新奇量子凝縮相の探索的研究と特性解明：フラクタル超伝導とエキシトン絶縁体への挑戦

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究の究極目標は、準結晶特有の電子状態（超伝導、磁性および強相関効果）の解明とblack-SmSにおけるエキシトン凝縮の実証である。準結晶に関してこれまでに得られた成果を整理し、従来の周期結晶には存在しない（未だ実証されていない）「量子臨界相」とでもいうべき状態が準結晶で発現する可能性を明らかにした。これらの成果を、英文誌 Journal of the Physical Society of Japan の Invited Review Paper に執筆した（2022年3月に脱稿し、2022年6月にオンライン版が出版）。また、価数と磁化率の同時発散/クロスオーバーを示す蔡型近似結晶を見出し、その結果を国際会議で報告した。準結晶超伝導の研究においては、当初の研究計画に従い、これまでに見いだされている超伝導近似結晶とは異なる近似度を有する超伝導近似結晶の探索を行った。その結果、1/1近似結晶と2/1近似結晶の中間の近似度を有する超伝導近似結晶（Al-Zn-Mg 2/1-1/1-1/1）を発見し、国際会議で報告した。残念ながら、試料全体が超伝導状態になるには至らなかったため、良質試料の作成が課題として残された。black-SmSにおけるエキシトン凝縮の実証研究においては、本研究で見出していた低温相転移が「エキシトン凝縮状態においては低温で自発的対称性の破れが発現する」との理論研究の結果と関係づけられることを見出した。理論研究者との（Zoomを通したオンライン）討論により、black-SmSのエキシトン凝縮の実証にさらに一歩近づいたと考えている。