カイラル構造を持つ金属間化合物における非相反電気磁気効果の観測とバンド構造の解明

手性金属间化合物中不可逆电磁效应的观察和能带结构的阐明

• 批准号: 22K03517
• 负责人: 松田 達磨
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03517/
• 关键词: カイラル; 単結晶; 量子振動; フェルミ面; 超伝導; ドハース・ファンアルフェン効果; カイラル構造; 非相反電気磁気効果; バンド構造; 金属管化合物

カイラル構造を持つ２元系化合物TrX4 (Tr: Rh, Ir, X: Ge, Sn)の高純度単結晶育成を行った。この物質系はいずれも同型の結晶構造をとり，空間群#152および#154に対応する三方晶系のカイラルな結晶構造をとる．α-RhSn4およびα-IrSn4については，Snフラックス法による単結晶育成を行った。結晶育成条件の最適化によりα-IrSn4については，結晶の純良性を表す残留抵抗比が1250に達する極めて純良で単一ドメインの単結晶を育成することに成功した。IrGe4では，テトラアーク炉を用いたチョクラルスキー引き上げ法による単結晶育成を行い,RhG4については,高圧合成法を用いて行った。これらの高純度単結晶に対して，メンブレン型メカニカルセンサーを用いた精密な磁気トルク測定を温度1.5 K, 磁場12T までの範囲で行い,磁気トルクにおける量子振動(ドハース・ファンアルフェン効果)測定を行った。この量子振動の解析からフェルミ面のサイズとトポロージーを明らかにすることに成功した。 カイラル構造を持つ金属間化合物のフェルミ面研究例は少なく，世界的にみても我々の研究成果は貴重な研究成果といえる。本研究によってフェルミ面の極値断面積の角度依存性において特徴的な対称性を示すことが明らかになったが，このことは，三方晶系(空間群#152および#154)の対称性としてはじめて実験的に確認されたことである。またIrGe4およびRhGe4については，低温において超伝導状態を示すことを明らかにした．カイラル物質系で超伝導を示す系の報告は，極めて限られており，さらに単結晶が得られているものは少ない．カイラル構造を持つ物質での超伝導状態における対波動関数の対称性の研究や，また超伝導状態を通して，物質系の特徴的な物性応答がどのように影響するのか等についての研究を開始した。

High purity single crystals of TrX4 (Tr: Rh, Ir, X: Ge, Sn) have been developed. This material is composed of the crystal structure of the same type, space group #152 and #154, and the crystal structure of the trigonal system.α-RhSn4 α-IrSn4 Optimization of crystal growth conditions: α-IrSn4, pure benign crystal, residual resistance ratio of 1250, pure crystal, and successful crystal growth. IrGe4,RhG4, High Pressure Synthesis The high purity crystals were measured at temperatures of 1.5 K and magnetic fields of 12T, and quantum vibration measurements were carried out. The analysis of quantum vibration is very successful. There are a few examples of intermetallic compounds in the world, and the research results are valuable. In this study, the symmetry of the characteristics of the angular dependence of the extreme cross-sectional area of a cubic surface is clearly demonstrated, and therefore, the symmetry of the trigonal system (space groups #152 and #154) is clearly confirmed. IrGe4 and RhGe4 are in a state of superconductivity at low temperatures. The report of the material system shows that it is extremely difficult to obtain the crystal. The study of the symmetry of the correlation between the superconductivity state of the substance and the superconductivity state of the substance system has begun.

项目成果

カイラル構造を持つ物質系の結晶育成と輸送特性研究

手性结构材料体系的晶体生长与输运特性研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 田中博大;天久裕太;仲村愛;Dexin Li;青木大;中島美帆;天児寧;松田達磨;上床美成;辺土正人;仲間隆 男;松田達磨;松田達磨
• 通讯作者: 松田達磨

カイラル構造を持つ金属間化合物の単結晶合成と dHvA 効果測定による フェルミ面の研究

手性结构金属间化合物单晶合成费米面研究及dHvA效应测量

• 发表时间: 2022
• 作者: 田中博大;天久裕太;仲村愛;Dexin Li;青木大;中島美帆;天児寧;松田達磨;上床美成;辺土正人;仲間隆 男;松田達磨;松田達磨;松田達磨;松田達磨
• 通讯作者: 松田達磨

Weyl-Kondo semimetal behavior in the chiral structure phase of Ce3Rh4Sn13

Ce3Rh4Sn13 手性结构相中的 Weyl-Kondo 半金属行为

• DOI: 10.1103/physrevmaterials.7.014201
• 发表时间: 2023
• 期刊: Physical Review Materials
• 影响因子: 3.4
• 作者: Iwasa Kazuaki;Suyama Kazuya;Ohira-Kawamura Seiko;Nakajima Kenji;Raymond St?phane;Steffens Paul;Yamada Akira;Matsuda Tatsuma D.;Aoki Yuji;Kawasaki Ikuto;Fujimori Shin-ichi;Yamagami Hiroshi;Yokoyama Makoto
• 通讯作者: Yokoyama Makoto

SmAu3Al7が示す重い電子状態と共存した部分無秩序相における磁気構造

SmAu3Al7 中与重电子态共存的部分无序相的磁性结构

• 发表时间: 2023
• 作者: 東中隆二;北川紘章;金子耕士;伊藤孝;大原高志;田端千紘;鬼柳亮嗣;萩原雅人;中尾朗子;神戸振作;松田達磨;青木勇二
• 通讯作者: 青木勇二

東京都立大学大学院理学研究科物理学専攻電子物性研究室

东京都立大学理学研究科物理系电子特性研究室