Last updated: Jan. 11, 2018

京都大学 固体量子物性研究室

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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・米澤進吾助教・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

重い電子反強磁性超伝導体UPd2Al3の論文およびFeSeの関論文がJ. Phys.Soc. Jpn.誌のTop 20 Most Downloaded Articles -- December 2017に選ばれました。

昨年はたくさんの短期留学生が研究室に来ました。(6月-7月IBS,Seoul National UniversityからHan-Gyeol Leeさん、11月-12月University of CambridgeからCarla Palomares Garciaさん、11月-2018年1月University of St AndrewsからIgor Markovicさん)

課題研究Q4のページを更新しました。

TMS‐EPiQS 2nd Alliance Workshop (2018年1月11日〜14日 京都大学益川ホール) で当研究室の学生、池田敦俊、安井勇気、Ivan Kostylev、留学生、Igor Markovic、米澤助教がポスター発表します。 講演タイトル・番号はこちら

あけましておめでとうございます。2017年の発表リストを更新しました。 池田のパリ(フランス)&プラハ(チェコ共和国)滞在報告(2017年7月)もuploadされています。

M1、龍見君は海外の大学への入学に伴い、研究室メンバーから外れました。

当研究室D3の施君が中心となって行った研究の論文「Pseudogap Behavior of the Nuclear Spin-Lattice Relaxation Rate in FeSe Probed by 77Se-NMR」がJournal of the Physical Society of JapanのLetterで出版されました。

当研究室卒業生の高木君が中心となって行った研究の論文「Spatially Inhomogeneous Superconducting State near Hc2 in UPd2Al3」がJournal of the Physical Society of JapanのLetterで出版されました。

当研究室D2の安井君が中心となって行った研究の論文「Little-Parks oscillations with half-quantum fluxoid features in Sr2RuO4 microrings」がPhysical Review BのRapid Communicationsで出版されました。

当研究室PDのChanchal Sowさんが中心となって行った研究の論文「Current-induced strong diamagnetism in the Mott insulator Ca2RuO4」がScienceで出版されました。この結果について、京都大学のHPで紹介されています。


Recent Topics

NMRで見る鉄系超伝導体FeSeの擬ギャップ的振る舞い[2017年12月]
鉄系超伝導体FeSeはTS = 90 Kで構造相転移を示した後、低温まで磁気秩序を示さずにTc = 9 Kで超伝導転移する特異な鉄系超伝導体です。我々は19Tという高磁場までの核磁気共鳴測定を行い、TS以下で反強磁性ゆらぎのために増大していた1/T1Tcより十分高温から減少すること、高磁場ではTcと同様に1/T1が抑制される温度Tpが減少することを明らかにしました。この結果は、FeSeにおいて銅酸化物高温超伝導と同様に強い超伝導ゆらぎが存在することを示唆してます。本研究はKIT、東北大学との共同研究です。この結果はJ. Phys. Soc. Jpn.誌に掲載されています。preprintはこちら
FeSeの1/T1
重い電子反強磁性超伝導体UPd2Al3の高磁場領域での異常な超伝導状態[2017年12月]
UPd2Al3は15Kで反強磁性転移を示した後、2Kで超伝導転移を示す、反強磁性と超伝導が共存する物質です。この物質では高磁場にFFLO相と呼ばれるギャップの大きさが空間変化している超伝導状態が存在する可能性が長い間議論されてきましたが、微視的測定による証拠はありませんでした。我々は核磁気共鳴の線幅が高磁場領域で大きくなることを明らかにしました。これは、FFLO相の存在と矛盾しません。本研究は名古屋大学との共同研究です。この結果はJ. Phys. Soc. Jpn.誌に掲載されています。preprintはこちら
UPd2Al3のNMRスペクトル
Sr2RuO4微小リングにおける半整数量子フラクソイド状態[2017年11月]
ルテニウム酸化物超伝導体Sr2RuO4は核磁気共鳴(NMR)の実験等からスピン三重項equal spin状態にあると考えられています。超伝導体ではフラクソイドが磁束量子Φ0を単位として量子化することが知られていますが、このような超伝導状態では波動関数が軌道の自由度に比べてスピンの自由度も持つため、フラクソイドがΦ0/2を単位に量子化することが可能となります。このようなフラクソイド状態は半整数量子フラクソイドと呼ばれており、磁気トルクの研究からその観測が報告されています。我々の実験では、磁気輸送特性から半整数量子フラクソイドの検出を目指して研究を行ってきました。そのために、集束イオンビームを用いてSr2RuO4単結晶をリング状に加工し、4端子での電気抵抗の測定を行いました。そして、半整数量子フラクソイドで期待されていた磁気抵抗振動のピーク分裂を観測しました。本成果は当研究室のD2の安井君が中心に実験をした仕事で、Physical Review BのRapid Communicationsに掲載されました。
Sr<sub>2</sub>RuO<sub>4</sub>微小リングの走査型電子顕微鏡写真
モット絶縁体Ca2RuO4における電流誘起巨大反磁性[2017年11月]
電子同士のクーロン反発によって伝導電子が動けなくなって絶縁体となっているMott絶縁体に対して、元素置換や圧力印加をすることによって伝導電子が動けるようにしてやると、銅酸化物の高温超伝導のように非常に興味深い現象が引き起こされます。我々は、Mott絶縁体であるCa2RuO4にわずかに直流電流を印加することで、Mott絶縁状態をわずかに壊した状態を実現し、そこで巨大反磁性が表れることを明らかにしました。反磁性とは、物質が磁石のN極にもS極にも反発するような性質です。身の回りでも、プラスチック、銅、カエルなど、反磁性を示す例はたくさんありますが、いずれも非常に弱い効果でした。例外的に強い反磁性を示す物質は熱分解グラファイトやビスマスが知られています。完全反磁性を比較的低磁場で示す超伝導体を除けば、これらが地球上で最強の反磁性体で、これらトップ2は少なくとも50年以上もの間変わっていませんでした。本研究で見つけた電流誘起の反磁性の大きさはこれらの反磁性体のそれをしのぐものであり、何十年かぶりに記録を塗り替えたことになります。また電子間の相互作用が大きい物質では反磁性は生じないのが固体物理の常識であり、Mott絶縁体という相互作用が強い極限のような物質で大きな反磁性が生じたことは非常に驚きです。さらに、電流を用いてMott絶縁体の電気的・磁気的性質をコントロールできることを示したことは、応用的な観点からも価値があると考えています。 本成果は2017年11月24日のScience誌に掲載されました。当研究室のPSのC. Sowさんが中心に実験をした仕事です。
Ca2RuO4の電流誘起巨大反磁性

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2018/01/09
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