权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

ハイブリッド熱力学測定システムの開発および新奇トポロジカル相転移現象の開拓

混合热力学测量系统的开发及新型拓扑相变现象的探索

基本信息

批准号：
19J20517
负责人：
田中桜平
金额：
$ 1.98万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、理論的に提案されたキタエフ模型では、基底状態でも磁気秩序を伴わない量子スピン液体状態が現れることが厳密に示されている。この、いわゆる「キタエフスピン液体状態」では、スピンの自由度が分裂してマヨラナフェルミオンと呼ばれる特異な統計性を持つ準粒子が現れるなど興味深い現象がみられるとともに、トポロジカル量子コンピュータへの応用も期待されることから注目が集まっている。本研究では、キタエフスピン液体状態を実現しうる候補物質として、ハニカム磁性体α-RuCl3に着目して研究を進めてきた。初年度は、微小試料に特化した磁場角度回転比熱測定システムを構築・運用し、α-RuCl3の低エネルギー励起に関する研究を行った。また、次年度の研究では、初年度の結果を踏まえ、電子線照射によって結晶欠陥を導入したα-RuCl3に同様の手法を応用した。本年度は、これらの研究のうち、特に初年度の結果について成果をまとめ、学術論文誌に投稿することに注力した。本研究では、α-RuCl3単結晶のハニカム平面と平行に磁場をかけ、その角度を変えながら比熱を測定した。その結果、この物質の低エネルギー励起が強い磁場角度依存性を持つことが見い出された。比熱の温度依存性から見積もられた励起ギャップは六回回転対称なノード構造をもっており、ギャップの大きさは磁場とともに増加することが明らかになった。理論的には、キタエフスピン液体は磁場下で有限のトポロジカル数を持ち、その符号は磁場の方向に応じて変化する。この符号反転が起こる磁場角度では、基底状態と励起状態のエネルギーギャップが閉じることが期待され、これは本研究の結果とよく一致する。この結果は、近年のα-RuCl3における熱ホール効果の観測で示唆されたエッジ状態の出現とも整合するものであり、両者の結果を比較することで、この物質におけるバルク・エッジ対応が見て取れる。

In recent years, theoretical proposals have been put forward for the model, the base state, the magnetic order, the quantum state, and the liquid state. The degree of freedom of quantum particles is divided into two parts, namely, the degree of freedom of quantum particles is divided into two parts, namely, the degree of freedom of quantum particles is divided into two parts, namely, the degree of freedom of quantum particles is divided into two parts, namely, the degree of freedom of quantum particles is divided into three parts, namely, the degree of freedom of quantum particles is divided into three parts, namely, the degree of freedom of quantum particles is divided into three parts, and the degree of freedom of quantum particles is divided into three parts. In this study, the candidate substance α-RuCl3 was further studied. In the early years, the research on the construction, application and low temperature excitation of α-RuCl3 was carried out for the characterization of magnetic field angle and specific heat measurement of small samples The results of the previous and subsequent years of research were similar to those of the previous years, and the same method was used for the introduction of α-RuCl3 into the crystal by electron irradiation. This year's research results and academic papers will be published. In this study, the specific heat of α-RuCl3 crystals was measured in the plane and parallel magnetic field. As a result, the material has a low magnetic field angle dependence. The temperature dependence of the heat is different from that of the excitation. The excitation is different from that of the six-loop structure. The excitation is different from that of the magnetic field. The theory is that the liquid has a finite number of particles in the magnetic field, and the symbol has a finite number of particles in the magnetic field. The sign of the magnetic field angle, the base state, the excitation state, and the results of this study are consistent. These results are compared with the results of the recent α-RuCl3-based thermal analysis, which shows that there is a high degree of integration between the two substances.

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Field-angle-resolved specific heat measurements on a Kitaev spin liquid Candidate α-RuCl3

对 Kitaev 自旋液体候选 α-RuCl3 进行视场角分辨比热测量

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ohei Tanaka ;Ryuhei Harasawa ;Yuta Mizukami ;Marcin Konczykowski ;Nobuyuki Kurita ;Hidekazu Tanaka ;Eun-Gook Moon ;Yuichi Kasahara ;Yuji Matsuda ;Kenichiro Hashimoto ;Takasada Shibauchi
通讯作者：
Takasada Shibauchi

キタエフスピン液体候補物質α-RuCl3における磁場角度回転比熱測定

Kitayev自旋液体候选材料α-RuCl3的磁场角旋转比热测量