有する超伝導体において、電気伝導を担うキャリアの数や、蜂の巣格子面の面間隔を系統的に制御した一連の試料を作製し、超伝導転移温度やその他の物理的特性の、キャリア数に対する振る舞いを明らかにした。その結果、超伝導になるよりも高温では通常の金属とよく似た振る舞いを見せるが、その超伝導特性のうちのいくつかは、通常の超伝導体とは違った振...
【数物系科学】物理学：ディラック電子系 ／超伝導を含む研究件
❏キャリアドープされたノーダルリング半金属におけるトポロジカル超伝導の発現(19K21846)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2021-03-31
【研究代表者】岡本 佳比古 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (90435636)
【キーワード】超伝導 / トポロジカル物性 / ノーダルリング半金属 / トポロジカル超伝導 / トポロジカル半金属 (他6件)
【概要】波数空間において円環状に繋がったディラック点：ノーダルリングをもつ物質系におけるトポロジカル超伝導の発現を目指した。様々な元素を置換したCaAgP単結晶を合成し、低温物性の測定を行った結果、Pd置換したCaAgPにおいて約1.5 Kにおける超伝導転移を発見した。Pd置換したCaAgPでは極めて高い移動度をもつ電子キャリアが存在するため、ノーダルリング半金属がもつトポロジカルな表面状態と超伝導の関連...
❏分子性物質の可制御性を用いた領域横断型研究と境界領域の物性開拓(25220709)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】鹿野田 一司 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20194946)
【キーワード】分子性導体 / 強相関電子系 / 誘電物性 / 電荷ガラス / Dirac電子系 (他14件)
【概要】我々は、分子性物質の構造的な可制御性を利用することで、誘電性、伝導性、磁性、半導体といった既成の学問分野の境界領域に潜む未知の物性を発掘し、物質科学における新たな研究の潮流を創出することを目指した。その結果、電子移動型強誘電体における新奇な電気的/磁気的励起の発見、電子系におけるガラス形成の学理構築、質量ゼロのDirac電子系における特異な電子相関効果の発見、スピン液体と金属状態の共存状態の発見等...
❏Rydberg状態希ガスを内包する物質の設計と電子励起蓄電池への応用(25420705)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】中村 吉伸 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (30198254)
【キーワード】Rydberg状態 / 水素 / ホスト－ゲスト / Antiperovskite / 金属絶縁体転移 (他24件)
【概要】Ryudberg状態の水素原子を構造に取り込むホスト-ゲスト物質系を設計し、その高エネルギー励起状態による巨大起電力が期待される革新的電池系の設計を試みた。大きな格子間空隙をもつ遷移金属Antiperovskite窒化物Mn3Cu1-xGeNにおいてDC水素プラズマ処理により、結晶格子は不可逆的に膨張することを発見し、この原因が結晶格子内に取り込まれた水素が1s2のH-の状態をとることによると結論...
【数物系科学】物理学：低温物性 ／超伝導を含む研究件
❏高分子超伝導の実現(20K20562)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(開拓)
【研究期間】2020-07-30 - 2023-03-31
【研究代表者】渡邉 峻一郎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (40716718)
【キーワード】高分子 / 超伝導 / 低温物性 / 化学ドーピング
【概要】本研究では、パイ共役系高分子において、固体中の電子相転移である超伝導転移を実現を目指した物質科学の研究を遂行した。無機凝縮系固体材料における超伝導は100年に渡り固体物理学の主役 であり、実験・理論の両側面から精力的に研究されている。様々な高温超伝導体が開発され、超電導リニアや量子アニーラ型コンピュータなどに応用されつつあ る。実施者は独自の材料設計及び電子状態の制御手法を用いて、室温で金属的な基...
❏スピン3重項カイラルp波超伝導中の特異な磁束量子渦の研究(15K17708)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】永合 祐輔 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (50623435)
【キーワード】カイラル超伝導 / 磁束量子渦 / メゾスコピック系 / 超伝導量子干渉計 / 低温物性 (他6件)
【概要】本研究では、Sr2RuO4(SRO)におけるスピン3重項カイラルp波超伝導性に起因した特異な磁束渦状態を解明するため、マイクロSQUIDとSRO微小片を用いた磁化測定デバイスを作製し、以下の実験結果を得た。 1.カイラル超伝導性の影響を示唆するような2種類の異なる磁束渦誘起信号を観測。2. 面内磁場印加下で磁化測定を行い、半整数磁束渦の可能性を示唆する信号を観測。3. SRO-Ru共晶微小片におけ...
❏相転移近傍で現れる新奇超伝導現象の研究(15H03681)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】上床 美也 東京大学, 物性研究所, 教授 (40213524)
【キーワード】高圧 / 超伝導 / 軌道秩序 / FeSe系高温超伝導 / MnP (他11件)
【概要】本研究では、高圧力を基軸とした、相転移点近傍で出現する超伝導の起源およびその周辺で出現する異常物性を明らかにすると共に新たな新奇物性探索をする事を研究目的として行った。これまで発見されていた圧力誘起超伝導物質の圧力相図を完成させると共に、その超伝導の起源についての知見を得た。また、いくつかの物質に置いて、新たな圧力誘起超伝導現象を発見し、その圧力相図を明らかにした。また鉄系超伝導物質に置いて、その...
【数物系科学】物理学：鉄系超伝導 ／超伝導を含む研究件
❏0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】テラヘルツ分光
【研究期間】鉄系超伝導
【研究代表者】光誘起相転移
【キーワード】超伝導
【概要】電子対形成による超伝導を記述したBardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理論を拡張して、粒子間引力を強くすることで分子化した束縛対のBose-Einstein凝縮(BEC)につながるBCS-BECクロスオーバー理論により、量子束縛状態の統一的理解に向けた枠組みが構築されつつある。本研究では、我々がクロスオーバー領域にあることを見出したFeSe系超伝導体について、熱力学的性質や磁...
❏水素修飾で実現する高転移温度を持つ原子層超伝導体(18K18732)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2023-03-31
【研究代表者】秋山 了太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40633962)
【キーワード】超伝導 / カルコゲナイド / 原子層物質 / 界面超伝導 / 薄膜 (他16件)
【概要】本研究では、二次元超伝導FeSeについてその薄膜の作製と電気伝導による評価によって超伝導 の性質を調査するものである。具体的には、FeSe/SrTiO3(STO)の界面が超伝導特性に重要であると考えられているため、STO表面におけるデバイ振動数を増加させれば超伝導転移温度Tc を増大させることができるのではと考えた。方法としては軽い元素の水素を修飾することによって界面のデバイ振動数を増加させること...
❏高強度中赤外光・テラヘルツ光を用いた競合秩序抑制による超伝導増強の研究(18H05846)
【研究テーマ】
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2018-08-24 - 2020-03-31
【研究代表者】吉川 尚孝 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (20819669)
【キーワード】テラヘルツ分光 / 鉄系超伝導 / 光誘起相転移 / 超伝導
【概要】本年度は、(1)テラヘルツ磁気光学分光によるFeSe薄膜のキャリアの性質の決定、(2)中赤外光ポンプーテラヘルツプローブによるFeSeのキャリアダイナミクスの研究を行った。 本研究の目的は、中赤外光を用いてバンド間遷移やフォノンを選択的に励起することでFeSeの相制御を実現することであり、そのためにキャリアの基本的な性質を理解する必要がある。磁気光学分光はキャリアのパラメーターを独立に決めることが...
【数物系科学】物理学：鉄系超伝導体 ／超伝導を含む研究件
❏量子クエンチに基づく強相関電子系の新規量子相の探索(20K20343)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(開拓)
【研究期間】2020-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】島野 亮 東京大学, 低温科学研究センター, 教授 (40262042)
【キーワード】量子クエンチ / 非平衡 / 超伝導 / 電荷密度波 / 光誘起相転移 (他15件)
【概要】超伝導と電荷密度波(CDW)といった多重の秩序が競合共存する系を対象に、光学的量子クエンチの手法を用いて、新たな量子相の探究を行った。遷移金属ダイカルコゲナイド物質ではCDWの振幅モード励起を介した相転移を初めて実現した。鉄系超伝導体では、光照射により超伝導が増強することを非線形テラヘルツ分光から明瞭に実証した。ストライプ秩序を発現するLa214系銅酸化物高温超伝導体では、電荷秩序とスピン秩序、超...
❏鉄系超伝導体薄膜の作製方法開発と超伝導発現機構解明(16K17739)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】田縁 俊光 東京大学, 物性研究所, 助教 (10771090)
【キーワード】機械的剥離法 / 薄膜 / 超伝導 / 原子層超伝導 / 鉄系超伝導 (他8件)
【概要】機械的剥離を用いて原子層高温超伝導体の作製を実現することとその物理的特性評価を行うことを目的とした。本研究課題において、200 nm以下の結晶を機械的に剥離して電気抵抗測定を行う手法を確立した。また、イオン液体を用いた電気化学エッチングを行い、in-situでヘリウム温度までの低温電気抵抗測定を行うための横型クライオスタットを開発した。これによって液体を基板上に滴下するだけのデバイスを簡便に扱うこ...
❏鉄系超伝導薄膜を用いた薄膜線材設計指針の提案(23750214)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】平松 秀典 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 准教授 (80598136)
【キーワード】電気 / 磁気デバイス / 超伝導薄膜 / 超伝導 / 臨界電流 (他10件)
【概要】研究代表者が鉄系超伝導体用に独自に開発したパルスレーザー堆積法(PLD法)を用いることによって、MgOと(La,Sr)(Al,Ta)O_3の[001]-tiltバイクリスタル基板上(傾角θ_GB=3～45度)に、高品質Co添加BaFe_2As_2薄膜を作製した。そして粒界特性を明らかにするため、傾角粒界を介する部分にブリッジ構造を作製し、電流-電圧特性からその傾角粒界におけるJcを測定した。その結...
【数物系科学】物理学：反強磁性 ／超伝導を含む研究件
❏層状有機伝導体における三角格子構造の異方性と電子状態の解明(20K03856)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】川本 正 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (60323789)
【キーワード】有機伝導体 / モット絶縁体 / 電荷秩序 / 反強磁性 / 超伝導 (他6件)
【概要】ドナーとアニオンが1:1組成でドナーがユニフォームスタック構造をもつ、真性モット絶縁体(BEDT-TTF)TaF6の多形体構造を見出した。ドナー分子が分子短軸方向にスライドしながらスタックするbeta''構造に近いが、スタック間にアニオンが存在するためスタック間の相互作用がほとんどない構造となっている。バンド計算の結果は極めて1次元性の強いことを示している。電気抵抗が温度を下げると...
❏強相関絶縁層が挿入された新型層状有機超伝導体における新奇な電子状態の探索(16K05436)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】川本 正 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (60323789)
【キーワード】超伝導 / 結晶構造 / 電荷秩序 / モット絶縁体 / 強相関電子系 (他7件)
【概要】ドナーとアニオンの組成比が1:1である真性モット絶縁体(BEDT-TTF)TaF6の基底状態がネール温度10 Kの反強磁性絶縁体であることを明らかにした。(BEDT-TTF)2TaF6に複数存在する多形の構造と電子状態も明らかにした。特にkappa型では歪んだ三角格子のダイマーモット絶縁体であるにも関わらず、スピン液体の可能性を見出した。強相関絶縁層をもつ層状超伝導体(EtDTET)(TCNQ)の...
❏量子臨界点近傍の新奇超伝導状態の解明(15H02106)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界点 / 電子ネマティック相 / 反強磁性 / 量子揺らぎ / 高温超伝導 (他23件)
【概要】絶対零度における二次相転移である量子臨界点近傍で発達する揺らぎが、超伝導や電子物性にどのような影響を及ぼすかを明らかにするために、鉄系超伝導体FeSeにおけるS置換効果と圧力効果を調べた。その結果、S置換系では、回転対称性の破れた電子ネマティック相が抑制され、非磁性のネマティック量子臨界点を実現した。この近傍では、超伝導転移温度は低いものの、非フェルミ液体的振舞いが観測された。一方、圧力印加では、...
【数物系科学】物理学：トポロジカル超伝導 ／超伝導を含む研究件
❏キャリアドープされたノーダルリング半金属におけるトポロジカル超伝導の発現(19K21846)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2021-03-31
【研究代表者】岡本 佳比古 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (90435636)
【キーワード】超伝導 / トポロジカル物性 / ノーダルリング半金属 / トポロジカル超伝導 / トポロジカル半金属 (他6件)
【概要】波数空間において円環状に繋がったディラック点：ノーダルリングをもつ物質系におけるトポロジカル超伝導の発現を目指した。様々な元素を置換したCaAgP単結晶を合成し、低温物性の測定を行った結果、Pd置換したCaAgPにおいて約1.5 Kにおける超伝導転移を発見した。Pd置換したCaAgPでは極めて高い移動度をもつ電子キャリアが存在するため、ノーダルリング半金属がもつトポロジカルな表面状態と超伝導の関連...
❏超伝導密度汎関数理論の開発と応用(15H03696)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】有田 亮太郎 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (80332592)
【キーワード】超伝導密度汎関数理論 / 第一原理計算 / 高温超伝導 / トポロジカル超伝導 / 物性理論 (他8件)
【概要】超伝導密度汎関数理論に関わる以下の方法論開発を行った。(1)k-meshのサイズについて収束のよい電子格子相互作用の計算法。(2)スピン軌道相互作用を考慮した電子格子相互作用の評価法。(3)奇パリティの超伝導の不安定性の評価法。これらを使ってBiS2系超伝導体、トポロジカル結晶絶縁体SnTeにInをドープした場合およびトポロジカル超伝導体Bi2Se3にCuをドープした場合の超伝導の解析を行った。ま...
❏超伝導の力学的検出とトポロジカル超伝導への応用(26610106)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】白濱 圭也 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70251486)
【キーワード】低温物性 / 超伝導 / 超流動 / トポロジカル超伝導 / トポロジカル超流動 (他6件)
【概要】本研究では、超流動ヘリウムの実験手法であるねじれ振り子法を超伝導に応用し、超伝導を力学的に観測する手法を確立し、トポロジカル超伝導で期待される熱流・回転交差相関効果の探索を行うことを目指した。当初の目標であった高いQ値のねじれ振り子による超伝導検出は技術的課題が大きいという結論にいたり、超伝導転移による角運動量変化をねじれ振動子のトルク測定で検出する手法の開発を進めた。またこの手法の開発に役立つ回...
【数物系科学】物理学：トポロジカル物性 ／超伝導を含む研究件
❏中区分13:物性物理学およびその関連分野(0)
【研究テーマ】2019
【研究種目】超伝導
【研究期間】トポロジカル物性
【研究代表者】ノーダルリング半金属
【キーワード】トポロジカル超伝導
【概要】本研究では、近年発生可能となった１２００テスラ級超強磁場を有効活用すべく、同様の超強磁場で作動する測定手法を開発した。これは電子物性を調査する良い方法である電気抵抗測定手法を２種類、対称性を議論できる超音波測定手法の開発である。更に、３００テスラほどの磁場をより簡便に発生できる、シングルターン法による磁場発生技術も開発した。 超強磁場領域での技術開発に加え、１００テスラとやや弱い磁場であるが、繰り...
❏レーザー光電子分光を用いたトポロジカル超伝導体の研究(19F19030)
【研究テーマ】
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2019-04-25 - 2021-03-31
【研究代表者】近藤 猛 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40613310)
【キーワード】光電子分光 / トポロジカル物性 / 超伝導
【概要】層状チェーン構造を持つ擬一次元セミメタルとして知られているZrTe5およびTaSe3に着目し研究を行なった。ZrTe5は弱いトポロジカル絶縁相の候補物質、またTaSe3は強いトポロジカル絶縁相の候補物質として理論的な提案があった。特に、TaSe3は2K以下で超伝導転移を示すことから、マヨラナ粒子創発の舞台としても興味深い。第一原理計算では、ZrTe5やTaSe3に一軸ひずみを適用することにより、強...
❏キャリアドープされたノーダルリング半金属におけるトポロジカル超伝導の発現(19K21846)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2021-03-31
【研究代表者】岡本 佳比古 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (90435636)
【キーワード】超伝導 / トポロジカル物性 / ノーダルリング半金属 / トポロジカル超伝導 / トポロジカル半金属 (他6件)
【概要】波数空間において円環状に繋がったディラック点：ノーダルリングをもつ物質系におけるトポロジカル超伝導の発現を目指した。様々な元素を置換したCaAgP単結晶を合成し、低温物性の測定を行った結果、Pd置換したCaAgPにおいて約1.5 Kにおける超伝導転移を発見した。Pd置換したCaAgPでは極めて高い移動度をもつ電子キャリアが存在するため、ノーダルリング半金属がもつトポロジカルな表面状態と超伝導の関連...
【数物系科学】物理学：時間分解光電子分光 ／超伝導を含む研究件
❏レーザー光電子分光が拓く新しい超伝導体の研究(19H00651)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】辛 埴 東京大学, 特別教授室, 特別教授 (00162785)
【キーワード】超伝導 / 光電子分光 / マヨラナ粒子 / スピン偏極光電子分光 / 時間分解光電子分光 (他6件)
【概要】近年、全く新しい概念を持った超伝導体が出現してきた。光誘起超伝導とトポロジカル超伝導体である。前者は、超短パルスレーザー光で生成した超伝導のヒッグス粒子が観測されることにより、光誘起超伝導のメカニズムを明らかにする事が出来る。一方、後者は、極限まで微小エネルギーを計測するARPESが可能になったことにより、素粒子では発見されていないマヨラナ粒子が固体内で発見される可能性が出てきた。 本研究では、こ...
❏フーリエ変換時間分解ARPESによる電子-格子相互作用の解明(19H01818)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】岡崎 浩三 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40372528)
【キーワード】時間分解光電子分光 / 光誘起相転移 / コヒーレントフォノン / 非平衡電子状態 / 励起子絶縁体 (他10件)
【概要】時間・角度分解光電子分光、特にコヒーレントフォノン励起による光電子強度の振動をエネルギー-運動量空間にマップする周波数領域角度分解光電子分光(frequency domain angle-resolved photoemission spectroscopy, FDARPES)を用いることにより、様々な物質における光励起後の非平衡電子状態を明らかにした。光誘起相転移を示す物質において、光励起によっ...
❏時間分解角度分解光電子分光による高温超伝導体のヒッグスモード観察(16K13829)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】近藤 猛 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40613310)
【キーワード】光電子分光 / 超伝導 / レーザー / 非平衡物性 / 非平衡物理 (他9件)
【概要】銅酸化物や鉄系超伝導体では、キャリア量によって、純粋な超伝導状態から、超伝導が擬ギャップ状態や電荷・スピン密度波と混在する特殊な状態まで実現するため、自発的対称性の破れに伴う励起モードを研究する格好の舞台を提供してくれる。我々は波数分解したスペクトルが得られる時間分解ARPESによる電子系ダイナミクスを研究した。超伝導とは無関係に長時間の緩和成分が観察され得ることを示し、「遅い緩和＝超伝導の再構成...
【数物系科学】物理学：グラファイト ／超伝導を含む研究件
❏多環縮合パイ電子系超伝導体の研究(22244045)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】久保園 芳博 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (80221935)
【キーワード】超伝導 / 金属ドーピング / フェナセン系有機分子 / グラフェン / グラファイト (他23件)
【概要】多環縮合炭化水素分子固体に対して、アルカリ金属原子を挿入することによる超伝導相の作製と、電界効果によって電気的な特性を制御することを目指した。アルカリ金属原子の挿入のためには、通常の高温加熱法のほかに、液体アンモニア法、電気化学的な手法を用いた。また、金属ドーピングならびに電界効果、電気化学金属ドーピングについては、有機芳香族系をグラフェン、グラファイト系、さらに、二次元層状無機物質にも拡張した。...
❏極低温走査プローブ顕微鏡を用いた量子界面の研究(19340101)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】白濱 圭也 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70251486)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 低温物性 / 表面・界面物性 / 2次元電子系 (他9件)
【概要】本研究は、極低温動作可能な走査プローブ顕微鏡(SPM)を開発し、低次元電子系やヘリウム等のクリーンな「量子界面」で発現する新奇量子現象の解明を行うものである。以下の研究成果を得た。(1)周波数変調型極低温原子間力顕微鏡(FM-LT-AFM)技術を確立し、50mKまでの極低温度域での動作、原子ステップ分解能の実現に成功した。(2)探針が表面に平行に振動する「極低温摩擦力顕微鏡」を開発し、典型的な層状...
【数物系科学】物理学：光電子分光 ／超伝導を含む研究件
❏レーザー光電子分光を用いたトポロジカル超伝導体の研究(19F19030)
【研究テーマ】
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2019-04-25 - 2021-03-31
【研究代表者】近藤 猛 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40613310)
【キーワード】光電子分光 / トポロジカル物性 / 超伝導
【概要】層状チェーン構造を持つ擬一次元セミメタルとして知られているZrTe5およびTaSe3に着目し研究を行なった。ZrTe5は弱いトポロジカル絶縁相の候補物質、またTaSe3は強いトポロジカル絶縁相の候補物質として理論的な提案があった。特に、TaSe3は2K以下で超伝導転移を示すことから、マヨラナ粒子創発の舞台としても興味深い。第一原理計算では、ZrTe5やTaSe3に一軸ひずみを適用することにより、強...
❏レーザー光電子分光が拓く新しい超伝導体の研究(19H00651)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】辛 埴 東京大学, 特別教授室, 特別教授 (00162785)
【キーワード】超伝導 / 光電子分光 / マヨラナ粒子 / スピン偏極光電子分光 / 時間分解光電子分光 (他6件)
【概要】近年、全く新しい概念を持った超伝導体が出現してきた。光誘起超伝導とトポロジカル超伝導体である。前者は、超短パルスレーザー光で生成した超伝導のヒッグス粒子が観測されることにより、光誘起超伝導のメカニズムを明らかにする事が出来る。一方、後者は、極限まで微小エネルギーを計測するARPESが可能になったことにより、素粒子では発見されていないマヨラナ粒子が固体内で発見される可能性が出てきた。 本研究では、こ...
❏時間分解角度分解光電子分光による高温超伝導体のヒッグスモード観察(16K13829)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】近藤 猛 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40613310)
【キーワード】光電子分光 / 超伝導 / レーザー / 非平衡物性 / 非平衡物理 (他9件)
【概要】銅酸化物や鉄系超伝導体では、キャリア量によって、純粋な超伝導状態から、超伝導が擬ギャップ状態や電荷・スピン密度波と混在する特殊な状態まで実現するため、自発的対称性の破れに伴う励起モードを研究する格好の舞台を提供してくれる。我々は波数分解したスペクトルが得られる時間分解ARPESによる電子系ダイナミクスを研究した。超伝導とは無関係に長時間の緩和成分が観察され得ることを示し、「遅い緩和＝超伝導の再構成...
【数物系科学】物理学：マヨラナ粒子 ／超伝導を含む研究件
❏レーザー光電子分光が拓く新しい超伝導体の研究(19H00651)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】辛 埴 東京大学, 特別教授室, 特別教授 (00162785)
【キーワード】超伝導 / 光電子分光 / マヨラナ粒子 / スピン偏極光電子分光 / 時間分解光電子分光 (他6件)
【概要】近年、全く新しい概念を持った超伝導体が出現してきた。光誘起超伝導とトポロジカル超伝導体である。前者は、超短パルスレーザー光で生成した超伝導のヒッグス粒子が観測されることにより、光誘起超伝導のメカニズムを明らかにする事が出来る。一方、後者は、極限まで微小エネルギーを計測するARPESが可能になったことにより、素粒子では発見されていないマヨラナ粒子が固体内で発見される可能性が出てきた。 本研究では、こ...
❏超伝導量子渦にかかる力の理論(15K05160)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 量子渦 / フラックフロー / 磁束量子 / マグナス力 (他17件)
【概要】磁場中の超伝導体のダイナミクスは、超伝導の弱いところ、位相欠陥の性質で決まっている。超伝導の場合、位相欠陥は量子化された磁力線であり、それは超伝導電流の渦巻く中心＝量子渦でもある。外部磁場の下に置かれた超伝導体の多くは内部に磁束量子を多数含む状態にある。そのとき外部電流を流したときに電気抵抗がゼロになるか有限になるかは磁束量子＝量子渦の運動によって決まる。流体中の渦にはマグナス力が働き、磁力線には...
【数物系科学】物理学：光誘起相転移 ／超伝導を含む研究件
❏0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】テラヘルツ分光
【研究期間】鉄系超伝導
【研究代表者】光誘起相転移
【キーワード】超伝導
【概要】超伝導と電荷密度波(CDW)といった多重の秩序が競合共存する系を対象に、光学的量子クエンチの手法を用いて、新たな量子相の探究を行った。遷移金属ダイカルコゲナイド物質ではCDWの振幅モード励起を介した相転移を初めて実現した。鉄系超伝導体では、光照射により超伝導が増強することを非線形テラヘルツ分光から明瞭に実証した。ストライプ秩序を発現するLa214系銅酸化物高温超伝導体では、電荷秩序とスピン秩序、超...
❏フーリエ変換時間分解ARPESによる電子-格子相互作用の解明(19H01818)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】岡崎 浩三 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40372528)
【キーワード】時間分解光電子分光 / 光誘起相転移 / コヒーレントフォノン / 非平衡電子状態 / 励起子絶縁体 (他10件)
【概要】時間・角度分解光電子分光、特にコヒーレントフォノン励起による光電子強度の振動をエネルギー-運動量空間にマップする周波数領域角度分解光電子分光(frequency domain angle-resolved photoemission spectroscopy, FDARPES)を用いることにより、様々な物質における光励起後の非平衡電子状態を明らかにした。光誘起相転移を示す物質において、光励起によっ...
❏高強度中赤外光・テラヘルツ光を用いた競合秩序抑制による超伝導増強の研究(18H05846)
【研究テーマ】
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2018-08-24 - 2020-03-31
【研究代表者】吉川 尚孝 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (20819669)
【キーワード】テラヘルツ分光 / 鉄系超伝導 / 光誘起相転移 / 超伝導
【概要】本年度は、(1)テラヘルツ磁気光学分光によるFeSe薄膜のキャリアの性質の決定、(2)中赤外光ポンプーテラヘルツプローブによるFeSeのキャリアダイナミクスの研究を行った。 本研究の目的は、中赤外光を用いてバンド間遷移やフォノンを選択的に励起することでFeSeの相制御を実現することであり、そのためにキャリアの基本的な性質を理解する必要がある。磁気光学分光はキャリアのパラメーターを独立に決めることが...
【数物系科学】物理学：磁化測定 ／超伝導を含む研究件
❏微小単結晶量子磁性体の極低温超高感度磁化測定(24340075)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】榊原 俊郎 東京大学, 物性研究所, 教授 (70162287)
【キーワード】量子スピン系 / 強相関電子系 / 量子相転移 / 超伝導 / 磁化測定 (他9件)
【概要】低次元量子スピン物質や強相関物質などの純良単結晶試料は、微小な結晶としてしか得られないことが多い。本研究課題では、研究代表者がこれまで開発してきた極低温磁化測定装置を、微小結晶試料の測定に対応できるように従来比で100倍高感度化した。この装置による主要な成果は、（１）スピン1/2の一次元ハイゼンベルグ反強磁性体CuPzN単結晶の低温磁化の磁場温度依存性が厳密解と高い精度で一致することを検証、（２）...
❏カーボンナノチューブにおける高温超伝導の研究(18204033)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】春山 純志 青山学院大学, 理工学部, 准教授 (70296383)
【キーワード】カーボンナノチューブ / 超伝導 / ホウ素注入 / ラマン測定 / FET (他12件)
【概要】カーボンナノチューブ(CNT)における超伝導転移の再現性と転移温度(Tc)の向上を目指した研究を行った。この結果、レーザー蒸発法を使って触媒を介した単層CNTへのホウ素ドープに成功し、ホウ素が炭素原子を置換していることを核磁気共鳴や共鳴ラマン散乱で証明した。また、その単層ナノチューブを精製しシリコン基板上に高均一で集積し薄膜構造にした試料においてTc=12Kのマイスナー効果を発見することに成功し、...
【数物系科学】物理学：磁気トルク ／超伝導を含む研究件
❏マルチバンド鉄系超伝導体におけるBCS-BECクロスオーバーの研究(19H00649)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】超伝導 / ネマティシティ / 弾性抵抗 / 量子臨界点 / 上部臨界磁場 (他17件)
【概要】電子対形成による超伝導を記述したBardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理論を拡張して、粒子間引力を強くすることで分子化した束縛対のBose-Einstein凝縮(BEC)につながるBCS-BECクロスオーバー理論により、量子束縛状態の統一的理解に向けた枠組みが構築されつつある。本研究では、我々がクロスオーバー領域にあることを見出したFeSe系超伝導体について、熱力学的性質や磁...
❏重い電子系化合物の新奇超伝導状態の解明(20224008)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2008 - 2012
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】強相関系 / 重い電子 / 異方的超伝導 / 人工超格子 / 分子線エピタキシー (他20件)
【概要】本研究においては分子線エピタキシー法によりf電子からなる重い電子を2次元に閉じ込めることに成功した。そしてCeIn3/LaIn3超格子において量子臨界性の次元制御に初めて成功しただけでなくCeCoIn5/YbCoIn5超格子において2次元の重い電子を超伝導にすることにも成功した。2次元に閉じこめた重い電子の超伝導は極めて特異なものであることを発見した。 ...
【数物系科学】物理学：電荷秩序 ／超伝導を含む研究件
❏層状有機伝導体における三角格子構造の異方性と電子状態の解明(20K03856)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】川本 正 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (60323789)
【キーワード】有機伝導体 / モット絶縁体 / 電荷秩序 / 反強磁性 / 超伝導 (他6件)
【概要】ドナーとアニオンが1:1組成でドナーがユニフォームスタック構造をもつ、真性モット絶縁体(BEDT-TTF)TaF6の多形体構造を見出した。ドナー分子が分子短軸方向にスライドしながらスタックするbeta''構造に近いが、スタック間にアニオンが存在するためスタック間の相互作用がほとんどない構造となっている。バンド計算の結果は極めて1次元性の強いことを示している。電気抵抗が温度を下げると...
❏強相関絶縁層が挿入された新型層状有機超伝導体における新奇な電子状態の探索(16K05436)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】川本 正 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (60323789)
【キーワード】超伝導 / 結晶構造 / 電荷秩序 / モット絶縁体 / 強相関電子系 (他7件)
【概要】ドナーとアニオンの組成比が1:1である真性モット絶縁体(BEDT-TTF)TaF6の基底状態がネール温度10 Kの反強磁性絶縁体であることを明らかにした。(BEDT-TTF)2TaF6に複数存在する多形の構造と電子状態も明らかにした。特にkappa型では歪んだ三角格子のダイマーモット絶縁体であるにも関わらず、スピン液体の可能性を見出した。強相関絶縁層をもつ層状超伝導体(EtDTET)(TCNQ)の...
❏新奇超伝導物質の探索とその圧力効果の研究(15F15023)
【研究テーマ】物性II(実験)
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2015-04-24 - 2017-03-31
【研究代表者】上床 美也 東京大学, 物性研究所, 教授 (40213524)
【キーワード】高圧 / 電荷秩序 / 超伝導
【概要】特別研究員として在任中、多くの試料についてその圧力効果の研究を行った。 （１）KFe2As2は、約15GPa以上で出現する圧力誘起正方晶相において、10K以上の高い超伝導転移温度を示すと報告されていたが、その真偽が疑われていた。本研究では、良質単結晶を用いた17GPaまでの圧力下において静水圧性を考慮した研究を行った。常圧における3K付近の超伝導転移温度は10GPaで消失した。さらに14GPa以上...
【数物系科学】物理学：電荷密度波 ／超伝導を含む研究件
❏小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連(0)
【研究テーマ】2019
【研究種目】時間分解光電子分光
【研究期間】光誘起相転移
【研究代表者】コヒーレントフォノン
【キーワード】非平衡電子状態
【概要】2021年度は、超伝導と電荷密度波（CDW）を示す遷移金属ダイカルコゲナイド3R-TaSe2薄膜について、高強度テラヘルツ波によるCDWの抑制の機構を調べた。これまでに観測されたCDWの振幅モード励起による動的相転移は、熱平衡状態で発達しているCDW秩序の抑制を伴うと考えており、その実証を行ってメカニズムを明らかにするためである。この目的のために、励起に用いるテラヘルツ波を高強度化し、CDW振幅モ...
❏量子クエンチに基づく強相関電子系の新規量子相の探索(20K20343)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(開拓)
【研究期間】2020-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】島野 亮 東京大学, 低温科学研究センター, 教授 (40262042)
【キーワード】量子クエンチ / 非平衡 / 超伝導 / 電荷密度波 / 光誘起相転移 (他15件)
【概要】超伝導と電荷密度波(CDW)といった多重の秩序が競合共存する系を対象に、光学的量子クエンチの手法を用いて、新たな量子相の探究を行った。遷移金属ダイカルコゲナイド物質ではCDWの振幅モード励起を介した相転移を初めて実現した。鉄系超伝導体では、光照射により超伝導が増強することを非線形テラヘルツ分光から明瞭に実証した。ストライプ秩序を発現するLa214系銅酸化物高温超伝導体では、電荷秩序とスピン秩序、超...
❏フーリエ変換時間分解ARPESによる電子-格子相互作用の解明(19H01818)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】岡崎 浩三 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40372528)
【キーワード】時間分解光電子分光 / 光誘起相転移 / コヒーレントフォノン / 非平衡電子状態 / 励起子絶縁体 (他10件)
【概要】時間・角度分解光電子分光、特にコヒーレントフォノン励起による光電子強度の振動をエネルギー-運動量空間にマップする周波数領域角度分解光電子分光(frequency domain angle-resolved photoemission spectroscopy, FDARPES)を用いることにより、様々な物質における光励起後の非平衡電子状態を明らかにした。光誘起相転移を示す物質において、光励起によっ...
【数物系科学】物理学：人工シナプス ／超伝導を含む研究件
❏金属絶縁体転移周辺の異常な物理現象の理解とニューロモルフィック素子開発の協奏(18H03686)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】強誘電金属 / 超伝導 / SrTiO3 / ニューロモルフィック / レザバー (他19件)
【概要】SrTiO3のSrをCaやBaで置換して強誘電体にした試料にTi/Nb置換でキャリアドープすると、SrTiO3関連の系では誰も観測したことのない0.75Kという高いTcを得ることができることを昨年度に発見しましたが、今年度はこの背景を探究し論文にまとめて投稿しました。キャリア濃度が小さくて誘電分極の遮蔽を十分に行えないと「強誘電体(空間反転対称性の破れた状態)の金属」になる可能性がありますが、X線...
❏強相関電子系の電界効果とモットFETのプロトタイプ開発(15H02113)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】チタン酸ストロンチウム / 電界効果トランジスタ / ホール効果 / 近藤効果 / 強誘電 (他22件)
【概要】HfO2(20nm)/パリレン(6nm)の積層膜をゲートに用いてモットトランジスタの作製に成功したが、スイッチング速度が異常に遅かった。しかし「遅い素子」は脳型回路研究で重要であることを知り、SrTiO3 (STO)のFETで人工ニューロンとシナプスの作製を試みたところ、脳型回路研究に新分野を切り開く新概念素子が作製できた。低温でSTOの誘電率は急増するが強誘電転移は起きない。STO FETには低...
【数物系科学】物理学：磁性 ／超伝導を含む研究件
❏小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】磁場
【研究期間】磁性
【研究代表者】NMR
【キーワード】ラマン分光
【概要】本研究では、磁性や超伝導などの機能物性を第一原理的に記述する実用的な理論の構築を目指して、動的平均場法（DMFT法）によって強相関効果を考慮した第一原理計算法（DFT+DMFT法）の発展とその応用に取り組む。全研究期間を通した研究計画は、DFT+DMFT法に関連した理論構築とその適用範囲を検証する“基礎”と適用限界の範囲で強相関化合物の物質設計に応用する“応用”に分かれる。本年度は基礎に関する以下...
❏複合環境下における圧力誘起物性現象の研究(19H00648)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】上床 美也 東京大学, 物性研究所, 教授 (40213524)
【キーワード】高圧力 / 超伝導 / 重い電子 / 磁性 / CeNiC2 (他9件)
【概要】各種圧力誘起超伝導の発現機構の解明を行うため、昨年に続きCeNiC2についての異方性に関する物性研究を継続して進めた。研究実施計画に沿って、研究結果を記載する。1）CeNiC2の純良単結晶作製を行うとともに、b軸方向での高圧下での電気抵抗測定を行い、a軸及びc軸とは異なる温度依存性を示す事を明らかにした。今後超伝導出現との関係性を明らかにしていく。2）Cubic圧力発生装置を用いた高圧力下でのNM...
❏超安定パルス磁場を用いた強磁場NMRとラマン分光(18H01163)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】小濱 芳允 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90447524)
【キーワード】磁場 / 磁性 / NMR / ラマン分光 / 比熱 (他13件)
【概要】本研究では、強い磁場下で起きる新たな物理現象を探索した。 ここでは核磁気共鳴（NMR）そしてラマン分光というパルス強磁場下での測定が難しかった研究手法を開発した。これにより５０Tを超えるパルス強磁場領域でのNMRスペクトル測定やスピン-格子緩和時間(T1)測定などが可能となった。特にパルス磁場下でのT1測定は世界で初めての研究成果であり、注目に値する。ラマン分光についても、将来的なパルス磁場下測定...
【数物系科学】物理学：人工ニューロン ／超伝導を含む研究件
❏金属絶縁体転移周辺の異常な物理現象の理解とニューロモルフィック素子開発の協奏(18H03686)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】強誘電金属 / 超伝導 / SrTiO3 / ニューロモルフィック / レザバー (他19件)
【概要】SrTiO3のSrをCaやBaで置換して強誘電体にした試料にTi/Nb置換でキャリアドープすると、SrTiO3関連の系では誰も観測したことのない0.75Kという高いTcを得ることができることを昨年度に発見しましたが、今年度はこの背景を探究し論文にまとめて投稿しました。キャリア濃度が小さくて誘電分極の遮蔽を十分に行えないと「強誘電体(空間反転対称性の破れた状態)の金属」になる可能性がありますが、X線...
