キタエフスピン液体候補物質におけるトポロジカル相転移探索

Kitayev 自旋液体候选材料中的拓扑相变搜索

• 批准号: 20H02600
• 负责人: 水上 雄太
• 金额: $ 11.81万
• 依托单位: Tohoku University (2021-2022)The University of Tokyo (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02600/
• 关键词: キタエフ模型; マヨラナ粒子; 比熱測定; 磁場角度回転; トポロジカル相; 量子スピン液体; マヨラナフェルミオン; トポロジカル転移; 微小単結晶; トポロジカル相転移; マヨラナ励起; フラストレーション; 長時間緩和法; 比熱; 磁場角度回転比熱

本研究は、キタエフ模型において期待されるマヨラナ粒子のバルク状態の性質を調べることを目的としている。近年、キタエフ量子スピン液体候補物質であるalpha-RuCl3において、熱ホール効果を始めとしてマヨラナ粒子の存在を示す結果が報告されている。熱ホール効果は、マヨラナ粒子のエッジ流により生ずることが当初理論的に予測されており、その後実験的に報告された。一方、バルク・エッジ対応として、このエッジ状態に対するバルク状態が存在するが、そのバルク状態の詳細な励起構造はまだ明らかになっていなかった。本研究では、精密な比熱測定を磁場角度回転環境下で行うことで、マヨラナ粒子のバルク状態の磁場角度に対する励起構造変化を調べた。試料の磁場角度に対する高精度な変化を検出するためには、単一単結晶を対象とした測定が望ましく、その場合は高感度な熱量計が必要となる。本研究では、ナノグラム級試料に対して磁場角度回転環境下で測定可能な高感度な熱量計を構築し測定を行った。その結果、alpha-RuCl3においてa軸と等価な方向では、励起ギャップが開いている一方、b軸と等価な方向にはディラック型の分散を反映したギャップレスな励起が生ずることが明らかとなった。磁場を蜂の巣格子面内で角度変化させる場合においては、6つのギャップレスな方向を持つ6回対称性を持つ励起ギャップと、それを反映した比熱の振動が観測された。これは、キタエフ模型において予測されるマヨラナ粒子の励起ギャップと一致しており、そのバルク状態を実験的に明らかにしたと言える。一方、10T以上のより高磁場領域においてはキタエフ量子スピン液体状態から少し外れる振る舞いを観測しており、今後の研究によりその起源を明らかにする必要がある。

In this paper, we study the properties of particle states in the model. In recent years, alpha-RuCl3 has been reported as a candidate substance for quantum chemistry. The results of the initial theoretical prediction and the subsequent analysis of the particle flow were reported. A side, a side state, a side state, a side In this study, the magnetic field angle of particle state was adjusted by precise specific heat measurement. High sensitivity calorimeter is necessary for measuring the magnetic field angle of the sample. In this study, we constructed a calorimeter to measure the possible high sensitivity of the sample in response to the magnetic field angle. As a result, alpha-RuCl3 is reflected in the direction of a, b and so on. The magnetic field is reflected in the angle of the lattice plane, and the direction of the magnetic field is determined by the symmetry of the magnetic field. This is the first time that a particle has been excited, and the second time that a particle has been excited. In the field of high magnetic field above 10T, it is necessary to investigate the origin of quantum liquid in the future.

项目成果

鉄系超伝導体Fe(Se,Te)におけるネマティック量子臨界点

铁基超导体Fe(Se,Te)中的向列量子临界点

• 发表时间: 2020
• 作者: Shiogai Junichi;Chida Takumaru;Hashimoto Kenichiro;Fujiwara Kohei;Sasaki Takahiko;Tsukazaki Atsushi;橋本顕一郎;K. Hashimoto;橋本顕一郎;橋本顕一郎;橋本顕一郎;橋本顕一郎;Kenichiro Hashimoto;橋本顕一郎;橋本顕一郎;石原滉大，六本木雅生，小林雅之，水上雄太，橋本顕一郎，酒井宏典，芳賀芳範，芝内孝禎;六本木雅生，石原滉大，水上雄太，星和久，水口佳一，橋本顕一郎，芝内孝禎;鵜飼柚希，笠原裕一，末次祥大，村山陽奈子，栗田伸之，田中秀数，橋本顕一郎，水上雄太，芝内孝禎，松田祐司;原澤龍平，田中桜平，水上雄太，栗田伸之，田中秀数，山田昌彦，藤本B，笠原裕一，松田祐司，Eun-Gook Moon，橋本顕一郎，芝内孝禎;今村薫平，田中桜平，水上雄太，原澤龍平，橋本顕一郎，栗田伸之，田中秀数，山田昌彦，藤本聡，松田祐司，E.-G. Moon，M. Konczykowski，芝内孝禎;長島椿，橋本嵩広，Sahand Najafzadeh，大内俊一郎，鈴木剛，福島昭子，笠原成，松田祐司，松浦康平，水上雄太，橋本顕一郎，芝内孝禎，辛埴，岡﨑浩三;橋本顕一郎;斎藤三樹彦，松浦康平，向笠清隆，杉村優一，大谷椋，邱明?，石田浩祐，大西由吾，水上雄太，橋本顕一郎，熊井玲児，郷地順，上床美也，芝内孝禎;向笠清隆，松浦康平，杉村優一，大谷椋，邱明?，斎藤三樹彦，石田浩祐，大西由吾，水上雄太，橋本顕一郎，郷地順，上床美也，芝内孝禎;石田浩祐，大西由吾，辻井優哉，向笠清隆，邱明?，斎藤三樹彦，松浦康平，杉村優一，水上雄太，橋本顕一郎，芝内孝禎
• 通讯作者: 石田浩祐，大西由吾，辻井優哉，向笠清隆，邱明?，斎藤三樹彦，松浦康平，杉村優一，水上雄太，橋本顕一郎，芝内孝禎

