Last updated: Jan. 7, 2020

京都大学 固体量子物性研究室

You're カウンターth visitor since Sep. 2002.

ようこそ京都大学 固体量子物性研究室ホームページへ!!

固体量子物性研究室は前野悦輝教授・石田憲二教授・米澤進吾准教授・北川俊作助教のもと、総勢約20名で活動をしています。


お知らせ

修士課程・博士後期課程への入学や、当研究室で担当している課題研究Q4(卒業研究)、課題演習B4に興味のある方は、研究室スタッフまでお問い合わせ下さい。


News

第27回渦糸物理ワークショップ(2019年12月17日~19日 京都大学)にてM2金城さんが実行委員特別賞を、M1谷口さんがポスター賞をとりました。

写真館に秋レク2019 @ 鞍馬寺・貴船神社を追加しました。

TopoMat 2019(2019年12月03日~07日 京都)で多くの学生が発表しました。当研究室からはPDのMattoniさんがBest Preview awardを、KostylevさんがPoster awardのBronze Prizeを受賞しました。おめでとうございます。

院生日記に鯉渕のスイス 出張報告を追加しました。

院生日記に奥野のJ-Physics Tropical Topical Meeting 2018@沖縄 出張報告を追加しました。

D2仲嶺君が中心となって行っスピン三重項超伝導候補物質UTe2の超伝導状態でのNMR測定論文がJ. Phys. Soc. Jpn.誌に掲載されました。この論文はEditors' choiceに選出されました。JPSJのプレスリリースはこちら

写真館に日本物理学会2019年秋季大会@岐阜大学柳戸キャンパスを追加しました。

元メンバーの真砂君が中心となって行っスピン三重項超伝導候補物質UCoGeの圧力下でのNQR論文がJ. Phys. Soc. Jpn.誌に掲載されました。

10月になってメンバーが入れ替わったので、メンバーのページを更新しました。

元メンバーの河村君が中心となって行った鉄系超伝導体BaFe2(As1-xPx)2において超伝導と反強磁性ゆらぎとの普遍的な関係を明らかにした論文がPhys. Rev. B誌にRapid Communicationとして掲載されました。

昨年度D3の真砂さんが中心となって行ったスピン三重項超伝導候補物質UCoGeの圧力下での超伝導状態のスピン磁化率を測定した論文がPhys. Rev. B誌に掲載されました。

院生日記に谷口のOxide SuperSupin 2019@ソウル(韓国) 出張報告を追加しました。

M2鯉渕がOSS Workshop 2019でポスター賞をとりました。

写真館に春レク2019 @ Supreme BBQを追加しました。

Oxide Superspin Workshop 2019(2019年6月24日~28日 韓国、ソウル)で多くの学生が発表します。発表リストはこちら

院生日記に池田のアメリカ物理学会2019出張報告を追加しました。

当研究室のM1、金城さんが中心となって行った、LaRu4P12でのNMR測定を通した超伝導体への磁場効果の研究の結果がJPSJ誌Short Noteに掲載されました。

PDのC. Sowさん(現・インドIIT Kanpur)が中心となって行った、Ca3(Ru1-xTix)2O7の電流誘起反磁性とそのスイッチング実験の結果がPhysical Review Letters誌に掲載されました。