❏強相関電子系の電界効果とモットFETのプロトタイプ開発(15H02113)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】チタン酸ストロンチウム / 電界効果トランジスタ / ホール効果 / 近藤効果 / 強誘電 (他22件)
【概要】HfO2(20nm)/パリレン(6nm)の積層膜をゲートに用いてモットトランジスタの作製に成功したが、スイッチング速度が異常に遅かった。しかし「遅い素子」は脳型回路研究で重要であることを知り、SrTiO3 (STO)のFETで人工ニューロンとシナプスの作製を試みたところ、脳型回路研究に新分野を切り開く新概念素子が作製できた。低温でSTOの誘電率は急増するが強誘電転移は起きない。STO FETには低...
【数物系科学】物理学：磁束量子 ／超伝導を含む研究件
❏マイクロ波顕微鏡を用いた単一磁束量子ダイナミクスの実時間計測(20K20891)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2023-03-31
【研究代表者】前田 京剛 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (70183605)
【キーワード】マイクロ波顕微鏡 / フラックスフロー / ホール効果 / 鉄カルコゲナイド / BdG方程式 (他10件)
【概要】本研究は，摩擦によるエネルギー損失の減少を大目標とし，界面摩擦と同じダイナミクスに従う超伝導体磁束量子格子をモデル系として利用して問題攻略の糸口を探るのを大目的とする。具体的には，磁束量子が運動状態でも欠陥等のランダムネスや相互作用を通じて受ける複雑な動的ピン止め過程の詳細を理解することを目的として，マイクロ波顕微鏡を導入し，運動する磁束量子一本がピン止め中心との相互作用で周辺に引き起こす局所電流...
❏超伝導量子渦にかかる力の理論(15K05160)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 量子渦 / フラックフロー / 磁束量子 / マグナス力 (他17件)
【概要】磁場中の超伝導体のダイナミクスは、超伝導の弱いところ、位相欠陥の性質で決まっている。超伝導の場合、位相欠陥は量子化された磁力線であり、それは超伝導電流の渦巻く中心＝量子渦でもある。外部磁場の下に置かれた超伝導体の多くは内部に磁束量子を多数含む状態にある。そのとき外部電流を流したときに電気抵抗がゼロになるか有限になるかは磁束量子＝量子渦の運動によって決まる。流体中の渦にはマグナス力が働き、磁力線には...
❏微小カイラル超伝導体のエッジ電流による磁化のSQUID測定(25390046)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】石黒 亮輔 日本女子大学, 理学部, 准教授 (40433312)
【キーワード】SQUID / 超伝導 / FIB / 磁束量子 / メゾスコピック (他20件)
【概要】本研究では超伝導の磁束量子などの微小磁区構造検出可能なマイクロ～ナノSQUID による局所磁場観測システムの開発と、開発した局所磁場観測システムを用いたSr2RuO4のカイラルエッジ電流の検出等によるカイラルP波スピン三重項超伝導体の実験的な証明の二点を主な目的とした。 本研究ではアルミ、ニオブ、集束イオンビームアシスト蒸着法によるタングステン超伝導薄膜を用いたSQUIDによる局所磁場観測システム...
【数物系科学】物理学：急冷 ／超伝導を含む研究件
❏パルス印加による恒常的量子相変換の学理創成と再構成可能な非散逸電流回路への展開(21H04442)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2021-04-05 - 2025-03-31
【研究代表者】賀川 史敬 東京工業大学, 理学院, 教授 (30598983)
【キーワード】準安定 / 超伝導 / 急冷 / 磁気スキルミオン / ドメインエンジニアリング (他7件)
【概要】準安定相の創出を目指す上で、相競合している１次転移系が有望な候補物質であることが、我々のグループの過去の研究から経験則として浮かび上がりつつあるものの、その微視的な意味は明らかになっていなかった。そこで本年度は、相競合している１次転移系であるマルチフェロイック物質（Fe0.95Zn0.05）2Mo3O8に着目し、走査型磁気力顕微鏡（MFM）を用いて一次相転移ダイナミクスの実空間観測を行った。低温環...
❏超急冷法を用いた準安定超伝導の開拓と制御(18H01168)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】賀川 史敬 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30598983)
【キーワード】超伝導 / 不揮発相制御 / 急冷 / 遷移金属ダイカルコゲナイド / 準安定 (他6件)
【概要】遷移金属ダイカルコゲナイドIrTe2を対象にし、異なる強度、パルス幅の電気パルスを交互に印加することで、ゼロ抵抗状態および有限抵抗状態を、可逆的かつ不揮発に変換することに成功した。このような電気パルス印加による超伝導発現の制御は、100年以上にもわたる超伝導研究の中で初めての例である。また、走査型ラマン顕微鏡を用いて、超伝導相と常伝導相が数umスケールで空間的に共存している様子の可視化に成功した。...
【数物系科学】物理学：非従来型超伝導 ／超伝導を含む研究件
❏従来型・非従来型超伝導体に対する超伝導密度汎関数理論の開発と応用(19K14654)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】野本 拓也 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60804200)
【キーワード】超伝導 / 第一原理計算 / 超伝導密度汎関数理論 / Migdal-Eliashberg理論 / 非従来型超伝導
【概要】本研究課題では、非経験的第一原理計算に基づく超伝導計算手法の開発を行った。特に、超伝導密度汎関数理論へのスピン軌道相互作用の導入・奇パリティ超伝導計算の実装を行い、Sn1-xInxTeおよびCuxBi2Se3の超伝導発現機構の解析を行った。また、中間表現基底＋スパースサンプリングの手法を適用し、従来困難だった転移温度の低い超伝導体において、第一原理的Migdal-Eliashberg計算からその転...
❏量子臨界点近傍の新奇超伝導状態の解明(15H02106)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界点 / 電子ネマティック相 / 反強磁性 / 量子揺らぎ / 高温超伝導 (他23件)
【概要】絶対零度における二次相転移である量子臨界点近傍で発達する揺らぎが、超伝導や電子物性にどのような影響を及ぼすかを明らかにするために、鉄系超伝導体FeSeにおけるS置換効果と圧力効果を調べた。その結果、S置換系では、回転対称性の破れた電子ネマティック相が抑制され、非磁性のネマティック量子臨界点を実現した。この近傍では、超伝導転移温度は低いものの、非フェルミ液体的振舞いが観測された。一方、圧力印加では、...
❏重い電子の人工制御(25220710)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】重い電子 / 非従来型超伝導 / 量子臨界点 / 界面 / スピン密度波 (他25件)
【概要】重い電子系化合物の人工制御、特に重い電子系化合物CeCoIn5、CeRhIn5を含む様々な人工超格子を作製し、量子臨界点の研究や新奇な超伝導状態の研究を行った。特にd波超伝導体CeCoIn5を含むトリコロール超格子により、空間反転対称性の破れを人工的に制御することに成功し。さらにCeCoIn5とスピン密度波化合物CeRhIn5を原子層単位で、積層成長させた人工超格子を作製し、圧力をかけることにより...
【数物系科学】物理学：電子相関 ／超伝導を含む研究件
❏InAs表面反転層における超伝導(14654059)
【研究テーマ】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2002 - 2003
【研究代表者】岡本 徹 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (60245371)
【キーワード】2次元電子系 / 表面反転層 / 超伝導 / 電子相関
【概要】プラズモン機構による超伝導は高密度ほど起こりやすいと考えられるため、酸化シリコンをスパッタリングによりInAs表面に堆積させて、そのときの衝撃により表面近傍にキャリアを誘起させた。このキャリアによって面抵抗が自然反転層だけがあったときよりも著しく減少がすることがわかったが、このキャリアの分布を調べるために極低温下での磁気抵抗測定を行った。2次元面に対して平行に印加した磁場に対して明瞭なシュブニコフ...
❏新しいホウ素炭化物超伝導体の物質開発とその物性(07454077)
【研究テーマ】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1995 - 1996
【研究代表者】高木 英典 東京大学, 物性研究所, 助教授 (40187935)
【キーワード】超伝導 / ホウ素炭化物超伝導体 / 電子状態 / 電子相関 / ク-パ-対の対称性 (他9件)
【概要】新たに見出された一連のホウ素炭化物の中で比較的容易に良質の試料が得られるLuNi_2B_2C(転移温度Tc=16.7K)およびYNi_2B_2C(Tc=15.7K)について、研究準備段階から引き続き基本的超伝導パラメータを調べ、その特徴をまとめた。その結果、ホウ素炭化物が層状の結晶構造を持つにも関わらず三次元的な系であり、比較的上部臨界磁場の低い清浄極限の第2種超伝導体であることが明らかになった。...
【数物系科学】物理学：メソスコピック系 ／超伝導を含む研究件
❏スピン3重項カイラルp波超伝導中の特異な磁束量子渦の研究(15K17708)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】永合 祐輔 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (50623435)
【キーワード】カイラル超伝導 / 磁束量子渦 / メゾスコピック系 / 超伝導量子干渉計 / 低温物性 (他6件)
【概要】本研究では、Sr2RuO4(SRO)におけるスピン3重項カイラルp波超伝導性に起因した特異な磁束渦状態を解明するため、マイクロSQUIDとSRO微小片を用いた磁化測定デバイスを作製し、以下の実験結果を得た。 1.カイラル超伝導性の影響を示唆するような2種類の異なる磁束渦誘起信号を観測。2. 面内磁場印加下で磁化測定を行い、半整数磁束渦の可能性を示唆する信号を観測。3. SRO-Ru共晶微小片におけ...
❏メゾスコピック系における非平衡スピン輸送の微視的理解とその制御(26220711)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【研究代表者】小林 研介 大阪大学, 理学研究科, 教授 (10302803)
【キーワード】メゾスコピック系 / スピントロニクス / 非平衡 / ゆらぎ / 近藤効果 (他14件)
【概要】微細加工技術を駆使して作製される微小な固体素子は、非平衡状態を定量的に観測・制御することのできる理想的な舞台の一つである。本研究では、精密な伝導度・ゆらぎ測定と種々の理論的アプローチを組み合わせることによって、固体中を電荷とスピンが輸送される微視的な過程を研究した。近藤効果・スピン流・熱流・ゆらぎの定理・端状態・超伝導接合などに対して本質的な新展開をもたらす多彩な成果を上げた。特に、非平衡状態にお...
【数物系科学】物理学：帯電効果 ／超伝導を含む研究件
❏超伝導量子渦にかかる力の理論(15K05160)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 量子渦 / フラックフロー / 磁束量子 / マグナス力 (他17件)
【概要】磁場中の超伝導体のダイナミクスは、超伝導の弱いところ、位相欠陥の性質で決まっている。超伝導の場合、位相欠陥は量子化された磁力線であり、それは超伝導電流の渦巻く中心＝量子渦でもある。外部磁場の下に置かれた超伝導体の多くは内部に磁束量子を多数含む状態にある。そのとき外部電流を流したときに電気抵抗がゼロになるか有限になるかは磁束量子＝量子渦の運動によって決まる。流体中の渦にはマグナス力が働き、磁力線には...
❏メゾスコピックな金属の電子干渉効果(01420007)
【研究テーマ】固体物性
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1989 - 1991
【研究代表者】小林 俊一 東京大学, 理学部, 教授 (90029471)
【キーワード】メゾスコピック / 干渉 / 微粒子 / 超伝導 / SET (他17件)
【概要】この研究はミクロン以下の構造をもつ、いわゆるメゾスコピックな金属試料を用い、良く制御された条件下で伝導電子の干渉効果を観測することを目的として行なった。試料として、電子線リソグラフィ-の技術を使って設計された形状に切り出された金属試料と、島状蒸着と酸化を繰り返して作成した微粒子膜の2種類を用いた。 微粒子膜を用いた研究では、直径が15Aのアルミニウム微粒子からなる2次元ジョセフソン接合ネットワ-ク...
【数物系科学】物理学：非平衡 ／超伝導を含む研究件
❏量子クエンチに基づく強相関電子系の新規量子相の探索(20K20343)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(開拓)
【研究期間】2020-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】島野 亮 東京大学, 低温科学研究センター, 教授 (40262042)
【キーワード】量子クエンチ / 非平衡 / 超伝導 / 電荷密度波 / 光誘起相転移 (他15件)
【概要】超伝導と電荷密度波(CDW)といった多重の秩序が競合共存する系を対象に、光学的量子クエンチの手法を用いて、新たな量子相の探究を行った。遷移金属ダイカルコゲナイド物質ではCDWの振幅モード励起を介した相転移を初めて実現した。鉄系超伝導体では、光照射により超伝導が増強することを非線形テラヘルツ分光から明瞭に実証した。ストライプ秩序を発現するLa214系銅酸化物高温超伝導体では、電荷秩序とスピン秩序、超...
❏時間結晶を用いたレーザー周波数下方変換の基礎理論(20K03811)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】辻 直人 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90647752)
【キーワード】非平衡 / 時間結晶 / 超伝導 / 光物性 / レーザー
【概要】昨年度に引き続き、固体中での時間結晶の実現、およびそれを用いたレーザー周波数の下方変換技術の開発に向けて解析を行なった。解析の対象としては、モット絶縁体を記述する電子系のモデルであるファリコフ・キンボール(FK)模型を扱った。この模型は、非平衡動的平均場理論の範囲で数値的に厳密に解析できることが知られている。FK模型に周期的な振動電場を加えたときのダイナミクスを計算したところ、モット絶縁体相におい...
❏超伝導擬スピンのコヒーレント量子制御の基礎理論(16K17729)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】辻 直人 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (90647752)
【キーワード】光物性 / 超伝導 / 非平衡 / 物性理論
【概要】超伝導体のミクロな量子状態を表す超伝導擬スピンをテラヘルツ光によってコヒーレントに制御する基礎理論を構築した。多軌道超伝導体においては各軌道の擬スピンがジョセフソン結合するが、擬スピンの集団運動であるヒッグスモードやレゲットモードを光の非線形効果によって誘起できることを明らかにした。また、d波超伝導体に対して非線形テラヘルツカー効果の理論解析を行い、d波ヒッグスモードがはじめて実験的に観測された。...
【数物系科学】物理学：強磁場 ／超伝導を含む研究件
❏小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】磁場
【研究期間】磁性
【研究代表者】NMR
【キーワード】ラマン分光
【概要】本研究では、スピン3重項超伝導におけるメタ磁性転移と超伝導の関連性を明らかにすることを目標としている。本年度はUTe2に着目し、パルス磁石を用いて（1）電子比熱係数の磁場・磁場角度依存性、(2)メタ磁性転移における異方的な磁歪を明らかにした。（1）パルス磁場中で磁化と磁気熱量効果（MCE）の同時測定を行い、磁化の温度・磁場依存性、正確な磁気相図を決定し、熱力学の関係式を用いて、電子比熱係数の磁場依...
❏高速抵抗測定でプローブする遍歴電子系の超強磁場物性(20K20892)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2022-03-31
【研究代表者】小濱 芳允 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90447524)
【キーワード】強磁場 / 遍歴磁性 / 局在遍歴 / 電気抵抗 / 超音波 (他17件)
【概要】本研究では、近年発生可能となった１２００テスラ級超強磁場を有効活用すべく、同様の超強磁場で作動する測定手法を開発した。これは電子物性を調査する良い方法である電気抵抗測定手法を２種類、対称性を議論できる超音波測定手法の開発である。更に、３００テスラほどの磁場をより簡便に発生できる、シングルターン法による磁場発生技術も開発した。 超強磁場領域での技術開発に加え、１００テスラとやや弱い磁場であるが、繰り...
❏超安定パルス磁場を用いた強磁場NMRとラマン分光(18H01163)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】小濱 芳允 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90447524)
【キーワード】磁場 / 磁性 / NMR / ラマン分光 / 比熱 (他13件)
【概要】本研究では、強い磁場下で起きる新たな物理現象を探索した。 ここでは核磁気共鳴（NMR）そしてラマン分光というパルス強磁場下での測定が難しかった研究手法を開発した。これにより５０Tを超えるパルス強磁場領域でのNMRスペクトル測定やスピン-格子緩和時間(T1)測定などが可能となった。特にパルス磁場下でのT1測定は世界で初めての研究成果であり、注目に値する。ラマン分光についても、将来的なパルス磁場下測定...
【数物系科学】物理学：モット絶縁体 ／超伝導を含む研究件
❏層状有機伝導体における三角格子構造の異方性と電子状態の解明(20K03856)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】川本 正 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (60323789)
【キーワード】有機伝導体 / モット絶縁体 / 電荷秩序 / 反強磁性 / 超伝導 (他6件)
【概要】ドナーとアニオンが1:1組成でドナーがユニフォームスタック構造をもつ、真性モット絶縁体(BEDT-TTF)TaF6の多形体構造を見出した。ドナー分子が分子短軸方向にスライドしながらスタックするbeta''構造に近いが、スタック間にアニオンが存在するためスタック間の相互作用がほとんどない構造となっている。バンド計算の結果は極めて1次元性の強いことを示している。電気抵抗が温度を下げると...
❏強相関絶縁層が挿入された新型層状有機超伝導体における新奇な電子状態の探索(16K05436)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】川本 正 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (60323789)
【キーワード】超伝導 / 結晶構造 / 電荷秩序 / モット絶縁体 / 強相関電子系 (他7件)
【概要】ドナーとアニオンの組成比が1:1である真性モット絶縁体(BEDT-TTF)TaF6の基底状態がネール温度10 Kの反強磁性絶縁体であることを明らかにした。(BEDT-TTF)2TaF6に複数存在する多形の構造と電子状態も明らかにした。特にkappa型では歪んだ三角格子のダイマーモット絶縁体であるにも関わらず、スピン液体の可能性を見出した。強相関絶縁層をもつ層状超伝導体(EtDTET)(TCNQ)の...
❏赤外分光測定による電荷秩序系有機導体の電荷グラス・電荷液体状態の研究(26800173)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】橋本 顕一郎 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00634982)
【キーワード】電荷秩序 / 電荷ガラス / 幾何学的フラストレーション / 有機導体 / 光学伝導度 (他9件)
【概要】本研究では、低温で電荷ガラス状態を示す二次元三角格子系有機導体において光学伝導度測定を行い、電荷ガラス状態特有の電荷揺らぎに起因した特異な集団励起が10 meV付近の低エネルギー領域に現れることを見出した。また、一次元ダイマーモット絶縁体の圧力下光学伝導度測定を高輝度放射光施設SPring-8において行い、圧力印加によりダイマー内の電荷揺らぎが増大し、この系で観測される高い転移温度をもった圧力誘起...
【数物系科学】物理学：強相関系 ／超伝導を含む研究件
❏強相関電子系の電界効果とモットFETのプロトタイプ開発(15H02113)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】チタン酸ストロンチウム / 電界効果トランジスタ / ホール効果 / 近藤効果 / 強誘電 (他22件)
【概要】HfO2(20nm)/パリレン(6nm)の積層膜をゲートに用いてモットトランジスタの作製に成功したが、スイッチング速度が異常に遅かった。しかし「遅い素子」は脳型回路研究で重要であることを知り、SrTiO3 (STO)のFETで人工ニューロンとシナプスの作製を試みたところ、脳型回路研究に新分野を切り開く新概念素子が作製できた。低温でSTOの誘電率は急増するが強誘電転移は起きない。STO FETには低...
❏強相関分子性導体の階層的電荷・スピン・格子ダイナミクスの研究(25287080)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】佐々木 孝彦 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20241565)
【キーワード】強相関電子系 / 分子性有機導体 / 電荷ガラス / 分子性固体 / 強相関系 (他12件)
【概要】本研究では，強相関電子系分子性導体に特徴的な電荷-スピン-格子自由度の複合的結合による“やわらかい強相関電子・格子系”で実現する新しい非線形電子誘電物性の創出，解明を目指した実験研究を行った． その結果，電子が配列秩序化した電荷秩序絶縁体状態（電荷固体），融解・液体化した良電気伝導状態（電荷液体）に加えて，電子が極めて遅い時間スケールのダイナミクスを有し，不均質に凍結した新しい電子状態（電荷ガラス...
❏微小単結晶量子磁性体の極低温超高感度磁化測定(24340075)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】榊原 俊郎 東京大学, 物性研究所, 教授 (70162287)
【キーワード】量子スピン系 / 強相関電子系 / 量子相転移 / 超伝導 / 磁化測定 (他9件)
【概要】低次元量子スピン物質や強相関物質などの純良単結晶試料は、微小な結晶としてしか得られないことが多い。本研究課題では、研究代表者がこれまで開発してきた極低温磁化測定装置を、微小結晶試料の測定に対応できるように従来比で100倍高感度化した。この装置による主要な成果は、（１）スピン1/2の一次元ハイゼンベルグ反強磁性体CuPzN単結晶の低温磁化の磁場温度依存性が厳密解と高い精度で一致することを検証、（２）...
【数物系科学】物理学：強相関電子系 ／超伝導を含む研究件
❏小区分29020:薄膜および表面界面物性関連(0)
【研究テーマ】2020
【研究種目】超伝導
【研究期間】強相関電子系
【研究代表者】電気化学
【キーワード】リチウムイオン電池
【概要】本研究では、磁性や超伝導などの機能物性を第一原理的に記述する実用的な理論の構築を目指して、動的平均場法（DMFT法）によって強相関効果を考慮した第一原理計算法（DFT+DMFT法）の発展とその応用に取り組む。全研究期間を通した研究計画は、DFT+DMFT法に関連した理論構築とその適用範囲を検証する“基礎”と適用限界の範囲で強相関化合物の物質設計に応用する“応用”に分かれる。本年度は基礎に関する以下...
❏量子クエンチに基づく強相関電子系の新規量子相の探索(20K20343)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(開拓)
【研究期間】2020-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】島野 亮 東京大学, 低温科学研究センター, 教授 (40262042)
【キーワード】量子クエンチ / 非平衡 / 超伝導 / 電荷密度波 / 光誘起相転移 (他15件)
【概要】超伝導と電荷密度波(CDW)といった多重の秩序が競合共存する系を対象に、光学的量子クエンチの手法を用いて、新たな量子相の探究を行った。遷移金属ダイカルコゲナイド物質ではCDWの振幅モード励起を介した相転移を初めて実現した。鉄系超伝導体では、光照射により超伝導が増強することを非線形テラヘルツ分光から明瞭に実証した。ストライプ秩序を発現するLa214系銅酸化物高温超伝導体では、電荷秩序とスピン秩序、超...
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
【数物系科学】物理学：強誘電 ／超伝導を含む研究件
❏金属絶縁体転移周辺の異常な物理現象の理解とニューロモルフィック素子開発の協奏(18H03686)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】強誘電金属 / 超伝導 / SrTiO3 / ニューロモルフィック / レザバー (他19件)
【概要】SrTiO3のSrをCaやBaで置換して強誘電体にした試料にTi/Nb置換でキャリアドープすると、SrTiO3関連の系では誰も観測したことのない0.75Kという高いTcを得ることができることを昨年度に発見しましたが、今年度はこの背景を探究し論文にまとめて投稿しました。キャリア濃度が小さくて誘電分極の遮蔽を十分に行えないと「強誘電体(空間反転対称性の破れた状態)の金属」になる可能性がありますが、X線...
❏強相関電子系の電界効果とモットFETのプロトタイプ開発(15H02113)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】チタン酸ストロンチウム / 電界効果トランジスタ / ホール効果 / 近藤効果 / 強誘電 (他22件)
【概要】HfO2(20nm)/パリレン(6nm)の積層膜をゲートに用いてモットトランジスタの作製に成功したが、スイッチング速度が異常に遅かった。しかし「遅い素子」は脳型回路研究で重要であることを知り、SrTiO3 (STO)のFETで人工ニューロンとシナプスの作製を試みたところ、脳型回路研究に新分野を切り開く新概念素子が作製できた。低温でSTOの誘電率は急増するが強誘電転移は起きない。STO FETには低...
【数物系科学】物理学：高温超伝導体 ／超伝導を含む研究件
❏時間分解角度分解光電子分光による高温超伝導体のヒッグスモード観察(16K13829)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】近藤 猛 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40613310)
【キーワード】光電子分光 / 超伝導 / レーザー / 非平衡物性 / 非平衡物理 (他9件)
【概要】銅酸化物や鉄系超伝導体では、キャリア量によって、純粋な超伝導状態から、超伝導が擬ギャップ状態や電荷・スピン密度波と混在する特殊な状態まで実現するため、自発的対称性の破れに伴う励起モードを研究する格好の舞台を提供してくれる。我々は波数分解したスペクトルが得られる時間分解ARPESによる電子系ダイナミクスを研究した。超伝導とは無関係に長時間の緩和成分が観察され得ることを示し、「遅い緩和＝超伝導の再構成...
❏超高分解能レーザー角度分解光電子分光で選別観察する高温超伝導体の多様な秩序状態(16H06013)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】近藤 猛 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40613310)
【キーワード】光電子分光 / 超伝導 / レーザー / 高温超伝導体 / 物性実験 (他6件)
【概要】超伝導エネルギーギャップを、レーザーを光源とすることで実現する超精密光電子分光で測定する。特に単位胞あたり3枚の超伝導層 (CuO2 面) を持つ Bi2Sr2Ca2Cu3O10+δ(Bi2223)に着目した。最適ドープBi2223における超伝導体の新しい現象を明らかにした。 異なる大きさのエネルギーギャップを有する内側及び外側のＣｕＯ ２平面から誘導されたボゴリュボフバンドの混成を観察し、 コヒ...
【数物系科学】物理学：透明導電体 ／超伝導を含む研究件
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏超伝導体なのに透明:そのメカニズムと応用(26610092)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (90372416)
【キーワード】透明導電体 / 透明超伝導 / 薄膜 / 酸化物 / 超伝導 (他9件)
【概要】超伝導体は金属光沢か黒色を呈する、というのが常識である。BCS理論に従うと、高い超伝導転移温度を有する物質はキャリア濃度が大きいため、可視光透明性が失われるはずである。しかし、我々は超伝導転移温度13.3 Kを示す、スピネル型LiTi2O4透明超伝導薄膜(可視光を透過する超伝導体)の合成に成功した。この物性を活用することにより、光エレクトロニクスと超伝導を組み合わせた新奇デバイスの構築が期待される...
【数物系科学】物理学：量子情報 ／超伝導を含む研究件
❏対称性の破れを伴う固体中の集団励起モードを用いた量子ハイブリッドシステム(26220601)
【研究テーマ】ナノ構造物理
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【研究代表者】中村 泰信 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90524083)
【キーワード】量子ハイブリッド系 / 超伝導量子ビット / 量子情報 / 量子計測 / ナノメカニクス (他14件)
【概要】対称性の破れに伴って生じる固体中の巨視的集団励起モードの自由度を単一量子レベルでコヒーレントに制御する手法を開拓した。超伝導回路上の量子状態制御技術をツールとして、他の量子系の量子状態制御を実現する量子ハイブリッド系を構築した。超伝導回路上のマイクロ波伝搬モードの量子状態はもとより、強磁性体中の集団スピン励起であるマグノンモードや、ナノメカニカル素子内の集団原子運動であるフォノンモードなどの量子状...
❏超伝導量子回路上のマイクロ波量子光学とその応用(26247067)
【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】中村 泰信 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90524083)
【キーワード】超伝導 / 量子ビット / 量子光学 / マイクロ波 / 量子情報
【概要】超伝導回路を用いたマイクロ波量子光学の新しい学理の追究と、技術の開発・応用を目指した研究を行った。原子と光子を用いて研究されてきた従来の量子光学にたいして、超伝導回路を用いた人工量子系における量子光学は、その巨視性ゆえパラメータの設計に大きな自由度を持ち、様々な質的に新しい物理現象や技術をもたらし、人工原子としての量子ビットとマイクロ波光子の巨大な相互作用に起因する新たな効果を実証・解明するととも...
❏量子コヒーレンスと量子観測の織りなす物理(21740294)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2012
【研究代表者】湯浅 一哉 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (90339721)
【キーワード】量子論基礎 / 量子情報 / 量子観測 / 量子コヒーレンス / 量子制御 (他17件)
【概要】量子と古典の違いを際立たせる様々な要素のうち「量子コヒーレンス」と「量子観測」に焦点を当て,両者が意外な関わりを持って紡ぐ興味深い現象や方法論を追究した.単に,量子コヒーレンスをいかに捉えるかにとどまらず,量子コヒーレンスがいかに発現するか,量子コヒーレンスをいかに制御するかといったところにまで量子観測が重要な役割を果たす.そんなテーマを通じて量子論の奥深い世界に迫るとともに,量子情報技術に貢献す...
【数物系科学】物理学：スピン軌道相互作用 ／超伝導を含む研究件
❏強磁性体に誘起された超伝導のスピン物性(18K14112)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】河口 真志 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90792325)
【キーワード】スピントロニクス / 超伝導 / スピントリプレット / スピン軌道相互作用 / 磁性
【概要】本研究では、超伝導スピントロニクスを目指して、強いスピン軌道相互作用を持つタングステンにおいてみられる超伝導状態について研究を行った。その結果、タングステンの超伝導状態においては、通常のスピンシングレットの超伝導体においてみられるスピン吸収の抑制がみられないことが明らかになった。また、窒化モリブデンとの積層構造においては、超伝導転移温度の上昇がみられることがわかった。更に、強磁性体コバルトとの近接...
❏ベータタングステンにおける巨大スピン流と超伝導(17K19049)
【研究テーマ】応用物理物性およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2019-03-31
【研究代表者】林 将光 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (70517854)
【キーワード】超伝導 / スピン軌道相互作用 / タングステン / スピン流 / スピンエレクトロニクス
【概要】本研究は大きなスピンホール角と比較的高い超伝導転移温度を持つA15構造タングステン（beta-W）を用いて、常伝導時のスピンホール角と超伝導転移温度の関係を明らかにすることが目的である。本研究では、炭素を50%程度含有する炭化タングステンやMoN/Wの2層膜などの超伝導転移温度を調べ、スピン軌道相互作用が大きく、超伝導温度が高い物質の開発を行った。特にMoN/W2の2層膜では、超伝導近接効果を利用...
❏運動量にロックされたスピン分極を持つ物質における電子構造の解明と新現象の探索(15H03683)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】石坂 香子 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20376651)
【キーワード】スピン軌道相互作用 / トポロジカル物質 / 光電子分光 / トポロジカル表面状態 / 電荷密度波 (他8件)
【概要】固体中の電子に働く相対論効果であるスピン軌道相互作用は、トポロジカル絶縁体やスピントロニクス機能を創出する鍵となっており、新しい量子状態や電気磁気効果を開拓するうえで注目されている。本研究では、固体中の電子のエネルギー、運動量、およびスピンを分解して測定できるスピン分解角度分解光電子分光という手法を用いることにより、超伝導体やトポロジカル半金属の候補物質の電子構造とスピン軌道相互作用の役割を解明し...
【数物系科学】物理学：超流動 ／超伝導を含む研究件
❏超伝導の力学的検出とトポロジカル超伝導への応用(26610106)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】白濱 圭也 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70251486)
【キーワード】低温物性 / 超伝導 / 超流動 / トポロジカル超伝導 / トポロジカル超流動 (他6件)
【概要】本研究では、超流動ヘリウムの実験手法であるねじれ振り子法を超伝導に応用し、超伝導を力学的に観測する手法を確立し、トポロジカル超伝導で期待される熱流・回転交差相関効果の探索を行うことを目指した。当初の目標であった高いQ値のねじれ振り子による超伝導検出は技術的課題が大きいという結論にいたり、超伝導転移による角運動量変化をねじれ振動子のトルク測定で検出する手法の開発を進めた。またこの手法の開発に役立つ回...
❏最適化変分モンテカルロ法によるBCS 状態とボース凝縮のクロスオーバーの研究(19540356)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】横山 寿敏 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60212304)
【キーワード】超伝導 / BCS / ボース凝縮 / クロスオーバー / 変分モンテカルロ (他13件)
【概要】同一格子点で電子間に引力が働く系を記述する引力的ハバード模型で、相互作用エネルギー(U)と運動エネルギー(W)の比U/Wを大きくしてゆくとき、低温で現れる超伝導の性質は、よく知られたBCS型からボース凝縮(BEC)型へとクロスオーバーすると考えられていたが、信頼できる定量的な研究は殆ど無かった。本研究では局所相関を厳密に扱える最適化変分モンテカルロ法を用いて、クロスオーバーの性質を調べ、類似の現象...
❏超伝導・超流動体における、時間反転対称性をもつ量子渦の理論(17540314)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 超流動 / 量子渦 / 不純物効果 / アンデレーエフ束縛状態 (他17件)
【概要】時間反転対称性をもつ超伝導渦における不純物効果を調べるために、不純物効果とギャップ方程式の両方を自己無撞着に数値的に解き、超伝導渦まわりのエネルギーギャップの空間依存性の温度変化を調べた。その結果、カイラルP波超伝導体における渦糸まわりでは不純物効果が効かず、渦半径の収縮効果(Kramer-Pesch効果)が極低温まで観測され得ることを理論的に示すことが出来た.これは参照のために行ったS波超伝導渦...
【数物系科学】物理学：ボーズ凝縮 ／超伝導を含む研究件
❏マルチバンド鉄系超伝導体におけるBCS-BECクロスオーバーの研究(19H00649)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】超伝導 / ネマティシティ / 弾性抵抗 / 量子臨界点 / 上部臨界磁場 (他17件)
【概要】電子対形成による超伝導を記述したBardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理論を拡張して、粒子間引力を強くすることで分子化した束縛対のBose-Einstein凝縮(BEC)につながるBCS-BECクロスオーバー理論により、量子束縛状態の統一的理解に向けた枠組みが構築されつつある。本研究では、我々がクロスオーバー領域にあることを見出したFeSe系超伝導体について、熱力学的性質や磁...
❏量子コヒーレンスと量子観測の織りなす物理(21740294)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2012
【研究代表者】湯浅 一哉 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (90339721)
【キーワード】量子論基礎 / 量子情報 / 量子観測 / 量子コヒーレンス / 量子制御 (他17件)
【概要】量子と古典の違いを際立たせる様々な要素のうち「量子コヒーレンス」と「量子観測」に焦点を当て,両者が意外な関わりを持って紡ぐ興味深い現象や方法論を追究した.単に,量子コヒーレンスをいかに捉えるかにとどまらず,量子コヒーレンスがいかに発現するか,量子コヒーレンスをいかに制御するかといったところにまで量子観測が重要な役割を果たす.そんなテーマを通じて量子論の奥深い世界に迫るとともに,量子情報技術に貢献す...
❏最適化変分モンテカルロ法によるBCS 状態とボース凝縮のクロスオーバーの研究(19540356)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】横山 寿敏 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60212304)
【キーワード】超伝導 / BCS / ボース凝縮 / クロスオーバー / 変分モンテカルロ (他13件)
【概要】同一格子点で電子間に引力が働く系を記述する引力的ハバード模型で、相互作用エネルギー(U)と運動エネルギー(W)の比U/Wを大きくしてゆくとき、低温で現れる超伝導の性質は、よく知られたBCS型からボース凝縮(BEC)型へとクロスオーバーすると考えられていたが、信頼できる定量的な研究は殆ど無かった。本研究では局所相関を厳密に扱える最適化変分モンテカルロ法を用いて、クロスオーバーの性質を調べ、類似の現象...
【数物系科学】物理学：磁気抵抗 ／超伝導を含む研究件
❏高速抵抗測定でプローブする遍歴電子系の超強磁場物性(20K20892)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2022-03-31
【研究代表者】小濱 芳允 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90447524)
【キーワード】強磁場 / 遍歴磁性 / 局在遍歴 / 電気抵抗 / 超音波 (他17件)
【概要】本研究では、近年発生可能となった１２００テスラ級超強磁場を有効活用すべく、同様の超強磁場で作動する測定手法を開発した。これは電子物性を調査する良い方法である電気抵抗測定手法を２種類、対称性を議論できる超音波測定手法の開発である。更に、３００テスラほどの磁場をより簡便に発生できる、シングルターン法による磁場発生技術も開発した。 超強磁場領域での技術開発に加え、１００テスラとやや弱い磁場であるが、繰り...
❏異方的超伝導体の異常超伝導相の解明(17204031)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】超伝導 / 対称性 / 重い電子系化合物 / 隠れた秩序 / 渦糸格子 (他19件)
【概要】本年度はまず熱伝導による超伝導対称性の実験を行った。特に重い電子系化合物URu2Si2の超伝導対称性を希釈冷凍機温度までの低温で磁場中熱伝導度の測定により決定した。この系はいわゆる隠れた秩序相で超伝導が起こるが超伝導相はあまり研究されていなかった。我々はこの超伝導相が極めて特異なものでありカイラルd波の対称性を持つことを示した。さらに微小ホールプローブを用いた局所磁場測定や電気抵抗の精密測定により...
【数物系科学】物理学：モット転移 ／超伝導を含む研究件
❏分子性物質の可制御性を用いた領域横断型研究と境界領域の物性開拓(25220709)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】鹿野田 一司 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20194946)
【キーワード】分子性導体 / 強相関電子系 / 誘電物性 / 電荷ガラス / Dirac電子系 (他14件)
【概要】我々は、分子性物質の構造的な可制御性を利用することで、誘電性、伝導性、磁性、半導体といった既成の学問分野の境界領域に潜む未知の物性を発掘し、物質科学における新たな研究の潮流を創出することを目指した。その結果、電子移動型強誘電体における新奇な電気的/磁気的励起の発見、電子系におけるガラス形成の学理構築、質量ゼロのDirac電子系における特異な電子相関効果の発見、スピン液体と金属状態の共存状態の発見等...
❏分子性導体における極限π電子物性(22224006)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】加藤 礼三 独立行政法人理化学研究所, 加藤分子物性研究室, 主任研究員 (80169531)
【キーワード】分子性固体・有機導体 / 電気・磁気的機能 / 有機電子材料・素子 / 超伝導 / 光誘起相転移 (他14件)
【概要】本研究は、分子系π電子物性の可能性を、物質開発および物性開発の両面から徹底的に追求することを目指した。物質開発においては、新たなデュアル機能π電子系（単一の結晶内で、一種類のπラジカルが分子配列の違いによって二つの異なった物性を示す系）や世界初の単一成分分子性超伝導体を発見した。物性開発では、まず界面π電子の機能として、π電子系で世界初めての電場誘起超伝導を実現し、さらに光で超伝導をON/OFFす...
