NMR測定からアプローチするディラック電子の特異な反磁性と磁場下の電子状態

通过核磁共振测量得出狄拉克电子的特殊抗磁特性和磁场下的电子态

• 批准号: 21K03450
• 负责人: 中井 祐介
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: University of Hyogo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03450/
• 关键词: 核磁気共鳴; NMR; Dirac電子; 黒リン

昨年度までの我々のNMR実験から黒リンの半金属相（1.6 GPa）において、ディラックフェルミオンが存在する証拠となるゼロモードランダウ準位がNMR緩和率の磁場依存性に反映されることを明らかにしてきた（今年度その内容が出版された）。この結果は、NMR測定がトポロジカル物質の微視的な特性や挙動についての知見を提供し、その研究に有用であることを示す結果である。そこで、圧力印加に伴って黒リンのディラック半金属相がどのように変化するかを微視的観点から調べるために、半導体・半金属転移点のごく近傍の半金属相においても31P-NMR（核磁気共鳴）測定を行った。低温においてNMR緩和率の磁場依存性測定を14Tまで行い、転移点ごく近傍の半金属相でもディラック電子系特有の振る舞いが見られることを明らかにした。また、緩和率の磁場依存性の結果からディラック半金属相におけるフェルミ速度が圧力によって変化することが分かった。これにより、黒リンのディラック半金属相の電子相関に関する洞察を得ることができた。また、NMR緩和率とは異なる観点から黒リンのディラック半金属相の性質を調べるために単結晶黒リンを用いた圧力下での精密NMRシフト測定を開始した。今年度は微小なNMRシフトを圧力セル内で精密に決定する方法の検討を行い、その実装を完了した。他には、昨年度実験に着手した、印加磁場に依存して特異なトポロジカル物性を示す黒リンの近縁物質において、角度回転機構を用いて磁場印加方向を精密に制御することによって、NMRスペクトルの角度依存性を明らかにすることができた。

Yesterday's annual ま で の I 々 の NMR be 験 か ら black リ ン の half metallic phase (1.6 GPa) に お い て, デ ィ ラ ッ ク フ ェ ル ミ オ ン が exist す る card 拠 と な る ゼ ロ モ ー ド ラ ン ダ ウ quasi a が NMR alleviation rate の magnetic field dependence に reflect さ れ る こ と を Ming ら か に し て き た (our そ の content published が さ れ た). こ の results は, NMR measurement が ト ポ ロ ジ カ ル material の な characteristics of micro visual や 挙 dynamic に つ い て の knowledge を し, そ の research に useful で あ る こ と を で す results indicated あ る. そ こ で and pressure Inca に っ て black リ ン の デ ィ ラ ッ ク half metallic phase が ど の よ う に variations change す る か を micro visual 観 point か ら adjustable べ る た め に, semiconductor, semimetal planning moving point の ご く nearly alongside の half metallic phase に お い て も 31 p - NMR (nuclear magnetic 気 resonance) determination of line を っ た. Low temperature に お い て NMR alleviation rate dependence の magnetic field measurement を 14 t ま で い, planning to move some ご く nearly alongside の half metallic phase で も デ ィ ラ ッ ク an electronics vibration characteristic の る dance い が see ら れ る こ と を Ming ら か に し た. ま た, ease rate の magnetic field dependence の results か ら デ ィ ラ ッ ク half metallic phase に お け る フ ェ ル ミ speed が pressure に よ っ て variations change す る こ と が points か っ た. こ れ に よ り, black リ ン の デ ィ ラ ッ ク semimetal phase の electronic phase masato に masato す る insight を must る こ と が で き た. ま た, NMR alleviation rate と は different な る 観 point か ら black リ ン の デ ィ ラ ッ ク half metal phase の properties を adjusted べ る た め に 単 crystal black リ ン を with い た under pressure で の precision NMR シ フ ト determination を began し た. Our tiny な NMR は シ フ ト を pressure セ ル で precision に decision within す る method の beg を 検 い, そ の be finished loading を し た. He に は, yesterday year be 験 に to し た, Inca magnetic field に dependent し て specific な ト ポ ロ ジ カ ル property を す in black リ ン の nearly try material に お い て, Angle back to planning agencies を い て magnetic field direction of the Inca を precision に suppression す る こ と に よ っ て, NMR ス ペ ク ト ル の Angle dependency を Ming ら か に す る こ と が で き た.

项目成果

シャストリーサザーランド格子反強磁性体TmB4の磁気プラトー領域近傍における11B-NMRによる研究

Shastri-Sutherland 晶格反铁磁材料 TmB4 磁高原区域附近的 11B-NMR 研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 中山大輝;宮元慧介;中井祐介;上田光一;水戸毅;N. Shitevalova;G. Pristas;S. Gabani;K. Flanchbart
• 通讯作者: K. Flanchbart

高圧下33S-NMR測定によるSmS金色相の低温ギャップ状態

高压下33S-NMR测量测得SmS金色调的低温间隙状态

• 发表时间: 2021
• 作者: 吉田章吾;遠藤宏太;山田陽彦;小山岳秀;中井祐介;上田光一;水戸毅;北川健太郎;芳賀芳範
• 通讯作者: 芳賀芳範

兵庫県立大学 電磁物性学講座

兵库大学电磁物理系

シャストリーサザーランド格子反強磁性体TmB4が示す磁気プラトー領域近傍での磁気揺らぎの発達

Shastri-Sutherland晶格反铁磁材料TmB4磁高原区附近磁涨落的发展

• 发表时间: 2021
• 作者: 中山大輝;宮元慧介;中井祐介;上田光一;水戸毅;N. Shitevalova;G. Pristas;S. Gabani;K. Flanchbart
• 通讯作者: K. Flanchbart

CDWと超伝導を示すLu5Ir4Si10のLu NMR IV

Lu5Ir4Si10 的 Lu NMR IV 显示 CDW 和超导性

• 发表时间: 2021
• 作者: 上田光一;中井祐介;水戸毅;小原孝夫
• 通讯作者: 小原孝夫