[1] 速水賢ほか、固体物理に誌上セミナーを連載中「その6 Vol.56 No.10 (2021) 507; (ダイジェスト) 楠瀬博明、速水賢、Vol.55 No.11 (2020) 523
[2] 楠瀬博明、スピンと軌道の電子論 (2019, 講談社サイエンティフィック)
[3] S. Hayami, H. Kusunose, Y. Motome, Phys. Rev. B 90, 024432 (2014).
[4] S. Hayami, H. Kusunose, Phys. Rev. B 103, L180407 (2021).
[5] S. Hayami, Y. Yanagi, H. Kusunose, Phys. Rev. B 102, 144441 (2020).
[6] R. Oiwa, H. Kusunose, arXiv:2106.15795v2.
日時:11月30(火)15:00~16:00 @ 物質生産棟161
講師:本多 史憲 教授(九州大学アイソトープ総合安全管理センター)
題目:アクチノイド化合物の多重極限下物性研究
日時:10月18(金)16:30~18:00 @ 物質生産棟 751
講師:Prof. A. de Visser(アムステルダム大学ファンデルワールス-ゼーマン研究所)
題目:Superconducting ferromagnets
In ferromagnets below the Curie temperature, TC, the electron spins align to produce a net magnetization. For a long time it was thought that superconductivity is incompatible with ferromagnetism, which is rooted in the microscopic BCS theory of superconductivity. The unusual coexistence of ferromagnetism and superconductivity, reported for UGe2 (under pressure), UIr (under pressure), URhGe and UCoGe, therefore attracts much attention. In superconducting ferromagnets the superconducting transition temperature Ts > TC and superconductivity and ferromagnetism are carried by the same 5f electrons. In this presentation I will concentrate on UCoGe (Ts = 0.8 K, TC = 3 K) and present the p-T and H-T phase diagrams. The upper-critical field Bc2 is strongly anisotropic and provides evidence for an equal spin-pairing Cooper state. Most remarkably, a field-reinforced superconducting state is observed for H || b-axis. This provides solid evidence for an unconventional superconducting pairing mechanism: spin fluctuations rather than phonons.
日時:8月29(木)16:00~17:30 @ 物質生産棟 751
講師:小林 義明 准教授(名古屋大学大学院理学研究科)
題目:NMRによる鉄系超伝導体及び励起子絶縁体の研究
参考文献:
M. Toyoda et al., PRB 97, 094515&174507 (2018); S. Li et al., B 97, 165127 (2018).
日時:8月7(水)14:40~16:10 @ 物質生産棟 751
講師:金子 耕士 研究主幹(日本原子力研究開発機構 物質科学研究センター)
題目:中性子で探るEu化合物の多彩な物性
Reference
[1] M. Kakihana et al., J. Phys. Soc. Jpn. 87, 023701 (2018).
[2] M. Kakihana et al., J. Phys. Soc. Jpn. 88, 053703 (2019).
[3] K. Kaneko et al., J. Phys. Soc. Jpn. 88, 013702 (2019).
日時:6月13(木)16:30~17:30 @ 物質生産棟 751
講師:太田 幸則 教授(千葉大学大学院理学研究院)
題目:電子正孔間の強い引力相互作用が導く新しい絶縁体状態の創出
希土類元素の一つであるユーロピウム(Eu)は他の希土類元素と異なり,金属間化合物中では2価の状態が安定となる場合が多い.2価のEuイオンは全角運動量J = 7/2で磁性を有するが,3価の状態はJ = 0の非磁性である.Eu3+とEu2+の状態間のエネルギー差はさほど大きくないため,温度や磁場,圧力といった外場をコントロールすることにより,Eu3+とEu2+間の価数のクロスオーバー現象や価数転移を誘起することができる.
EuCu2Si2はThCr2Si2型の正方晶の化合物である.アーク溶解した多結晶試料のEuは価数揺動を示し,低温でのEuの価数はほぼ3価の非磁性状態である.[1-5] 一方フラックス法で育成された単結晶試料のEuは磁性を示し,基底状態はTord ~ 10 Kの反強磁性体あるいはスピングラスと報告されている.[6-8] 一見ランダムネスやフラストレーションが存在しないように見えるEuCu2Si2でスピングラスが現れるのは大変不思議である.EuCu2Si2におけるEuイオンの真の価数状態は非磁性の3価なのか磁性を持つ2価なのか,スピングラスが本当ならなぜ出現するのかなどに迫るため,詳細な物性測定と構造解析を行ったのでその結果について紹介する.
[1] B. C. Sales and R. Viswanathan, J. Low Temp. Phys. 23, 449 (1976).