❏スピン揺らぎと電荷揺らぎが絡み合う新しい電子相の開拓(20244055)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】鹿野田 一司 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20194946)
【キーワード】有機導体 / 強相関電子系 / 核磁気共鳴法 / 電子輸送特性 / モット転移 (他10件)
【概要】電荷揺らぎとスピン揺らぎが織り成す新しい電子相を探索する目的で、モット転移近傍に位置する三角格子有機伝導物質を調べた結果、電荷とスピンの双方においてモット転移が非従来型の臨界性を示すこと、さらに、スピンフラストレーションの強さがモット絶縁相においてスピン状態を決め(反強磁性/スピン液体)、金属相において擬ギャップの有無や超伝導転移温度、およびモット転移の強弱に決定的な影響を及ぼすことを明らかにした...
【数物系科学】物理学：量子渦 ／超伝導を含む研究件
❏超伝導量子渦にかかる力の理論(15K05160)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 量子渦 / フラックフロー / 磁束量子 / マグナス力 (他17件)
【概要】磁場中の超伝導体のダイナミクスは、超伝導の弱いところ、位相欠陥の性質で決まっている。超伝導の場合、位相欠陥は量子化された磁力線であり、それは超伝導電流の渦巻く中心＝量子渦でもある。外部磁場の下に置かれた超伝導体の多くは内部に磁束量子を多数含む状態にある。そのとき外部電流を流したときに電気抵抗がゼロになるか有限になるかは磁束量子＝量子渦の運動によって決まる。流体中の渦にはマグナス力が働き、磁力線には...
❏超伝導ボルテックスへのスピン注入による新しい長距離伝搬スピン流の実現(26610091)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】塩見 雄毅 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (10633969)
【キーワード】超伝導 / ボルテックス / スピン流 / スピントロニクス / 量子渦 (他7件)
【概要】第二種超伝導体においては、外部磁場が内部を貫通し局所的に超伝導状態を壊すことでその周りを超伝導電流が渦のように流れる超伝導ボルテックスが生じる。本研究では、超伝導ボルテックスの流れによるスピン流の創成を目指して研究を行った。試料としてｓ波超伝導体やｄ波超伝導体の薄膜と強磁性絶縁体薄膜の超伝導｜強磁性二層膜を作製し、温度勾配やマイクロ波照射による超伝導体へのスピン流注入実験を行った。超伝導体内に注入...
❏超伝導・超流動体における、時間反転対称性をもつ量子渦の理論(17540314)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 超流動 / 量子渦 / 不純物効果 / アンデレーエフ束縛状態 (他17件)
【概要】時間反転対称性をもつ超伝導渦における不純物効果を調べるために、不純物効果とギャップ方程式の両方を自己無撞着に数値的に解き、超伝導渦まわりのエネルギーギャップの空間依存性の温度変化を調べた。その結果、カイラルP波超伝導体における渦糸まわりでは不純物効果が効かず、渦半径の収縮効果(Kramer-Pesch効果)が極低温まで観測され得ることを理論的に示すことが出来た.これは参照のために行ったS波超伝導渦...
【数物系科学】物理学：ボース・アインシュタイン凝縮 ／超伝導を含む研究件
❏重い電子の人工制御(25220710)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】重い電子 / 非従来型超伝導 / 量子臨界点 / 界面 / スピン密度波 (他25件)
【概要】重い電子系化合物の人工制御、特に重い電子系化合物CeCoIn5、CeRhIn5を含む様々な人工超格子を作製し、量子臨界点の研究や新奇な超伝導状態の研究を行った。特にd波超伝導体CeCoIn5を含むトリコロール超格子により、空間反転対称性の破れを人工的に制御することに成功し。さらにCeCoIn5とスピン密度波化合物CeRhIn5を原子層単位で、積層成長させた人工超格子を作製し、圧力をかけることにより...
❏最適化変分モンテカルロ法によるBCS 状態とボース凝縮のクロスオーバーの研究(19540356)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】横山 寿敏 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60212304)
【キーワード】超伝導 / BCS / ボース凝縮 / クロスオーバー / 変分モンテカルロ (他13件)
【概要】同一格子点で電子間に引力が働く系を記述する引力的ハバード模型で、相互作用エネルギー(U)と運動エネルギー(W)の比U/Wを大きくしてゆくとき、低温で現れる超伝導の性質は、よく知られたBCS型からボース凝縮(BEC)型へとクロスオーバーすると考えられていたが、信頼できる定量的な研究は殆ど無かった。本研究では局所相関を厳密に扱える最適化変分モンテカルロ法を用いて、クロスオーバーの性質を調べ、類似の現象...
【数物系科学】物理学：対称性 ／超伝導を含む研究件
❏異方的超伝導体の異常超伝導相の解明(17204031)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】超伝導 / 対称性 / 重い電子系化合物 / 隠れた秩序 / 渦糸格子 (他19件)
【概要】本年度はまず熱伝導による超伝導対称性の実験を行った。特に重い電子系化合物URu2Si2の超伝導対称性を希釈冷凍機温度までの低温で磁場中熱伝導度の測定により決定した。この系はいわゆる隠れた秩序相で超伝導が起こるが超伝導相はあまり研究されていなかった。我々はこの超伝導相が極めて特異なものでありカイラルd波の対称性を持つことを示した。さらに微小ホールプローブを用いた局所磁場測定や電気抵抗の精密測定により...
❏調和解析,変分問題,偏微分方程式の解の研究とその応用(09640208)
【研究テーマ】解析学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】倉田 和浩 東京都立大学, 理学研究科, 助教授 (10186489)
【キーワード】超伝導 / Ginzburg-Landau方程式 / 半古典極限 / Schrodinger作用素 / スペクトル (他16件)
【概要】1. 倉田は、次の研究を行なった。 (1) 特異的な磁場を持つSchrodinger作用素に対する一意接続性定理および解の零点集合の評価, (2) 2階の線形一様楕円型作用素に加藤classのpotentialを加えた作用素のessential spectrumより下にあるspectrumの有限性の研究, (3) Ginzburg-Landau方程式に対するLiouville型定理、磁場の効果の入...
【数物系科学】地球惑星科学：X線回折 ／超伝導を含む研究件
❏高温超伝導セラミックスと金属の液相拡散接合(06452333)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】鈴村 暁男 東京工業大学, 工学部, 教授 (80114875)
【キーワード】超伝導 / セラミックス / 拡散接合 / インサート材 / 臨界温度(T_C) (他11件)
【概要】酸化物系超伝導材料の実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。本研究では臨界温度T_Cが90K級のYBa_2Cu_3O_<7-X>系超伝導材料について、まず酸化銀添加の焼結性及び超伝導特性への影響を調べるため、焼結体の臨界温度Tc・臨界電流密度Jcの測定、及び密度変化・組織観察及びX線回折試験等を行った。つぎに超伝...
❏高温超伝導セラミックスの拡散接合(04452285)
【研究テーマ】溶接工学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1992 - 1993
【研究代表者】鈴村 暁男 東京工業大学, 工学部, 教授 (80114875)
【キーワード】超伝導 / セラミックス / 拡散接合 / インサート材 / 臨界温度(Tc) (他10件)
【概要】酸化物系超伝導材料のうち臨界温度Tcが90K級のY-Ba-Cu-O系超伝導材料は、最も一般的であり実用化が期待されている。実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。本研究では、まずセラミック高温超伝導体を作製し、得られた超伝導体同士の拡散接合を行った。接合継手に対し、せん断強度試験・組織観察及びX線回折試験等を行った。また示差...
❏低温高圧下のX線回折による圧力誘起相転移の研究(62540249)
【研究テーマ】固体物性
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1987
【研究代表者】辻 和彦 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (10114563)
【キーワード】低温 / 高圧 / X線回折 / 相転移 / アモルファス半導体 (他6件)
【概要】1.低温高圧X線用クライオスタットの製作:ヘリウムガス駆動式の圧力可変のダイヤモンドアンビル型超高圧装置を組み込める液体ヘリウムクライオスタットを製作し, 温度10-300K, 圧力0-20GPaでのX線回折実験を行った. 2.低温高圧下のリンのX線回折実験:黒リンは圧力下で斜方晶から菱面体晶, そして, 単純立法晶に相転移する. 単純立法晶は超伝導を示すが, その転移温度は温度圧力平面上での加圧...
【数物系科学】地球惑星科学：高圧力 ／超伝導を含む研究件
❏複合環境下における圧力誘起物性現象の研究(19H00648)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】上床 美也 東京大学, 物性研究所, 教授 (40213524)
【キーワード】高圧力 / 超伝導 / 重い電子 / 磁性 / CeNiC2 (他9件)
【概要】各種圧力誘起超伝導の発現機構の解明を行うため、昨年に続きCeNiC2についての異方性に関する物性研究を継続して進めた。研究実施計画に沿って、研究結果を記載する。1）CeNiC2の純良単結晶作製を行うとともに、b軸方向での高圧下での電気抵抗測定を行い、a軸及びc軸とは異なる温度依存性を示す事を明らかにした。今後超伝導出現との関係性を明らかにしていく。2）Cubic圧力発生装置を用いた高圧力下でのNM...
❏相転移近傍で現れる新奇超伝導現象の研究(15H03681)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】上床 美也 東京大学, 物性研究所, 教授 (40213524)
【キーワード】高圧 / 超伝導 / 軌道秩序 / FeSe系高温超伝導 / MnP (他11件)
【概要】本研究では、高圧力を基軸とした、相転移点近傍で出現する超伝導の起源およびその周辺で出現する異常物性を明らかにすると共に新たな新奇物性探索をする事を研究目的として行った。これまで発見されていた圧力誘起超伝導物質の圧力相図を完成させると共に、その超伝導の起源についての知見を得た。また、いくつかの物質に置いて、新たな圧力誘起超伝導現象を発見し、その圧力相図を明らかにした。また鉄系超伝導物質に置いて、その...
❏圧力誘起相転移近傍の臨界現象の研究(12F02023)
【研究テーマ】物性Ⅱ(磁性・金属・低温)(実験)
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】上床 美也 東京大学, 物性研究所, 教授 (40213524)
【キーワード】高圧力 / 超伝導 / 強相関 / 圧力効果 / CaCu_3Ir_4O_<12> (他8件)
【概要】本研究では、強相関系物質等における多重極限環境（高圧・低温・高磁場）下での基礎物性研究を行う事を目的とし研究を行った。本年はCrAsにおいて圧力誘起超伝導現象を発見すると共に高圧装置の最適化を行い15GPa程度までの精密物性測定を可能とした。また、その他物質の研究を行った。 反強磁性CrAsの圧力誘起超伝導現象の発見：CrAsは、斜方晶MnP型の結晶構造を有する、反強磁性体（TN=265K）である...
【数物系科学】地球惑星科学：レーザー干渉計 ／超伝導を含む研究件
❏レーザー干渉計を用いた微小距離での重力法則の検証実験(21684010)
【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】安東 正樹 国立天文台, 重力波プロジェクト推進室, 准教授 (90313197)
【キーワード】重力 / 逆二乗則 / 重力波 / 捩れ振り子 / 余剰次元 (他9件)
【概要】本研究では,超伝導磁気浮上ねじれ振り子とレーザー干渉計を用いることで,これまでにない微小な力を測定する装置を構築し,それを用いて重力の逆二乗則の検証実験を行うことを目的とした.結果として,重力逆二乗則に対する上限値として,1mm程度の距離スケールで|α|<8という結果を得た.さらに,背景重力波の観測運転を行い,0.1Hz付近の周波数帯における新しい上限値を与えた. ...
❏超伝導を用いた低周波重力波検出器の開発(18684005)
【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】安東 正樹 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (90313197)
【キーワード】重力波 / 超電導 / 微小計測 / ねじれ振子 / レーザー干渉計 (他8件)
【概要】本研究では,超電導磁気浮上を利用した高感度ねじれ振子を開発し,それを用いて,0.1Hz付近の低周波数の重力波探査観測を行った.このような方式での重力波観測は他に例がない独自の研究である.また,本研究により,超電導磁気浮上による捩じれ振り子が,従来のワイヤーによるものと同等の性能を持つことが示された. ...
【数物系科学】地球惑星科学：物性実験 ／超伝導を含む研究件
❏原子層高温超伝導体を用いた高密度マヨラナ格子の創製への挑戦(22K18966)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2022-06-30 - 2025-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 教授 (30451818)
【キーワード】物性実験 / 表面界面 / 原子層物質 / 超伝導
【概要】
❏表面・極薄超伝導体の走査トンネルポテンショメトリ測定(16K13683)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 超薄膜 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面・界面物性 / 物性実験
【概要】本研究では空間分解可能な電気伝導測定を用いて、表面・極薄超伝導体の高い臨界電流の起源を解明することを最終目的とした。そのために、まず高品質の単一ユニットセル(1UC)超伝導FeSe超薄膜を作製する条件を探索した。そして基板を520℃で加熱しFeとSeを共蒸着することで、ドメインの大きい1UCFeSe薄膜を作製できることを走査トンネル顕微鏡(STM)観察により明らかにした。一方、5Kでの走査トンネル...
❏時間分解角度分解光電子分光による高温超伝導体のヒッグスモード観察(16K13829)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】近藤 猛 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40613310)
【キーワード】光電子分光 / 超伝導 / レーザー / 非平衡物性 / 非平衡物理 (他9件)
【概要】銅酸化物や鉄系超伝導体では、キャリア量によって、純粋な超伝導状態から、超伝導が擬ギャップ状態や電荷・スピン密度波と混在する特殊な状態まで実現するため、自発的対称性の破れに伴う励起モードを研究する格好の舞台を提供してくれる。我々は波数分解したスペクトルが得られる時間分解ARPESによる電子系ダイナミクスを研究した。超伝導とは無関係に長時間の緩和成分が観察され得ることを示し、「遅い緩和＝超伝導の再構成...
【数物系科学】地球惑星科学：ホール効果 ／超伝導を含む研究件
❏マイクロ波顕微鏡を用いた単一磁束量子ダイナミクスの実時間計測(20K20891)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2023-03-31
【研究代表者】前田 京剛 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (70183605)
【キーワード】マイクロ波顕微鏡 / フラックスフロー / ホール効果 / 鉄カルコゲナイド / BdG方程式 (他10件)
【概要】本研究は，摩擦によるエネルギー損失の減少を大目標とし，界面摩擦と同じダイナミクスに従う超伝導体磁束量子格子をモデル系として利用して問題攻略の糸口を探るのを大目的とする。具体的には，磁束量子が運動状態でも欠陥等のランダムネスや相互作用を通じて受ける複雑な動的ピン止め過程の詳細を理解することを目的として，マイクロ波顕微鏡を導入し，運動する磁束量子一本がピン止め中心との相互作用で周辺に引き起こす局所電流...
❏強相関電子系の電界効果とモットFETのプロトタイプ開発(15H02113)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】チタン酸ストロンチウム / 電界効果トランジスタ / ホール効果 / 近藤効果 / 強誘電 (他22件)
【概要】HfO2(20nm)/パリレン(6nm)の積層膜をゲートに用いてモットトランジスタの作製に成功したが、スイッチング速度が異常に遅かった。しかし「遅い素子」は脳型回路研究で重要であることを知り、SrTiO3 (STO)のFETで人工ニューロンとシナプスの作製を試みたところ、脳型回路研究に新分野を切り開く新概念素子が作製できた。低温でSTOの誘電率は急増するが強誘電転移は起きない。STO FETには低...
【数物系科学】地球惑星科学：キャップ構造 ／超伝導を含む研究件
❏マルチバンド鉄系超伝導体におけるBCS-BECクロスオーバーの研究(19H00649)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】超伝導 / ネマティシティ / 弾性抵抗 / 量子臨界点 / 上部臨界磁場 (他17件)
【概要】電子対形成による超伝導を記述したBardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理論を拡張して、粒子間引力を強くすることで分子化した束縛対のBose-Einstein凝縮(BEC)につながるBCS-BECクロスオーバー理論により、量子束縛状態の統一的理解に向けた枠組みが構築されつつある。本研究では、我々がクロスオーバー領域にあることを見出したFeSe系超伝導体について、熱力学的性質や磁...
❏精密比熱測定による量子臨界点近傍の超伝導異常物性の研究(25610096)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界現象 / 超伝導特性 / 準粒子励起 / 臨界磁場 / 反強磁性 (他18件)
【概要】絶対零度における相転移点である量子臨界点近傍では、金属の標準理論であるフェルミ液体論から逸脱した物性が観測され、しばしば非従来超伝導相が出現する。この超伝導と量子臨界揺らぎとの関連性を明らかにすることが重要な課題の一つである。我々は、鉄系超伝導体の微小純良単結晶試料での精密比熱測定により、量子臨界点近傍の超伝導状態における準粒子励起を調べた。その結果、超伝導転移における比熱の跳びから見積もられる有...
【数物系科学】地球惑星科学：相転移 ／超伝導を含む研究件
❏電子とプロトンが相関した単一分子種有機伝導体の物性制御(24340074)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】森 初果 東京大学, 物性研究所, 教授 (00334342)
【キーワード】分子性導体 / 水素結合 / 相関機能物性 / 重水素効果 / 相転移 (他15件)
【概要】水素結合は水や氷、DNAやタンパク質中などに存在し、静電的な相互作用で分子集団内外の形成に関わり、我々の生命や生活にとって必要不可欠な役割を果たす。これらの水素結合プロトン由来の「プロトン固体物性」は、電子が主役で電気伝導性や磁性を与える「電子固体物性」とは、従来、別個独立に研究されてきた。 本課題では、この「電子固体物性」に「プロトン固体物性」が連動した「電子ープロトン相関固体物性」の発現を目指...
❏圧力誘起超伝導体の高圧力下電子状態の解明と新奇超伝導の探索(21340092)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】上床 美也 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40213524)
【キーワード】高圧力 / 相転移 / キュービックアンビル / 圧力装置 / 静水圧 (他9件)
【概要】超高圧下でも高い静水圧性を発生出来るキュービックアンビル型圧力発生装置(CAC)を小型化した、パームCAC圧力発生装置を用いた諸物性測定を多重環境下、(0. 45 K、磁場5 T、圧力9GPa程度)で可能とした。極低温、磁場中で磁化および比熱を高圧下(2 GPa程度)で測定する事を可能とした。これらの本装置を用いた、様々な化合物の研究により、圧力誘起超伝導現象をはじめとしる新奇の諸物性を明らかにし...
❏超伝導関連物質における不定比酸素の秩序配置,配置変化動力学とその遷移金属種依存性(08454208)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】小國 正晴 東京工業大学, 理学部, 教授 (50144423)
【キーワード】過剰酸素 / 相転移 / ガラス転移 / 熱容量 / 抵抗率 (他11件)
【概要】La_2NiO_<4+δ>およびLa_2CuO_<4+δ>結晶は高温でともにK_2NiF_4構造を持ち,過剰酸素を持つ後者結晶の低温相で超伝導性が見いだされている。両結晶は酸素組成に不定比性を示し,過剰酸素の平均組成,配置構造,さらに配置変化速度は超伝導性にも関連して興味深く,両結晶系の熱容量測定,抵抗率測定,熱電能測定等を行った。 1.13〜500Kの温度範囲で精密熱測定...
【数物系科学】地球惑星科学：相分離 ／超伝導を含む研究件
❏遷移金属化合物表面における特異なスピン・電荷・軌道状態の分光研究(25400356)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】溝川 貴司 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90251397)
【キーワード】遷移金属化合物 / スピン・電荷・軌道 / 光電子分光 / Ｘ線吸収分光 / 表面・界面 (他21件)
【概要】リチウムイオン電池の正極材料として広く利用されているコバルト酸リチウムとその関連物質において、酸素1sＸ線吸収分光によって酸素2pホールが重要な役割を果たしていることを見出した。一方、三角格子を持つイリジウムテルライドでは、イリジウム5dホールとテルル5pホールが示すストライプ状の電荷・軌道秩序の性質をＸ線散乱および角度分解光電子分光によって解明し、さらに電荷・軌道秩序が抑制された超伝導相において...
❏強相関分子性導体の階層的電荷・スピン・格子ダイナミクスの研究(25287080)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】佐々木 孝彦 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20241565)
【キーワード】強相関電子系 / 分子性有機導体 / 電荷ガラス / 分子性固体 / 強相関系 (他12件)
【概要】本研究では，強相関電子系分子性導体に特徴的な電荷-スピン-格子自由度の複合的結合による“やわらかい強相関電子・格子系”で実現する新しい非線形電子誘電物性の創出，解明を目指した実験研究を行った． その結果，電子が配列秩序化した電荷秩序絶縁体状態（電荷固体），融解・液体化した良電気伝導状態（電荷液体）に加えて，電子が極めて遅い時間スケールのダイナミクスを有し，不均質に凍結した新しい電子状態（電荷ガラス...
❏コバルト系超伝導体の凝縮対対称性に対する最適化変分モンテカルロ法による研究(16540306)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】横山 寿敏 東北大学, 大学院理学研究科, 助手 (60212304)
【キーワード】コバルト系 / 超伝導対称性 / 三角格子 / 変分モンテカルロ法 / フラストレーション (他16件)
【概要】水和コバルト化合物超伝導体のモデルと考えられる単バンドの三角格子、及び関連が深い異方的三角格子の格子構造に対し、最適化変分モンテカルロ法をハバード型モデル及びその強相関モデルであるt-J型モデルに適用し、基底状態及び低温での性質を調べた。 主な結果としては、前年度の計算に引き続き、三角格子の単バンドモデルの結果を基に、コバルト系酸化物ではd軌道の縮退が重要であるという観点で、2バンドハバードモデル...
【数物系科学】地球惑星科学：磁気顕微鏡 ／超伝導を含む研究件
❏マルチゲート構造を持つ超伝導電界効果トランジスタの研究(21K04145)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】立木 実 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主幹研究員 (50318838)
【キーワード】超伝導 / 電界効果トランジスタ / 銅酸化物 / ダイヤモンド / 磁気顕微鏡
【概要】超伝導層/2次元正孔ガス(2DHG)層/超伝導層の3領域からなるダイヤモンド電界効果トランジスタ(FET)を世界で初めて作製し、ゲート電圧によるドレイン電流の変調効果を１K-10Kにおいて観測した。2DHGチャネルの微細化で、超伝導FETに発展できる基礎データ取得に成功した。超伝導チャネルの微細化でダメージ層が問題となっていたが、本年度は、エッチング側壁面の超伝導転移温度の低い面方位で常伝導化する...
❏SQUID-STM複合型顕微鏡の開発および新奇超伝導・磁性研究への応用(18H01167)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】下澤 雅明 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (40736162)
【キーワード】走査型SQUID顕微鏡 / 走査型トンネル顕微鏡 / 磁気トロイダルドメイン / 周波数依存性 / SQUID磁気顕微鏡 (他11件)
【概要】本研究では、開発した磁気顕微鏡を用いて電流誘起磁化を観測することで、強トロイダル金属UNi4Bにトロイダルドメインが存在することを明らかにした。具体的には、電流誘起ホール効果の測定から期待されている周波数依存性が電流誘起磁化にも現れることを利用して、アンペールの法則で生じる磁場と明確に分離することに成功した。その上で、測定位置を変えると、周波数依存性の振る舞いや信号の符号が変化することも分かった。...
【数物系科学】地球惑星科学：高圧 ／超伝導を含む研究件
❏相転移近傍で現れる新奇超伝導現象の研究(15H03681)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】上床 美也 東京大学, 物性研究所, 教授 (40213524)
【キーワード】高圧 / 超伝導 / 軌道秩序 / FeSe系高温超伝導 / MnP (他11件)
【概要】本研究では、高圧力を基軸とした、相転移点近傍で出現する超伝導の起源およびその周辺で出現する異常物性を明らかにすると共に新たな新奇物性探索をする事を研究目的として行った。これまで発見されていた圧力誘起超伝導物質の圧力相図を完成させると共に、その超伝導の起源についての知見を得た。また、いくつかの物質に置いて、新たな圧力誘起超伝導現象を発見し、その圧力相図を明らかにした。また鉄系超伝導物質に置いて、その...
❏新奇超伝導物質の探索とその圧力効果の研究(15F15023)
【研究テーマ】物性II(実験)
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2015-04-24 - 2017-03-31
【研究代表者】上床 美也 東京大学, 物性研究所, 教授 (40213524)
【キーワード】高圧 / 電荷秩序 / 超伝導
【概要】特別研究員として在任中、多くの試料についてその圧力効果の研究を行った。 （１）KFe2As2は、約15GPa以上で出現する圧力誘起正方晶相において、10K以上の高い超伝導転移温度を示すと報告されていたが、その真偽が疑われていた。本研究では、良質単結晶を用いた17GPaまでの圧力下において静水圧性を考慮した研究を行った。常圧における3K付近の超伝導転移温度は10GPaで消失した。さらに14GPa以上...
❏一軸方向加圧環境を含む高圧下NMR装置の開発と強相関電子系への適用(17340107)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】藤原 直樹 京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 准教授 (60272530)
【キーワード】高温超伝導 / 高圧測定 / 核磁気共鳴 / 強相関電子系 / 高圧 (他11件)
【概要】ピストンシリンダー型圧力セルにおいて4万気圧まで至達することに成功した。このセルを用いて圧力下で最適条件となる鉄砒素系高温超伝導体LaFeAsO_<1-x>F_xや、梯子格子銅酸化物Sr_2Ca_<12>Cu_<24>O_<41>のNMR測定を行い、超伝導転移点T_Cが高圧下で上昇する機構を解明した。 ...
【数物系科学】地球惑星科学：超薄膜 ／超伝導を含む研究件
❏表面・極薄超伝導体の走査トンネルポテンショメトリ測定(16K13683)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 超薄膜 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面・界面物性 / 物性実験
【概要】本研究では空間分解可能な電気伝導測定を用いて、表面・極薄超伝導体の高い臨界電流の起源を解明することを最終目的とした。そのために、まず高品質の単一ユニットセル(1UC)超伝導FeSe超薄膜を作製する条件を探索した。そして基板を520℃で加熱しFeとSeを共蒸着することで、ドメインの大きい1UCFeSe薄膜を作製できることを走査トンネル顕微鏡(STM)観察により明らかにした。一方、5Kでの走査トンネル...
❏鉄系超伝導体薄膜の作製方法開発と超伝導発現機構解明(16K17739)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】田縁 俊光 東京大学, 物性研究所, 助教 (10771090)
【キーワード】機械的剥離法 / 薄膜 / 超伝導 / 原子層超伝導 / 鉄系超伝導 (他8件)
【概要】機械的剥離を用いて原子層高温超伝導体の作製を実現することとその物理的特性評価を行うことを目的とした。本研究課題において、200 nm以下の結晶を機械的に剥離して電気抵抗測定を行う手法を確立した。また、イオン液体を用いた電気化学エッチングを行い、in-situでヘリウム温度までの低温電気抵抗測定を行うための横型クライオスタットを開発した。これによって液体を基板上に滴下するだけのデバイスを簡便に扱うこ...
❏走査プローブ顕微鏡による空間反転対称性の破れた表面超伝導体の特異な物性解明(15H05453)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 走査トンネル顕微鏡 / ラシュバ効果 / 物性実験 / 表面・界面 (他7件)
【概要】本研究ではSrTiO3(001)基板(STO)の表面超構造と、その上に成長させた単一ユニットセルFeSeの超伝導特性の関係を走査トンネル顕微鏡/分光測定を用いて調べた。反射高速電子回折観察を行いながらSTO基板の加熱温度を変化させることで、STOの表面超構造を2×1と√2×√2に作り分けることに成功した。さらにこの表面超構造が、上に成長させたFeSeを介して観察できることがわかり、超伝導ギャップの...
【数物系科学】天文学：銀河系 ／超伝導を含む研究件
❏テラヘルツ・ヘテロダインセンシングで探る銀河系星間ガスの相変化(14204013)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2002 - 2005
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】星形成 / サブミリ波 / 星間分子雲 / 銀河系 / 電波望遠鏡 (他9件)
【概要】本研究では、銀河系星間ガスの相変化を観測的に捉えることを念頭におき、以下の2つの研究を展開した。第一は、銀河系におけるプラズマ相を窒素イオンのスペクトル線(1.46THz)でトレースするためのテラヘルツ帯HEBミクサ受信機の開発であり、第二は中性炭素原子スペクトル線を用いた原子ガス相から分子ガス相への変化、即ち、星間分子雲の形成過程の研究である。 HEBミクサ受信機の開発では、国立天文台野辺山観測...
❏中性炭素原子サブミリ波スペクトル線の広域観測による星間分子雲形成過程の解明(11304010)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】テラヘルツ / サブミリ波 / 星間分子雲 / 銀河系 / 電波望遠鏡 (他10件)
【概要】本研究では、富士山頂サブミリ波望遠鏡を用いて中性炭素原子のサブミリ波輝線の広域観測を実現するために、超伝導受信機の低雑音化をすすめた。その結果、492GHz帯で受信機雑音温度120K(DSB)を実現した。また、809GHz帯の受信機の開発にも成功しNbを用いたものとしては世界最高レベルの580(DSB)を実現した。その上でこれらの受信機を富士山頂サブミリ波望遠鏡に搭載して観測を行なった。 本研究に...
【数物系科学】天文学：重力波 ／超伝導を含む研究件
❏レーザー干渉計を用いた微小距離での重力法則の検証実験(21684010)
【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】安東 正樹 国立天文台, 重力波プロジェクト推進室, 准教授 (90313197)
【キーワード】重力 / 逆二乗則 / 重力波 / 捩れ振り子 / 余剰次元 (他9件)
【概要】本研究では,超伝導磁気浮上ねじれ振り子とレーザー干渉計を用いることで,これまでにない微小な力を測定する装置を構築し,それを用いて重力の逆二乗則の検証実験を行うことを目的とした.結果として,重力逆二乗則に対する上限値として,1mm程度の距離スケールで|α|<8という結果を得た.さらに,背景重力波の観測運転を行い,0.1Hz付近の周波数帯における新しい上限値を与えた. ...
❏超伝導を用いた低周波重力波検出器の開発(18684005)
【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】安東 正樹 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (90313197)
【キーワード】重力波 / 超電導 / 微小計測 / ねじれ振子 / レーザー干渉計 (他8件)
【概要】本研究では,超電導磁気浮上を利用した高感度ねじれ振子を開発し,それを用いて,0.1Hz付近の低周波数の重力波探査観測を行った.このような方式での重力波観測は他に例がない独自の研究である.また,本研究により,超電導磁気浮上による捩じれ振り子が,従来のワイヤーによるものと同等の性能を持つことが示された. ...
【数物系科学】天文学：計算物理 ／超伝導を含む研究件
❏高次元データの次元圧縮によって実現する磁性と超伝導の第一原理計算(18H01158)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】大槻 純也 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 准教授 (60513877)
【キーワード】強相関電子系 / 磁性 / 超伝導 / 第一原理計算 / スパースモデリング (他12件)
【概要】強相関電子系化合物では、多数の電子がクーロン斥力によって強く相互作用しあうことで、磁性や超伝導などの実用的に有用な様々な機能物性が発現する。それらの物性を理解する上で、外場への応答を表す感受率が重要な役割を果たす。しかし、現実の強相関化合物に対する感受率の計算は、数値計算の難しさのために実現していない。本研究では、データ科学的な方法論を応用することで、強相関化合物の感受率計算の実現に向けた多くの進...
❏準周期系における非従来型強相関超伝導：非摂動論的アプローチによる解析(17K05536)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】古賀 昌久 東京工業大学, 理学院, 准教授 (90335373)
【キーワード】準結晶 / 磁性 / 六回対称黄金比タイル / ペンローズ格子 / 計算物理 (他6件)
【概要】2012年、強相関準結晶Au-Al-Yb 系において量子臨界性が観測されたことにより、強相関効果と準周期性の両方を取り扱うことが必要とされている。しかしながら、この準周期系に関する研究は、相関の無い系に関する解析が古くからなされているが、強相関効果についてはあまりなされていなかった。本研究「準周期系における非従来型強相関超伝導：非摂動論的アプローチによる解析」においては、相関効果によってもたらされ...
【数物系科学】天文学：中性炭素原子 ／超伝導を含む研究件
❏テラヘルツ・ヘテロダインセンシングで探る銀河系星間ガスの相変化(14204013)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2002 - 2005
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】星形成 / サブミリ波 / 星間分子雲 / 銀河系 / 電波望遠鏡 (他9件)
【概要】本研究では、銀河系星間ガスの相変化を観測的に捉えることを念頭におき、以下の2つの研究を展開した。第一は、銀河系におけるプラズマ相を窒素イオンのスペクトル線(1.46THz)でトレースするためのテラヘルツ帯HEBミクサ受信機の開発であり、第二は中性炭素原子スペクトル線を用いた原子ガス相から分子ガス相への変化、即ち、星間分子雲の形成過程の研究である。 HEBミクサ受信機の開発では、国立天文台野辺山観測...
❏中性炭素原子サブミリ波スペクトル線の広域観測による星間分子雲形成過程の解明(11304010)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】テラヘルツ / サブミリ波 / 星間分子雲 / 銀河系 / 電波望遠鏡 (他10件)
【概要】本研究では、富士山頂サブミリ波望遠鏡を用いて中性炭素原子のサブミリ波輝線の広域観測を実現するために、超伝導受信機の低雑音化をすすめた。その結果、492GHz帯で受信機雑音温度120K(DSB)を実現した。また、809GHz帯の受信機の開発にも成功しNbを用いたものとしては世界最高レベルの580(DSB)を実現した。その上でこれらの受信機を富士山頂サブミリ波望遠鏡に搭載して観測を行なった。 本研究に...
【数物系科学】天文学：ダスト ／超伝導を含む研究件
❏ミリ波サブミリ波帯輝線銀河の無バイアス探査に基づく隠された宇宙星形成史の研究(17H06130)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31
【研究代表者】河野 孝太郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80321587)
【キーワード】宇宙星形成史 / 銀河進化 / ダスト / ミリ波サブミリ波 / 超伝導検出器 (他7件)
【概要】研究4年次となる令和2年度は、オンチップ型超広帯域超伝導分光器という新しいコンセプトの観測装置を本格的な科学運用に投入することを目指し開発を進めた。特に、220GHzから440GHzという完全1オクターブの分光を実現するDESHIMA 2.0の設計・開発を進め、実際に観測運用に投入できるグレードの超伝導分光チップの製作に着手することができた。また、この分光器をチリで運用しているASTE望遠鏡に搭載...
❏ダストに覆われた巨大ブラックホールの成長過程の研究(17H01108)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】河野 孝太郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80321587)
【キーワード】巨大ブラックホール / ダスト / 超伝導 / ミリ波サブミリ波 / 爆発的星生成
【概要】本研究は、多量のダストに覆われた爆発的星形成銀河の中で成長する巨大ブラックホールを探査し、銀河と巨大ブラックホールの共進化過程を明らかにすることを目的として、次の2つの観測的研究を推進するものであった。(1) 従来のヘテロダイン分光システムと比較して数倍から数10倍に及ぶ広帯域を一挙に分光できる新しい概念の分光装置DESHIMAを開発し、サブミリ波望遠鏡ASTEに搭載して、サブミリ波で明るい爆発的...
❏超伝導共振器を使ったオンチップ型低分散超広帯域サブミリ波分光計の実証(25247019)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】河野 孝太郎 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (80321587)
【キーワード】超伝導 / 銀河形成・進化 / ダスト / ミリ波サブミリ波 / MKID (他7件)
【概要】ミリ波サブミリ波帯において、比較的低い分光解像度ながら、ヘテロダイン受信機と比較して格段に広い分光帯域の実現を目指した新しいコンセプトの分光システム DESHIMA の技術実証機の開発を行った。実験室における評価を経て、南米チリ・アタカマ砂漠において運用中のサブミリ波望遠鏡ASTEにDESHIMA技術実証機を搭載し、オリオン分子雲や系外銀河NGC253など複数の天体から信号を受信することに成功した...
【数物系科学】天文学：超伝導検出器 ／超伝導を含む研究件
❏次世代ミリ波・サブミリ波観測を実現する超伝導多素子アレイの開発(19K14736)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】木内 健司 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (00791071)
【キーワード】宇宙観測 / 超伝導検出器 / MKIDs / 天文観測 / 低温技術 (他13件)
【概要】将来の大型宇宙観測・天文観測実験では、数10万-100万の超伝導検出器による観測が予定されている。そのためには、大型基板にして基板100枚以上の検出器を生産する必要がある。この課題を解決するため、本研究では外部の半導体・MEMS素子作製工場に生産委託する形で超伝導力学的インダクタンス検出器（MKIDs）を開発した。 直径6インチ(150mm)基板および直径8インチ（200mm）基板を用いてMKID...
❏ミリ波サブミリ波帯輝線銀河の無バイアス探査に基づく隠された宇宙星形成史の研究(17H06130)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31
【研究代表者】河野 孝太郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80321587)
【キーワード】宇宙星形成史 / 銀河進化 / ダスト / ミリ波サブミリ波 / 超伝導検出器 (他7件)
【概要】研究4年次となる令和2年度は、オンチップ型超広帯域超伝導分光器という新しいコンセプトの観測装置を本格的な科学運用に投入することを目指し開発を進めた。特に、220GHzから440GHzという完全1オクターブの分光を実現するDESHIMA 2.0の設計・開発を進め、実際に観測運用に投入できるグレードの超伝導分光チップの製作に着手することができた。また、この分光器をチリで運用しているASTE望遠鏡に搭載...
【数物系科学】天文学：テラヘルツ ／超伝導を含む研究件
❏量子クエンチに基づく強相関電子系の新規量子相の探索(20K20343)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(開拓)
【研究期間】2020-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】島野 亮 東京大学, 低温科学研究センター, 教授 (40262042)
【キーワード】量子クエンチ / 非平衡 / 超伝導 / 電荷密度波 / 光誘起相転移 (他15件)
【概要】超伝導と電荷密度波(CDW)といった多重の秩序が競合共存する系を対象に、光学的量子クエンチの手法を用いて、新たな量子相の探究を行った。遷移金属ダイカルコゲナイド物質ではCDWの振幅モード励起を介した相転移を初めて実現した。鉄系超伝導体では、光照射により超伝導が増強することを非線形テラヘルツ分光から明瞭に実証した。ストライプ秩序を発現するLa214系銅酸化物高温超伝導体では、電荷秩序とスピン秩序、超...
