Last updated: Jun. 13, 2017
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米澤進吾 ホームページ

ようこそ米澤進吾のホームページへ!! このページでは私の研究内容・成果などについて紹介しています。

News

固体量子物性研究室の元PDのAnwarさんが筆頭著者の論文「Multicomponent order parameter superconductivity of Sr2RuO4 revealed by topological junctions」が2017年6月12日にPhys. Rev. Bで出版されました

2017年7月30日-8月3日にコロラドスプリングス(アメリカ合衆国)で開かれる北アメリカ熱測定会議Calcon2017で招待講演をします。CuxBi2Se3のネマティック超伝導を発見した比熱測定について講演する予定です。

2017年7月17-21日にプラハ(チェコ)で開かれる国際会議SCES2017で招待講演をします。CuxBi2Se3のネマティック超伝導について講演する予定です。

2017年6月16日-17日に九州大学筑紫キャンパスにて開かれる第6回 酸化物研究の新機軸に向けた学際討論会で招待講演をします。アンチペロブスカイト酸化物について話します。

2017年5月9日-13日に東工大にて開かれる国際会議TopoMat2017で招待講演をします。

逆ペロブスカイト酸化物における超伝導体Sr3-xSnOの発見についての論文がNatureグループの日本語サイトで、注目度の高い「おすすめのコンテンツ」として紹介されました

発表リストを更新しました。

京都マラソンを走りました。途中少し歩きましたがゴールまでは行けました。

CuxBi2Se3のネマティック超伝導に関する一般向けの解説記事が「月刊 機能材料」誌の2017年2月号に掲載されました(Volume 37, pages 44-51)。

CuxBi2Se3のネマティック超伝導の論文がNature Physics誌の2017年2月号掲載されました(Volume 13, pages 123-126)

gnuplotのページを更新しました。

逆ペロブスカイト酸化物の超伝導発見について、京大のプレスリリースが出ました。また、京大理学研究科HP、京都新聞、オプトロニクス・オンライン日経テクノロジー・オンラインで紹介していただきました。

逆ペロブスカイト酸化物における初の超伝導体Sr3-xSnOの発見についての論文がNature Communications誌に掲載されました。当研究室のD2のM. Oudah君、M2の池田君、M2(フンボルト大学からの交換留学生)J. N. Hausmann君が中心に実験をした仕事です。

2017年3月のアメリカ物理学会March Meeting(ニューオーリンズ)にて招待講演一般口頭講演を行います。また、行く途中でスタンフォード大学に立ち寄り、セミナーをする予定です。

2016年11月17-18日の第2回ディラック電子系マルチフェロイクス研究会(名古屋大学)にて招待講演を行います。

2016年11月10日、新しいカウンター設置後1ヶ月弱で10000カウンターが増えました。大体平日は1日あたり400から500人くらいの方に見ていただいているようです。

Sr2RuO4/SrRuO3/Auデバイスの結果についてのプレスリリースが出ました。また、日刊工業新聞理学研究科HPで紹介していただきました。

スピン三重項超伝導体Sr2RuO4から強磁性体SrRuO3へのスピン三重項超伝導対の直接注入とその観測に成功しました。論文がNature Communications誌に掲載されました。当研究室のPDのAnwarさんが中心となって行った仕事です。

ネマティック超伝導について、京大HPにプレスリリースがでました。また、京都新聞日刊工業新聞マイナビニュース日経テクノロジーオンラインOptronics Online理学研究科HPで紹介していただきました。

2016年10月14日にカウンターが100万を超えてしまったので、新しいカウンターにしました。いつも見てくださっている方、ありがとうございます。新しいカウンターでは、1人が1日にカウントされるのは1回だけになるので、今までより増えるのは少なくなりそうです。

超伝導ギャップ振幅に回転対称性の破れを伴う全く新しい種類の超伝導状態、「ネマティック超伝導」状態を発見しました。論文がNature Physics誌にオンライン掲載されました。また、同誌の注目論文を紹介するNews and Viewsで紹介していただきました。