Fe(Se,S)における不純物効果と超伝導ギャップ構造

Fe(Se,S)中的杂质效应和超导能隙结构

• 发表时间: 2022
• 作者: 石原滉大;小林雅之;六本木雅生;松浦康平;水上雄太;M. Konczykowski;橋本顕一郎;芝内孝禎
• 通讯作者: 芝内孝禎

不純物効果を用いたFe(Se,S)の超伝導ギャップ構造の研究

利用杂质效应研究Fe(Se,S)超导能隙结构

• 发表时间: 2023
• 作者: 永島拓也;石原滉大;小林雅之;六本木雅生;松浦康平;水上雄太;Romain Grasset;Marcin Konczykowski;橋本顕一郎;芝内孝禎
• 通讯作者: 芝内孝禎

鉄系超伝導体FeSe1-xTexの圧力下電子相図

铁基超导体FeSe1-xTex压力下的电子相图

• 发表时间: 2020
• 作者: Shiogai Junichi;Chida Takumaru;Hashimoto Kenichiro;Fujiwara Kohei;Sasaki Takahiko;Tsukazaki Atsushi;橋本顕一郎;K. Hashimoto;橋本顕一郎;橋本顕一郎;橋本顕一郎;橋本顕一郎;Kenichiro Hashimoto;橋本顕一郎;橋本顕一郎;石原滉大，六本木雅生，小林雅之，水上雄太，橋本顕一郎，酒井宏典，芳賀芳範，芝内孝禎;六本木雅生，石原滉大，水上雄太，星和久，水口佳一，橋本顕一郎，芝内孝禎;鵜飼柚希，笠原裕一，末次祥大，村山陽奈子，栗田伸之，田中秀数，橋本顕一郎，水上雄太，芝内孝禎，松田祐司;原澤龍平，田中桜平，水上雄太，栗田伸之，田中秀数，山田昌彦，藤本B，笠原裕一，松田祐司，Eun-Gook Moon，橋本顕一郎，芝内孝禎;今村薫平，田中桜平，水上雄太，原澤龍平，橋本顕一郎，栗田伸之，田中秀数，山田昌彦，藤本聡，松田祐司，E.-G. Moon，M. Konczykowski，芝内孝禎;長島椿，橋本嵩広，Sahand Najafzadeh，大内俊一郎，鈴木剛，福島昭子，笠原成，松田祐司，松浦康平，水上雄太，橋本顕一郎，芝内孝禎，辛埴，岡﨑浩三;橋本顕一郎;斎藤三樹彦，松浦康平，向笠清隆，杉村優一，大谷椋，邱明?，石田浩祐，大西由吾，水上雄太，橋本顕一郎，熊井玲児，郷地順，上床美也，芝内孝禎;向笠清隆，松浦康平，杉村優一，大谷椋，邱明?，斎藤三樹彦，石田浩祐，大西由吾，水上雄太，橋本顕一郎，郷地順，上床美也，芝内孝禎
• 通讯作者: 向笠清隆，松浦康平，杉村優一，大谷椋，邱明?，斎藤三樹彦，石田浩祐，大西由吾，水上雄太，橋本顕一郎，郷地順，上床美也，芝内孝禎

FeSe1-xSx (x = 0.18)における高圧下77Se-NMR測定

FeSe1-xSx (x = 0.18) 高压下的 77Se-NMR 测量

• 发表时间: 2020
• 作者: 中村昂矢;桑山昂典;松浦康平;水上雄太;笠原成;松田祐司;芝内孝禎;上床美也;藤原直樹
• 通讯作者: 藤原直樹