❏高強度テラヘルツパルス技術による超伝導体のヒッグスモードの研究(15H05452)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】松永 隆佑 東京大学, 物性研究所, 准教授 (50615309)
【キーワード】光物性 / テラヘルツ / 超伝導 / ヒッグス機構 / テラヘルツ分光 (他6件)
【概要】超伝導における秩序パラメーターの揺らぎに相当する集団励起モード、いわゆるヒッグスモードの性質を、高強度テラヘルツパルスを用いた非線形光学応答を駆使して詳細に調べた。従来型s波超伝導体の非線形テラヘルツ応答にはヒッグスモードが支配的に寄与していることを証明し、BCS平均場近似を用いるとヒッグスモードの寄与を一縷しく過小評価してしまうことを示した。また強い定常電流下においてヒッグスモードが光学活性化し...
❏光による超伝導コヒーレンスの量子制御に関する研究(15H02102)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】島野 亮 東京大学, 低温センター, 教授 (40262042)
【キーワード】超伝導 / ヒッグスモード / 非平衡 / 超高速現象 / テラヘルツ (他17件)
【概要】本研究は光による超伝導マクロ波動関数の制御、超伝導コヒーレンスの制御を目的として、光パルスあるいはテラヘルツ(THz)波パルスによって励起された超伝導体の非平衡ダイナミクスを解明することを目指した。特に、秩序変数の振幅振動に相当するヒッグスモード、位相の振動に相当するジョセフソンプラズマといった集団励起に注目し、その実時間計測を通して、超伝導秩序変数のダイナミクスを調べた。ヒッグスモードと光との相...
【数物系科学】天文学：テラヘルツ分光 ／超伝導を含む研究件
❏高強度テラヘルツ波による遷移金属ダイカルコゲナイドの秩序変数操作と動的電子相制御(21K13860)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2021-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】吉川 尚孝 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (20819669)
【キーワード】テラヘルツ波 / 電荷密度波 / 遷移金属ダイカルコゲナイド / ２次元物質 / 超高速分光 (他7件)
【概要】2021年度は、超伝導と電荷密度波（CDW）を示す遷移金属ダイカルコゲナイド3R-TaSe2薄膜について、高強度テラヘルツ波によるCDWの抑制の機構を調べた。これまでに観測されたCDWの振幅モード励起による動的相転移は、熱平衡状態で発達しているCDW秩序の抑制を伴うと考えており、その実証を行ってメカニズムを明らかにするためである。この目的のために、励起に用いるテラヘルツ波を高強度化し、CDW振幅モ...
❏高強度中赤外光・テラヘルツ光を用いた競合秩序抑制による超伝導増強の研究(18H05846)
【研究テーマ】
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2018-08-24 - 2020-03-31
【研究代表者】吉川 尚孝 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (20819669)
【キーワード】テラヘルツ分光 / 鉄系超伝導 / 光誘起相転移 / 超伝導
【概要】本年度は、(1)テラヘルツ磁気光学分光によるFeSe薄膜のキャリアの性質の決定、(2)中赤外光ポンプーテラヘルツプローブによるFeSeのキャリアダイナミクスの研究を行った。 本研究の目的は、中赤外光を用いてバンド間遷移やフォノンを選択的に励起することでFeSeの相制御を実現することであり、そのためにキャリアの基本的な性質を理解する必要がある。磁気光学分光はキャリアのパラメーターを独立に決めることが...
❏高強度テラヘルツパルス技術による超伝導体のヒッグスモードの研究(15H05452)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】松永 隆佑 東京大学, 物性研究所, 准教授 (50615309)
【キーワード】光物性 / テラヘルツ / 超伝導 / ヒッグス機構 / テラヘルツ分光 (他6件)
【概要】超伝導における秩序パラメーターの揺らぎに相当する集団励起モード、いわゆるヒッグスモードの性質を、高強度テラヘルツパルスを用いた非線形光学応答を駆使して詳細に調べた。従来型s波超伝導体の非線形テラヘルツ応答にはヒッグスモードが支配的に寄与していることを証明し、BCS平均場近似を用いるとヒッグスモードの寄与を一縷しく過小評価してしまうことを示した。また強い定常電流下においてヒッグスモードが光学活性化し...
【数物系科学】天文学：磁場 ／超伝導を含む研究件
❏超安定パルス磁場を用いた強磁場NMRとラマン分光(18H01163)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】小濱 芳允 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90447524)
【キーワード】磁場 / 磁性 / NMR / ラマン分光 / 比熱 (他13件)
【概要】本研究では、強い磁場下で起きる新たな物理現象を探索した。 ここでは核磁気共鳴（NMR）そしてラマン分光というパルス強磁場下での測定が難しかった研究手法を開発した。これにより５０Tを超えるパルス強磁場領域でのNMRスペクトル測定やスピン-格子緩和時間(T1)測定などが可能となった。特にパルス磁場下でのT1測定は世界で初めての研究成果であり、注目に値する。ラマン分光についても、将来的なパルス磁場下測定...
❏高磁場は動物細胞を不老不死化へと変化させるか(13878182)
【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】正田 誠 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (70023489)
【キーワード】超電導 / 真核細胞 / 酵母 / マウス白血病細胞 / 繊維芽細胞 (他11件)
【概要】1.マウスの白血病細胞、(p338)およびチャイニーズハムスター線維芽細胞(v79)を用い7テスラ定常磁場のもとで増殖の変化を実測した。フローサイトメトリーによるDNAの分布を測定したが特に高磁場下で顕著な差が生じなかった。抗ガン剤、ブレオマイシンの様々な濃度にさらしたところブレオマイシンに対する感受性に差が生じた。 2.酵母をOD=1まで増殖させ、その後H2_O_2ストレス下において、この細胞を...
❏磁場閉じ込め核融合炉の液体金属沸騰冷却に関する基礎的研究(02808039)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1990 - 1991
【研究代表者】高橋 実 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助手 (90171529)
【キーワード】核融合 / 液体金属 / 沸騰 / MHD / 磁場 (他10件)
【概要】磁場閉じ込め核融合炉の第一壁・ブランケットの液体金属沸騰冷却の基礎研究として、液体金属の沸騰気泡挙動と熱伝達特性を解明することを目的としている。 はじめに、鉛直円筒容器内の純水銀の水平平板におけるプ-ル飽和核沸騰に対して、水平磁場を与えた場合の沸騰気泡特性を2針電極プロ-ブを用いて調べた。実験条件は、系圧力0.026、0.1MPa、最大熱流束250kW/m^2、最高磁束密度0.85テスラである。そ...
【数物系科学】天文学：ミリ波・サブミリ波 ／超伝導を含む研究件
❏次世代ミリ波・サブミリ波観測を実現する超伝導多素子アレイの開発(19K14736)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】木内 健司 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (00791071)
【キーワード】宇宙観測 / 超伝導検出器 / MKIDs / 天文観測 / 低温技術 (他13件)
【概要】将来の大型宇宙観測・天文観測実験では、数10万-100万の超伝導検出器による観測が予定されている。そのためには、大型基板にして基板100枚以上の検出器を生産する必要がある。この課題を解決するため、本研究では外部の半導体・MEMS素子作製工場に生産委託する形で超伝導力学的インダクタンス検出器（MKIDs）を開発した。 直径6インチ(150mm)基板および直径8インチ（200mm）基板を用いてMKID...
❏ミリ波サブミリ波帯輝線銀河の無バイアス探査に基づく隠された宇宙星形成史の研究(17H06130)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31
【研究代表者】河野 孝太郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80321587)
【キーワード】宇宙星形成史 / 銀河進化 / ダスト / ミリ波サブミリ波 / 超伝導検出器 (他7件)
【概要】研究4年次となる令和2年度は、オンチップ型超広帯域超伝導分光器という新しいコンセプトの観測装置を本格的な科学運用に投入することを目指し開発を進めた。特に、220GHzから440GHzという完全1オクターブの分光を実現するDESHIMA 2.0の設計・開発を進め、実際に観測運用に投入できるグレードの超伝導分光チップの製作に着手することができた。また、この分光器をチリで運用しているASTE望遠鏡に搭載...
❏ダストに覆われた巨大ブラックホールの成長過程の研究(17H01108)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】河野 孝太郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80321587)
【キーワード】巨大ブラックホール / ダスト / 超伝導 / ミリ波サブミリ波 / 爆発的星生成
【概要】本研究は、多量のダストに覆われた爆発的星形成銀河の中で成長する巨大ブラックホールを探査し、銀河と巨大ブラックホールの共進化過程を明らかにすることを目的として、次の2つの観測的研究を推進するものであった。(1) 従来のヘテロダイン分光システムと比較して数倍から数10倍に及ぶ広帯域を一挙に分光できる新しい概念の分光装置DESHIMAを開発し、サブミリ波望遠鏡ASTEに搭載して、サブミリ波で明るい爆発的...
【数物系科学】天文学：電波天文学 ／超伝導を含む研究件
❏超伝導共振器を使ったオンチップ型低分散超広帯域サブミリ波分光計の実証(25247019)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】河野 孝太郎 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (80321587)
【キーワード】超伝導 / 銀河形成・進化 / ダスト / ミリ波サブミリ波 / MKID (他7件)
【概要】ミリ波サブミリ波帯において、比較的低い分光解像度ながら、ヘテロダイン受信機と比較して格段に広い分光帯域の実現を目指した新しいコンセプトの分光システム DESHIMA の技術実証機の開発を行った。実験室における評価を経て、南米チリ・アタカマ砂漠において運用中のサブミリ波望遠鏡ASTEにDESHIMA技術実証機を搭載し、オリオン分子雲や系外銀河NGC253など複数の天体から信号を受信することに成功した...
❏複合冷却機構を利用した新しいテラヘルツ帯HEBミクサの開発(21244014)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】電波天文学 / サブミリ波 / テラヘルツ波 / 星形成 / 超伝導 (他6件)
【概要】超伝導ホットエレクトロン・ボロメータ(HEB)ミクサは、テラヘルツ帯における高感度ヘテロタイン検出素子として、世界的に活発な開発・研究が展開されている。これまで、拡散冷却型と格子冷却型の2つが提案され、それぞれに別な超伝導物質を用いた開発が進められてきた。なかでも、NbNを超伝導物質に用いた格子冷却型HEBミクサが一定の成功を収めており、Herschel宇宙望遠鏡などでの応用が始まりつつある。しか...
❏中性炭素原子サブミリ波スペクトル線の広域観測による星間分子雲形成過程の解明(11304010)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】テラヘルツ / サブミリ波 / 星間分子雲 / 銀河系 / 電波望遠鏡 (他10件)
【概要】本研究では、富士山頂サブミリ波望遠鏡を用いて中性炭素原子のサブミリ波輝線の広域観測を実現するために、超伝導受信機の低雑音化をすすめた。その結果、492GHz帯で受信機雑音温度120K(DSB)を実現した。また、809GHz帯の受信機の開発にも成功しNbを用いたものとしては世界最高レベルの580(DSB)を実現した。その上でこれらの受信機を富士山頂サブミリ波望遠鏡に搭載して観測を行なった。 本研究に...
【数物系科学】天文学：電波望遠鏡 ／超伝導を含む研究件
❏テラヘルツ・ヘテロダインセンシングで探る銀河系星間ガスの相変化(14204013)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2002 - 2005
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】星形成 / サブミリ波 / 星間分子雲 / 銀河系 / 電波望遠鏡 (他9件)
【概要】本研究では、銀河系星間ガスの相変化を観測的に捉えることを念頭におき、以下の2つの研究を展開した。第一は、銀河系におけるプラズマ相を窒素イオンのスペクトル線(1.46THz)でトレースするためのテラヘルツ帯HEBミクサ受信機の開発であり、第二は中性炭素原子スペクトル線を用いた原子ガス相から分子ガス相への変化、即ち、星間分子雲の形成過程の研究である。 HEBミクサ受信機の開発では、国立天文台野辺山観測...
❏中性炭素原子サブミリ波スペクトル線の広域観測による星間分子雲形成過程の解明(11304010)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】テラヘルツ / サブミリ波 / 星間分子雲 / 銀河系 / 電波望遠鏡 (他10件)
【概要】本研究では、富士山頂サブミリ波望遠鏡を用いて中性炭素原子のサブミリ波輝線の広域観測を実現するために、超伝導受信機の低雑音化をすすめた。その結果、492GHz帯で受信機雑音温度120K(DSB)を実現した。また、809GHz帯の受信機の開発にも成功しNbを用いたものとしては世界最高レベルの580(DSB)を実現した。その上でこれらの受信機を富士山頂サブミリ波望遠鏡に搭載して観測を行なった。 本研究に...
【数物系科学】天文学：サブミリ波 ／超伝導を含む研究件
❏複合冷却機構を利用した新しいテラヘルツ帯HEBミクサの開発(21244014)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】電波天文学 / サブミリ波 / テラヘルツ波 / 星形成 / 超伝導 (他6件)
【概要】超伝導ホットエレクトロン・ボロメータ(HEB)ミクサは、テラヘルツ帯における高感度ヘテロタイン検出素子として、世界的に活発な開発・研究が展開されている。これまで、拡散冷却型と格子冷却型の2つが提案され、それぞれに別な超伝導物質を用いた開発が進められてきた。なかでも、NbNを超伝導物質に用いた格子冷却型HEBミクサが一定の成功を収めており、Herschel宇宙望遠鏡などでの応用が始まりつつある。しか...
❏テラヘルツ・ヘテロダインセンシングで探る銀河系星間ガスの相変化(14204013)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2002 - 2005
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】星形成 / サブミリ波 / 星間分子雲 / 銀河系 / 電波望遠鏡 (他9件)
【概要】本研究では、銀河系星間ガスの相変化を観測的に捉えることを念頭におき、以下の2つの研究を展開した。第一は、銀河系におけるプラズマ相を窒素イオンのスペクトル線(1.46THz)でトレースするためのテラヘルツ帯HEBミクサ受信機の開発であり、第二は中性炭素原子スペクトル線を用いた原子ガス相から分子ガス相への変化、即ち、星間分子雲の形成過程の研究である。 HEBミクサ受信機の開発では、国立天文台野辺山観測...
❏中性炭素原子サブミリ波スペクトル線の広域観測による星間分子雲形成過程の解明(11304010)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】テラヘルツ / サブミリ波 / 星間分子雲 / 銀河系 / 電波望遠鏡 (他10件)
【概要】本研究では、富士山頂サブミリ波望遠鏡を用いて中性炭素原子のサブミリ波輝線の広域観測を実現するために、超伝導受信機の低雑音化をすすめた。その結果、492GHz帯で受信機雑音温度120K(DSB)を実現した。また、809GHz帯の受信機の開発にも成功しNbを用いたものとしては世界最高レベルの580(DSB)を実現した。その上でこれらの受信機を富士山頂サブミリ波望遠鏡に搭載して観測を行なった。 本研究に...
【数物系科学】天文学：星間化学 ／超伝導を含む研究件
❏複合冷却機構を利用した新しいテラヘルツ帯HEBミクサの開発(21244014)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】電波天文学 / サブミリ波 / テラヘルツ波 / 星形成 / 超伝導 (他6件)
【概要】超伝導ホットエレクトロン・ボロメータ(HEB)ミクサは、テラヘルツ帯における高感度ヘテロタイン検出素子として、世界的に活発な開発・研究が展開されている。これまで、拡散冷却型と格子冷却型の2つが提案され、それぞれに別な超伝導物質を用いた開発が進められてきた。なかでも、NbNを超伝導物質に用いた格子冷却型HEBミクサが一定の成功を収めており、Herschel宇宙望遠鏡などでの応用が始まりつつある。しか...
❏中性炭素原子サブミリ波スペクトル線の広域観測による星間分子雲形成過程の解明(11304010)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】テラヘルツ / サブミリ波 / 星間分子雲 / 銀河系 / 電波望遠鏡 (他10件)
【概要】本研究では、富士山頂サブミリ波望遠鏡を用いて中性炭素原子のサブミリ波輝線の広域観測を実現するために、超伝導受信機の低雑音化をすすめた。その結果、492GHz帯で受信機雑音温度120K(DSB)を実現した。また、809GHz帯の受信機の開発にも成功しNbを用いたものとしては世界最高レベルの580(DSB)を実現した。その上でこれらの受信機を富士山頂サブミリ波望遠鏡に搭載して観測を行なった。 本研究に...
【数物系科学】天文学：星間分子雲 ／超伝導を含む研究件
❏テラヘルツ・ヘテロダインセンシングで探る銀河系星間ガスの相変化(14204013)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2002 - 2005
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】星形成 / サブミリ波 / 星間分子雲 / 銀河系 / 電波望遠鏡 (他9件)
【概要】本研究では、銀河系星間ガスの相変化を観測的に捉えることを念頭におき、以下の2つの研究を展開した。第一は、銀河系におけるプラズマ相を窒素イオンのスペクトル線(1.46THz)でトレースするためのテラヘルツ帯HEBミクサ受信機の開発であり、第二は中性炭素原子スペクトル線を用いた原子ガス相から分子ガス相への変化、即ち、星間分子雲の形成過程の研究である。 HEBミクサ受信機の開発では、国立天文台野辺山観測...
❏中性炭素原子サブミリ波スペクトル線の広域観測による星間分子雲形成過程の解明(11304010)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1999 - 2001
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】テラヘルツ / サブミリ波 / 星間分子雲 / 銀河系 / 電波望遠鏡 (他10件)
【概要】本研究では、富士山頂サブミリ波望遠鏡を用いて中性炭素原子のサブミリ波輝線の広域観測を実現するために、超伝導受信機の低雑音化をすすめた。その結果、492GHz帯で受信機雑音温度120K(DSB)を実現した。また、809GHz帯の受信機の開発にも成功しNbを用いたものとしては世界最高レベルの580(DSB)を実現した。その上でこれらの受信機を富士山頂サブミリ波望遠鏡に搭載して観測を行なった。 本研究に...
【数物系科学】天文学：星形成 ／超伝導を含む研究件
❏複合冷却機構を利用した新しいテラヘルツ帯HEBミクサの開発(21244014)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】電波天文学 / サブミリ波 / テラヘルツ波 / 星形成 / 超伝導 (他6件)
【概要】超伝導ホットエレクトロン・ボロメータ(HEB)ミクサは、テラヘルツ帯における高感度ヘテロタイン検出素子として、世界的に活発な開発・研究が展開されている。これまで、拡散冷却型と格子冷却型の2つが提案され、それぞれに別な超伝導物質を用いた開発が進められてきた。なかでも、NbNを超伝導物質に用いた格子冷却型HEBミクサが一定の成功を収めており、Herschel宇宙望遠鏡などでの応用が始まりつつある。しか...
❏テラヘルツ・ヘテロダインセンシングで探る銀河系星間ガスの相変化(14204013)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2002 - 2005
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】星形成 / サブミリ波 / 星間分子雲 / 銀河系 / 電波望遠鏡 (他9件)
【概要】本研究では、銀河系星間ガスの相変化を観測的に捉えることを念頭におき、以下の2つの研究を展開した。第一は、銀河系におけるプラズマ相を窒素イオンのスペクトル線(1.46THz)でトレースするためのテラヘルツ帯HEBミクサ受信機の開発であり、第二は中性炭素原子スペクトル線を用いた原子ガス相から分子ガス相への変化、即ち、星間分子雲の形成過程の研究である。 HEBミクサ受信機の開発では、国立天文台野辺山観測...
【化学】材料化学：二次元電子 ／超伝導を含む研究件
❏LaAlO3/SrTiO3ヘテロ構造の原子スケール電子状態(26246022)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物表面 / 界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ペロブスカイト (他21件)
【概要】遷移金属酸化物は、通常の半導体には見られない多彩な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で...
❏透明酸化物の微細構造における量子物性の開拓(20685013)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10344722)
【キーワード】電子・磁気デバイス / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 量子ホール効果 / 超伝導 (他11件)
【概要】環境にやさしい透明酸化物半導体を用いてクリーンな二次元電子系を作りだし,電界効果超伝導スイッチングや分数量子ホール効果の観測に成功した.これらは量子化された複合粒子どうしの静電的な相互作用に基づく現象であり,革新的コンピュータの基盤となり得るものである.本研究で用いた材料は,従来の半導体に比べて電子間の相互作用が強い.本研究の延長にさらにエキゾチックな物性が発現することが期待される. ...
【化学】材料化学：化学ドーピング ／超伝導を含む研究件
❏高分子超伝導の実現(20K20562)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(開拓)
【研究期間】2020-07-30 - 2023-03-31
【研究代表者】渡邉 峻一郎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (40716718)
【キーワード】高分子 / 超伝導 / 低温物性 / 化学ドーピング
【概要】本研究では、パイ共役系高分子において、固体中の電子相転移である超伝導転移を実現を目指した物質科学の研究を遂行した。無機凝縮系固体材料における超伝導は100年に渡り固体物理学の主役 であり、実験・理論の両側面から精力的に研究されている。様々な高温超伝導体が開発され、超電導リニアや量子アニーラ型コンピュータなどに応用されつつあ る。実施者は独自の材料設計及び電子状態の制御手法を用いて、室温で金属的な基...
❏多環縮合パイ電子系超伝導体の研究(22244045)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】久保園 芳博 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (80221935)
【キーワード】超伝導 / 金属ドーピング / フェナセン系有機分子 / グラフェン / グラファイト (他23件)
【概要】多環縮合炭化水素分子固体に対して、アルカリ金属原子を挿入することによる超伝導相の作製と、電界効果によって電気的な特性を制御することを目指した。アルカリ金属原子の挿入のためには、通常の高温加熱法のほかに、液体アンモニア法、電気化学的な手法を用いた。また、金属ドーピングならびに電界効果、電気化学金属ドーピングについては、有機芳香族系をグラフェン、グラファイト系、さらに、二次元層状無機物質にも拡張した。...
【化学】複合化学：液晶 ／超伝導を含む研究件
❏変分問題と非線形の世界・液晶解析を主題として(07354001)
【研究テーマ】解析学
【研究種目】総合研究(B)
【研究期間】1995
【研究代表者】菊地 紀夫 慶応義塾大学, 理工学部, 教授 (80090041)
【キーワード】液晶 / 超伝導 / 非線形波動 / 多変数変分問題 / 特異点解析 (他8件)
【概要】物質科学に深くかかわる多変数変分問題の一般臨界点解析することを目標にして,液晶の数理・数値解析を主題として取り上げました。特に焦点を明確にするために,代表者の提案した離散流を通してのmorse流の構成及びそれによる臨界点への接近を数理,数値の両面から試み,幾つかの成果が得られました。この方法は初期関数から始めて変分汎関数を導入し,その最小化関数を求めることを逐次行うことに特徴があり,この構成法を追...
❏変分問題と大域解析学(06640268)
【研究テーマ】解析学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1994
【研究代表者】菊池 紀夫 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (80090041)
【キーワード】変分問題 / 大域解析学 / モ-ス流 / 正則性 / 調和写像 (他8件)
【概要】研究代表者を中心にして、調和写像型変分問題のモ-ス流の構成問題を扱った。構成法を構築することが当研究の目的の一つであったが、モ-ス流が線形熱型方程式系で規定される場合に、モ-ス流の構成及びその正則性について成果が得られた。ソポレフ空間上で、初期写像から始めて、変分汎関数列を帰納的に導入、それらに汎数関数の最小化写像を用いて離散モ-ス流を構成し、その極限としてモ-ス流をとらえるという方法への一つの道...
【化学】複合化学：イオン液体 ／超伝導を含む研究件
❏電気化学界面を用いた強い電場下での新物質合成(21H01038)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】上野 和紀 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10396509)
【キーワード】新物質合成 / 超伝導 / 電気化学界面 / イオン液体 / 薄膜
【概要】本研究は新物質合成の新しい手法としての電解液と固体の電気化学界面に着目し、その場での新物質や新物性を開発しようとするものである。そのために、（１）計算科学の手法をもちいた物質の安定性のエネルギー的な評価、および電気化学界面の分子動力学法による安定性の評価（２）元素単体でできた二次元物質を用いた高性能なトランジスタの実現、(3)超伝導体を中心とする遷移金属化合物薄膜研究を行ってきた。 （１）の計算に...
❏イオン液体合成法による新しい超伝導体・フラストレート磁性体の開発(16K13831)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】廣井 善二 東京大学, 物性研究所, 教授 (30192719)
【キーワード】物質開発 / 超伝導 / 磁気フラストレーション / イオン液体合成 / 水熱合成 (他13件)
【概要】強相関電子系における物質探索にブレークスルーを目指して，イオン液体合成法や水熱合成法により新しい超伝導体やフラストレート磁性体の合成を行った．超伝導が報告されているがその詳細は全く分かっていないTe4[BixCl4]を合成してその物性を評価したが、超伝導性の確認には至らなかった。一方、水熱合成法を駆使して、新しいカゴメ格子反強磁性体CdCu3(OH)6(NO3)2・H2O (CdK)の単結晶育成に...
❏電界誘起による酸化物単結晶材料での新規超伝導の発現(21686002)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】上野 和紀 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (10396509)
【キーワード】超伝導 / 電界効果トランジスタ / 酸化物エレクトロニクス / イオン液体
【概要】酸化物半導体KTaO_3は不純物元素の固溶限が小さく、化学的なキャリアドーピングが難しい材料である。我々はKTaO_3単結晶に電気二重層トランジスタを作成し、高濃度のキャリアドーピングと超伝導の発現を試みた。イオン液体を用いたデバイス構造の開発により化学的手法の10倍を超える高濃度のキャリアを誘起した。その結果、低温まで金属伝導を示すとともに極低温45mK以下でゼロ抵抗状態となる超伝導を発現した。...
【総合理工】ナノ・マイクロ科学：カイラル超伝導 ／超伝導を含む研究件
❏スピン3重項カイラルp波超伝導中の特異な磁束量子渦の研究(15K17708)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】永合 祐輔 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (50623435)
【キーワード】カイラル超伝導 / 磁束量子渦 / メゾスコピック系 / 超伝導量子干渉計 / 低温物性 (他6件)
【概要】本研究では、Sr2RuO4(SRO)におけるスピン3重項カイラルp波超伝導性に起因した特異な磁束渦状態を解明するため、マイクロSQUIDとSRO微小片を用いた磁化測定デバイスを作製し、以下の実験結果を得た。 1.カイラル超伝導性の影響を示唆するような2種類の異なる磁束渦誘起信号を観測。2. 面内磁場印加下で磁化測定を行い、半整数磁束渦の可能性を示唆する信号を観測。3. SRO-Ru共晶微小片におけ...
❏微小カイラル超伝導体のエッジ電流による磁化のSQUID測定(25390046)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】石黒 亮輔 日本女子大学, 理学部, 准教授 (40433312)
【キーワード】SQUID / 超伝導 / FIB / 磁束量子 / メゾスコピック (他20件)
【概要】本研究では超伝導の磁束量子などの微小磁区構造検出可能なマイクロ～ナノSQUID による局所磁場観測システムの開発と、開発した局所磁場観測システムを用いたSr2RuO4のカイラルエッジ電流の検出等によるカイラルP波スピン三重項超伝導体の実験的な証明の二点を主な目的とした。 本研究ではアルミ、ニオブ、集束イオンビームアシスト蒸着法によるタングステン超伝導薄膜を用いたSQUIDによる局所磁場観測システム...
【総合理工】応用物理学：分子性導体 ／超伝導を含む研究件
❏強相関分子性導体の階層的電荷・スピン・格子ダイナミクスの研究(25287080)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】佐々木 孝彦 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20241565)
【キーワード】強相関電子系 / 分子性有機導体 / 電荷ガラス / 分子性固体 / 強相関系 (他12件)
【概要】本研究では，強相関電子系分子性導体に特徴的な電荷-スピン-格子自由度の複合的結合による“やわらかい強相関電子・格子系”で実現する新しい非線形電子誘電物性の創出，解明を目指した実験研究を行った． その結果，電子が配列秩序化した電荷秩序絶縁体状態（電荷固体），融解・液体化した良電気伝導状態（電荷液体）に加えて，電子が極めて遅い時間スケールのダイナミクスを有し，不均質に凍結した新しい電子状態（電荷ガラス...
❏分子性物質の可制御性を用いた領域横断型研究と境界領域の物性開拓(25220709)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】鹿野田 一司 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20194946)
【キーワード】分子性導体 / 強相関電子系 / 誘電物性 / 電荷ガラス / Dirac電子系 (他14件)
【概要】我々は、分子性物質の構造的な可制御性を利用することで、誘電性、伝導性、磁性、半導体といった既成の学問分野の境界領域に潜む未知の物性を発掘し、物質科学における新たな研究の潮流を創出することを目指した。その結果、電子移動型強誘電体における新奇な電気的/磁気的励起の発見、電子系におけるガラス形成の学理構築、質量ゼロのDirac電子系における特異な電子相関効果の発見、スピン液体と金属状態の共存状態の発見等...
❏電子とプロトンが相関した単一分子種有機伝導体の物性制御(24340074)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】森 初果 東京大学, 物性研究所, 教授 (00334342)
【キーワード】分子性導体 / 水素結合 / 相関機能物性 / 重水素効果 / 相転移 (他15件)
【概要】水素結合は水や氷、DNAやタンパク質中などに存在し、静電的な相互作用で分子集団内外の形成に関わり、我々の生命や生活にとって必要不可欠な役割を果たす。これらの水素結合プロトン由来の「プロトン固体物性」は、電子が主役で電気伝導性や磁性を与える「電子固体物性」とは、従来、別個独立に研究されてきた。 本課題では、この「電子固体物性」に「プロトン固体物性」が連動した「電子ープロトン相関固体物性」の発現を目指...
【総合理工】応用物理学：原子層物質 ／超伝導を含む研究件
❏中区分13:物性物理学およびその関連分野(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】超伝導
【研究期間】カルコゲナイド
【研究代表者】原子層物質
【キーワード】界面超伝導
【概要】
❏量子クエンチに基づく強相関電子系の新規量子相の探索(20K20343)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(開拓)
【研究期間】2020-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】島野 亮 東京大学, 低温科学研究センター, 教授 (40262042)
【キーワード】量子クエンチ / 非平衡 / 超伝導 / 電荷密度波 / 光誘起相転移 (他15件)
【概要】超伝導と電荷密度波(CDW)といった多重の秩序が競合共存する系を対象に、光学的量子クエンチの手法を用いて、新たな量子相の探究を行った。遷移金属ダイカルコゲナイド物質ではCDWの振幅モード励起を介した相転移を初めて実現した。鉄系超伝導体では、光照射により超伝導が増強することを非線形テラヘルツ分光から明瞭に実証した。ストライプ秩序を発現するLa214系銅酸化物高温超伝導体では、電荷秩序とスピン秩序、超...
❏水素修飾で実現する高転移温度を持つ原子層超伝導体(18K18732)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2023-03-31
【研究代表者】秋山 了太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40633962)
【キーワード】超伝導 / カルコゲナイド / 原子層物質 / 界面超伝導 / 薄膜 (他16件)
【概要】本研究では、二次元超伝導FeSeについてその薄膜の作製と電気伝導による評価によって超伝導 の性質を調査するものである。具体的には、FeSe/SrTiO3(STO)の界面が超伝導特性に重要であると考えられているため、STO表面におけるデバイ振動数を増加させれば超伝導転移温度Tc を増大させることができるのではと考えた。方法としては軽い元素の水素を修飾することによって界面のデバイ振動数を増加させること...
【総合理工】応用物理学：幾何学的フラストレーション ／超伝導を含む研究件
❏赤外分光測定による電荷秩序系有機導体の電荷グラス・電荷液体状態の研究(26800173)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】橋本 顕一郎 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00634982)
【キーワード】電荷秩序 / 電荷ガラス / 幾何学的フラストレーション / 有機導体 / 光学伝導度 (他9件)
【概要】本研究では、低温で電荷ガラス状態を示す二次元三角格子系有機導体において光学伝導度測定を行い、電荷ガラス状態特有の電荷揺らぎに起因した特異な集団励起が10 meV付近の低エネルギー領域に現れることを見出した。また、一次元ダイマーモット絶縁体の圧力下光学伝導度測定を高輝度放射光施設SPring-8において行い、圧力印加によりダイマー内の電荷揺らぎが増大し、この系で観測される高い転移温度をもった圧力誘起...
❏強相関電子系における新しい量子液体(18684020)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】中辻 知 東京大学, 物性研究所, 准教授 (70362431)
【キーワード】非フェルミ液体 / 超伝導 / スピン液体 / スピングラス / 重い電子系 (他16件)
【概要】新しい量子液体として超伝導、非フェルミ液体、スピン液体を取り上げ、以下の研究を行ってきた。 (1)新物質β-YbA1B_4を開発し、純良単結晶の育成に成功し、この物質がYb化合物の重い電子系として初の超伝導体であり、転移点直上で明瞭な非フェルミ液体性を示すことを明らかにした。超伝導特性からスピン揺らぎによる異方的超伝導が示唆される。 (2)三角格子磁性体NiGa_2S_4については自らの物質合成と...
【総合理工】応用物理学：磁場侵入長 ／超伝導を含む研究件
❏マルチバンド鉄系超伝導体におけるBCS-BECクロスオーバーの研究(19H00649)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】超伝導 / ネマティシティ / 弾性抵抗 / 量子臨界点 / 上部臨界磁場 (他17件)
【概要】電子対形成による超伝導を記述したBardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理論を拡張して、粒子間引力を強くすることで分子化した束縛対のBose-Einstein凝縮(BEC)につながるBCS-BECクロスオーバー理論により、量子束縛状態の統一的理解に向けた枠組みが構築されつつある。本研究では、我々がクロスオーバー領域にあることを見出したFeSe系超伝導体について、熱力学的性質や磁...
❏精密比熱測定による量子臨界点近傍の超伝導異常物性の研究(25610096)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界現象 / 超伝導特性 / 準粒子励起 / 臨界磁場 / 反強磁性 (他18件)
【概要】絶対零度における相転移点である量子臨界点近傍では、金属の標準理論であるフェルミ液体論から逸脱した物性が観測され、しばしば非従来超伝導相が出現する。この超伝導と量子臨界揺らぎとの関連性を明らかにすることが重要な課題の一つである。我々は、鉄系超伝導体の微小純良単結晶試料での精密比熱測定により、量子臨界点近傍の超伝導状態における準粒子励起を調べた。その結果、超伝導転移における比熱の跳びから見積もられる有...
【総合理工】応用物理学：強相関 ／超伝導を含む研究件
❏圧力誘起相転移近傍の臨界現象の研究(12F02023)
【研究テーマ】物性Ⅱ(磁性・金属・低温)(実験)
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】上床 美也 東京大学, 物性研究所, 教授 (40213524)
【キーワード】高圧力 / 超伝導 / 強相関 / 圧力効果 / CaCu_3Ir_4O_<12> (他8件)
【概要】本研究では、強相関系物質等における多重極限環境（高圧・低温・高磁場）下での基礎物性研究を行う事を目的とし研究を行った。本年はCrAsにおいて圧力誘起超伝導現象を発見すると共に高圧装置の最適化を行い15GPa程度までの精密物性測定を可能とした。また、その他物質の研究を行った。 反強磁性CrAsの圧力誘起超伝導現象の発見：CrAsは、斜方晶MnP型の結晶構造を有する、反強磁性体（TN=265K）である...
❏圧力誘起超伝導体の高圧力下電子状態の解明と新奇超伝導の探索(21340092)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】上床 美也 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40213524)
【キーワード】高圧力 / 相転移 / キュービックアンビル / 圧力装置 / 静水圧 (他9件)
【概要】超高圧下でも高い静水圧性を発生出来るキュービックアンビル型圧力発生装置(CAC)を小型化した、パームCAC圧力発生装置を用いた諸物性測定を多重環境下、(0. 45 K、磁場5 T、圧力9GPa程度)で可能とした。極低温、磁場中で磁化および比熱を高圧下(2 GPa程度)で測定する事を可能とした。これらの本装置を用いた、様々な化合物の研究により、圧力誘起超伝導現象をはじめとしる新奇の諸物性を明らかにし...
❏極低温・超高圧発生装置の開発と強相関物質における精密物性測定の研究(16204022)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2004 - 2007
【研究代表者】上床 美也 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40213524)
【キーワード】キュービックアンビルセル / ダイヤモンドアンビルセル / ピストンシリンダーセル / 高圧力発生装置 / 圧力誘起相転移 (他12件)
【概要】高圧力を用いた低温物性研究では、圧力を物理パラメーターとして、種々の低温物性測定が行われ、圧力誘起の超伝導、磁気秩序、金属-絶縁体転移などの圧力誘起相転移現象の起源の解明を主目的としている。これまでに多くの研究成果が報告されているが、その発生起源についてはあまり明らかとなっていない。これは、これまで、静水圧性の良い測定があまり行われず再現性の良い報告があまりなされていないことに起因している。これを...
【総合理工】応用物理学：分子性固体 ／超伝導を含む研究件
❏強相関絶縁層が挿入された新型層状有機超伝導体における新奇な電子状態の探索(16K05436)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】川本 正 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (60323789)
【キーワード】超伝導 / 結晶構造 / 電荷秩序 / モット絶縁体 / 強相関電子系 (他7件)
【概要】ドナーとアニオンの組成比が1:1である真性モット絶縁体(BEDT-TTF)TaF6の基底状態がネール温度10 Kの反強磁性絶縁体であることを明らかにした。(BEDT-TTF)2TaF6に複数存在する多形の構造と電子状態も明らかにした。特にkappa型では歪んだ三角格子のダイマーモット絶縁体であるにも関わらず、スピン液体の可能性を見出した。強相関絶縁層をもつ層状超伝導体(EtDTET)(TCNQ)の...
❏強相関分子性導体の階層的電荷・スピン・格子ダイナミクスの研究(25287080)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】佐々木 孝彦 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20241565)
【キーワード】強相関電子系 / 分子性有機導体 / 電荷ガラス / 分子性固体 / 強相関系 (他12件)
【概要】本研究では，強相関電子系分子性導体に特徴的な電荷-スピン-格子自由度の複合的結合による“やわらかい強相関電子・格子系”で実現する新しい非線形電子誘電物性の創出，解明を目指した実験研究を行った． その結果，電子が配列秩序化した電荷秩序絶縁体状態（電荷固体），融解・液体化した良電気伝導状態（電荷液体）に加えて，電子が極めて遅い時間スケールのダイナミクスを有し，不均質に凍結した新しい電子状態（電荷ガラス...