新年度になりました。メンバーのページを更新しました。

日本物理学会第74回年次大会(2019年3月14日~17日 九州大学伊都キャンパス)で多くの学生が発表しました。発表リストはこちら


Recent Topics

ウラン化合物UTe2における超伝導状態のスピン磁化率測定[2019年10月]
最近、超伝導になることが報告されたウラン化合物UTe2では超伝導の状態は磁場に対してとても強く、驚くべきことに結晶のb軸(磁化困難軸:磁化が向きにくい方向)に15テスラ以上の磁場を印加すると転移温度が上昇するふるまいを見せます。 我々は、UTe2超伝導体に対し原子核レベルの微視的測定である核磁気共鳴(NMR)測定を行い、UTe2は通常金属に見られる超伝導とは異なる非従来の超伝導であること、超伝導状態のスピン磁化率の減少がスピン一重項状態で期待されるものよりはるかに小さいことを明らかにし、この物質では超伝導状態でスピンの自由度が生き残っているスピン三重項状態と考えられることを報告しました。本研究は原子力機構先端基礎研究センター、東北大学金属研究所との共同研究です。この結果はJournal of the Physical Society of JapanにLetterとして掲載され、Editors' choiceに選出されました。OPEN SELECTですのでどなたでも無料で読めます。
UTe2の図1
UCoGeの強磁性量子臨界近傍の超伝導[2019年10月]
UCoGeは強磁性の内部で超伝導転移を示す強磁性超伝導体の1つで,強磁性の量子臨界性が超伝導に関連していると考えられています。実際,強磁性が約1 GPa(1万気圧)の静水圧の印加によって消失しても超伝導相が存在するうえ,強磁性が消失する近傍で超伝導がやや増強される様子が知られており,これは強磁性量子臨界点(QCP)によって誘起される超伝導の証拠の1つと言えます。一方,我々の過去の核四重極共鳴(NQR)から,実は強磁性転移は弱い一次相転移であることが明らかとなっています。さらに中間圧力では強磁性と常磁性が相分離したまま超伝導転移する様子が観測され,どのように2つの超伝導状態が試料中に共存しているのかが注目されていました。今回我々はUCoGeの単結晶試料に対して,この相分離が超伝導状態でも見られる0.3 GPaで59Co NQRを行いました。本研究は名古屋大学及び東北大学金属材料研究所との共同研究です。この結果はJournal of the Physical Society of JapanにLetterとして掲載されています。preprintはこちら
0.3 GPaにおけるUCoGeの59Co NQRスペクトルの温度依存性。
鉄系超伝導体BaFe2(As1-xPx)2における超伝導と反強磁性ゆらぎとの普遍的な関係[2019年8月]
鉄系超伝導体BaFe2As2は様々なドーピングや圧力によって反強磁性が抑制され、超伝導が発現します。我々はAsの一部を等価数のPで置換したBaFe2(As1-xPx)2に対して圧力をかけ、P置換量と圧力という2つのパラメーターを変化させることで超伝導転移温度を支配する本質的なパラメーターを探索しました。図にあるように様々なパラメーターにおける超伝導転移温度は反強磁性量子臨界点との距離θでスケールさせることができます。これは超伝導転移温度がθと密接に関係している、つまり、反強磁性ゆらぎと超伝導が強く相関していることを示しています。本研究は京大量子凝縮物性研、東大との共同研究です。 この結果はPhys. Rev. B誌にRapid Communicationとして掲載されています。 preprintはこちら
図:BaFe2AsP2_phasediagram
UCoGeの圧力下常磁性領域におけるスピン三重項超伝導[2019年7月]
UCoGeは強磁性の内部で超伝導転移を示す特異な物質です。 我々のグループのこれまでの研究などから,この系ではc軸方向の大きなスピン揺らぎ(強磁性転移に近い状態)が超伝導の発現に欠かせないと考えられています。 強磁性と密接な関係を持つことから,この強磁性超伝導状態ではクーパー対のスピンのそろうスピン三重項対が実現していることが期待されてきました。 我々はUCoGeの単結晶試料に対して,強磁性が消失する1.09 GPaで59Co核磁気共鳴(NMR)を行いました。 その結果,超伝導転移に伴ってナイトシフトがスピン成分に比べて大きく減少せず,スピン三重項対という仮説に整合的であることが明らかとなりました。 さらに,スペクトルを詳細に見ると転移温度以下でナイトシフトが増大,減少する2つの成分があることがわかりました(図)。 これはスピン磁化率が減少のみならず増大する成分があることを示唆し,この振る舞いは多くの超伝導体で実現するスピン一重項対では見られない,きわめて特異な現象であると言えます。 また,今回の測定では磁場をc軸に直交させてスペクトルを得ましたが,このことと磁化率の異方性を考慮すると,スピン三重項対の秩序変数であるdベクトルは 少なくとも今回測定を行った磁場下では磁化困難軸であるa軸に近い方向を向いている可能性があることを指摘しました。 本研究は名古屋大学及び東北大学金属材料研究所との共同研究です。この結果はPhysical Review B誌にRegular Articleとして掲載されています。 preprintはこちら
UCoGeの圧力下59Co NMRスペクトルの温度依存性。
Ca3(Ru1-xTix)2O7の電流印加による反磁性の出現とそのコントロール[2019年5月]
最近我々はモット絶縁体Ca2RuO4に電流を印可することによって、低温で巨大な反磁性が生じることを明らかにしました。 その起源を明らかにするため、類縁の絶縁体Ca3(Ru1-xTix)2O7に対して、電流印可下での電気的・磁気的特性の変化を研究しました。その結果、この物質でも同様の電流印可反磁性が生じることがわかりました。しかし、先行研究のCa2RuO4との大きく異なり、Ca3(Ru1-xTix)2O7ではRuスピンの反強磁性秩序と電流誘起反磁性が共存すること、また電流のオン・オフによって反磁性もオン・オフできることを示しました。この発見は、電流印可下での新奇物性が生じるメカニズムの解明に向けて重要な知見となると考えています。本成果はPhysical Review Letters誌に掲載されました。

What's New

2018/01/09
What's Newを試験的に一時停止します。