[2] E. V. Sampathkumaran et al, PRL 43, 1189 (1979).
[3] S. H. Devare et al, J. Phys. C 14, 1491 (1981).
[4] J. Rohler et al, PRL 49, 65 (1982).
[5] Z. Hossain et al., PRB 69, 014422 (2004).
[6] P. Wang et al, PRB 82, 134404 (2010).
[7] P. G. Pagliuso et al, PRB 63, 092406 (2001).
[8] J. S. Rhyee et al, J. Appl. Phys. 93, 8346 (2003).
日時:9月24(木)16:30~17:30 @ 物質生産棟 751
講師:石井 文之 准教授(金沢大学 ナノマテリアル研究所)
題目:第一原理手法によるトポロジカル熱電変換物質デザイン
省エネ促進が求められる今日、未利用熱の有効利用を実現する熱電変換の普及が望まれる。我々は、熱電変換効率の高効率化を模索する新たな方向性として、電子の波動関数のトポロジーに起源をもつ異常ネルンスト効果が大きな熱電係数を生む系の理論物質デザインをめざしている。このアプローチの適用例として、スピンがナノスケールの渦構造をもつ、スカーミオン結晶のモデル[1-2]、高いキュリー温度を持つ強磁性体CoMnSb[3]についての異常熱電効果についての研究を紹介し、得られた知見から高効率なトポロジカル熱電変換物質デザインについての展望を述べる。
[1] Y.P. Mizuta and F. Ishii, Sci. Rep. 6, 28076(2016).
[2] Y.P. Mizuta, H. Sawahata, and F. Ishii, arXiv:1803.08148.
[3] S. Minami, F. Ishii, Y.P. Mizuta, and M. Saito, Appl. Phys. Lett. 113, 032403(2018).
日時:9月21(火)16:30~18:00 @ 物質生産棟 751
講師:Dr. Sergei Zherlitsyn(HLD-EMFL)
題目:Exotic Magnetic States at High Magnetic Fields
The Dresden High Magnetic Field Laboratory (HLD) is a pulsed-field user facility which
provides external and in-house researchers with the possibility to perform a broad range of
scientific experiments in pulsed magnetic fields [1]. Two independent, modular capacitor
banks deliver energy for ten mono- and dual-coil non-destructive pulsed magnets generating
magnetic fields up to 95 T available for a wide variety of advanced experiments.
Application of high magnetic fields allows the investigation, modification and control of
different states of matter. Frustrated magnets provide a promising avenue for realizing exotic
quantum states of matter. We report on selected high magnetic field studies of
low-dimensional and frustrated magnetic materials that have been shown to host a broad
range of fascinating new and exotic phases. This includes robust magnetization and
magnetostructural plateaus, spin-nematic state, superfluid phases, and supersolidity.
Typically, the spin-strain interactions play an important role in these unusual states. Here, we
present some recent ultrasound, magnetization, and magnetocaloric results obtained in
selected frustrated and low-dimensional spin systems in high magnetic fields [2-3].
We acknowledge support by the HLD at HZDR, member of the European Magnetic
Field Laboratory (EMFL) and by the DFG via SFB 1143.
[1] http://www.hzdr.de/hld
[2] V. Tsurkan et al., Sci. Adv. 3, e1601982 (2017).
[3] Zhe Wang et al., Phys. Rev. Lett. 120, 207205 (2018).
日時:7月9(月)14:40~16:10 @ 物質生産棟 751
講師:大槻 純也 教授(東北大学理学研究科物理学専攻)
題目:動的平均場法に基づく多極子揺らぎ計算の最近の進展
動的平均場法(DMFT)は、モット絶縁体や重い電子系化合物などの強相関物質の研究に広く用いられている近似計算法である。最近では、第一原理計算と組み合わせることで、化合物の詳細を考慮した多体電子状態計算も行えるようになってきている(DFT+DMFT法)。我々が取り組んでいるのは、DFT+DMFT法による磁性や多極子秩序などの相転移の再現・予測である。これを実現するには、軌道自由度や多体効果の扱いなど、解決すべき課題が多く残っている。最近我々は、DMFT法における空間揺らぎを簡易的に評価する近似式を導出した。この式は強相関極限で正しい結果に一致し、RKKY相互作用などの良く知られた結果を再現する。したがって、DFT+DMFT法による化合物の多極子揺らぎ計算を実現する、極めて有用な方法になると期待される。講演では、この新しい近似式の詳細やアイデアを紹介し、RPAやRKKY相互作用などの伝統的な近似法との関連について議論
する。
日時:7月5日(木) 16:30~18:00 @ 物質生産棟 751
講師:Dr. Ilya Sheikin (LNCMI,Grenoble, CNRS, France)
題目:High magnetic field generation across the world
High magnetic fields have recently become an invaluable tool in modern solid state physics. Most laboratories nowadays are equipped with superconducting magnets, which are typically limited at about 20 Tesla. Going beyond that requires specially designed magnets with complicated infrastructure. That is why there are dedicated high magnetic field facilities, which operate as open user facilities.