❏微小単結晶量子磁性体の極低温超高感度磁化測定(24340075)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】榊原 俊郎 東京大学, 物性研究所, 教授 (70162287)
【キーワード】量子スピン系 / 強相関電子系 / 量子相転移 / 超伝導 / 磁化測定 (他9件)
【概要】低次元量子スピン物質や強相関物質などの純良単結晶試料は、微小な結晶としてしか得られないことが多い。本研究課題では、研究代表者がこれまで開発してきた極低温磁化測定装置を、微小結晶試料の測定に対応できるように従来比で100倍高感度化した。この装置による主要な成果は、（１）スピン1/2の一次元ハイゼンベルグ反強磁性体CuPzN単結晶の低温磁化の磁場温度依存性が厳密解と高い精度で一致することを検証、（２）...
【総合理工】応用物理学：2次元物質 ／超伝導を含む研究件
❏高強度テラヘルツ波による遷移金属ダイカルコゲナイドの秩序変数操作と動的電子相制御(21K13860)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2021-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】吉川 尚孝 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (20819669)
【キーワード】テラヘルツ波 / 電荷密度波 / 遷移金属ダイカルコゲナイド / ２次元物質 / 超高速分光 (他7件)
【概要】2021年度は、超伝導と電荷密度波（CDW）を示す遷移金属ダイカルコゲナイド3R-TaSe2薄膜について、高強度テラヘルツ波によるCDWの抑制の機構を調べた。これまでに観測されたCDWの振幅モード励起による動的相転移は、熱平衡状態で発達しているCDW秩序の抑制を伴うと考えており、その実証を行ってメカニズムを明らかにするためである。この目的のために、励起に用いるテラヘルツ波を高強度化し、CDW振幅モ...
❏水素修飾で実現する高転移温度を持つ原子層超伝導体(18K18732)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2023-03-31
【研究代表者】秋山 了太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40633962)
【キーワード】超伝導 / カルコゲナイド / 原子層物質 / 界面超伝導 / 薄膜 (他16件)
【概要】本研究では、二次元超伝導FeSeについてその薄膜の作製と電気伝導による評価によって超伝導 の性質を調査するものである。具体的には、FeSe/SrTiO3(STO)の界面が超伝導特性に重要であると考えられているため、STO表面におけるデバイ振動数を増加させれば超伝導転移温度Tc を増大させることができるのではと考えた。方法としては軽い元素の水素を修飾することによって界面のデバイ振動数を増加させること...
【総合理工】応用物理学：動的平均場法 ／超伝導を含む研究件
❏物質設計を見据えた強相関理論の構築(21H01041)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】大槻 純也 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 准教授 (60513877)
【キーワード】強相関電子系 / 磁性 / 超伝導 / 第一原理計算 / 多極子秩序 (他7件)
【概要】本研究では、磁性や超伝導などの機能物性を第一原理的に記述する実用的な理論の構築を目指して、動的平均場法（DMFT法）によって強相関効果を考慮した第一原理計算法（DFT+DMFT法）の発展とその応用に取り組む。全研究期間を通した研究計画は、DFT+DMFT法に関連した理論構築とその適用範囲を検証する“基礎”と適用限界の範囲で強相関化合物の物質設計に応用する“応用”に分かれる。本年度は基礎に関する以下...
❏高次元データの次元圧縮によって実現する磁性と超伝導の第一原理計算(18H01158)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】大槻 純也 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 准教授 (60513877)
【キーワード】強相関電子系 / 磁性 / 超伝導 / 第一原理計算 / スパースモデリング (他12件)
【概要】強相関電子系化合物では、多数の電子がクーロン斥力によって強く相互作用しあうことで、磁性や超伝導などの実用的に有用な様々な機能物性が発現する。それらの物性を理解する上で、外場への応答を表す感受率が重要な役割を果たす。しかし、現実の強相関化合物に対する感受率の計算は、数値計算の難しさのために実現していない。本研究では、データ科学的な方法論を応用することで、強相関化合物の感受率計算の実現に向けた多くの進...
【総合理工】応用物理学：動的平均場理論 ／超伝導を含む研究件
❏高次元データの次元圧縮によって実現する磁性と超伝導の第一原理計算(18H01158)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】大槻 純也 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 准教授 (60513877)
【キーワード】強相関電子系 / 磁性 / 超伝導 / 第一原理計算 / スパースモデリング (他12件)
【概要】強相関電子系化合物では、多数の電子がクーロン斥力によって強く相互作用しあうことで、磁性や超伝導などの実用的に有用な様々な機能物性が発現する。それらの物性を理解する上で、外場への応答を表す感受率が重要な役割を果たす。しかし、現実の強相関化合物に対する感受率の計算は、数値計算の難しさのために実現していない。本研究では、データ科学的な方法論を応用することで、強相関化合物の感受率計算の実現に向けた多くの進...
❏複合量子相関系における光誘起超伝導と非平衡相転移の理論(25800192)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】辻 直人 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (90647752)
【キーワード】超伝導 / 動的平均場理論 / 非平衡 / 光誘起超伝導 / 光誘起相転移
【概要】電子格子相互作用が強く働いた系において、超伝導と電荷秩序が共存する超固体相、および量子臨界点が存在することを明らかにした。非平衡動的平均場理論を用いて電子格子系の非平衡ダイナミクスを解析し、超伝導状態においてヒッグスモードと呼ばれる集団振幅モード以外にフォノンの振動と混成した新たな集団振幅モードが存在することを示した。超伝導体に振動電場がかかったときに、超伝導秩序パラメーターの振幅が振動電場の周波...
【総合理工】応用物理学：空間反転対称性 ／超伝導を含む研究件
❏パイロクロア酸化物を舞台とする5d多極子の遍歴－局在現象の解明(18H01169)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】廣井 善二 東京大学, 物性研究所, 教授 (30192719)
【キーワード】スピン軌道結合金属 / スピン結合軌道金属 / 多極子秩序 / パイロクロア酸化物 / 空間反転対称性 (他6件)
【概要】Cd2Re2O7はスピン軌道結合金属の候補であり、スピン軌道相互作用に由来するフェルミ液体不安定性から空間反転対称性を破る相転移が現れ、２つの低温相はスピン分裂したフェルミ面を有する遍歴奇パリティ多極子秩序状態にあると考えられている。本研究では(001)表面をもつ良質な単結晶を育成し、異方的応力印加による正方晶ドメイン制御に成功した。シングルドメイン結晶を用いた電気抵抗測定から、25%もの大きな異...
❏重い電子の人工制御(25220710)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】重い電子 / 非従来型超伝導 / 量子臨界点 / 界面 / スピン密度波 (他25件)
【概要】重い電子系化合物の人工制御、特に重い電子系化合物CeCoIn5、CeRhIn5を含む様々な人工超格子を作製し、量子臨界点の研究や新奇な超伝導状態の研究を行った。特にd波超伝導体CeCoIn5を含むトリコロール超格子により、空間反転対称性の破れを人工的に制御することに成功し。さらにCeCoIn5とスピン密度波化合物CeRhIn5を原子層単位で、積層成長させた人工超格子を作製し、圧力をかけることにより...
【総合理工】応用物理学：トポロジカル物質 ／超伝導を含む研究件
❏高速抵抗測定でプローブする遍歴電子系の超強磁場物性(20K20892)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2022-03-31
【研究代表者】小濱 芳允 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90447524)
【キーワード】強磁場 / 遍歴磁性 / 局在遍歴 / 電気抵抗 / 超音波 (他17件)
【概要】本研究では、近年発生可能となった１２００テスラ級超強磁場を有効活用すべく、同様の超強磁場で作動する測定手法を開発した。これは電子物性を調査する良い方法である電気抵抗測定手法を２種類、対称性を議論できる超音波測定手法の開発である。更に、３００テスラほどの磁場をより簡便に発生できる、シングルターン法による磁場発生技術も開発した。 超強磁場領域での技術開発に加え、１００テスラとやや弱い磁場であるが、繰り...
❏運動量にロックされたスピン分極を持つ物質における電子構造の解明と新現象の探索(15H03683)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】石坂 香子 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20376651)
【キーワード】スピン軌道相互作用 / トポロジカル物質 / 光電子分光 / トポロジカル表面状態 / 電荷密度波 (他8件)
【概要】固体中の電子に働く相対論効果であるスピン軌道相互作用は、トポロジカル絶縁体やスピントロニクス機能を創出する鍵となっており、新しい量子状態や電気磁気効果を開拓するうえで注目されている。本研究では、固体中の電子のエネルギー、運動量、およびスピンを分解して測定できるスピン分解角度分解光電子分光という手法を用いることにより、超伝導体やトポロジカル半金属の候補物質の電子構造とスピン軌道相互作用の役割を解明し...
【総合理工】応用物理学：電子格子相互作用 ／超伝導を含む研究件
❏フーリエ変換時間分解ARPESによる電子-格子相互作用の解明(19H01818)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】岡崎 浩三 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40372528)
【キーワード】時間分解光電子分光 / 光誘起相転移 / コヒーレントフォノン / 非平衡電子状態 / 励起子絶縁体 (他10件)
【概要】時間・角度分解光電子分光、特にコヒーレントフォノン励起による光電子強度の振動をエネルギー-運動量空間にマップする周波数領域角度分解光電子分光(frequency domain angle-resolved photoemission spectroscopy, FDARPES)を用いることにより、様々な物質における光励起後の非平衡電子状態を明らかにした。光誘起相転移を示す物質において、光励起によっ...
❏高圧力制御による励起子凝縮と超伝導の研究(18H01172)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】松林 和幸 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10451890)
【キーワード】励起子 / 圧力誘起超伝導 / 半導体-半金属転移 / 超伝導 / 圧力効果 (他8件)
【概要】本研究では、励起子絶縁体の有力な候補物質である擬1次元物質Ta2NiSe5に対して、包括的な圧力-温度相図を実験的に初めて明らかにした。特に高圧半金属相では、電子-格子相互作用が関与した部分ギャップが出現することを見出し、そのギャップが消失する圧力近傍で超伝導が出現することが明らかにした。また、半導体-半金属転移近傍に位置するBiS2系層状化合物において圧力誘起超伝導を発見し、Ta2NiSe5と類...
❏強相関物質における格子自由度の役割解明とフォノンがもたらす機能物性の探索(17K14336)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】野村 悠祐 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (20793756)
【キーワード】電子格子相互作用 / 機械学習 / ニッケル酸化物 / 物質デザイン / 超伝導 (他12件)
【概要】磁性や超伝導などの様々な機能物性を示す強相関物質においては、電子自由度がフォノン(格子振動)自由度と密接に絡み合って物性を発現する。これまで電子自由度が作り出す非自明な物性は盛んに研究されているが、強相関物質におけるフォノンの役割に関しては未解明な部分が多い。本研究の目的は、強相関系における電子とフォノン自由度の絡み合いの理解を進展させることであった。本研究では、機械学習を用いた強力な電子格子結合...
【総合理工】応用物理学：有機伝導体 ／超伝導を含む研究件
❏層状有機伝導体における三角格子構造の異方性と電子状態の解明(20K03856)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】川本 正 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (60323789)
【キーワード】有機伝導体 / モット絶縁体 / 電荷秩序 / 反強磁性 / 超伝導 (他6件)
【概要】ドナーとアニオンが1:1組成でドナーがユニフォームスタック構造をもつ、真性モット絶縁体(BEDT-TTF)TaF6の多形体構造を見出した。ドナー分子が分子短軸方向にスライドしながらスタックするbeta''構造に近いが、スタック間にアニオンが存在するためスタック間の相互作用がほとんどない構造となっている。バンド計算の結果は極めて1次元性の強いことを示している。電気抵抗が温度を下げると...
❏不整合格子系有機超伝導体における反強磁性絶縁相と超伝導相の研究(19740202)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】川本 正 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (60323789)
【キーワード】有機伝導体 / 不整合格子 / 反強磁性 / 超伝導 / バンド充填率 (他10件)
【概要】不整合格子系有機超伝導体のなかで、常圧では金属.絶縁体転移を示す物質(MDT-TS)(AuI_2)_<0.441>の反強磁性絶縁相が50Kという高いネール温度、6.9Tという高いフロップ磁場を有することを実験的に明らかにした。また、超伝導相は1.0-1.8GPaの広い圧力領域で存在し、1.27GPaで転移温度は最高の4.9Kを示すことを実験的に明らかにした。これらの結果から、当初の目的...
【総合理工】応用物理学：有機導体 ／超伝導を含む研究件
❏赤外分光測定による電荷秩序系有機導体の電荷グラス・電荷液体状態の研究(26800173)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】橋本 顕一郎 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00634982)
【キーワード】電荷秩序 / 電荷ガラス / 幾何学的フラストレーション / 有機導体 / 光学伝導度 (他9件)
【概要】本研究では、低温で電荷ガラス状態を示す二次元三角格子系有機導体において光学伝導度測定を行い、電荷ガラス状態特有の電荷揺らぎに起因した特異な集団励起が10 meV付近の低エネルギー領域に現れることを見出した。また、一次元ダイマーモット絶縁体の圧力下光学伝導度測定を高輝度放射光施設SPring-8において行い、圧力印加によりダイマー内の電荷揺らぎが増大し、この系で観測される高い転移温度をもった圧力誘起...
❏分子性物質の可制御性を用いた領域横断型研究と境界領域の物性開拓(25220709)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】鹿野田 一司 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20194946)
【キーワード】分子性導体 / 強相関電子系 / 誘電物性 / 電荷ガラス / Dirac電子系 (他14件)
【概要】我々は、分子性物質の構造的な可制御性を利用することで、誘電性、伝導性、磁性、半導体といった既成の学問分野の境界領域に潜む未知の物性を発掘し、物質科学における新たな研究の潮流を創出することを目指した。その結果、電子移動型強誘電体における新奇な電気的/磁気的励起の発見、電子系におけるガラス形成の学理構築、質量ゼロのDirac電子系における特異な電子相関効果の発見、スピン液体と金属状態の共存状態の発見等...
❏スピン揺らぎと電荷揺らぎが絡み合う新しい電子相の開拓(20244055)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】鹿野田 一司 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20194946)
【キーワード】有機導体 / 強相関電子系 / 核磁気共鳴法 / 電子輸送特性 / モット転移 (他10件)
【概要】電荷揺らぎとスピン揺らぎが織り成す新しい電子相を探索する目的で、モット転移近傍に位置する三角格子有機伝導物質を調べた結果、電荷とスピンの双方においてモット転移が非従来型の臨界性を示すこと、さらに、スピンフラストレーションの強さがモット絶縁相においてスピン状態を決め(反強磁性/スピン液体)、金属相において擬ギャップの有無や超伝導転移温度、およびモット転移の強弱に決定的な影響を及ぼすことを明らかにした...
【総合理工】応用物理学：パイロクロア酸化物 ／超伝導を含む研究件
❏パイロクロア酸化物を舞台とする5d多極子の遍歴－局在現象の解明(18H01169)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】廣井 善二 東京大学, 物性研究所, 教授 (30192719)
【キーワード】スピン軌道結合金属 / スピン結合軌道金属 / 多極子秩序 / パイロクロア酸化物 / 空間反転対称性 (他6件)
【概要】Cd2Re2O7はスピン軌道結合金属の候補であり、スピン軌道相互作用に由来するフェルミ液体不安定性から空間反転対称性を破る相転移が現れ、２つの低温相はスピン分裂したフェルミ面を有する遍歴奇パリティ多極子秩序状態にあると考えられている。本研究では(001)表面をもつ良質な単結晶を育成し、異方的応力印加による正方晶ドメイン制御に成功した。シングルドメイン結晶を用いた電気抵抗測定から、25%もの大きな異...
❏βパイロクロア酸化物におけるラットリング現象の解明と新物質探索(22340092)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】廣井 善二 東京大学, 物性研究所, 教授 (30192719)
【キーワード】ラットリング / 超伝導 / カゴ状化合物 / 電子格子相互作用 / 籠状化合物 (他9件)
【概要】ラットリングとは、比較的大きな原子のカゴに閉じこめられた小さな原子（イオン）の振動であり、その非調和性による異常に大きな振幅のために周りの伝導電子と強く相互作用する。この電子ｰラットリング相互作用を通して強結合超伝導や電子の有効質量増強が起こる。本研究ではその典型物質としてβパイロクロア酸化物に着目し、単結晶試料作製、構造解析、物性測定を通して、ラットリング現象の本質を明らかにした。 ...
❏高圧下精密熱測定によるカゴ状超伝導・熱電物質のラットリングの体積依存性の研究(21540363)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】梅尾 和則 広島大学, 自然科学研究支援開発センター, 准教授 (10223596)
【キーワード】低温物性 / 物性実験 / 超電導材料・素子 / 高圧力物性 / 高圧力 (他11件)
【概要】カゴ状化合物Kos_2O_6はT_c=9. 6 Kで超伝導を, T_p=7. 5Kで比熱に1次転移的なピークを示す。これらの異常な物性とゲスト原子(K)の振幅の大きな非調和振動との関係を調べるため,高圧下比熱測定を行った。その結果, T-pは僅か200気圧という低圧で消失することを世界で初めて明らかにした。また, T_cは常圧から0. 02 GPaまでの加圧で9.65Kから9.80Kまで急上昇した...
【総合理工】応用物理学：走査型トンネル顕微鏡(STM) ／超伝導を含む研究件
❏SQUID-STM複合型顕微鏡の開発および新奇超伝導・磁性研究への応用(18H01167)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】下澤 雅明 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (40736162)
【キーワード】走査型SQUID顕微鏡 / 走査型トンネル顕微鏡 / 磁気トロイダルドメイン / 周波数依存性 / SQUID磁気顕微鏡 (他11件)
【概要】本研究では、開発した磁気顕微鏡を用いて電流誘起磁化を観測することで、強トロイダル金属UNi4Bにトロイダルドメインが存在することを明らかにした。具体的には、電流誘起ホール効果の測定から期待されている周波数依存性が電流誘起磁化にも現れることを利用して、アンペールの法則で生じる磁場と明確に分離することに成功した。その上で、測定位置を変えると、周波数依存性の振る舞いや信号の符号が変化することも分かった。...
❏表面・極薄超伝導体の走査トンネルポテンショメトリ測定(16K13683)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 超薄膜 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面・界面物性 / 物性実験
【概要】本研究では空間分解可能な電気伝導測定を用いて、表面・極薄超伝導体の高い臨界電流の起源を解明することを最終目的とした。そのために、まず高品質の単一ユニットセル(1UC)超伝導FeSe超薄膜を作製する条件を探索した。そして基板を520℃で加熱しFeとSeを共蒸着することで、ドメインの大きい1UCFeSe薄膜を作製できることを走査トンネル顕微鏡(STM)観察により明らかにした。一方、5Kでの走査トンネル...
❏走査プローブ顕微鏡による空間反転対称性の破れた表面超伝導体の特異な物性解明(15H05453)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 走査トンネル顕微鏡 / ラシュバ効果 / 物性実験 / 表面・界面 (他7件)
【概要】本研究ではSrTiO3(001)基板(STO)の表面超構造と、その上に成長させた単一ユニットセルFeSeの超伝導特性の関係を走査トンネル顕微鏡/分光測定を用いて調べた。反射高速電子回折観察を行いながらSTO基板の加熱温度を変化させることで、STOの表面超構造を2×1と√2×√2に作り分けることに成功した。さらにこの表面超構造が、上に成長させたFeSeを介して観察できることがわかり、超伝導ギャップの...
【総合理工】応用物理学：磁性体 ／超伝導を含む研究件
❏SQUID-STM複合型顕微鏡の開発および新奇超伝導・磁性研究への応用(18H01167)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】下澤 雅明 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (40736162)
【キーワード】走査型SQUID顕微鏡 / 走査型トンネル顕微鏡 / 磁気トロイダルドメイン / 周波数依存性 / SQUID磁気顕微鏡 (他11件)
【概要】本研究では、開発した磁気顕微鏡を用いて電流誘起磁化を観測することで、強トロイダル金属UNi4Bにトロイダルドメインが存在することを明らかにした。具体的には、電流誘起ホール効果の測定から期待されている周波数依存性が電流誘起磁化にも現れることを利用して、アンペールの法則で生じる磁場と明確に分離することに成功した。その上で、測定位置を変えると、周波数依存性の振る舞いや信号の符号が変化することも分かった。...
❏絶縁体極薄膜中の新奇機能探索(18H01700)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平松 秀典 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (80598136)
【キーワード】磁性体 / 超伝導 / 半導体 / 極薄膜 / トランジスタ
【概要】本研究課題では、特徴的な結晶構造を有する電子相関の強い「絶縁体」（※絶縁体＝ギャップが開いているものすべてとする）化合物に着目し、それらの高品質な試料への高濃度キャリアドープによって、主に下記2点の新しい電子・磁気機能の発現を達成した。1. 絶縁体硫化物SrHfS3へのp型＆n型キャリアドープと緑色発光 2. ZrCuSiAs型SmFeAsOへの高濃度キャリアドープと48ケルビンの高温超伝導 ...
【総合理工】応用物理学：メゾスコピック超伝導 ／超伝導を含む研究件
❏微小カイラル超伝導体のエッジ電流による磁化のSQUID測定(25390046)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】石黒 亮輔 日本女子大学, 理学部, 准教授 (40433312)
【キーワード】SQUID / 超伝導 / FIB / 磁束量子 / メゾスコピック (他20件)
【概要】本研究では超伝導の磁束量子などの微小磁区構造検出可能なマイクロ～ナノSQUID による局所磁場観測システムの開発と、開発した局所磁場観測システムを用いたSr2RuO4のカイラルエッジ電流の検出等によるカイラルP波スピン三重項超伝導体の実験的な証明の二点を主な目的とした。 本研究ではアルミ、ニオブ、集束イオンビームアシスト蒸着法によるタングステン超伝導薄膜を用いたSQUIDによる局所磁場観測システム...
❏ナノサイズ超伝導体中の量子渦糸と近接効果の実空間観察(21360018)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 准教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 走査トンネル分光 / メゾスコピック超伝導 / 薄膜超伝導 / 量子化磁束 (他9件)
【概要】励起状態でプロトン移動する化合物群を対象とし、固相で強く発光する新規な有機発光材料開発に向けた研究を行い、(1)強く発光する固体発光材料の新しい設計指針として、コンホメーション固定による無輻射失活抑制が有効、(2)プロトン移動後の基底・励起状態に対する置換基の電子効果の違いに基づき、多様な発光色を示す新規な有機発光材料を開発、(3)集積構造の違いを利用し、熱や加圧などの外部刺激で発光色変換が可能な...
【総合理工】応用物理学：表面・界面 ／超伝導を含む研究件
❏原子層高温超伝導体を用いた高密度マヨラナ格子の創製への挑戦(22K18966)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2022-06-30 - 2025-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 教授 (30451818)
【キーワード】物性実験 / 表面界面 / 原子層物質 / 超伝導
【概要】
❏走査プローブ顕微鏡による空間反転対称性の破れた表面超伝導体の特異な物性解明(15H05453)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 走査トンネル顕微鏡 / ラシュバ効果 / 物性実験 / 表面・界面 (他7件)
【概要】本研究ではSrTiO3(001)基板(STO)の表面超構造と、その上に成長させた単一ユニットセルFeSeの超伝導特性の関係を走査トンネル顕微鏡/分光測定を用いて調べた。反射高速電子回折観察を行いながらSTO基板の加熱温度を変化させることで、STOの表面超構造を2×1と√2×√2に作り分けることに成功した。さらにこの表面超構造が、上に成長させたFeSeを介して観察できることがわかり、超伝導ギャップの...
❏LaAlO3/SrTiO3ヘテロ構造の原子スケール電子状態(26246022)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物表面 / 界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ペロブスカイト (他21件)
【概要】遷移金属酸化物は、通常の半導体には見られない多彩な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で...
【総合理工】応用物理学：ラシュバ効果 ／超伝導を含む研究件
❏磁性体との相互作用を用いた単原子層ラシュバ型超伝導体に対する研究(19H01849)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】岡本 徹 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (60245371)
【キーワード】ラシュバ効果 / 超伝導
【概要】Pbなどの超薄膜において、Rashba相互作用がもたらす新奇な２次元超伝導相が実現されていることを検証するための有力な方法の一つとして、近接させた磁性体の影響を調べることが考えられる。特に、スピンフィルターとなる強磁性体層を配置した障壁を介してトンネル結合させたPb超薄膜の２層構造試料を用いることにより、スピン三重項成分からの寄与を選択的に取り出すことが期待できる。前年度までの研究において、障壁層...
❏走査プローブ顕微鏡による空間反転対称性の破れた表面超伝導体の特異な物性解明(15H05453)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 走査トンネル顕微鏡 / ラシュバ効果 / 物性実験 / 表面・界面 (他7件)
【概要】本研究ではSrTiO3(001)基板(STO)の表面超構造と、その上に成長させた単一ユニットセルFeSeの超伝導特性の関係を走査トンネル顕微鏡/分光測定を用いて調べた。反射高速電子回折観察を行いながらSTO基板の加熱温度を変化させることで、STOの表面超構造を2×1と√2×√2に作り分けることに成功した。さらにこの表面超構造が、上に成長させたFeSeを介して観察できることがわかり、超伝導ギャップの...
❏走査トンネル顕微鏡による超伝導強磁性体界面での近接効果に関する研究(25286055)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 准教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 近接効果 / ２次元超伝導 / 強磁性薄膜 / ラシュバ効果 (他8件)
【概要】常伝導金属を超伝導体に接触させると、超伝導ライクな性質が接触界面近傍に現れる。走査トンネル顕微鏡による局所トンネル分光の機能を生かして、誘起された超伝導特性およびその空間分布を評価し、欠陥構造や電子状態による影響を明らかにした。 ２次元金属層における近接効果による研究では、原子層ステップ構造が超伝導特性に大いに影響を与えること見出された。超伝導の拡がりを遮断するとともに、ステップと界面間では増強さ...
【工学】材料工学：拡散接合 ／超伝導を含む研究件
❏高温超伝導セラミックスの液相拡散接合(11650735)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】鈴村 暁男 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80114875)
【キーワード】超伝導 / セラミックス / 液相拡散接合 / インサート材 / 臨界温度 (他9件)
【概要】酸化物系超伝導材料のうち、臨界温度T_cが90K級のYBa_2Cu_3O_<7-x>系(Y系)超伝導材料は、最も一般的であり実用化が期待されている。実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、特に焼結バルク体の接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。脆性なセラミック超伝導バルク体を接合するためには、接合界面に軟質層あるいは液層を介在させることが望ましいが、...
❏高温超伝導セラミックスと金属の液相拡散接合(06452333)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】鈴村 暁男 東京工業大学, 工学部, 教授 (80114875)
【キーワード】超伝導 / セラミックス / 拡散接合 / インサート材 / 臨界温度(T_C) (他11件)
【概要】酸化物系超伝導材料の実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。本研究では臨界温度T_Cが90K級のYBa_2Cu_3O_<7-X>系超伝導材料について、まず酸化銀添加の焼結性及び超伝導特性への影響を調べるため、焼結体の臨界温度Tc・臨界電流密度Jcの測定、及び密度変化・組織観察及びX線回折試験等を行った。つぎに超伝...
❏高温超伝導セラミックスの拡散接合(04452285)
【研究テーマ】溶接工学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1992 - 1993
【研究代表者】鈴村 暁男 東京工業大学, 工学部, 教授 (80114875)
【キーワード】超伝導 / セラミックス / 拡散接合 / インサート材 / 臨界温度(Tc) (他10件)
【概要】酸化物系超伝導材料のうち臨界温度Tcが90K級のY-Ba-Cu-O系超伝導材料は、最も一般的であり実用化が期待されている。実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。本研究では、まずセラミック高温超伝導体を作製し、得られた超伝導体同士の拡散接合を行った。接合継手に対し、せん断強度試験・組織観察及びX線回折試験等を行った。また示差...
【工学】材料工学：臨界温度(T_C) ／超伝導を含む研究件
❏高温超伝導セラミックスと金属の液相拡散接合(06452333)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】鈴村 暁男 東京工業大学, 工学部, 教授 (80114875)
【キーワード】超伝導 / セラミックス / 拡散接合 / インサート材 / 臨界温度(T_C) (他11件)
【概要】酸化物系超伝導材料の実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。本研究では臨界温度T_Cが90K級のYBa_2Cu_3O_<7-X>系超伝導材料について、まず酸化銀添加の焼結性及び超伝導特性への影響を調べるため、焼結体の臨界温度Tc・臨界電流密度Jcの測定、及び密度変化・組織観察及びX線回折試験等を行った。つぎに超伝...
❏高温超伝導セラミックスの拡散接合(04452285)
【研究テーマ】溶接工学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1992 - 1993
【研究代表者】鈴村 暁男 東京工業大学, 工学部, 教授 (80114875)
【キーワード】超伝導 / セラミックス / 拡散接合 / インサート材 / 臨界温度(Tc) (他10件)
【概要】酸化物系超伝導材料のうち臨界温度Tcが90K級のY-Ba-Cu-O系超伝導材料は、最も一般的であり実用化が期待されている。実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。本研究では、まずセラミック高温超伝導体を作製し、得られた超伝導体同士の拡散接合を行った。接合継手に対し、せん断強度試験・組織観察及びX線回折試験等を行った。また示差...
【工学】材料工学：インサート材 ／超伝導を含む研究件
❏高温超伝導セラミックスの液相拡散接合(11650735)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】鈴村 暁男 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80114875)
【キーワード】超伝導 / セラミックス / 液相拡散接合 / インサート材 / 臨界温度 (他9件)
【概要】酸化物系超伝導材料のうち、臨界温度T_cが90K級のYBa_2Cu_3O_<7-x>系(Y系)超伝導材料は、最も一般的であり実用化が期待されている。実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、特に焼結バルク体の接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。脆性なセラミック超伝導バルク体を接合するためには、接合界面に軟質層あるいは液層を介在させることが望ましいが、...
❏高温超伝導セラミックスと金属の液相拡散接合(06452333)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】鈴村 暁男 東京工業大学, 工学部, 教授 (80114875)
【キーワード】超伝導 / セラミックス / 拡散接合 / インサート材 / 臨界温度(T_C) (他11件)
【概要】酸化物系超伝導材料の実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。本研究では臨界温度T_Cが90K級のYBa_2Cu_3O_<7-X>系超伝導材料について、まず酸化銀添加の焼結性及び超伝導特性への影響を調べるため、焼結体の臨界温度Tc・臨界電流密度Jcの測定、及び密度変化・組織観察及びX線回折試験等を行った。つぎに超伝...
❏高温超伝導セラミックスの拡散接合(04452285)
【研究テーマ】溶接工学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1992 - 1993
【研究代表者】鈴村 暁男 東京工業大学, 工学部, 教授 (80114875)
【キーワード】超伝導 / セラミックス / 拡散接合 / インサート材 / 臨界温度(Tc) (他10件)
【概要】酸化物系超伝導材料のうち臨界温度Tcが90K級のY-Ba-Cu-O系超伝導材料は、最も一般的であり実用化が期待されている。実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。本研究では、まずセラミック高温超伝導体を作製し、得られた超伝導体同士の拡散接合を行った。接合継手に対し、せん断強度試験・組織観察及びX線回折試験等を行った。また示差...
【工学】材料工学：示差熱分析 ／超伝導を含む研究件
❏高温超伝導セラミックスと金属の液相拡散接合(06452333)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】鈴村 暁男 東京工業大学, 工学部, 教授 (80114875)
【キーワード】超伝導 / セラミックス / 拡散接合 / インサート材 / 臨界温度(T_C) (他11件)
【概要】酸化物系超伝導材料の実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。本研究では臨界温度T_Cが90K級のYBa_2Cu_3O_<7-X>系超伝導材料について、まず酸化銀添加の焼結性及び超伝導特性への影響を調べるため、焼結体の臨界温度Tc・臨界電流密度Jcの測定、及び密度変化・組織観察及びX線回折試験等を行った。つぎに超伝...
❏高温超伝導セラミックスの拡散接合(04452285)
【研究テーマ】溶接工学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1992 - 1993
【研究代表者】鈴村 暁男 東京工業大学, 工学部, 教授 (80114875)
【キーワード】超伝導 / セラミックス / 拡散接合 / インサート材 / 臨界温度(Tc) (他10件)
【概要】酸化物系超伝導材料のうち臨界温度Tcが90K級のY-Ba-Cu-O系超伝導材料は、最も一般的であり実用化が期待されている。実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。本研究では、まずセラミック高温超伝導体を作製し、得られた超伝導体同士の拡散接合を行った。接合継手に対し、せん断強度試験・組織観察及びX線回折試験等を行った。また示差...
【工学】材料工学：チタン酸ストロンチウム ／超伝導を含む研究件
❏水素修飾で実現する高転移温度を持つ原子層超伝導体(18K18732)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2023-03-31
【研究代表者】秋山 了太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40633962)
【キーワード】超伝導 / カルコゲナイド / 原子層物質 / 界面超伝導 / 薄膜 (他16件)
【概要】本研究では、二次元超伝導FeSeについてその薄膜の作製と電気伝導による評価によって超伝導 の性質を調査するものである。具体的には、FeSe/SrTiO3(STO)の界面が超伝導特性に重要であると考えられているため、STO表面におけるデバイ振動数を増加させれば超伝導転移温度Tc を増大させることができるのではと考えた。方法としては軽い元素の水素を修飾することによって界面のデバイ振動数を増加させること...
❏金属絶縁体転移周辺の異常な物理現象の理解とニューロモルフィック素子開発の協奏(18H03686)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】強誘電金属 / 超伝導 / SrTiO3 / ニューロモルフィック / レザバー (他19件)
【概要】SrTiO3のSrをCaやBaで置換して強誘電体にした試料にTi/Nb置換でキャリアドープすると、SrTiO3関連の系では誰も観測したことのない0.75Kという高いTcを得ることができることを昨年度に発見しましたが、今年度はこの背景を探究し論文にまとめて投稿しました。キャリア濃度が小さくて誘電分極の遮蔽を十分に行えないと「強誘電体(空間反転対称性の破れた状態)の金属」になる可能性がありますが、X線...
❏強相関電子系の電界効果とモットFETのプロトタイプ開発(15H02113)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】チタン酸ストロンチウム / 電界効果トランジスタ / ホール効果 / 近藤効果 / 強誘電 (他22件)
【概要】HfO2(20nm)/パリレン(6nm)の積層膜をゲートに用いてモットトランジスタの作製に成功したが、スイッチング速度が異常に遅かった。しかし「遅い素子」は脳型回路研究で重要であることを知り、SrTiO3 (STO)のFETで人工ニューロンとシナプスの作製を試みたところ、脳型回路研究に新分野を切り開く新概念素子が作製できた。低温でSTOの誘電率は急増するが強誘電転移は起きない。STO FETには低...
【工学】材料工学：人工超格子 ／超伝導を含む研究件
❏重い電子の人工制御(25220710)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】重い電子 / 非従来型超伝導 / 量子臨界点 / 界面 / スピン密度波 (他25件)
【概要】重い電子系化合物の人工制御、特に重い電子系化合物CeCoIn5、CeRhIn5を含む様々な人工超格子を作製し、量子臨界点の研究や新奇な超伝導状態の研究を行った。特にd波超伝導体CeCoIn5を含むトリコロール超格子により、空間反転対称性の破れを人工的に制御することに成功し。さらにCeCoIn5とスピン密度波化合物CeRhIn5を原子層単位で、積層成長させた人工超格子を作製し、圧力をかけることにより...
❏重い電子系化合物の新奇超伝導状態の解明(20224008)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2008 - 2012
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】強相関系 / 重い電子 / 異方的超伝導 / 人工超格子 / 分子線エピタキシー (他20件)
【概要】本研究においては分子線エピタキシー法によりf電子からなる重い電子を2次元に閉じ込めることに成功した。そしてCeIn3/LaIn3超格子において量子臨界性の次元制御に初めて成功しただけでなくCeCoIn5/YbCoIn5超格子において2次元の重い電子を超伝導にすることにも成功した。2次元に閉じこめた重い電子の超伝導は極めて特異なものであることを発見した。 ...
❏異方的超伝導体の異常超伝導相の解明(17204031)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】超伝導 / 対称性 / 重い電子系化合物 / 隠れた秩序 / 渦糸格子 (他19件)
【概要】本年度はまず熱伝導による超伝導対称性の実験を行った。特に重い電子系化合物URu2Si2の超伝導対称性を希釈冷凍機温度までの低温で磁場中熱伝導度の測定により決定した。この系はいわゆる隠れた秩序相で超伝導が起こるが超伝導相はあまり研究されていなかった。我々はこの超伝導相が極めて特異なものでありカイラルd波の対称性を持つことを示した。さらに微小ホールプローブを用いた局所磁場測定や電気抵抗の精密測定により...
【工学】プロセス・化学工学：リチウムイオン電池 ／超伝導を含む研究件
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏遷移金属化合物表面における特異なスピン・電荷・軌道状態の分光研究(25400356)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】溝川 貴司 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90251397)
【キーワード】遷移金属化合物 / スピン・電荷・軌道 / 光電子分光 / Ｘ線吸収分光 / 表面・界面 (他21件)
【概要】リチウムイオン電池の正極材料として広く利用されているコバルト酸リチウムとその関連物質において、酸素1sＸ線吸収分光によって酸素2pホールが重要な役割を果たしていることを見出した。一方、三角格子を持つイリジウムテルライドでは、イリジウム5dホールとテルル5pホールが示すストライプ状の電荷・軌道秩序の性質をＸ線散乱および角度分解光電子分光によって解明し、さらに電荷・軌道秩序が抑制された超伝導相において...
【工学】プロセス・化学工学：インターカレーション ／超伝導を含む研究件
❏Rydberg状態希ガスを内包する物質の設計と電子励起蓄電池への応用(25420705)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】中村 吉伸 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (30198254)
【キーワード】Rydberg状態 / 水素 / ホスト－ゲスト / Antiperovskite / 金属絶縁体転移 (他24件)
【概要】Ryudberg状態の水素原子を構造に取り込むホスト-ゲスト物質系を設計し、その高エネルギー励起状態による巨大起電力が期待される革新的電池系の設計を試みた。大きな格子間空隙をもつ遷移金属Antiperovskite窒化物Mn3Cu1-xGeNにおいてDC水素プラズマ処理により、結晶格子は不可逆的に膨張することを発見し、この原因が結晶格子内に取り込まれた水素が1s2のH-の状態をとることによると結論...