「ネマティック超伝導」状態について、京大基礎物理学研究所の研究会「超伝導研究の最先端: 多自由度、非平衡、電子相関、トポロジー」で発表しました。

トポロジカル超伝導体に関する短いレビュー「Bulk topological superconductors」がAssociation of Asia Pacific Physical Societiesの出版するAAPPS Bulletin2016年6月号に掲載されました。

gnuplotのページを更新しました。

2016年6月13日の応用物理学会 超伝導分科会 第53回研究会「新奇超伝導の進展」で招待講演を行います。

トポロジカル超伝導体に関する短いレビュー「Bulk topological superconductors」を書きました(arXiv:1604.07930)。Association of Asia Pacific Physical Societiesの出版するAAPPS Bulletinの6月号に掲載予定です。

フランスのDenis Jérome教授と共同執筆した、擬一次元有機超伝導体に関するレビュー論文"Novel superconducting phenomena in quasi-one-dimensional Bechgaard salts"がCompte Rendu de Physiqueに掲載されました。Open Accessですので、どなたでも自由にダウンロードできます。

2016年2月9-10日に東京大学で行われる新学術領域「トポロジー物質科学」第6回トポロジー連携研究会で招待講演を行います。

2016年1月25-27日に理研で行われるAPW-CEMS Joint Workshopで招待講演を行います。

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Recent Research Topics

ABO3の化学式で表されるペロブスカイト酸化物は、2種の金属イオンを持つ酸化物としては最もシンプルな構造を持ち、物質科学・地球科学などにおいて非常に重要な物質です。まさに酸化物の代表選手といっても過言ではありません。実はペロブスカイト酸化物には、イオンの価数の正負を逆転させた「兄弟」であるアンチペロブスカイト酸化物という物質群が存在します。このアンチペロブスカイト酸化物はB金属イオンの価数が負になっているなど、通常の酸化物とは異なった性質を持ち、トポロジカル物質である可能性も指摘されています。我々は、アンチペロブスカイト酸化物Sr3-xSnOを合成し、この物質が約5 K以下で超伝導を示すことを発見しました。これは、アンチペロブスカイト酸化物で見つかった初めての超伝導です。また、理論グループとの共同研究で、この物質がトポロジカル超伝導体である可能性を指摘しました。本成果はNature Communications誌に掲載されました。当研究室のD2のM. Oudah君、M2の池田君、M2(フンボルト大学からの交換留学生)J. N. Hausmann君が中心に実験をした仕事で、理論解析については京大の佐藤教授・名古屋大の小林助教らと共同研究をしました。(下図は当該のNature Communications論文より引用。)

2016年12月のTopics Sr3-xSnOの超伝導

強磁性金属と超伝導のハイブリッド素子は、超伝導の特性を利用したスピントロニクスという観点で興味が持たれています。一般に金属と超伝導を接合すると、超伝導電子対が金属中にしみこむ「近接効果」が起こります。しかし、強磁性金属と超伝導は通常は相性が悪く、強磁性体の中に通常のスピン一重項超伝導対をしみこませようとしても数ナノメートル程度しかしみこまないことが知られています。最近、強磁性体と超伝導体の間に別の磁性層を挿入することで、スピンの自由度を持つスピン三重項超伝導対を一重項対から変換生成し、強磁性体内に超伝導を非常に長い距離しみこませることができることが報告されていますが、この第3の磁性層の制御が難しいことや、この層がスピンの情報を乱してしまうなどの問題点がありました。我々は、スピン三重項超伝導体から強磁性体内に、別の磁性層無しに直接超伝導電子対をしみこませることに、初めて成功しました。具体的には、Au/SrRuO3/Sr2RuO4からなるデバイスの伝導特性を測定し、超伝導対がしみこむ際におこる「アンドレーエフ反射」を観測しました。本成果はNature Communications誌に掲載されました。当研究室のPDのAnwarさんが中心となって行った仕事です。(下図は当該のNature Communications論文より引用。)