❏層状窒化物超伝導体におけるキャリア数制御と電荷・スピンダイナミクス(19204036)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】田口 康二郎 独立行政法人理化学研究所, 交差相関物質研究チーム, チームリーダー (70301132)
【キーワード】超低温 / 超伝導 / 層状化合物 / 超伝導体 / 蜂の巣格子 (他18件)
【概要】金属原子と窒素原子が蜂の巣状に並び、さらにそれが層状に積み重なった構造を有する超伝導体において、電気伝導を担うキャリアの数や、蜂の巣格子面の面間隔を系統的に制御した一連の試料を作製し、超伝導転移温度やその他の物理的特性の、キャリア数に対する振る舞いを明らかにした。その結果、超伝導になるよりも高温では通常の金属とよく似た振る舞いを見せるが、その超伝導特性のうちのいくつかは、通常の超伝導体とは違った振...
【工学】プロセス・化学工学：層状化合物 ／超伝導を含む研究件
❏層状窒化物超伝導体におけるキャリア数制御と電荷・スピンダイナミクス(19204036)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】田口 康二郎 独立行政法人理化学研究所, 交差相関物質研究チーム, チームリーダー (70301132)
【キーワード】超低温 / 超伝導 / 層状化合物 / 超伝導体 / 蜂の巣格子 (他18件)
【概要】金属原子と窒素原子が蜂の巣状に並び、さらにそれが層状に積み重なった構造を有する超伝導体において、電気伝導を担うキャリアの数や、蜂の巣格子面の面間隔を系統的に制御した一連の試料を作製し、超伝導転移温度やその他の物理的特性の、キャリア数に対する振る舞いを明らかにした。その結果、超伝導になるよりも高温では通常の金属とよく似た振る舞いを見せるが、その超伝導特性のうちのいくつかは、通常の超伝導体とは違った振...
❏層状銅酸化物へのフッ素を用いたホールドーピングと超伝導特性の向上(09650925)
【研究テーマ】無機工業化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】川路 均 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教授 (10214644)
【キーワード】超伝導 / フッ化物 / 層状化合物 / 銅酸化物
【概要】層状銅酸化物へのフッ素導入のために,まずLa_<2-x>Sr_xCuO_<4-y>,へのフッ素導入を行った.既に報告されているLa_<2-x>Sr_xCuO_<4-y>,とCuF_2との反応による合成に加え,新たにNH_4Fとの反応による合成も行った.CuF_2との反応により合成したLa_<2-x>Sr_xCu(O,F)_<4-z&...
【工学】プロセス・化学工学：高圧合成 ／超伝導を含む研究件
❏多環縮合パイ電子系超伝導体の研究(22244045)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】久保園 芳博 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (80221935)
【キーワード】超伝導 / 金属ドーピング / フェナセン系有機分子 / グラフェン / グラファイト (他23件)
【概要】多環縮合炭化水素分子固体に対して、アルカリ金属原子を挿入することによる超伝導相の作製と、電界効果によって電気的な特性を制御することを目指した。アルカリ金属原子の挿入のためには、通常の高温加熱法のほかに、液体アンモニア法、電気化学的な手法を用いた。また、金属ドーピングならびに電界効果、電気化学金属ドーピングについては、有機芳香族系をグラフェン、グラファイト系、さらに、二次元層状無機物質にも拡張した。...
❏酸化物新物質の創製と機能の探索(08044135)
【研究テーマ】無機工業化学
【研究種目】国際学術研究
【研究期間】1996 - 1998
【研究代表者】山内 尚雄 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (50271581)
【キーワード】超伝導 / ホール分布 / 不可逆磁場 / 短寿命125K級超伝導体 / “水"を含む高磁場超伝導体 (他22件)
【概要】共同研究のパートナーであるヘルシンキ工科大のProf.NiinistoとDr.Karppinenとは、高温超伝導物質結晶内のキャリア分布と超伝導特性の向上に関する実験および結果の検討を行った。ペンシルバニア州立大のProf.Schlomとは酸化物の薄膜形成と電子機能について討論した。1998年11月12〜13日には、"International Workshop on Chemical D...
❏高圧下でのアルカリ土類金属銅酸化物の合成(07740545)
【研究テーマ】機能・物性・材料
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1995
【研究代表者】廣井 善二 京都大学, 化学研究所, 助教授 (30192719)
【キーワード】高圧合成 / 銅酸化物 / はしご格子 / スピンラダー / 超伝導
【概要】本研究の主な目的は、高圧合成法を用い、アルカリ土類金属-銅酸化物系において、新しい構造や物性が期待される化合物を合成することにあった。研究の初期において、ランタン-ストロンチウム-銅酸化物系において、新しい化合物La_<1-x>Sr_xCuO_<2.5>が合成できることを見出し、圧力6万気圧、温度900〜1000℃の合成条件で単相の多結晶試料を得ることに成功した。X線回折、...
【工学】電気電子工学：フォトクロミズム ／超伝導を含む研究件
❏光制御可能な超伝導ナノ微粒子の創製(16H04195)
【研究テーマ】有機・ハイブリッド材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】栄長 泰明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00322066)
【キーワード】フォトクロミック材料 / 光制御 / 界面 / 磁性 / 超伝導 (他12件)
【概要】磁性、超伝導等の物理化学的物性は、物質の界面での外場により制御できる可能性がある。研究代表者は、それまでに、可逆な光異性化を示すフォトクロミック化合物を磁性材料の界面に効果的に修飾することで、可逆な磁性の光制御を達成してきた。本研究では、この考え方を拡張し、より大きな変化の期待できるスピロピラン化合物を設計、合成し、FePtナノ粒子界面に修飾することで、室温強磁性をとても大きく可逆に制御することに...
❏界面化学制御に基づく新機能材料デザイン(25288040)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】栄長 泰明 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00322066)
【キーワード】界面 / 光制御 / ダイヤモンド / 磁性 / フォトクロミズム (他6件)
【概要】本研究では「固体物質の電子状態を化学的に制御できる光機能界面を構築することで、自在に界面電子状態を操ることのできる方法論を確立すること」を目標とした。さらに、この考え方を「超伝導性」に拡張し、その特性を光制御できる新材料を創製することを通じて、次世代に向けた新規な光機能性材料創製の技術提案を行った。26年度には、「超高濃度にホウ素をドープしたダイヤモンド」の界面に着目し、水素終端のダイヤモンド薄膜...
❏異種界面形成に基づいた協奏的な電子物性の開拓(25810142)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】山本 崇史 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (40532908)
【キーワード】超伝導 / 光化学反応 / 電気化学 / 表面修飾 / フォトクロミズム (他7件)
【概要】本研究課題では、光化学反応を利用することによって超伝導特性を可逆に制御できるような材料を創出することを目的とした。 ホウ素ドープダイヤモンド (BDD) 表面の終端原子を変換することによって、臨界電流密度の可逆な制御を達成し、これは超伝導体積分率の変化に対応していることが磁化測定から明らかとなった。つまり、BDDの超伝導特性が表面に極めて敏感であることがわかった。 BDD表面にアゾベンゼン化合物を...
【工学】電気電子工学：不純物効果 ／超伝導を含む研究件
❏超伝導・超流動体における、時間反転対称性をもつ量子渦の理論(17540314)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 超流動 / 量子渦 / 不純物効果 / アンデレーエフ束縛状態 (他17件)
【概要】時間反転対称性をもつ超伝導渦における不純物効果を調べるために、不純物効果とギャップ方程式の両方を自己無撞着に数値的に解き、超伝導渦まわりのエネルギーギャップの空間依存性の温度変化を調べた。その結果、カイラルP波超伝導体における渦糸まわりでは不純物効果が効かず、渦半径の収縮効果(Kramer-Pesch効果)が極低温まで観測され得ることを理論的に示すことが出来た.これは参照のために行ったS波超伝導渦...
❏不純物効果を利用した、銅酸化物超伝導がスピン揺らぎに起因するか否かを判定する研究(16740187)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】大橋 洋士 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (60272134)
【キーワード】超伝導 / 非一様性 / 超流動 / 強結合効果 / クーパー対形成 (他13件)
【概要】クーパー対対形成にかかわる引力相互作用を外部から制御するという、本研究のアイデアに通じる手法が希薄原子気体で実現されたことを受け、前年度に引き続き、超伝導とも理論的枠組みが同じでかつ相互作用が可変な光学格子中のフェルミ原子ガスにおける強結合超流動を研究した。 前年度は、一様系に対し有効な理論であるNozieresと Schmitt-Rink(NSR)のガウス揺らぎの理論を格子系に適用したが、今年度...
【工学】電気電子工学：酸化物エレクトロニクス ／超伝導を含む研究件
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏LaAlO3/SrTiO3ヘテロ構造の原子スケール電子状態(26246022)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物表面 / 界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ペロブスカイト (他21件)
【概要】遷移金属酸化物は、通常の半導体には見られない多彩な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で...
❏電界誘起による酸化物単結晶材料での新規超伝導の発現(21686002)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】上野 和紀 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (10396509)
【キーワード】超伝導 / 電界効果トランジスタ / 酸化物エレクトロニクス / イオン液体
【概要】酸化物半導体KTaO_3は不純物元素の固溶限が小さく、化学的なキャリアドーピングが難しい材料である。我々はKTaO_3単結晶に電気二重層トランジスタを作成し、高濃度のキャリアドーピングと超伝導の発現を試みた。イオン液体を用いたデバイス構造の開発により化学的手法の10倍を超える高濃度のキャリアを誘起した。その結果、低温まで金属伝導を示すとともに極低温45mK以下でゼロ抵抗状態となる超伝導を発現した。...
【工学】電気電子工学：酸化物半導体 ／超伝導を含む研究件
❏水素修飾で実現する高転移温度を持つ原子層超伝導体(18K18732)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2023-03-31
【研究代表者】秋山 了太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40633962)
【キーワード】超伝導 / カルコゲナイド / 原子層物質 / 界面超伝導 / 薄膜 (他16件)
【概要】本研究では、二次元超伝導FeSeについてその薄膜の作製と電気伝導による評価によって超伝導 の性質を調査するものである。具体的には、FeSe/SrTiO3(STO)の界面が超伝導特性に重要であると考えられているため、STO表面におけるデバイ振動数を増加させれば超伝導転移温度Tc を増大させることができるのではと考えた。方法としては軽い元素の水素を修飾することによって界面のデバイ振動数を増加させること...
❏透明酸化物の微細構造における量子物性の開拓(20685013)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10344722)
【キーワード】電子・磁気デバイス / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 量子ホール効果 / 超伝導 (他11件)
【概要】環境にやさしい透明酸化物半導体を用いてクリーンな二次元電子系を作りだし,電界効果超伝導スイッチングや分数量子ホール効果の観測に成功した.これらは量子化された複合粒子どうしの静電的な相互作用に基づく現象であり,革新的コンピュータの基盤となり得るものである.本研究で用いた材料は,従来の半導体に比べて電子間の相互作用が強い.本研究の延長にさらにエキゾチックな物性が発現することが期待される. ...
【工学】電気電子工学：ニューロモルフィック ／超伝導を含む研究件
❏金属絶縁体転移周辺の異常な物理現象の理解とニューロモルフィック素子開発の協奏(18H03686)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】強誘電金属 / 超伝導 / SrTiO3 / ニューロモルフィック / レザバー (他19件)
【概要】SrTiO3のSrをCaやBaで置換して強誘電体にした試料にTi/Nb置換でキャリアドープすると、SrTiO3関連の系では誰も観測したことのない0.75Kという高いTcを得ることができることを昨年度に発見しましたが、今年度はこの背景を探究し論文にまとめて投稿しました。キャリア濃度が小さくて誘電分極の遮蔽を十分に行えないと「強誘電体(空間反転対称性の破れた状態)の金属」になる可能性がありますが、X線...
❏強相関電子系の電界効果とモットFETのプロトタイプ開発(15H02113)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】チタン酸ストロンチウム / 電界効果トランジスタ / ホール効果 / 近藤効果 / 強誘電 (他22件)
【概要】HfO2(20nm)/パリレン(6nm)の積層膜をゲートに用いてモットトランジスタの作製に成功したが、スイッチング速度が異常に遅かった。しかし「遅い素子」は脳型回路研究で重要であることを知り、SrTiO3 (STO)のFETで人工ニューロンとシナプスの作製を試みたところ、脳型回路研究に新分野を切り開く新概念素子が作製できた。低温でSTOの誘電率は急増するが強誘電転移は起きない。STO FETには低...
【工学】電気電子工学：メソスコピック ／超伝導を含む研究件
❏微小カイラル超伝導体のエッジ電流による磁化のSQUID測定(25390046)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】石黒 亮輔 日本女子大学, 理学部, 准教授 (40433312)
【キーワード】SQUID / 超伝導 / FIB / 磁束量子 / メゾスコピック (他20件)
【概要】本研究では超伝導の磁束量子などの微小磁区構造検出可能なマイクロ～ナノSQUID による局所磁場観測システムの開発と、開発した局所磁場観測システムを用いたSr2RuO4のカイラルエッジ電流の検出等によるカイラルP波スピン三重項超伝導体の実験的な証明の二点を主な目的とした。 本研究ではアルミ、ニオブ、集束イオンビームアシスト蒸着法によるタングステン超伝導薄膜を用いたSQUIDによる局所磁場観測システム...
❏メゾスコピックな金属の電子干渉効果(01420007)
【研究テーマ】固体物性
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1989 - 1991
【研究代表者】小林 俊一 東京大学, 理学部, 教授 (90029471)
【キーワード】メゾスコピック / 干渉 / 微粒子 / 超伝導 / SET (他17件)
【概要】この研究はミクロン以下の構造をもつ、いわゆるメゾスコピックな金属試料を用い、良く制御された条件下で伝導電子の干渉効果を観測することを目的として行なった。試料として、電子線リソグラフィ-の技術を使って設計された形状に切り出された金属試料と、島状蒸着と酸化を繰り返して作成した微粒子膜の2種類を用いた。 微粒子膜を用いた研究では、直径が15Aのアルミニウム微粒子からなる2次元ジョセフソン接合ネットワ-ク...
【工学】電気電子工学：フォノン ／超伝導を含む研究件
❏強相関物質における格子自由度の役割解明とフォノンがもたらす機能物性の探索(17K14336)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】野村 悠祐 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (20793756)
【キーワード】電子格子相互作用 / 機械学習 / ニッケル酸化物 / 物質デザイン / 超伝導 (他12件)
【概要】磁性や超伝導などの様々な機能物性を示す強相関物質においては、電子自由度がフォノン(格子振動)自由度と密接に絡み合って物性を発現する。これまで電子自由度が作り出す非自明な物性は盛んに研究されているが、強相関物質におけるフォノンの役割に関しては未解明な部分が多い。本研究の目的は、強相関系における電子とフォノン自由度の絡み合いの理解を進展させることであった。本研究では、機械学習を用いた強力な電子格子結合...
❏ナノギャップ電極を用いた単一InAs量子ドットの電子状態の解明と素子応用の探索(19560338)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】柴田 憲治 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (00436578)
【キーワード】電子デバイス・集積回路 / 量子ドット / 単一電子トランジスタ / 超伝導 / 強磁性 (他10件)
【概要】自己形成InAs(インジウム砒素)量子ドットは、先端光学デバイスや量子情報処理への応用が期待されている。本研究では、極微ギャップを有する金属電極により単一の量子ドットにアクセスし、その電子状態の制御と読み出しを電気的に行う技術の開拓と新規物性の解明に従事した。その結果、電子を1個の単位で制御可能な単一電子トランジスタを形成することに成功した。更に、この素子においては、電子スピン相互作用やクーロン相...
【工学】電気電子工学：スピン流 ／超伝導を含む研究件
❏ベータタングステンにおける巨大スピン流と超伝導(17K19049)
【研究テーマ】応用物理物性およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2019-03-31
【研究代表者】林 将光 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (70517854)
【キーワード】超伝導 / スピン軌道相互作用 / タングステン / スピン流 / スピンエレクトロニクス
【概要】本研究は大きなスピンホール角と比較的高い超伝導転移温度を持つA15構造タングステン（beta-W）を用いて、常伝導時のスピンホール角と超伝導転移温度の関係を明らかにすることが目的である。本研究では、炭素を50%程度含有する炭化タングステンやMoN/Wの2層膜などの超伝導転移温度を調べ、スピン軌道相互作用が大きく、超伝導温度が高い物質の開発を行った。特にMoN/W2の2層膜では、超伝導近接効果を利用...
❏超伝導ボルテックスへのスピン注入による新しい長距離伝搬スピン流の実現(26610091)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】塩見 雄毅 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (10633969)
【キーワード】超伝導 / ボルテックス / スピン流 / スピントロニクス / 量子渦 (他7件)
【概要】第二種超伝導体においては、外部磁場が内部を貫通し局所的に超伝導状態を壊すことでその周りを超伝導電流が渦のように流れる超伝導ボルテックスが生じる。本研究では、超伝導ボルテックスの流れによるスピン流の創成を目指して研究を行った。試料としてｓ波超伝導体やｄ波超伝導体の薄膜と強磁性絶縁体薄膜の超伝導｜強磁性二層膜を作製し、温度勾配やマイクロ波照射による超伝導体へのスピン流注入実験を行った。超伝導体内に注入...
❏メゾスコピック系における非平衡スピン輸送の微視的理解とその制御(26220711)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【研究代表者】小林 研介 大阪大学, 理学研究科, 教授 (10302803)
【キーワード】メゾスコピック系 / スピントロニクス / 非平衡 / ゆらぎ / 近藤効果 (他14件)
【概要】微細加工技術を駆使して作製される微小な固体素子は、非平衡状態を定量的に観測・制御することのできる理想的な舞台の一つである。本研究では、精密な伝導度・ゆらぎ測定と種々の理論的アプローチを組み合わせることによって、固体中を電荷とスピンが輸送される微視的な過程を研究した。近藤効果・スピン流・熱流・ゆらぎの定理・端状態・超伝導接合などに対して本質的な新展開をもたらす多彩な成果を上げた。特に、非平衡状態にお...
【工学】電気電子工学：分子線エピタキシー(MBE) ／超伝導を含む研究件
❏重い電子の人工制御(25220710)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】重い電子 / 非従来型超伝導 / 量子臨界点 / 界面 / スピン密度波 (他25件)
【概要】重い電子系化合物の人工制御、特に重い電子系化合物CeCoIn5、CeRhIn5を含む様々な人工超格子を作製し、量子臨界点の研究や新奇な超伝導状態の研究を行った。特にd波超伝導体CeCoIn5を含むトリコロール超格子により、空間反転対称性の破れを人工的に制御することに成功し。さらにCeCoIn5とスピン密度波化合物CeRhIn5を原子層単位で、積層成長させた人工超格子を作製し、圧力をかけることにより...
❏重い電子系化合物の新奇超伝導状態の解明(20224008)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2008 - 2012
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】強相関系 / 重い電子 / 異方的超伝導 / 人工超格子 / 分子線エピタキシー (他20件)
【概要】本研究においては分子線エピタキシー法によりf電子からなる重い電子を2次元に閉じ込めることに成功した。そしてCeIn3/LaIn3超格子において量子臨界性の次元制御に初めて成功しただけでなくCeCoIn5/YbCoIn5超格子において2次元の重い電子を超伝導にすることにも成功した。2次元に閉じこめた重い電子の超伝導は極めて特異なものであることを発見した。 ...
❏ナノ構造化した強相関電子材料への電界効果キャリア注入(17340105)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】LIPPMAA Mikk 東京大学, 物性研究所, 助教授 (10334343)
【キーワード】酸化物 / 電界効果 / トランジスター / 金属・絶縁体転移 / SrTiO_3 (他13件)
【概要】平成18年度はアモルファスとエピタキシャルのCaHfO_3、DyScO_3をゲート絶縁層に用いたSrTiO_3電界効果トランジスタの作製に成功した。エピタキシャルのCaHfO_3、DyScO_3はSrTiO_3上にグレイン境界の生成なしに約2nmの厚さまで成長できた。この薄いエピタキシャル層とアモルファス絶縁体を組み合わせることで、10^<13>cm^<-2>オーダーにも達...
【工学】電気電子工学：遷移金属ダイカルコゲナイド ／超伝導を含む研究件
❏小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】超伝導
【研究期間】不揮発相制御
【研究代表者】急冷
【キーワード】遷移金属ダイカルコゲナイド
【概要】2021年度は、超伝導と電荷密度波（CDW）を示す遷移金属ダイカルコゲナイド3R-TaSe2薄膜について、高強度テラヘルツ波によるCDWの抑制の機構を調べた。これまでに観測されたCDWの振幅モード励起による動的相転移は、熱平衡状態で発達しているCDW秩序の抑制を伴うと考えており、その実証を行ってメカニズムを明らかにするためである。この目的のために、励起に用いるテラヘルツ波を高強度化し、CDW振幅モ...
❏フーリエ変換時間分解ARPESによる電子-格子相互作用の解明(19H01818)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】岡崎 浩三 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40372528)
【キーワード】時間分解光電子分光 / 光誘起相転移 / コヒーレントフォノン / 非平衡電子状態 / 励起子絶縁体 (他10件)
【概要】時間・角度分解光電子分光、特にコヒーレントフォノン励起による光電子強度の振動をエネルギー-運動量空間にマップする周波数領域角度分解光電子分光(frequency domain angle-resolved photoemission spectroscopy, FDARPES)を用いることにより、様々な物質における光励起後の非平衡電子状態を明らかにした。光誘起相転移を示す物質において、光励起によっ...
❏超急冷法を用いた準安定超伝導の開拓と制御(18H01168)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】賀川 史敬 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30598983)
【キーワード】超伝導 / 不揮発相制御 / 急冷 / 遷移金属ダイカルコゲナイド / 準安定 (他6件)
【概要】遷移金属ダイカルコゲナイドIrTe2を対象にし、異なる強度、パルス幅の電気パルスを交互に印加することで、ゼロ抵抗状態および有限抵抗状態を、可逆的かつ不揮発に変換することに成功した。このような電気パルス印加による超伝導発現の制御は、100年以上にもわたる超伝導研究の中で初めての例である。また、走査型ラマン顕微鏡を用いて、超伝導相と常伝導相が数umスケールで空間的に共存している様子の可視化に成功した。...
【工学】電気電子工学：超高速分光 ／超伝導を含む研究件
❏高強度テラヘルツ波による遷移金属ダイカルコゲナイドの秩序変数操作と動的電子相制御(21K13860)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2021-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】吉川 尚孝 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (20819669)
【キーワード】テラヘルツ波 / 電荷密度波 / 遷移金属ダイカルコゲナイド / ２次元物質 / 超高速分光 (他7件)
【概要】2021年度は、超伝導と電荷密度波（CDW）を示す遷移金属ダイカルコゲナイド3R-TaSe2薄膜について、高強度テラヘルツ波によるCDWの抑制の機構を調べた。これまでに観測されたCDWの振幅モード励起による動的相転移は、熱平衡状態で発達しているCDW秩序の抑制を伴うと考えており、その実証を行ってメカニズムを明らかにするためである。この目的のために、励起に用いるテラヘルツ波を高強度化し、CDW振幅モ...
❏量子クエンチに基づく強相関電子系の新規量子相の探索(20K20343)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(開拓)
【研究期間】2020-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】島野 亮 東京大学, 低温科学研究センター, 教授 (40262042)
【キーワード】量子クエンチ / 非平衡 / 超伝導 / 電荷密度波 / 光誘起相転移 (他15件)
【概要】超伝導と電荷密度波(CDW)といった多重の秩序が競合共存する系を対象に、光学的量子クエンチの手法を用いて、新たな量子相の探究を行った。遷移金属ダイカルコゲナイド物質ではCDWの振幅モード励起を介した相転移を初めて実現した。鉄系超伝導体では、光照射により超伝導が増強することを非線形テラヘルツ分光から明瞭に実証した。ストライプ秩序を発現するLa214系銅酸化物高温超伝導体では、電荷秩序とスピン秩序、超...
【工学】電気電子工学：ペロブスカイト ／超伝導を含む研究件
❏水素修飾で実現する高転移温度を持つ原子層超伝導体(18K18732)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2023-03-31
【研究代表者】秋山 了太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40633962)
【キーワード】超伝導 / カルコゲナイド / 原子層物質 / 界面超伝導 / 薄膜 (他16件)
【概要】本研究では、二次元超伝導FeSeについてその薄膜の作製と電気伝導による評価によって超伝導 の性質を調査するものである。具体的には、FeSe/SrTiO3(STO)の界面が超伝導特性に重要であると考えられているため、STO表面におけるデバイ振動数を増加させれば超伝導転移温度Tc を増大させることができるのではと考えた。方法としては軽い元素の水素を修飾することによって界面のデバイ振動数を増加させること...
❏LaAlO3/SrTiO3ヘテロ構造の原子スケール電子状態(26246022)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物表面 / 界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ペロブスカイト (他21件)
【概要】遷移金属酸化物は、通常の半導体には見られない多彩な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で...
❏超伝導関連物質における不定比酸素の秩序配置,配置変化動力学とその遷移金属種依存性(08454208)
【研究テーマ】無機化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1996 - 1997
【研究代表者】小國 正晴 東京工業大学, 理学部, 教授 (50144423)
【キーワード】過剰酸素 / 相転移 / ガラス転移 / 熱容量 / 抵抗率 (他11件)
【概要】La_2NiO_<4+δ>およびLa_2CuO_<4+δ>結晶は高温でともにK_2NiF_4構造を持ち,過剰酸素を持つ後者結晶の低温相で超伝導性が見いだされている。両結晶は酸素組成に不定比性を示し,過剰酸素の平均組成,配置構造,さらに配置変化速度は超伝導性にも関連して興味深く,両結晶系の熱容量測定,抵抗率測定,熱電能測定等を行った。 1.13〜500Kの温度範囲で精密熱測定...
【工学】電気電子工学：層状物質 ／超伝導を含む研究件
❏電気化学的界面の超強電界を用いた電子物性制御(21224009)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】岩佐 義宏 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20184864)
【キーワード】低温物性 / 超伝導材料・素子 / 表面・界面物性 / 電界効果トランジスタ / 自己組織化 (他12件)
【概要】電気化学的界面に発生する強電界を用いたトランジスタ（電気二重層トランジスタ）について、従来のバルクおよび薄膜材料を用いた方法に加え電子ビーム装置によるナノデバイス作製技術を完成させることによって、半導体、絶縁体、金属、トポロジカル絶縁体、モット絶縁体といった多様な物質に展開した。その結果、超伝導、強磁性、モット転移といったさまざまな電子相の電界制御に成功した。それら電界によって誘起された電子相の多...
❏異方的超伝導における集団励起、特にCarlson-Goldmanモードの研究:物理的性質の解明と観測手段の開発(09740304)
【研究テーマ】物性一般(含基礎論)
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】大橋 洋士 筑波大学, 物理学系, 講師 (60272134)
【キーワード】超伝導 / 層状物質 / 集団励起 / 位相モード / Carlson-Goldmanモード (他7件)
【概要】超伝導状態における集団励起を研究、本年度研究課題に対し以下の成果を得た:(1) 2次元d波超伝導におけるCarlson-Goldman(CG)モードをクリーンな系に対し調べ、このモードが転移温度以下かなり低温に至るまで存在し、かつ位相揺らぎのスペクトル中にピークとして現れることを見い出した。これは転移温度直下でしか存在せず、またクリーンな系ではランダウ減衰の為スペクトル中にピークを作らないs波の場...
【工学】電気電子工学：テラヘルツ波 ／超伝導を含む研究件
❏高強度テラヘルツ波による遷移金属ダイカルコゲナイドの秩序変数操作と動的電子相制御(21K13860)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2021-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】吉川 尚孝 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (20819669)
【キーワード】テラヘルツ波 / 電荷密度波 / 遷移金属ダイカルコゲナイド / ２次元物質 / 超高速分光 (他7件)
【概要】2021年度は、超伝導と電荷密度波（CDW）を示す遷移金属ダイカルコゲナイド3R-TaSe2薄膜について、高強度テラヘルツ波によるCDWの抑制の機構を調べた。これまでに観測されたCDWの振幅モード励起による動的相転移は、熱平衡状態で発達しているCDW秩序の抑制を伴うと考えており、その実証を行ってメカニズムを明らかにするためである。この目的のために、励起に用いるテラヘルツ波を高強度化し、CDW振幅モ...
❏複合冷却機構を利用した新しいテラヘルツ帯HEBミクサの開発(21244014)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】電波天文学 / サブミリ波 / テラヘルツ波 / 星形成 / 超伝導 (他6件)
【概要】超伝導ホットエレクトロン・ボロメータ(HEB)ミクサは、テラヘルツ帯における高感度ヘテロタイン検出素子として、世界的に活発な開発・研究が展開されている。これまで、拡散冷却型と格子冷却型の2つが提案され、それぞれに別な超伝導物質を用いた開発が進められてきた。なかでも、NbNを超伝導物質に用いた格子冷却型HEBミクサが一定の成功を収めており、Herschel宇宙望遠鏡などでの応用が始まりつつある。しか...
❏対流圏OHラジカルの非破壊定常観測のためのTHz帯ヘテロダインHEB検出器の開発(17651010)
【研究テーマ】環境動態解析
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】前澤 裕之 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助手 (00377780)
【キーワード】大気科学 / 超伝導 / テラヘルツ波 / 計測 / センサー (他8件)
【概要】1.本年度は新超伝導素材NbTiNのナノ細線を集積した2次元準光学HEBミクサー素子の製作プロセス1をほぼ確立した。またMgO(100)結晶超半球レンズを製作した他、素子の冷却マウントホルダーや、IF信号を取り出す誘電体基板回路、オフセット放物面鏡の製作を行った。一方MgO基板は1-2年のオーダーで表面が劣化することが分かった。そこで無ドープ・高抵抗のSi基板に切り替え、プロセスに改良を加える予定...
【工学】電気電子工学：トランジスタ ／超伝導を含む研究件
❏絶縁体極薄膜中の新奇機能探索(18H01700)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平松 秀典 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (80598136)
【キーワード】磁性体 / 超伝導 / 半導体 / 極薄膜 / トランジスタ
【概要】本研究課題では、特徴的な結晶構造を有する電子相関の強い「絶縁体」（※絶縁体＝ギャップが開いているものすべてとする）化合物に着目し、それらの高品質な試料への高濃度キャリアドープによって、主に下記2点の新しい電子・磁気機能の発現を達成した。1. 絶縁体硫化物SrHfS3へのp型＆n型キャリアドープと緑色発光 2. ZrCuSiAs型SmFeAsOへの高濃度キャリアドープと48ケルビンの高温超伝導 ...
❏多環縮合パイ電子系超伝導体の研究(22244045)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】久保園 芳博 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (80221935)
【キーワード】超伝導 / 金属ドーピング / フェナセン系有機分子 / グラフェン / グラファイト (他23件)
【概要】多環縮合炭化水素分子固体に対して、アルカリ金属原子を挿入することによる超伝導相の作製と、電界効果によって電気的な特性を制御することを目指した。アルカリ金属原子の挿入のためには、通常の高温加熱法のほかに、液体アンモニア法、電気化学的な手法を用いた。また、金属ドーピングならびに電界効果、電気化学金属ドーピングについては、有機芳香族系をグラフェン、グラファイト系、さらに、二次元層状無機物質にも拡張した。...
❏ナノ構造化した強相関電子材料への電界効果キャリア注入(17340105)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】LIPPMAA Mikk 東京大学, 物性研究所, 助教授 (10334343)
【キーワード】酸化物 / 電界効果 / トランジスター / 金属・絶縁体転移 / SrTiO_3 (他13件)
【概要】平成18年度はアモルファスとエピタキシャルのCaHfO_3、DyScO_3をゲート絶縁層に用いたSrTiO_3電界効果トランジスタの作製に成功した。エピタキシャルのCaHfO_3、DyScO_3はSrTiO_3上にグレイン境界の生成なしに約2nmの厚さまで成長できた。この薄いエピタキシャル層とアモルファス絶縁体を組み合わせることで、10^<13>cm^<-2>オーダーにも達...
【工学】電気電子工学：電界効果トランジスタ ／超伝導を含む研究件
❏マルチゲート構造を持つ超伝導電界効果トランジスタの研究(21K04145)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】立木 実 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主幹研究員 (50318838)
【キーワード】超伝導 / 電界効果トランジスタ / 銅酸化物 / ダイヤモンド / 磁気顕微鏡
【概要】超伝導層/2次元正孔ガス(2DHG)層/超伝導層の3領域からなるダイヤモンド電界効果トランジスタ(FET)を世界で初めて作製し、ゲート電圧によるドレイン電流の変調効果を１K-10Kにおいて観測した。2DHGチャネルの微細化で、超伝導FETに発展できる基礎データ取得に成功した。超伝導チャネルの微細化でダメージ層が問題となっていたが、本年度は、エッチング側壁面の超伝導転移温度の低い面方位で常伝導化する...
❏金属絶縁体転移周辺の異常な物理現象の理解とニューロモルフィック素子開発の協奏(18H03686)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】強誘電金属 / 超伝導 / SrTiO3 / ニューロモルフィック / レザバー (他19件)
【概要】SrTiO3のSrをCaやBaで置換して強誘電体にした試料にTi/Nb置換でキャリアドープすると、SrTiO3関連の系では誰も観測したことのない0.75Kという高いTcを得ることができることを昨年度に発見しましたが、今年度はこの背景を探究し論文にまとめて投稿しました。キャリア濃度が小さくて誘電分極の遮蔽を十分に行えないと「強誘電体(空間反転対称性の破れた状態)の金属」になる可能性がありますが、X線...
❏強相関電子系の電界効果とモットFETのプロトタイプ開発(15H02113)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】チタン酸ストロンチウム / 電界効果トランジスタ / ホール効果 / 近藤効果 / 強誘電 (他22件)
【概要】HfO2(20nm)/パリレン(6nm)の積層膜をゲートに用いてモットトランジスタの作製に成功したが、スイッチング速度が異常に遅かった。しかし「遅い素子」は脳型回路研究で重要であることを知り、SrTiO3 (STO)のFETで人工ニューロンとシナプスの作製を試みたところ、脳型回路研究に新分野を切り開く新概念素子が作製できた。低温でSTOの誘電率は急増するが強誘電転移は起きない。STO FETには低...
【工学】電気電子工学：強磁性 ／超伝導を含む研究件
❏対称性の破れを伴う固体中の集団励起モードを用いた量子ハイブリッドシステム(26220601)
【研究テーマ】ナノ構造物理
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【研究代表者】中村 泰信 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90524083)
【キーワード】量子ハイブリッド系 / 超伝導量子ビット / 量子情報 / 量子計測 / ナノメカニクス (他14件)
【概要】対称性の破れに伴って生じる固体中の巨視的集団励起モードの自由度を単一量子レベルでコヒーレントに制御する手法を開拓した。超伝導回路上の量子状態制御技術をツールとして、他の量子系の量子状態制御を実現する量子ハイブリッド系を構築した。超伝導回路上のマイクロ波伝搬モードの量子状態はもとより、強磁性体中の集団スピン励起であるマグノンモードや、ナノメカニカル素子内の集団原子運動であるフォノンモードなどの量子状...
❏走査トンネル顕微鏡による超伝導強磁性体界面での近接効果に関する研究(25286055)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 准教授 (80252493)
【キーワード】走査トンネル顕微鏡 / 近接効果 / ２次元超伝導 / 強磁性薄膜 / ラシュバ効果 (他8件)
【概要】常伝導金属を超伝導体に接触させると、超伝導ライクな性質が接触界面近傍に現れる。走査トンネル顕微鏡による局所トンネル分光の機能を生かして、誘起された超伝導特性およびその空間分布を評価し、欠陥構造や電子状態による影響を明らかにした。 ２次元金属層における近接効果による研究では、原子層ステップ構造が超伝導特性に大いに影響を与えること見出された。超伝導の拡がりを遮断するとともに、ステップと界面間では増強さ...
❏ナノギャップ電極を用いた単一InAs量子ドットの電子状態の解明と素子応用の探索(19560338)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】柴田 憲治 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (00436578)
【キーワード】電子デバイス・集積回路 / 量子ドット / 単一電子トランジスタ / 超伝導 / 強磁性 (他10件)
【概要】自己形成InAs(インジウム砒素)量子ドットは、先端光学デバイスや量子情報処理への応用が期待されている。本研究では、極微ギャップを有する金属電極により単一の量子ドットにアクセスし、その電子状態の制御と読み出しを電気的に行う技術の開拓と新規物性の解明に従事した。その結果、電子を1個の単位で制御可能な単一電子トランジスタを形成することに成功した。更に、この素子においては、電子スピン相互作用やクーロン相...
【工学】電気電子工学：バルク ／超伝導を含む研究件
❏バルク超電導体の三次元磁束ダイナミックスの解明と着磁特性の高性能化(17360136)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】大崎 博之 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (10203754)
【キーワード】超電導 / バルク / 磁束運動 / 着磁 / 数値解析 (他8件)
【概要】本研究では,高い磁束ピンニング特性を有し高磁束源としての応用が期待されるバルク超電導体に関して,その応用上重要な技術と位置づけられるパルス着磁法の特性向上を目指して,パルス着磁過程における磁束ダイナミックス,および超電導特性に空間的不均一がある超電導体にパルス磁界が印加されたときの磁束の運動と誘導電流分布の変化を明らかにし,それをもとにパルス着磁法の高性能化の条件を探求することを目的として,実験お...
❏バルク超電導体の磁界整形機能を利用した高性能磁気軸受の研究(13450109)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】大崎 博之 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (10203754)
【キーワード】超電導 / バルク / 磁気軸受 / 磁界整形 / 回転損失 (他12件)
【概要】本研究は,パルク超電導体の磁界整形作用を利用した超電導磁気軸受の静的および動的な基本特性の詳細を,数値電磁界解析と小形試験装置による測定を通じて明らかにし,大形高速回転機の超低損失軸受としての応用可能性と,さらなる特性向上の可能性を検討することを目的として実施してきた。 基本性能の検証のために,Bi2223超電導線材を用いた磁界発生用コイル,磁界整形用Y系リング状バルク超電導体,および鉄(回転体)...