2016年10月のTopics Au/SrRuO3/Sr2RuO4デバイスとその測定結果の図

相転移に伴う自発的な対称性の破れは、物理学において極めて重要な概念です。申請者らは、トポロジカル絶縁体Bi2Se3にCuをドープした超伝導体CuxBi2Se3単結晶の磁場方向制御下での比熱測定を詳細に行い、結晶の持つ回転対称性が超伝導ギャップ振幅において自発的に破れている「ネマティック超伝導」状態が実現していることを発見しました。これまでに超伝導の位相において回転対称性の破れた超伝導は見つかっていますが、CuxBi2Se3のように超伝導のギャップ振幅の回転対称性が破れた例は知られていませんでした。このような状態の実現が確かめられたのは超伝導研究の100年超の歴史において初めてであり、超伝導の基礎・応用両面で非常に重要な一歩だと考えられます。また、2016年のノーベル物理学賞は物質におけるトポロジーの重要性を開拓した業績について授与されますが、この物質におけるネマティック超伝導はトポロジーの観点でも特異な性質を持つ超伝導であるため、我々の成果は本年のノーベル物理学賞とも深く関連しています。本成果はNature Physics誌のオンライン版に平成28年10月11日(日本時間)に掲載されました。また、注目論文を紹介するNews and Viewsで紹介していただきました。

本成果について、京大HPにプレスリリースを掲載していただきました。また、京都新聞日刊工業新聞マイナビニュース日経テクノロジーオンラインOptronics Online理学研究科HPで紹介していただきました。

2016年10月のTopics CuxBi2Se3におけるネマティック超伝導の図

非常にシンプルな電子構造をもつパラジウム-コバルト酸化物PdCoO2における、非常に大きい磁気抵抗効果を発見しました。磁場による電気抵抗の変化率は、最大で350倍にも及びました。コンピューターシミュレーションにより、この現象のメカニズムの解明にも成功し、どのような物質中でも起こりうる「ありふれた」力であるローレンツ力が巨大な磁気抵抗効果の起源であることが分かりました。この発見は、基礎物理の面でも非常に興味深いですが、磁気センサー等の磁気デバイスを作る上で新しい指針になるとも期待されます。本成果は、首都大の高津君(元博士学生)、東大の石川君(元学部学生)、大阪市立大の吉野さん・村田さん、広島大の獅子堂さん、大阪大の小口さんとの共同研究による成果です。この発見はPhysical Review Lettersに掲載され、Editors' Suggestionに選ばれました。また、アメリカ物理学会の注目論文を紹介するPhysics誌にもSynopsisとして解説記事"The 35000% Solution "が載りました。また、この成果について朝日新聞(8月1日夕刊; 関西のみ)、京都新聞(8月1日朝刊)、日刊工業新聞(8月1日朝刊)、日経産業新聞(8月1日朝刊)、京大ホームページマイナビニュースSJNニュースWEBジャーナルOPTICSでも紹介していただきました。

2013年8月のTopics PdCoO2の磁気抵抗効果の図

私は、修士課程学生の梶川君、研究室の前野教授とともに、ルテニウム酸化物Sr2RuO4の超伝導状態が磁場によって壊されて通常金属状態に変わる際の相転移を研究し、この相転移が、水が氷になる場合と同じような一次相転移になっていることを初めて明らかにしました。つまり、通常の超伝導体の場合とは全く様相が異なった、急激な超伝導の壊れ方をしていることが判明しました。この発見は、これまで見落とされていた未知の相互作用が磁場と超伝導の間に働いているということを強く示唆しています。この成果は、今後の超伝導の基礎研究において重要な意味を持っているだけでなく、超伝導の導電線などへの応用に関しても有用な指針を与えると考えられます。本研究成果は、Physical Review Lettersに掲載されました。また、本成果について日刊工業新聞京大ホームページで紹介されています。

2013年2月のTopics 磁気熱量効果の図

擬一次元超伝導体(TMTSF)2ClO4の単結晶の磁場方向分解熱容量測定から、この物質の超伝導ノード構造を明らかにするとともに、超伝導相の熱力学的な相図を明らかにしました。この結果は、発見から30年以上の間研究されてきたにもかかわらず未だに謎の多いTMTSF系の超伝導の研究の進展に大きく寄与すると考えられます。この結果はPhysical Review B誌のRapid Communicationに掲載されました⇒もっと読む

2012年4月のTopicsの図1