【工学】電気電子工学：バルク超伝導体 ／超伝導を含む研究件
❏バルク超電導体を利用した回転機の発電機運転に関する基礎研究(13875055)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】2001
【研究代表者】大崎 博之 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (10203754)
【キーワード】超伝導 / 発電機 / バルク超伝導体 / 磁束ピンニング / 電動機 (他6件)
【概要】本研究は,強い磁束ピンニング力をもつ希土類系バルク超電導体に回転磁界が印加されたときの超電導体中の電磁現象の解明と,発電機への将来的な適用可能性を目指して,バルク超電導体を回転子に適用した回転機の発電機運転時の各種特性を実験および数値電磁界解析により明らかにすることを目的としている。 1.電動機モードで,ゼロ磁界中冷却後の回転子バルク超電導体に回転磁界を印加し,ヒステリシス電動機としての同期トルク...
❏バルク超電導体の磁界整形機能を利用した高性能磁気軸受の研究(13450109)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】大崎 博之 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (10203754)
【キーワード】超電導 / バルク / 磁気軸受 / 磁界整形 / 回転損失 (他12件)
【概要】本研究は,パルク超電導体の磁界整形作用を利用した超電導磁気軸受の静的および動的な基本特性の詳細を,数値電磁界解析と小形試験装置による測定を通じて明らかにし,大形高速回転機の超低損失軸受としての応用可能性と,さらなる特性向上の可能性を検討することを目的として実施してきた。 基本性能の検証のために,Bi2223超電導線材を用いた磁界発生用コイル,磁界整形用Y系リング状バルク超電導体,および鉄(回転体)...
【工学】電気電子工学：臨界電流密度(J_C) ／超伝導を含む研究件
❏エネルギー回収型発電用フレキシブル電気材料の人工ナノ歪制御技術の創製(17H03239)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】三浦 正志 成蹊大学, 理工学部, 教授 (10402520)
【キーワード】超伝導 / ナノひずみ / ナノ粒子 / 臨界電流密度 / 熱電材料 (他12件)
【概要】これまで特性低下要因であったひずみを積極的に母相内にナノスケールで導入する技術を確立し、フレキシブル電気材料の超伝導特性や熱電変換効率の飛躍的向上を目指した。2017年度には、化学ドーピングによる超伝導超伝導薄膜線材のc軸方向へのナノひずみ制御技術開発を行った。2018年度には、ナノ異相導入によるc軸方向へのひずみ制御技術の確立を実施し、ひずみが電気特性に及ぼす影響を明らかにした。2019年度には...
❏高温超伝導セラミックスの液相拡散接合(11650735)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】鈴村 暁男 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80114875)
【キーワード】超伝導 / セラミックス / 液相拡散接合 / インサート材 / 臨界温度 (他9件)
【概要】酸化物系超伝導材料のうち、臨界温度T_cが90K級のYBa_2Cu_3O_<7-x>系(Y系)超伝導材料は、最も一般的であり実用化が期待されている。実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、特に焼結バルク体の接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。脆性なセラミック超伝導バルク体を接合するためには、接合界面に軟質層あるいは液層を介在させることが望ましいが、...
❏高温超伝導セラミックスと金属の液相拡散接合(06452333)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】鈴村 暁男 東京工業大学, 工学部, 教授 (80114875)
【キーワード】超伝導 / セラミックス / 拡散接合 / インサート材 / 臨界温度(T_C) (他11件)
【概要】酸化物系超伝導材料の実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。本研究では臨界温度T_Cが90K級のYBa_2Cu_3O_<7-X>系超伝導材料について、まず酸化銀添加の焼結性及び超伝導特性への影響を調べるため、焼結体の臨界温度Tc・臨界電流密度Jcの測定、及び密度変化・組織観察及びX線回折試験等を行った。つぎに超伝...
【工学】電気電子工学：撚線ケーブル導体 ／超伝導を含む研究件
❏交流用超伝導ケーブル導体の安定性向上と応用のための基礎的研究(09450116)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】石山 敦士 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00130865)
【キーワード】超伝導 / 交流応用 / より線ケーブル導体 / 高温超伝導 / 過渡安定性 (他15件)
【概要】1.交流用超伝導撚線導体の過渡安定性評価:3本撚線導体を対象とし、通電電流と最小クエンチエネルギーの関係曲線を過渡安定性の評価曲線として実験と数値解析に基づく検討を行った。主に母材中に銅を複合させたときの効果と、銅配置の影響について定量的な評価を行った。その結果、銅により常電導転移に伴う素線間電流再配分領域が長くなり、素線間の横断電流による発熱密度が低下するため安定性が向上すること、銅を素線表面付...
❏超伝導ケーブル導体の過渡安定性に関する研究(06452206)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1994 - 1996
【研究代表者】石山 敦士 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00130865)
【キーワード】超伝導 / 交流応用 / 撚線ケーブル導体 / 過渡安定性 / 常電導伝幡特性 (他10件)
【概要】平成6年度 1.交流用超伝導ケーブル導体内の電流分布解析コードの開発:素線絶縁のない撚線ケーブル導体における交流通電定常時の導体内電流分布および常伝導転移直後の導体内の電流再配分や温度分布を解析する計算機コードの開発を主として行った。 1)分布定数回路を用いた撚線ケーブル導体内の電流分析解析用コードを開発した。 2)一次元有限要素法に基づく撚線ケーブル導体内の温度分布解析用コードを開発した。 3)...
【工学】電気電子工学：エピタキシャル成長 ／超伝導を含む研究件
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏遷移金属酸化物のエピタキシーと電子相解析による電極活物質の開発(15H03881)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜・表面 / 超伝導 / 光触媒 / 遷移金属酸化物 / エピタキシャル成長 (他12件)
【概要】遷移金属酸化物は，無毒性や化学的安定性のため，種々の電気化学セルに利用されている。本研究では，薄膜技術と電子相図を用いた解析手法とを組み合わせて，遷移金属酸化物の新しい電気化学的機能を見出すことを目的とした．主な研究成果は以下の通りである．（1）鉄系薄膜からなる光電極構造を様々に工夫した結果，水の光電気化学分解反応の効率が大幅に向上した．（2）チタン酸リチウム薄膜の完全かつ可逆的な超伝導体-絶縁体...
❏鉄系超伝導体の高品質薄膜成長機構の解明と高性能化技術の創製(25709058)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平松 秀典 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (80598136)
【キーワード】パルスレーザー堆積法 / エピタキシャル成長 / 超伝導 / 磁束ピニング / 臨界電流
【概要】4種類の励起波長を採用したパルスレーザー堆積法を用いて、BaFe2A2:Coの高品質薄膜が得られる条件を検討し、レーザーの波長が異なった場合であっても、最適な成長速度はすべて同じ0.3 nm/secで一定であることを明らかにした。さらに高い臨界温度が期待できるBaFe2As2:Pにその最適プロセスを適用し、本研究課題の目標値である臨界電流密度（Jc）10 MA/cm2にほぼ匹敵する7 MA/cm2...
【工学】電気電子工学：常電導伝播特性 ／超伝導を含む研究件
❏交流用超伝導ケーブル導体の安定性向上と応用のための基礎的研究(09450116)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】石山 敦士 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00130865)
【キーワード】超伝導 / 交流応用 / より線ケーブル導体 / 高温超伝導 / 過渡安定性 (他15件)
【概要】1.交流用超伝導撚線導体の過渡安定性評価:3本撚線導体を対象とし、通電電流と最小クエンチエネルギーの関係曲線を過渡安定性の評価曲線として実験と数値解析に基づく検討を行った。主に母材中に銅を複合させたときの効果と、銅配置の影響について定量的な評価を行った。その結果、銅により常電導転移に伴う素線間電流再配分領域が長くなり、素線間の横断電流による発熱密度が低下するため安定性が向上すること、銅を素線表面付...
❏超伝導ケーブル導体の過渡安定性に関する研究(06452206)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1994 - 1996
【研究代表者】石山 敦士 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00130865)
【キーワード】超伝導 / 交流応用 / 撚線ケーブル導体 / 過渡安定性 / 常電導伝幡特性 (他10件)
【概要】平成6年度 1.交流用超伝導ケーブル導体内の電流分布解析コードの開発:素線絶縁のない撚線ケーブル導体における交流通電定常時の導体内電流分布および常伝導転移直後の導体内の電流再配分や温度分布を解析する計算機コードの開発を主として行った。 1)分布定数回路を用いた撚線ケーブル導体内の電流分析解析用コードを開発した。 2)一次元有限要素法に基づく撚線ケーブル導体内の温度分布解析用コードを開発した。 3)...
【工学】電気電子工学：交流応用 ／超伝導を含む研究件
❏交流用超伝導ケーブル導体の安定性向上と応用のための基礎的研究(09450116)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】石山 敦士 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00130865)
【キーワード】超伝導 / 交流応用 / より線ケーブル導体 / 高温超伝導 / 過渡安定性 (他15件)
【概要】1.交流用超伝導撚線導体の過渡安定性評価:3本撚線導体を対象とし、通電電流と最小クエンチエネルギーの関係曲線を過渡安定性の評価曲線として実験と数値解析に基づく検討を行った。主に母材中に銅を複合させたときの効果と、銅配置の影響について定量的な評価を行った。その結果、銅により常電導転移に伴う素線間電流再配分領域が長くなり、素線間の横断電流による発熱密度が低下するため安定性が向上すること、銅を素線表面付...
❏超伝導ケーブル導体の過渡安定性に関する研究(06452206)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1994 - 1996
【研究代表者】石山 敦士 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00130865)
【キーワード】超伝導 / 交流応用 / 撚線ケーブル導体 / 過渡安定性 / 常電導伝幡特性 (他10件)
【概要】平成6年度 1.交流用超伝導ケーブル導体内の電流分布解析コードの開発:素線絶縁のない撚線ケーブル導体における交流通電定常時の導体内電流分布および常伝導転移直後の導体内の電流再配分や温度分布を解析する計算機コードの開発を主として行った。 1)分布定数回路を用いた撚線ケーブル導体内の電流分析解析用コードを開発した。 2)一次元有限要素法に基づく撚線ケーブル導体内の温度分布解析用コードを開発した。 3)...
【工学】電気電子工学：磁束ピンニング ／超伝導を含む研究件
❏バルク超電導体を利用した回転機の発電機運転に関する基礎研究(13875055)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】2001
【研究代表者】大崎 博之 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (10203754)
【キーワード】超伝導 / 発電機 / バルク超伝導体 / 磁束ピンニング / 電動機 (他6件)
【概要】本研究は,強い磁束ピンニング力をもつ希土類系バルク超電導体に回転磁界が印加されたときの超電導体中の電磁現象の解明と,発電機への将来的な適用可能性を目指して,バルク超電導体を回転子に適用した回転機の発電機運転時の各種特性を実験および数値電磁界解析により明らかにすることを目的としている。 1.電動機モードで,ゼロ磁界中冷却後の回転子バルク超電導体に回転磁界を印加し,ヒステリシス電動機としての同期トルク...
❏バルク超電導体の磁界整形機能を利用した高性能磁気軸受の研究(13450109)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】大崎 博之 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (10203754)
【キーワード】超電導 / バルク / 磁気軸受 / 磁界整形 / 回転損失 (他12件)
【概要】本研究は,パルク超電導体の磁界整形作用を利用した超電導磁気軸受の静的および動的な基本特性の詳細を,数値電磁界解析と小形試験装置による測定を通じて明らかにし,大形高速回転機の超低損失軸受としての応用可能性と,さらなる特性向上の可能性を検討することを目的として実施してきた。 基本性能の検証のために,Bi2223超電導線材を用いた磁界発生用コイル,磁界整形用Y系リング状バルク超電導体,および鉄(回転体)...
【工学】電気電子工学：高温超伝導 ／超伝導を含む研究件
❏電子ドープ型銅酸化物高温超伝導体における擬ギャップ現象の核磁気共鳴法による解明(21K03439)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】深澤 英人 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (90361443)
【キーワード】擬ギャップ / 高温超伝導 / 核磁気共鳴 / 超伝導
【概要】銅酸化物高温超伝導体はその発見以来、母物質である反強磁性モット絶縁体にキャリアを注入することにより超伝導が発現すると考えられてきた。しかし、近年Nd2CuO4構造いわゆるT’構造をもつ電子ドープ型高温超伝導体において、過剰酸素を取除くことにより、電子をドープしなくても超伝導が発現する可能性が示された。しかし、一方で実験的に示されてきたこのノンドープ超伝導は、実は酸素がCuO2面から取り除かれ電子ド...
❏超伝導密度汎関数理論の開発と応用(15H03696)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】有田 亮太郎 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (80332592)
【キーワード】超伝導密度汎関数理論 / 第一原理計算 / 高温超伝導 / トポロジカル超伝導 / 物性理論 (他8件)
【概要】超伝導密度汎関数理論に関わる以下の方法論開発を行った。(1)k-meshのサイズについて収束のよい電子格子相互作用の計算法。(2)スピン軌道相互作用を考慮した電子格子相互作用の評価法。(3)奇パリティの超伝導の不安定性の評価法。これらを使ってBiS2系超伝導体、トポロジカル結晶絶縁体SnTeにInをドープした場合およびトポロジカル超伝導体Bi2Se3にCuをドープした場合の超伝導の解析を行った。ま...
❏量子臨界点近傍の新奇超伝導状態の解明(15H02106)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界点 / 電子ネマティック相 / 反強磁性 / 量子揺らぎ / 高温超伝導 (他23件)
【概要】絶対零度における二次相転移である量子臨界点近傍で発達する揺らぎが、超伝導や電子物性にどのような影響を及ぼすかを明らかにするために、鉄系超伝導体FeSeにおけるS置換効果と圧力効果を調べた。その結果、S置換系では、回転対称性の破れた電子ネマティック相が抑制され、非磁性のネマティック量子臨界点を実現した。この近傍では、超伝導転移温度は低いものの、非フェルミ液体的振舞いが観測された。一方、圧力印加では、...
【工学】電気電子工学：過渡安定性 ／超伝導を含む研究件
❏交流用超伝導ケーブル導体の安定性向上と応用のための基礎的研究(09450116)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】石山 敦士 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00130865)
【キーワード】超伝導 / 交流応用 / より線ケーブル導体 / 高温超伝導 / 過渡安定性 (他15件)
【概要】1.交流用超伝導撚線導体の過渡安定性評価:3本撚線導体を対象とし、通電電流と最小クエンチエネルギーの関係曲線を過渡安定性の評価曲線として実験と数値解析に基づく検討を行った。主に母材中に銅を複合させたときの効果と、銅配置の影響について定量的な評価を行った。その結果、銅により常電導転移に伴う素線間電流再配分領域が長くなり、素線間の横断電流による発熱密度が低下するため安定性が向上すること、銅を素線表面付...
❏超伝導ケーブル導体の過渡安定性に関する研究(06452206)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1994 - 1996
【研究代表者】石山 敦士 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00130865)
【キーワード】超伝導 / 交流応用 / 撚線ケーブル導体 / 過渡安定性 / 常電導伝幡特性 (他10件)
【概要】平成6年度 1.交流用超伝導ケーブル導体内の電流分布解析コードの開発:素線絶縁のない撚線ケーブル導体における交流通電定常時の導体内電流分布および常伝導転移直後の導体内の電流再配分や温度分布を解析する計算機コードの開発を主として行った。 1)分布定数回路を用いた撚線ケーブル導体内の電流分析解析用コードを開発した。 2)一次元有限要素法に基づく撚線ケーブル導体内の温度分布解析用コードを開発した。 3)...
【工学】土木工学：量子ドット ／超伝導を含む研究件
❏量子ドット・ナノ物質系における強相関電子による量子輸送の理論的研究(23540375)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】小栗 章 大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10204166)
【キーワード】近藤効果 / 強相関電子系 / 量子ドット / 非平衡電流 / ショットノイズ (他15件)
【概要】量子輸送現象における電子相関の効果を解析的な方法，および計算機を用いた数値的方法の両方を駆使し詳細に調べた．従来とは異なるスケーリング法により軌道縮退の大きな極限からRPAを系統的に超える摂動展開方法の確立、および相互作用する不純物Anderson模型の非平衡Green関数の高バイアス極限における厳密解の発見など，解析的な方向から重要な成果が得られた．さらに，Hund結合がある場合における非平衡電...
❏ナノギャップ電極を用いた単一InAs量子ドットの電子状態の解明と素子応用の探索(19560338)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】柴田 憲治 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (00436578)
【キーワード】電子デバイス・集積回路 / 量子ドット / 単一電子トランジスタ / 超伝導 / 強磁性 (他10件)
【概要】自己形成InAs(インジウム砒素)量子ドットは、先端光学デバイスや量子情報処理への応用が期待されている。本研究では、極微ギャップを有する金属電極により単一の量子ドットにアクセスし、その電子状態の制御と読み出しを電気的に行う技術の開拓と新規物性の解明に従事した。その結果、電子を1個の単位で制御可能な単一電子トランジスタを形成することに成功した。更に、この素子においては、電子スピン相互作用やクーロン相...
【工学】構造・機能材料：エピタキシャル薄膜 ／超伝導を含む研究件
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏d電子系透明導電体・材料設計指針の再構築(23686002)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】一杉 太郎 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (90372416)
【キーワード】セラミックス / 酸化物 / 透明導電膜 / 走査トンネル顕微鏡 / エピタキシャル薄膜 (他11件)
【概要】d電子系透明導電体・材料設計指針の再構築 透明導電膜のメカニズムを原子スケールで理解するための土台作りと、新規透明導電体の探索を行った。前者に関しては、走査型トンネル顕微鏡を用いてSrTiO_3基板、および、酸化物薄膜の電子状態の評価を行った。そして、後者に関しては、我々が見いだしたLiTi2O4透明超伝導体について、そのメカニズムの検討を行った。 ...
【工学】構造・機能材料：SrTiO_3 ／超伝導を含む研究件
❏水素修飾で実現する高転移温度を持つ原子層超伝導体(18K18732)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2023-03-31
【研究代表者】秋山 了太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40633962)
【キーワード】超伝導 / カルコゲナイド / 原子層物質 / 界面超伝導 / 薄膜 (他16件)
【概要】本研究では、二次元超伝導FeSeについてその薄膜の作製と電気伝導による評価によって超伝導 の性質を調査するものである。具体的には、FeSe/SrTiO3(STO)の界面が超伝導特性に重要であると考えられているため、STO表面におけるデバイ振動数を増加させれば超伝導転移温度Tc を増大させることができるのではと考えた。方法としては軽い元素の水素を修飾することによって界面のデバイ振動数を増加させること...
❏金属絶縁体転移周辺の異常な物理現象の理解とニューロモルフィック素子開発の協奏(18H03686)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】井上 公 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00356502)
【キーワード】強誘電金属 / 超伝導 / SrTiO3 / ニューロモルフィック / レザバー (他19件)
【概要】SrTiO3のSrをCaやBaで置換して強誘電体にした試料にTi/Nb置換でキャリアドープすると、SrTiO3関連の系では誰も観測したことのない0.75Kという高いTcを得ることができることを昨年度に発見しましたが、今年度はこの背景を探究し論文にまとめて投稿しました。キャリア濃度が小さくて誘電分極の遮蔽を十分に行えないと「強誘電体(空間反転対称性の破れた状態)の金属」になる可能性がありますが、X線...
❏ナノ構造化した強相関電子材料への電界効果キャリア注入(17340105)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】LIPPMAA Mikk 東京大学, 物性研究所, 助教授 (10334343)
【キーワード】酸化物 / 電界効果 / トランジスター / 金属・絶縁体転移 / SrTiO_3 (他13件)
【概要】平成18年度はアモルファスとエピタキシャルのCaHfO_3、DyScO_3をゲート絶縁層に用いたSrTiO_3電界効果トランジスタの作製に成功した。エピタキシャルのCaHfO_3、DyScO_3はSrTiO_3上にグレイン境界の生成なしに約2nmの厚さまで成長できた。この薄いエピタキシャル層とアモルファス絶縁体を組み合わせることで、10^<13>cm^<-2>オーダーにも達...
【工学】構造・機能材料：電気抵抗 ／超伝導を含む研究件
❏高速抵抗測定でプローブする遍歴電子系の超強磁場物性(20K20892)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2022-03-31
【研究代表者】小濱 芳允 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90447524)
【キーワード】強磁場 / 遍歴磁性 / 局在遍歴 / 電気抵抗 / 超音波 (他17件)
【概要】本研究では、近年発生可能となった１２００テスラ級超強磁場を有効活用すべく、同様の超強磁場で作動する測定手法を開発した。これは電子物性を調査する良い方法である電気抵抗測定手法を２種類、対称性を議論できる超音波測定手法の開発である。更に、３００テスラほどの磁場をより簡便に発生できる、シングルターン法による磁場発生技術も開発した。 超強磁場領域での技術開発に加え、１００テスラとやや弱い磁場であるが、繰り...
❏超安定パルス磁場を用いた強磁場NMRとラマン分光(18H01163)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】小濱 芳允 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90447524)
【キーワード】磁場 / 磁性 / NMR / ラマン分光 / 比熱 (他13件)
【概要】本研究では、強い磁場下で起きる新たな物理現象を探索した。 ここでは核磁気共鳴（NMR）そしてラマン分光というパルス強磁場下での測定が難しかった研究手法を開発した。これにより５０Tを超えるパルス強磁場領域でのNMRスペクトル測定やスピン-格子緩和時間(T1)測定などが可能となった。特にパルス磁場下でのT1測定は世界で初めての研究成果であり、注目に値する。ラマン分光についても、将来的なパルス磁場下測定...
【工学】構造・機能材料：ナノワイヤ ／超伝導を含む研究件
❏ＣＮＴ上ナノワイヤー成長技術構築と低次元超伝導特性・量子情報素子応用(18K19025)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】牧 英之 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (10339715)
【キーワード】カーボンナノチューブ / 超電導ナノワイヤ / 超伝導 / ナノワイヤー
【概要】本研究では、架橋した一本のカーボンナノチューブをテンプレートとした新しい微細加工技術法の構築、それにより作製した超極細超伝導ナノワイヤーで発現が期待される低次元超伝導体における量子輸送現象探索とその量子情報デバイス応用を行った。汎用的で高品質なナノワイヤー成長法を確立するとともに、低次元化した超伝導における新規単一磁束量子制御技術構築とその量子情報デバイス応用という新たな超伝導技術を開拓した。 ...
❏ナノ構造化した強相関電子材料への電界効果キャリア注入(17340105)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】LIPPMAA Mikk 東京大学, 物性研究所, 助教授 (10334343)
【キーワード】酸化物 / 電界効果 / トランジスター / 金属・絶縁体転移 / SrTiO_3 (他13件)
【概要】平成18年度はアモルファスとエピタキシャルのCaHfO_3、DyScO_3をゲート絶縁層に用いたSrTiO_3電界効果トランジスタの作製に成功した。エピタキシャルのCaHfO_3、DyScO_3はSrTiO_3上にグレイン境界の生成なしに約2nmの厚さまで成長できた。この薄いエピタキシャル層とアモルファス絶縁体を組み合わせることで、10^<13>cm^<-2>オーダーにも達...
【工学】構造・機能材料：電子状態 ／超伝導を含む研究件
❏多環縮合パイ電子系超伝導体の研究(22244045)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】久保園 芳博 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (80221935)
【キーワード】超伝導 / 金属ドーピング / フェナセン系有機分子 / グラフェン / グラファイト (他23件)
【概要】多環縮合炭化水素分子固体に対して、アルカリ金属原子を挿入することによる超伝導相の作製と、電界効果によって電気的な特性を制御することを目指した。アルカリ金属原子の挿入のためには、通常の高温加熱法のほかに、液体アンモニア法、電気化学的な手法を用いた。また、金属ドーピングならびに電界効果、電気化学金属ドーピングについては、有機芳香族系をグラフェン、グラファイト系、さらに、二次元層状無機物質にも拡張した。...
❏超伝導・超流動体における、時間反転対称性をもつ量子渦の理論(17540314)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 超流動 / 量子渦 / 不純物効果 / アンデレーエフ束縛状態 (他17件)
【概要】時間反転対称性をもつ超伝導渦における不純物効果を調べるために、不純物効果とギャップ方程式の両方を自己無撞着に数値的に解き、超伝導渦まわりのエネルギーギャップの空間依存性の温度変化を調べた。その結果、カイラルP波超伝導体における渦糸まわりでは不純物効果が効かず、渦半径の収縮効果(Kramer-Pesch効果)が極低温まで観測され得ることを理論的に示すことが出来た.これは参照のために行ったS波超伝導渦...
❏超伝導体の渦糸状態における電荷揺らぎと輸送現象の理論的研究(12740203)
【研究テーマ】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 渦糸 / 電子状態 / アイレンバーガー方程式 / 異方的超伝導 (他11件)
【概要】本研究では前年度に引き続き、超伝導渦糸状態における電子状態、不純物効果、電気伝導についての理論的、数値的研究を行った。また実験グループと超伝導渦糸状態に関する共同研究も行った。具体的な成果は以下のとおりである。 前年度、自己無撞着でないボルン近似で、渦糸に局在しているアンデレーフ束縛状態に対する不純物散乱率をS波、P波、D波の場合に計算し、特に、カイラルP波の場合,不純物散乱が渦糸内では起こらない...
【工学】総合工学：量子効果 ／超伝導を含む研究件
❏透明酸化物の微細構造における量子物性の開拓(20685013)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10344722)
【キーワード】電子・磁気デバイス / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 量子ホール効果 / 超伝導 (他11件)
【概要】環境にやさしい透明酸化物半導体を用いてクリーンな二次元電子系を作りだし,電界効果超伝導スイッチングや分数量子ホール効果の観測に成功した.これらは量子化された複合粒子どうしの静電的な相互作用に基づく現象であり,革新的コンピュータの基盤となり得るものである.本研究で用いた材料は,従来の半導体に比べて電子間の相互作用が強い.本研究の延長にさらにエキゾチックな物性が発現することが期待される. ...
❏超伝導・超流動体における、時間反転対称性をもつ量子渦の理論(17540314)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】加藤 雄介 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (20261547)
【キーワード】超伝導 / 超流動 / 量子渦 / 不純物効果 / アンデレーエフ束縛状態 (他17件)
【概要】時間反転対称性をもつ超伝導渦における不純物効果を調べるために、不純物効果とギャップ方程式の両方を自己無撞着に数値的に解き、超伝導渦まわりのエネルギーギャップの空間依存性の温度変化を調べた。その結果、カイラルP波超伝導体における渦糸まわりでは不純物効果が効かず、渦半径の収縮効果(Kramer-Pesch効果)が極低温まで観測され得ることを理論的に示すことが出来た.これは参照のために行ったS波超伝導渦...
【工学】総合工学：熱伝導 ／超伝導を含む研究件
❏異方的超伝導体の異常超伝導相の解明(17204031)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】超伝導 / 対称性 / 重い電子系化合物 / 隠れた秩序 / 渦糸格子 (他19件)
【概要】本年度はまず熱伝導による超伝導対称性の実験を行った。特に重い電子系化合物URu2Si2の超伝導対称性を希釈冷凍機温度までの低温で磁場中熱伝導度の測定により決定した。この系はいわゆる隠れた秩序相で超伝導が起こるが超伝導相はあまり研究されていなかった。我々はこの超伝導相が極めて特異なものでありカイラルd波の対称性を持つことを示した。さらに微小ホールプローブを用いた局所磁場測定や電気抵抗の精密測定により...
❏テラヘルツ・ヘテロダインセンシングで探る銀河系星間ガスの相変化(14204013)
【研究テーマ】天文学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2002 - 2005
【研究代表者】山本 智 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80182624)
【キーワード】星形成 / サブミリ波 / 星間分子雲 / 銀河系 / 電波望遠鏡 (他9件)
【概要】本研究では、銀河系星間ガスの相変化を観測的に捉えることを念頭におき、以下の2つの研究を展開した。第一は、銀河系におけるプラズマ相を窒素イオンのスペクトル線(1.46THz)でトレースするためのテラヘルツ帯HEBミクサ受信機の開発であり、第二は中性炭素原子スペクトル線を用いた原子ガス相から分子ガス相への変化、即ち、星間分子雲の形成過程の研究である。 HEBミクサ受信機の開発では、国立天文台野辺山観測...
【工学】総合工学：タイヤモンド ／超伝導を含む研究件
❏マルチゲート構造を持つ超伝導電界効果トランジスタの研究(21K04145)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】立木 実 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主幹研究員 (50318838)
【キーワード】超伝導 / 電界効果トランジスタ / 銅酸化物 / ダイヤモンド / 磁気顕微鏡
【概要】超伝導層/2次元正孔ガス(2DHG)層/超伝導層の3領域からなるダイヤモンド電界効果トランジスタ(FET)を世界で初めて作製し、ゲート電圧によるドレイン電流の変調効果を１K-10Kにおいて観測した。2DHGチャネルの微細化で、超伝導FETに発展できる基礎データ取得に成功した。超伝導チャネルの微細化でダメージ層が問題となっていたが、本年度は、エッチング側壁面の超伝導転移温度の低い面方位で常伝導化する...
❏電子スピンの量子状態変化を検出原理に持つカロリーメータの開発(17H03526)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】小野田 忍 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 上席研究員(定常) (30414569)
【キーワード】ダイヤモンド / NVセンター / 超伝導 / カロリーメータ / X線カロリーメータ
【概要】ダイヤモンド中の窒素・空孔(NV）センターは、超高感度量子センサとして知られている。本研究では、NVセンターを高感度温度計として利用し、X線検出器の一種であるカロリーメータへ適用するための基礎研究を行った。具体的には、（１）NVセンターによる温度計測をさらに高感度化するためのアプローチとして量子もつれ状態に着目し、量子もつれ状態を生成するために不可欠な「NVセンターの多量子ビット化」技術の開発に成...
❏界面化学制御に基づく新機能材料デザイン(25288040)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】栄長 泰明 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00322066)
【キーワード】界面 / 光制御 / ダイヤモンド / 磁性 / フォトクロミズム (他6件)
【概要】本研究では「固体物質の電子状態を化学的に制御できる光機能界面を構築することで、自在に界面電子状態を操ることのできる方法論を確立すること」を目標とした。さらに、この考え方を「超伝導性」に拡張し、その特性を光制御できる新材料を創製することを通じて、次世代に向けた新規な光機能性材料創製の技術提案を行った。26年度には、「超高濃度にホウ素をドープしたダイヤモンド」の界面に着目し、水素終端のダイヤモンド薄膜...
【工学】総合工学：酸化物 ／超伝導を含む研究件
❏LaAlO3/SrTiO3ヘテロ構造の原子スケール電子状態(26246022)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物表面 / 界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ペロブスカイト (他21件)
【概要】遷移金属酸化物は、通常の半導体には見られない多彩な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で...
❏超伝導体なのに透明:そのメカニズムと応用(26610092)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (90372416)
【キーワード】透明導電体 / 透明超伝導 / 薄膜 / 酸化物 / 超伝導 (他9件)
【概要】超伝導体は金属光沢か黒色を呈する、というのが常識である。BCS理論に従うと、高い超伝導転移温度を有する物質はキャリア濃度が大きいため、可視光透明性が失われるはずである。しかし、我々は超伝導転移温度13.3 Kを示す、スピネル型LiTi2O4透明超伝導薄膜(可視光を透過する超伝導体)の合成に成功した。この物性を活用することにより、光エレクトロニクスと超伝導を組み合わせた新奇デバイスの構築が期待される...
❏d電子系透明導電体・材料設計指針の再構築(23686002)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】一杉 太郎 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (90372416)
【キーワード】セラミックス / 酸化物 / 透明導電膜 / 走査トンネル顕微鏡 / エピタキシャル薄膜 (他11件)
【概要】d電子系透明導電体・材料設計指針の再構築 透明導電膜のメカニズムを原子スケールで理解するための土台作りと、新規透明導電体の探索を行った。前者に関しては、走査型トンネル顕微鏡を用いてSrTiO_3基板、および、酸化物薄膜の電子状態の評価を行った。そして、後者に関しては、我々が見いだしたLiTi2O4透明超伝導体について、そのメカニズムの検討を行った。 ...
【工学】総合工学：半導体 ／超伝導を含む研究件
❏絶縁体極薄膜中の新奇機能探索(18H01700)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】平松 秀典 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (80598136)
【キーワード】磁性体 / 超伝導 / 半導体 / 極薄膜 / トランジスタ
【概要】本研究課題では、特徴的な結晶構造を有する電子相関の強い「絶縁体」（※絶縁体＝ギャップが開いているものすべてとする）化合物に着目し、それらの高品質な試料への高濃度キャリアドープによって、主に下記2点の新しい電子・磁気機能の発現を達成した。1. 絶縁体硫化物SrHfS3へのp型＆n型キャリアドープと緑色発光 2. ZrCuSiAs型SmFeAsOへの高濃度キャリアドープと48ケルビンの高温超伝導 ...
❏電気化学的界面の超強電界を用いた電子物性制御(21224009)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】岩佐 義宏 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20184864)
【キーワード】低温物性 / 超伝導材料・素子 / 表面・界面物性 / 電界効果トランジスタ / 自己組織化 (他12件)
【概要】電気化学的界面に発生する強電界を用いたトランジスタ（電気二重層トランジスタ）について、従来のバルクおよび薄膜材料を用いた方法に加え電子ビーム装置によるナノデバイス作製技術を完成させることによって、半導体、絶縁体、金属、トポロジカル絶縁体、モット絶縁体といった多様な物質に展開した。その結果、超伝導、強磁性、モット転移といったさまざまな電子相の電界制御に成功した。それら電界によって誘起された電子相の多...
【工学】総合工学：SQUID ／超伝導を含む研究件
❏SQUID-STM複合型顕微鏡の開発および新奇超伝導・磁性研究への応用(18H01167)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】下澤 雅明 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (40736162)
【キーワード】走査型SQUID顕微鏡 / 走査型トンネル顕微鏡 / 磁気トロイダルドメイン / 周波数依存性 / SQUID磁気顕微鏡 (他11件)
【概要】本研究では、開発した磁気顕微鏡を用いて電流誘起磁化を観測することで、強トロイダル金属UNi4Bにトロイダルドメインが存在することを明らかにした。具体的には、電流誘起ホール効果の測定から期待されている周波数依存性が電流誘起磁化にも現れることを利用して、アンペールの法則で生じる磁場と明確に分離することに成功した。その上で、測定位置を変えると、周波数依存性の振る舞いや信号の符号が変化することも分かった。...
❏微小カイラル超伝導体のエッジ電流による磁化のSQUID測定(25390046)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】石黒 亮輔 日本女子大学, 理学部, 准教授 (40433312)
【キーワード】SQUID / 超伝導 / FIB / 磁束量子 / メゾスコピック (他20件)
【概要】本研究では超伝導の磁束量子などの微小磁区構造検出可能なマイクロ～ナノSQUID による局所磁場観測システムの開発と、開発した局所磁場観測システムを用いたSr2RuO4のカイラルエッジ電流の検出等によるカイラルP波スピン三重項超伝導体の実験的な証明の二点を主な目的とした。 本研究ではアルミ、ニオブ、集束イオンビームアシスト蒸着法によるタングステン超伝導薄膜を用いたSQUIDによる局所磁場観測システム...
【工学】総合工学：電気化学 ／超伝導を含む研究件
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏遷移金属酸化物のエピタキシーと電子相解析による電極活物質の開発(15H03881)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜・表面 / 超伝導 / 光触媒 / 遷移金属酸化物 / エピタキシャル成長 (他12件)
【概要】遷移金属酸化物は，無毒性や化学的安定性のため，種々の電気化学セルに利用されている。本研究では，薄膜技術と電子相図を用いた解析手法とを組み合わせて，遷移金属酸化物の新しい電気化学的機能を見出すことを目的とした．主な研究成果は以下の通りである．（1）鉄系薄膜からなる光電極構造を様々に工夫した結果，水の光電気化学分解反応の効率が大幅に向上した．（2）チタン酸リチウム薄膜の完全かつ可逆的な超伝導体-絶縁体...
❏異種界面形成に基づいた協奏的な電子物性の開拓(25810142)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】山本 崇史 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (40532908)
【キーワード】超伝導 / 光化学反応 / 電気化学 / 表面修飾 / フォトクロミズム (他7件)
【概要】本研究課題では、光化学反応を利用することによって超伝導特性を可逆に制御できるような材料を創出することを目的とした。 ホウ素ドープダイヤモンド (BDD) 表面の終端原子を変換することによって、臨界電流密度の可逆な制御を達成し、これは超伝導体積分率の変化に対応していることが磁化測定から明らかとなった。つまり、BDDの超伝導特性が表面に極めて敏感であることがわかった。 BDD表面にアゾベンゼン化合物を...
【工学】総合工学：微粒子 ／超伝導を含む研究件
❏光制御可能な超伝導ナノ微粒子の創製(16H04195)
【研究テーマ】有機・ハイブリッド材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】栄長 泰明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00322066)
【キーワード】フォトクロミック材料 / 光制御 / 界面 / 磁性 / 超伝導 (他12件)
【概要】磁性、超伝導等の物理化学的物性は、物質の界面での外場により制御できる可能性がある。研究代表者は、それまでに、可逆な光異性化を示すフォトクロミック化合物を磁性材料の界面に効果的に修飾することで、可逆な磁性の光制御を達成してきた。本研究では、この考え方を拡張し、より大きな変化の期待できるスピロピラン化合物を設計、合成し、FePtナノ粒子界面に修飾することで、室温強磁性をとても大きく可逆に制御することに...
❏メゾスコピックな金属の電子干渉効果(01420007)
【研究テーマ】固体物性
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1989 - 1991
【研究代表者】小林 俊一 東京大学, 理学部, 教授 (90029471)
【キーワード】メゾスコピック / 干渉 / 微粒子 / 超伝導 / SET (他17件)
【概要】この研究はミクロン以下の構造をもつ、いわゆるメゾスコピックな金属試料を用い、良く制御された条件下で伝導電子の干渉効果を観測することを目的として行なった。試料として、電子線リソグラフィ-の技術を使って設計された形状に切り出された金属試料と、島状蒸着と酸化を繰り返して作成した微粒子膜の2種類を用いた。 微粒子膜を用いた研究では、直径が15Aのアルミニウム微粒子からなる2次元ジョセフソン接合ネットワ-ク...
【工学】総合工学：第一原理計算 ／超伝導を含む研究件
❏小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】強相関電子系
【研究期間】磁性
【研究代表者】超伝導
【キーワード】第一原理計算
【概要】本研究では、磁性や超伝導などの機能物性を第一原理的に記述する実用的な理論の構築を目指して、動的平均場法（DMFT法）によって強相関効果を考慮した第一原理計算法（DFT+DMFT法）の発展とその応用に取り組む。全研究期間を通した研究計画は、DFT+DMFT法に関連した理論構築とその適用範囲を検証する“基礎”と適用限界の範囲で強相関化合物の物質設計に応用する“応用”に分かれる。本年度は基礎に関する以下...
❏従来型・非従来型超伝導体に対する超伝導密度汎関数理論の開発と応用(19K14654)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】野本 拓也 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60804200)
【キーワード】超伝導 / 第一原理計算 / 超伝導密度汎関数理論 / Migdal-Eliashberg理論 / 非従来型超伝導
【概要】本研究課題では、非経験的第一原理計算に基づく超伝導計算手法の開発を行った。特に、超伝導密度汎関数理論へのスピン軌道相互作用の導入・奇パリティ超伝導計算の実装を行い、Sn1-xInxTeおよびCuxBi2Se3の超伝導発現機構の解析を行った。また、中間表現基底＋スパースサンプリングの手法を適用し、従来困難だった転移温度の低い超伝導体において、第一原理的Migdal-Eliashberg計算からその転...
❏高次元データの次元圧縮によって実現する磁性と超伝導の第一原理計算(18H01158)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】大槻 純也 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 准教授 (60513877)
【キーワード】強相関電子系 / 磁性 / 超伝導 / 第一原理計算 / スパースモデリング (他12件)
【概要】強相関電子系化合物では、多数の電子がクーロン斥力によって強く相互作用しあうことで、磁性や超伝導などの実用的に有用な様々な機能物性が発現する。それらの物性を理解する上で、外場への応答を表す感受率が重要な役割を果たす。しかし、現実の強相関化合物に対する感受率の計算は、数値計算の難しさのために実現していない。本研究では、データ科学的な方法論を応用することで、強相関化合物の感受率計算の実現に向けた多くの進...
【工学】総合工学：表面 ／超伝導を含む研究件
❏LaAlO3/SrTiO3ヘテロ構造の原子スケール電子状態(26246022)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物表面 / 界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ペロブスカイト (他21件)
【概要】遷移金属酸化物は、通常の半導体には見られない多彩な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で...
❏Ag/Ge(100)表面の構造、電子状態と超伝導(11740169)
【研究テーマ】固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】中辻 寛 東京大学, 物性研究所, 助手 (80311629)
【キーワード】超伝導 / 表面 / 走査トンネル顕微鏡 / 光電子分光 / Ag (他6件)
【概要】本研究は、極低温において超伝導を示すといわれるAg/Ge(100)表面について光電子分光及び極低温STM/STS測定を行い、表面にのみ存在する超伝導の表面構造と電子状態との相関を明らかにしようとするものである。平成12年度には以下のことを行った。まず、Ag島の電子状態を知るために、高エネルギー加速器研究機構・放射光研究施設の共同利用実験(PAC No.99G153)として、Ge3dおよびAg4dの...
【工学】総合工学：界面 ／超伝導を含む研究件
❏光制御可能な超伝導ナノ微粒子の創製(16H04195)
【研究テーマ】有機・ハイブリッド材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】栄長 泰明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00322066)
【キーワード】フォトクロミック材料 / 光制御 / 界面 / 磁性 / 超伝導 (他12件)
【概要】磁性、超伝導等の物理化学的物性は、物質の界面での外場により制御できる可能性がある。研究代表者は、それまでに、可逆な光異性化を示すフォトクロミック化合物を磁性材料の界面に効果的に修飾することで、可逆な磁性の光制御を達成してきた。本研究では、この考え方を拡張し、より大きな変化の期待できるスピロピラン化合物を設計、合成し、FePtナノ粒子界面に修飾することで、室温強磁性をとても大きく可逆に制御することに...
❏LaAlO3/SrTiO3ヘテロ構造の原子スケール電子状態(26246022)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物表面 / 界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ペロブスカイト (他21件)
【概要】遷移金属酸化物は、通常の半導体には見られない多彩な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で...
❏界面化学制御に基づく新機能材料デザイン(25288040)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】栄長 泰明 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00322066)
【キーワード】界面 / 光制御 / ダイヤモンド / 磁性 / フォトクロミズム (他6件)
【概要】本研究では「固体物質の電子状態を化学的に制御できる光機能界面を構築することで、自在に界面電子状態を操ることのできる方法論を確立すること」を目標とした。さらに、この考え方を「超伝導性」に拡張し、その特性を光制御できる新材料を創製することを通じて、次世代に向けた新規な光機能性材料創製の技術提案を行った。26年度には、「超高濃度にホウ素をドープしたダイヤモンド」の界面に着目し、水素終端のダイヤモンド薄膜...
【工学】総合工学：スピントロニクス ／超伝導を含む研究件
❏超伝導スピンバルブ・ジョセフソン接合の創成(21K04818)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】高村 陽太 東京工業大学, 工学院, 助教 (20708482)
【キーワード】スピントロニクス / 超伝導 / 極低温メモリ
【概要】本年度は、まず、超伝導スピンジョセフソン接合において重要な強磁性絶縁体とNbの接合界面の評価を行った。 まず，強磁性絶縁体としてフェライトCoFe2O4と実績のある第二種超伝導体であるNbを採用した。フェライトはCoFe2薄膜のラジカル酸化で作製し、Nbはその後超高真空一貫でスパッタで成膜した。磁化特性やラマン分光法に寄り、フェライトがバルクに近い磁化特性や結晶化していることを明らかにした。Nb薄...
❏強磁性体に誘起された超伝導のスピン物性(18K14112)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】河口 真志 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90792325)
【キーワード】スピントロニクス / 超伝導 / スピントリプレット / スピン軌道相互作用 / 磁性
【概要】本研究では、超伝導スピントロニクスを目指して、強いスピン軌道相互作用を持つタングステンにおいてみられる超伝導状態について研究を行った。その結果、タングステンの超伝導状態においては、通常のスピンシングレットの超伝導体においてみられるスピン吸収の抑制がみられないことが明らかになった。また、窒化モリブデンとの積層構造においては、超伝導転移温度の上昇がみられることがわかった。更に、強磁性体コバルトとの近接...
❏超伝導ボルテックスへのスピン注入による新しい長距離伝搬スピン流の実現(26610091)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】塩見 雄毅 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (10633969)
【キーワード】超伝導 / ボルテックス / スピン流 / スピントロニクス / 量子渦 (他7件)
【概要】第二種超伝導体においては、外部磁場が内部を貫通し局所的に超伝導状態を壊すことでその周りを超伝導電流が渦のように流れる超伝導ボルテックスが生じる。本研究では、超伝導ボルテックスの流れによるスピン流の創成を目指して研究を行った。試料としてｓ波超伝導体やｄ波超伝導体の薄膜と強磁性絶縁体薄膜の超伝導｜強磁性二層膜を作製し、温度勾配やマイクロ波照射による超伝導体へのスピン流注入実験を行った。超伝導体内に注入...
【工学】総合工学：比熱 ／超伝導を含む研究件
❏マルチバンド鉄系超伝導体におけるBCS-BECクロスオーバーの研究(19H00649)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】超伝導 / ネマティシティ / 弾性抵抗 / 量子臨界点 / 上部臨界磁場 (他17件)
【概要】電子対形成による超伝導を記述したBardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理論を拡張して、粒子間引力を強くすることで分子化した束縛対のBose-Einstein凝縮(BEC)につながるBCS-BECクロスオーバー理論により、量子束縛状態の統一的理解に向けた枠組みが構築されつつある。本研究では、我々がクロスオーバー領域にあることを見出したFeSe系超伝導体について、熱力学的性質や磁...
❏超安定パルス磁場を用いた強磁場NMRとラマン分光(18H01163)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】小濱 芳允 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90447524)
【キーワード】磁場 / 磁性 / NMR / ラマン分光 / 比熱 (他13件)
【概要】本研究では、強い磁場下で起きる新たな物理現象を探索した。 ここでは核磁気共鳴（NMR）そしてラマン分光というパルス強磁場下での測定が難しかった研究手法を開発した。これにより５０Tを超えるパルス強磁場領域でのNMRスペクトル測定やスピン-格子緩和時間(T1)測定などが可能となった。特にパルス磁場下でのT1測定は世界で初めての研究成果であり、注目に値する。ラマン分光についても、将来的なパルス磁場下測定...
❏精密比熱測定による量子臨界点近傍の超伝導異常物性の研究(25610096)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】芝内 孝禎 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (00251356)
【キーワード】量子臨界現象 / 超伝導特性 / 準粒子励起 / 臨界磁場 / 反強磁性 (他18件)
【概要】絶対零度における相転移点である量子臨界点近傍では、金属の標準理論であるフェルミ液体論から逸脱した物性が観測され、しばしば非従来超伝導相が出現する。この超伝導と量子臨界揺らぎとの関連性を明らかにすることが重要な課題の一つである。我々は、鉄系超伝導体の微小純良単結晶試料での精密比熱測定により、量子臨界点近傍の超伝導状態における準粒子励起を調べた。その結果、超伝導転移における比熱の跳びから見積もられる有...
【工学】総合工学：電磁力 ／超伝導を含む研究件
❏バルク超電導体の磁界整形機能を利用した高性能磁気軸受の研究(13450109)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】大崎 博之 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (10203754)
【キーワード】超電導 / バルク / 磁気軸受 / 磁界整形 / 回転損失 (他12件)
【概要】本研究は,パルク超電導体の磁界整形作用を利用した超電導磁気軸受の静的および動的な基本特性の詳細を,数値電磁界解析と小形試験装置による測定を通じて明らかにし,大形高速回転機の超低損失軸受としての応用可能性と,さらなる特性向上の可能性を検討することを目的として実施してきた。 基本性能の検証のために,Bi2223超電導線材を用いた磁界発生用コイル,磁界整形用Y系リング状バルク超電導体,および鉄(回転体)...
❏電磁力平衡コイルを用いた超伝導磁気エネルギー貯蔵システムの研究(10308021)
【研究テーマ】エネルギー学一般
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】嶋田 隆一 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (40206181)
【キーワード】電力系統 / エネルギー蓄積 / 超電導コイル / 超伝導 / 磁界 (他9件)
【概要】本補助金を用いて、電磁力平衡コイルがエネルギー貯蔵用超伝導エネルギー貯蔵(SMES)コイルとしての可能性を探るため、前回の平成8年に実験した試作機1号より進んだSMES用電磁力平衡コイルを設計した。さらに核融合科学研究所のLHD計画で培われたヘリカル巻線技術を受け継いで大型のSMESコイルの製作が可能なように製作技術とくに機械巻きの開発を行った。 電磁力平衡コイルは、電線に応力をかけないために、高...
【工学】総合工学：表面・界面物性 ／超伝導を含む研究件
❏表面・極薄超伝導体の走査トンネルポテンショメトリ測定(16K13683)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 超薄膜 / 走査トンネル顕微鏡 / 表面・界面物性 / 物性実験
【概要】本研究では空間分解可能な電気伝導測定を用いて、表面・極薄超伝導体の高い臨界電流の起源を解明することを最終目的とした。そのために、まず高品質の単一ユニットセル(1UC)超伝導FeSe超薄膜を作製する条件を探索した。そして基板を520℃で加熱しFeとSeを共蒸着することで、ドメインの大きい1UCFeSe薄膜を作製できることを走査トンネル顕微鏡(STM)観察により明らかにした。一方、5Kでの走査トンネル...
❏光制御可能な超伝導ナノ微粒子の創製(16H04195)
【研究テーマ】有機・ハイブリッド材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】栄長 泰明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00322066)
【キーワード】フォトクロミック材料 / 光制御 / 界面 / 磁性 / 超伝導 (他12件)
【概要】磁性、超伝導等の物理化学的物性は、物質の界面での外場により制御できる可能性がある。研究代表者は、それまでに、可逆な光異性化を示すフォトクロミック化合物を磁性材料の界面に効果的に修飾することで、可逆な磁性の光制御を達成してきた。本研究では、この考え方を拡張し、より大きな変化の期待できるスピロピラン化合物を設計、合成し、FePtナノ粒子界面に修飾することで、室温強磁性をとても大きく可逆に制御することに...
❏走査プローブ顕微鏡による空間反転対称性の破れた表面超伝導体の特異な物性解明(15H05453)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】平原 徹 東京工業大学, 理学院, 准教授 (30451818)
【キーワード】超伝導 / 走査トンネル顕微鏡 / ラシュバ効果 / 物性実験 / 表面・界面 (他7件)
【概要】本研究ではSrTiO3(001)基板(STO)の表面超構造と、その上に成長させた単一ユニットセルFeSeの超伝導特性の関係を走査トンネル顕微鏡/分光測定を用いて調べた。反射高速電子回折観察を行いながらSTO基板の加熱温度を変化させることで、STOの表面超構造を2×1と√2×√2に作り分けることに成功した。さらにこの表面超構造が、上に成長させたFeSeを介して観察できることがわかり、超伝導ギャップの...
【工学】総合工学：走査プローブ顕微鏡 ／超伝導を含む研究件
❏LaAlO3/SrTiO3ヘテロ構造の原子スケール電子状態(26246022)
【研究テーマ】薄膜・表面界面物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】酸化物表面 / 界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / ペロブスカイト (他21件)
【概要】遷移金属酸化物は、通常の半導体には見られない多彩な機能を示すことから、次世代エレクトロニクス材料として活発な研究が展開されている。近年、酸化物作製技術が急速に発展したことにより、原子レベルで急峻な界面を有する薄膜やヘテロ構造の作製が可能になり、新しい物性・機能が見出されている。このような酸化物薄膜やヘテロ構造が示す機能の探求・解明のためには、酸化物薄膜について、電子状態評価を原子レベル空間分解能で...
❏d電子系透明導電体・材料設計指針の再構築(23686002)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】一杉 太郎 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (90372416)
【キーワード】セラミックス / 酸化物 / 透明導電膜 / 走査トンネル顕微鏡 / エピタキシャル薄膜 (他11件)
【概要】d電子系透明導電体・材料設計指針の再構築 透明導電膜のメカニズムを原子スケールで理解するための土台作りと、新規透明導電体の探索を行った。前者に関しては、走査型トンネル顕微鏡を用いてSrTiO_3基板、および、酸化物薄膜の電子状態の評価を行った。そして、後者に関しては、我々が見いだしたLiTi2O4透明超伝導体について、そのメカニズムの検討を行った。 ...
❏極低温走査プローブ顕微鏡を用いた量子界面の研究(19340101)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】白濱 圭也 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70251486)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 低温物性 / 表面・界面物性 / 2次元電子系 (他9件)
【概要】本研究は、極低温動作可能な走査プローブ顕微鏡(SPM)を開発し、低次元電子系やヘリウム等のクリーンな「量子界面」で発現する新奇量子現象の解明を行うものである。以下の研究成果を得た。(1)周波数変調型極低温原子間力顕微鏡(FM-LT-AFM)技術を確立し、50mKまでの極低温度域での動作、原子ステップ分解能の実現に成功した。(2)探針が表面に平行に振動する「極低温摩擦力顕微鏡」を開発し、典型的な層状...
【工学】総合工学：超電導 ／超伝導を含む研究件
❏極低温・超高分解能レーザー光電子分光の開発と低温超伝導体の超伝導機構の解明(25220707)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】辛 埴 東京大学, 物性研究所, 教授 (00162785)
【キーワード】光電子分光 / レーザー / 超電導 / 超低温 / 高分解能 (他14件)
【概要】世界の追随を許さない最低温度と最高分解能の未踏性能を持つヘリウム３クライオスタット搭載型の角度分解光電子分光装置を開発し、エキゾチック低温超伝導体の機構解明に取り組んだ。我々は、1K以下の試料部到達温度を達成し、また、光電子アナライザーとsCMOS型検知器システムを連動制御するソフトウェアを開発することで、高速フレームレート測定を可能とした。本研究により、世界で初めて、鉄系超伝導体がトポロジカル超...
❏レーザー干渉計を用いた微小距離での重力法則の検証実験(21684010)
【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】安東 正樹 国立天文台, 重力波プロジェクト推進室, 准教授 (90313197)
【キーワード】重力 / 逆二乗則 / 重力波 / 捩れ振り子 / 余剰次元 (他9件)
【概要】本研究では,超伝導磁気浮上ねじれ振り子とレーザー干渉計を用いることで,これまでにない微小な力を測定する装置を構築し,それを用いて重力の逆二乗則の検証実験を行うことを目的とした.結果として,重力逆二乗則に対する上限値として,1mm程度の距離スケールで|α|<8という結果を得た.さらに,背景重力波の観測運転を行い,0.1Hz付近の周波数帯における新しい上限値を与えた. ...
❏超伝導を用いた低周波重力波検出器の開発(18684005)
【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】安東 正樹 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (90313197)
【キーワード】重力波 / 超電導 / 微小計測 / ねじれ振子 / レーザー干渉計 (他8件)
【概要】本研究では,超電導磁気浮上を利用した高感度ねじれ振子を開発し,それを用いて,0.1Hz付近の低周波数の重力波探査観測を行った.このような方式での重力波観測は他に例がない独自の研究である.また,本研究により,超電導磁気浮上による捩じれ振り子が,従来のワイヤーによるものと同等の性能を持つことが示された. ...
【工学】総合工学：レーザー ／超伝導を含む研究件
❏時間結晶を用いたレーザー周波数下方変換の基礎理論(20K03811)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】辻 直人 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90647752)
【キーワード】非平衡 / 時間結晶 / 超伝導 / 光物性 / レーザー
【概要】昨年度に引き続き、固体中での時間結晶の実現、およびそれを用いたレーザー周波数の下方変換技術の開発に向けて解析を行なった。解析の対象としては、モット絶縁体を記述する電子系のモデルであるファリコフ・キンボール(FK)模型を扱った。この模型は、非平衡動的平均場理論の範囲で数値的に厳密に解析できることが知られている。FK模型に周期的な振動電場を加えたときのダイナミクスを計算したところ、モット絶縁体相におい...
❏時間分解角度分解光電子分光による高温超伝導体のヒッグスモード観察(16K13829)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】近藤 猛 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40613310)
【キーワード】光電子分光 / 超伝導 / レーザー / 非平衡物性 / 非平衡物理 (他9件)
【概要】銅酸化物や鉄系超伝導体では、キャリア量によって、純粋な超伝導状態から、超伝導が擬ギャップ状態や電荷・スピン密度波と混在する特殊な状態まで実現するため、自発的対称性の破れに伴う励起モードを研究する格好の舞台を提供してくれる。我々は波数分解したスペクトルが得られる時間分解ARPESによる電子系ダイナミクスを研究した。超伝導とは無関係に長時間の緩和成分が観察され得ることを示し、「遅い緩和＝超伝導の再構成...
❏超高分解能レーザー角度分解光電子分光で選別観察する高温超伝導体の多様な秩序状態(16H06013)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】近藤 猛 東京大学, 物性研究所, 准教授 (40613310)
【キーワード】光電子分光 / 超伝導 / レーザー / 高温超伝導体 / 物性実験 (他6件)
【概要】超伝導エネルギーギャップを、レーザーを光源とすることで実現する超精密光電子分光で測定する。特に単位胞あたり3枚の超伝導層 (CuO2 面) を持つ Bi2Sr2Ca2Cu3O10+δ(Bi2223)に着目した。最適ドープBi2223における超伝導体の新しい現象を明らかにした。 異なる大きさのエネルギーギャップを有する内側及び外側のＣｕＯ ２平面から誘導されたボゴリュボフバンドの混成を観察し、 コヒ...
【工学】総合工学：プラスマ ／超伝導を含む研究件
❏異方的超伝導における集団励起、特にCarlson-Goldmanモードの研究:物理的性質の解明と観測手段の開発(09740304)
【研究テーマ】物性一般(含基礎論)
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】大橋 洋士 筑波大学, 物理学系, 講師 (60272134)
【キーワード】超伝導 / 層状物質 / 集団励起 / 位相モード / Carlson-Goldmanモード (他7件)
【概要】超伝導状態における集団励起を研究、本年度研究課題に対し以下の成果を得た:(1) 2次元d波超伝導におけるCarlson-Goldman(CG)モードをクリーンな系に対し調べ、このモードが転移温度以下かなり低温に至るまで存在し、かつ位相揺らぎのスペクトル中にピークとして現れることを見い出した。これは転移温度直下でしか存在せず、またクリーンな系ではランダウ減衰の為スペクトル中にピークを作らないs波の場...
❏パルス超強磁界トカマクによる核融合炉安全工学実験装置の開発研究(06402065)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】嶋田 隆一 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (40206181)
【キーワード】核融合 / トカマク / パルス / 強磁界 / 超伝導 (他11件)
【概要】研究経過 昨年製作した電磁力平衡(Force Balanced)コイルによる無力磁界コイルの実証試験を行った。NbTi超電導線によりトロイダル、ポロイダル一体化コイルを設計し、製作を行った。これは、世界で初めての超伝導電磁力平衡コイルである。FRP製の巻き枠をNC工作によって作り、およそ5000ターンの巻き線を手作業で行った。設計最大磁界は2Tである。しかし、コイルがほとんど巻き枠で抑えられていな...
【工学】総合工学：セラミクス ／超伝導を含む研究件
❏d電子系透明導電体・材料設計指針の再構築(23686002)
【研究テーマ】応用物性・結晶工学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】一杉 太郎 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (90372416)
【キーワード】セラミックス / 酸化物 / 透明導電膜 / 走査トンネル顕微鏡 / エピタキシャル薄膜 (他11件)
【概要】d電子系透明導電体・材料設計指針の再構築 透明導電膜のメカニズムを原子スケールで理解するための土台作りと、新規透明導電体の探索を行った。前者に関しては、走査型トンネル顕微鏡を用いてSrTiO_3基板、および、酸化物薄膜の電子状態の評価を行った。そして、後者に関しては、我々が見いだしたLiTi2O4透明超伝導体について、そのメカニズムの検討を行った。 ...
❏高温超伝導セラミックスの液相拡散接合(11650735)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】鈴村 暁男 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80114875)
【キーワード】超伝導 / セラミックス / 液相拡散接合 / インサート材 / 臨界温度 (他9件)
【概要】酸化物系超伝導材料のうち、臨界温度T_cが90K級のYBa_2Cu_3O_<7-x>系(Y系)超伝導材料は、最も一般的であり実用化が期待されている。実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、特に焼結バルク体の接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。脆性なセラミック超伝導バルク体を接合するためには、接合界面に軟質層あるいは液層を介在させることが望ましいが、...
❏高温超伝導セラミックスと金属の液相拡散接合(06452333)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】鈴村 暁男 東京工業大学, 工学部, 教授 (80114875)
【キーワード】超伝導 / セラミックス / 拡散接合 / インサート材 / 臨界温度(T_C) (他11件)
【概要】酸化物系超伝導材料の実用化に際しては、材料の成形加工及び接合技術が不可欠であるが、接合技術についてはこれまでほとんど報告されていない。本研究では臨界温度T_Cが90K級のYBa_2Cu_3O_<7-X>系超伝導材料について、まず酸化銀添加の焼結性及び超伝導特性への影響を調べるため、焼結体の臨界温度Tc・臨界電流密度Jcの測定、及び密度変化・組織観察及びX線回折試験等を行った。つぎに超伝...
【工学】総合工学：カーボンナノチューブ ／超伝導を含む研究件
❏ＣＮＴ上ナノワイヤー成長技術構築と低次元超伝導特性・量子情報素子応用(18K19025)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】牧 英之 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (10339715)
【キーワード】カーボンナノチューブ / 超電導ナノワイヤ / 超伝導 / ナノワイヤー
【概要】本研究では、架橋した一本のカーボンナノチューブをテンプレートとした新しい微細加工技術法の構築、それにより作製した超極細超伝導ナノワイヤーで発現が期待される低次元超伝導体における量子輸送現象探索とその量子情報デバイス応用を行った。汎用的で高品質なナノワイヤー成長法を確立するとともに、低次元化した超伝導における新規単一磁束量子制御技術構築とその量子情報デバイス応用という新たな超伝導技術を開拓した。 ...
❏カーボンナノチューブにおける高温超伝導の研究(18204033)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】春山 純志 青山学院大学, 理工学部, 准教授 (70296383)
【キーワード】カーボンナノチューブ / 超伝導 / ホウ素注入 / ラマン測定 / FET (他12件)
【概要】カーボンナノチューブ(CNT)における超伝導転移の再現性と転移温度(Tc)の向上を目指した研究を行った。この結果、レーザー蒸発法を使って触媒を介した単層CNTへのホウ素ドープに成功し、ホウ素が炭素原子を置換していることを核磁気共鳴や共鳴ラマン散乱で証明した。また、その単層ナノチューブを精製しシリコン基板上に高均一で集積し薄膜構造にした試料においてTc=12Kのマイスナー効果を発見することに成功し、...
【工学】総合工学：薄膜 ／超伝導を含む研究件
❏中区分13:物性物理学およびその関連分野(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】超伝導
【研究期間】カルコゲナイド
【研究代表者】原子層物質
【キーワード】界面超伝導
【概要】本研究は新物質合成の新しい手法としての電解液と固体の電気化学界面に着目し、その場での新物質や新物性を開発しようとするものである。そのために、（１）計算科学の手法をもちいた物質の安定性のエネルギー的な評価、および電気化学界面の分子動力学法による安定性の評価（２）元素単体でできた二次元物質を用いた高性能なトランジスタの実現、(3)超伝導体を中心とする遷移金属化合物薄膜研究を行ってきた。 （１）の計算に...
❏巨大エピタキシャル歪みが誘起する新奇超伝導の探索と解明(21H01804)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】打田 正輝 東京工業大学, 理学院, 准教授 (50721726)
【キーワード】超伝導 / 薄膜 / ルテニウム酸化物 / 超伝導体
【概要】本研究では、ルチル型酸化物RuO2のエピタキシャル薄膜において発見された歪み誘起超伝導の研究を深め、巨大エピタキシャル歪みが誘起する電子格子状態の変化の解明と新奇超伝導の学理の構築を目指している。本年度は、成膜条件を細かく調節することで、歪み量及び超伝導転移温度が成膜ごとに大きくばらつく原因を解決し、巨大エピタキシャル歪みの制御手法を確立することに成功した。具体的には、オゾンの実効的な供給量及び基...
❏水素修飾で実現する高転移温度を持つ原子層超伝導体(18K18732)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2023-03-31
【研究代表者】秋山 了太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40633962)
【キーワード】超伝導 / カルコゲナイド / 原子層物質 / 界面超伝導 / 薄膜 (他16件)
【概要】本研究では、二次元超伝導FeSeについてその薄膜の作製と電気伝導による評価によって超伝導 の性質を調査するものである。具体的には、FeSe/SrTiO3(STO)の界面が超伝導特性に重要であると考えられているため、STO表面におけるデバイ振動数を増加させれば超伝導転移温度Tc を増大させることができるのではと考えた。方法としては軽い元素の水素を修飾することによって界面のデバイ振動数を増加させること...
【工学】総合工学：マイクロ波 ／超伝導を含む研究件
❏超伝導量子回路上のマイクロ波量子光学とその応用(26247067)
【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】中村 泰信 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90524083)
【キーワード】超伝導 / 量子ビット / 量子光学 / マイクロ波 / 量子情報
【概要】超伝導回路を用いたマイクロ波量子光学の新しい学理の追究と、技術の開発・応用を目指した研究を行った。原子と光子を用いて研究されてきた従来の量子光学にたいして、超伝導回路を用いた人工量子系における量子光学は、その巨視性ゆえパラメータの設計に大きな自由度を持ち、様々な質的に新しい物理現象や技術をもたらし、人工原子としての量子ビットとマイクロ波光子の巨大な相互作用に起因する新たな効果を実証・解明するととも...
❏異方的超伝導体の異常超伝導相の解明(17204031)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】松田 祐司 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50199816)
【キーワード】超伝導 / 対称性 / 重い電子系化合物 / 隠れた秩序 / 渦糸格子 (他19件)
【概要】本年度はまず熱伝導による超伝導対称性の実験を行った。特に重い電子系化合物URu2Si2の超伝導対称性を希釈冷凍機温度までの低温で磁場中熱伝導度の測定により決定した。この系はいわゆる隠れた秩序相で超伝導が起こるが超伝導相はあまり研究されていなかった。我々はこの超伝導相が極めて特異なものでありカイラルd波の対称性を持つことを示した。さらに微小ホールプローブを用いた局所磁場測定や電気抵抗の精密測定により...
【工学】総合工学：水素 ／超伝導を含む研究件
❏水素修飾で実現する高転移温度を持つ原子層超伝導体(18K18732)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2023-03-31
【研究代表者】秋山 了太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40633962)
【キーワード】超伝導 / カルコゲナイド / 原子層物質 / 界面超伝導 / 薄膜 (他16件)
【概要】本研究では、二次元超伝導FeSeについてその薄膜の作製と電気伝導による評価によって超伝導 の性質を調査するものである。具体的には、FeSe/SrTiO3(STO)の界面が超伝導特性に重要であると考えられているため、STO表面におけるデバイ振動数を増加させれば超伝導転移温度Tc を増大させることができるのではと考えた。方法としては軽い元素の水素を修飾することによって界面のデバイ振動数を増加させること...
❏Rydberg状態希ガスを内包する物質の設計と電子励起蓄電池への応用(25420705)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】中村 吉伸 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (30198254)
【キーワード】Rydberg状態 / 水素 / ホスト－ゲスト / Antiperovskite / 金属絶縁体転移 (他24件)
【概要】Ryudberg状態の水素原子を構造に取り込むホスト-ゲスト物質系を設計し、その高エネルギー励起状態による巨大起電力が期待される革新的電池系の設計を試みた。大きな格子間空隙をもつ遷移金属Antiperovskite窒化物Mn3Cu1-xGeNにおいてDC水素プラズマ処理により、結晶格子は不可逆的に膨張することを発見し、この原因が結晶格子内に取り込まれた水素が1s2のH-の状態をとることによると結論...
【工学】総合工学：数値解析 ／超伝導を含む研究件
❏バルク超電導体の三次元磁束ダイナミックスの解明と着磁特性の高性能化(17360136)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】大崎 博之 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (10203754)
【キーワード】超電導 / バルク / 磁束運動 / 着磁 / 数値解析 (他8件)
【概要】本研究では,高い磁束ピンニング特性を有し高磁束源としての応用が期待されるバルク超電導体に関して,その応用上重要な技術と位置づけられるパルス着磁法の特性向上を目指して,パルス着磁過程における磁束ダイナミックス,および超電導特性に空間的不均一がある超電導体にパルス磁界が印加されたときの磁束の運動と誘導電流分布の変化を明らかにし,それをもとにパルス着磁法の高性能化の条件を探求することを目的として,実験お...
❏バルク超電導体の磁界整形機能を利用した高性能磁気軸受の研究(13450109)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】大崎 博之 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (10203754)
【キーワード】超電導 / バルク / 磁気軸受 / 磁界整形 / 回転損失 (他12件)
【概要】本研究は,パルク超電導体の磁界整形作用を利用した超電導磁気軸受の静的および動的な基本特性の詳細を,数値電磁界解析と小形試験装置による測定を通じて明らかにし,大形高速回転機の超低損失軸受としての応用可能性と,さらなる特性向上の可能性を検討することを目的として実施してきた。 基本性能の検証のために,Bi2223超電導線材を用いた磁界発生用コイル,磁界整形用Y系リング状バルク超電導体,および鉄(回転体)...
【工学】総合工学：極低温 ／超伝導を含む研究件
❏極低温・超高分解能レーザー光電子分光の開発と低温超伝導体の超伝導機構の解明(25220707)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】辛 埴 東京大学, 物性研究所, 教授 (00162785)
【キーワード】光電子分光 / レーザー / 超電導 / 超低温 / 高分解能 (他14件)
【概要】世界の追随を許さない最低温度と最高分解能の未踏性能を持つヘリウム３クライオスタット搭載型の角度分解光電子分光装置を開発し、エキゾチック低温超伝導体の機構解明に取り組んだ。我々は、1K以下の試料部到達温度を達成し、また、光電子アナライザーとsCMOS型検知器システムを連動制御するソフトウェアを開発することで、高速フレームレート測定を可能とした。本研究により、世界で初めて、鉄系超伝導体がトポロジカル超...
❏微小単結晶量子磁性体の極低温超高感度磁化測定(24340075)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】榊原 俊郎 東京大学, 物性研究所, 教授 (70162287)
【キーワード】量子スピン系 / 強相関電子系 / 量子相転移 / 超伝導 / 磁化測定 (他9件)
【概要】低次元量子スピン物質や強相関物質などの純良単結晶試料は、微小な結晶としてしか得られないことが多い。本研究課題では、研究代表者がこれまで開発してきた極低温磁化測定装置を、微小結晶試料の測定に対応できるように従来比で100倍高感度化した。この装置による主要な成果は、（１）スピン1/2の一次元ハイゼンベルグ反強磁性体CuPzN単結晶の低温磁化の磁場温度依存性が厳密解と高い精度で一致することを検証、（２）...
【医歯薬学】外科系臨床医学：光制御 ／超伝導を含む研究件
❏光制御可能な超伝導ナノ微粒子の創製(16H04195)
【研究テーマ】有機・ハイブリッド材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】栄長 泰明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00322066)
【キーワード】フォトクロミック材料 / 光制御 / 界面 / 磁性 / 超伝導 (他12件)
【概要】磁性、超伝導等の物理化学的物性は、物質の界面での外場により制御できる可能性がある。研究代表者は、それまでに、可逆な光異性化を示すフォトクロミック化合物を磁性材料の界面に効果的に修飾することで、可逆な磁性の光制御を達成してきた。本研究では、この考え方を拡張し、より大きな変化の期待できるスピロピラン化合物を設計、合成し、FePtナノ粒子界面に修飾することで、室温強磁性をとても大きく可逆に制御することに...
❏界面化学制御に基づく新機能材料デザイン(25288040)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】栄長 泰明 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00322066)
【キーワード】界面 / 光制御 / ダイヤモンド / 磁性 / フォトクロミズム (他6件)
【概要】本研究では「固体物質の電子状態を化学的に制御できる光機能界面を構築することで、自在に界面電子状態を操ることのできる方法論を確立すること」を目標とした。さらに、この考え方を「超伝導性」に拡張し、その特性を光制御できる新材料を創製することを通じて、次世代に向けた新規な光機能性材料創製の技術提案を行った。26年度には、「超高濃度にホウ素をドープしたダイヤモンド」の界面に着目し、水素終端のダイヤモンド薄膜...
【医歯薬学】薬学：自己組織化 ／超伝導を含む研究件
❏電気化学的界面の超強電界を用いた電子物性制御(21224009)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】岩佐 義宏 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20184864)
【キーワード】低温物性 / 超伝導材料・素子 / 表面・界面物性 / 電界効果トランジスタ / 自己組織化 (他12件)
【概要】電気化学的界面に発生する強電界を用いたトランジスタ（電気二重層トランジスタ）について、従来のバルクおよび薄膜材料を用いた方法に加え電子ビーム装置によるナノデバイス作製技術を完成させることによって、半導体、絶縁体、金属、トポロジカル絶縁体、モット絶縁体といった多様な物質に展開した。その結果、超伝導、強磁性、モット転移といったさまざまな電子相の電界制御に成功した。それら電界によって誘起された電子相の多...
❏ナノギャップ電極を用いた単一InAs量子ドットの電子状態の解明と素子応用の探索(19560338)
【研究テーマ】電子デバイス・電子機器
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】柴田 憲治 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (00436578)
【キーワード】電子デバイス・集積回路 / 量子ドット / 単一電子トランジスタ / 超伝導 / 強磁性 (他10件)
【概要】自己形成InAs(インジウム砒素)量子ドットは、先端光学デバイスや量子情報処理への応用が期待されている。本研究では、極微ギャップを有する金属電極により単一の量子ドットにアクセスし、その電子状態の制御と読み出しを電気的に行う技術の開拓と新規物性の解明に従事した。その結果、電子を1個の単位で制御可能な単一電子トランジスタを形成することに成功した。更に、この素子においては、電子スピン相互作用やクーロン相...
【医歯薬学】薬学：核磁気共鳴(NMR) ／超伝導を含む研究件
❏小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】磁場
【研究期間】磁性
【研究代表者】NMR
【キーワード】ラマン分光
【概要】銅酸化物高温超伝導体はその発見以来、母物質である反強磁性モット絶縁体にキャリアを注入することにより超伝導が発現すると考えられてきた。しかし、近年Nd2CuO4構造いわゆるT’構造をもつ電子ドープ型高温超伝導体において、過剰酸素を取除くことにより、電子をドープしなくても超伝導が発現する可能性が示された。しかし、一方で実験的に示されてきたこのノンドープ超伝導は、実は酸素がCuO2面から取り除かれ電子ド...
❏高速抵抗測定でプローブする遍歴電子系の超強磁場物性(20K20892)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2022-03-31
【研究代表者】小濱 芳允 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90447524)
【キーワード】強磁場 / 遍歴磁性 / 局在遍歴 / 電気抵抗 / 超音波 (他17件)
【概要】本研究では、近年発生可能となった１２００テスラ級超強磁場を有効活用すべく、同様の超強磁場で作動する測定手法を開発した。これは電子物性を調査する良い方法である電気抵抗測定手法を２種類、対称性を議論できる超音波測定手法の開発である。更に、３００テスラほどの磁場をより簡便に発生できる、シングルターン法による磁場発生技術も開発した。 超強磁場領域での技術開発に加え、１００テスラとやや弱い磁場であるが、繰り...
❏超安定パルス磁場を用いた強磁場NMRとラマン分光(18H01163)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】小濱 芳允 東京大学, 物性研究所, 准教授 (90447524)
【キーワード】磁場 / 磁性 / NMR / ラマン分光 / 比熱 (他13件)
【概要】本研究では、強い磁場下で起きる新たな物理現象を探索した。 ここでは核磁気共鳴（NMR）そしてラマン分光というパルス強磁場下での測定が難しかった研究手法を開発した。これにより５０Tを超えるパルス強磁場領域でのNMRスペクトル測定やスピン-格子緩和時間(T1)測定などが可能となった。特にパルス磁場下でのT1測定は世界で初めての研究成果であり、注目に値する。ラマン分光についても、将来的なパルス磁場下測定...
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