After a brief introduction into basic principles of high magnetic field generation, I will discuss in details non-destructive laboratory magnets, which allow reaching magnetic fields beyond 20 Tesla. These include resistive, hybrid and pulsed magnets. I will also show the current state-of-the-art in high field laboratories worldwide.
2017年度
日時:8月23日(水)10:00~11:00 @ 物質生産棟 751
講師:Matthias Raba (PhD student LNCMI-Grenoble)
題目:Electronic and magnetic properties of CePt2In7
CePt2In7 is a recently discovered heavy fermion material belonging to the same family as the well-studied isotropic CeIn3 and quasi-two-dimensional CeRhIn5 compounds. The spacing between Ce-In planes in CePt2In7 is drastically increased [1] as compared to CeRhIn5, implying a more two-dimensional crystal structure.
Along with the other compounds of its family, CePt2In7 temperature-pressure phase diagram exhibits an antiferromagnetic phase below 5.5 K at ambient pressure. The Neel temperature is suppressed by increasing pressure. A superconducting dome emerges around a quantum critical point at Pc = 3.2 GPa [2] associated with this magnetic phase, whose magnetic structure was unknown until very recently.
First of all, I will briefly introduce quantum oscillation phenomenon and the tunnel-diode-oscillator (TDO) technique. I will then present some recent preliminary results of quantum oscillation measurements using a tunnel-diode-oscillator circuit and high pressure cells. Finally, I will show the results of a single-crystal neutron diffraction experiment on CePt2In7, which allowed us to determine its antiferromagnetic structure [3].
[1] T. Klimczuk et al., J. Phys.: Condens. Matter 26, 402201 (2014).
[2] V. A. Sidorov et al., Phys. Rev. B 88, 020503(R) (2013).
[3] M. Raba et al., Phys. Rev. B 95, 161102(R) (2017).
[1] KK and Y. Kuramoto, JPSJ 72, 1859 (2003); 73, 216 (2004).
[2] KK and T. Hotta, PRB 71, 140404(R) (2005).
[3] KK and T. Hotta, PRB 95, 054425 (2017).
[4] KK and T. Hotta, PRB 72, 144401 (2005).
2016年度
参考文献
[1] M. Mizumaki, et al., J. Phys. Soc. Jpn. 76 (2007) 053706.
[2] S. Tsutsui, et al., J. Phys. Soc. Jpn. 82 (2013) 023707.
[3] S. Tsutsui, et al., J. Phys. Soc. Jpn. 85 (2016) 063602.
[4] K. Matsubayashi, et al., Phys. Rev. Lett. 114 (2015) 086401.
日時:7月12日(金) 16:25〜17:55 @物質生産棟 751
講師:松村 武 氏(広島大学大学院先端物質科学研究科・准教授)
題目:SmRu4P12における磁場誘起電荷秩序
SmRu4P12はTN=16.5 Kで金属絶縁体転移を起こすと同時に磁気的な秩序状態に転移する[1]。しかし,その秩序相内に別の転移(T∗~14 K)が存在し,磁場印加と共にT∗での比熱等の異常が増強されていく現象がみられ,長年の謎であった[2]。これに関して,最近,p-f混成を起源とするCDW不安定性に基づいた解釈が提案され,興味を集めている[3]。この理論を受け,我々がSPring-8のBL22XUで共鳴X線回折実験を行ったところ,理論とよく整合する実験結果が得られた。
(1) T∗ < T < TNの中間相で原子変位による非共鳴Thomson散乱が磁場で誘起されること
(2) 磁場と平行な反強磁性成分が中間相で増大していること
(3) T < TNでRhombohedralになっていること,が主な結果である.
これらを,磁場誘起電荷秩序(CDW,16極子秩序, Γ7とΓ8の結晶場交替型秩序)の観点から考察し,議論する。また,超高分解能格子定数測定などの先端的手法についても触れたい。
参考文献
[1] C.-H. Lee et al., JPSJ 81, 063702 (2012).
[2] K. Matsuhira et al., JPSJ 71, Suppl. 237 (2002).
[3] R. Shiina, JPSJ 82, 083713 (2013).
[4] T. Masumura et al., PRB 89, 161116 (2014).
日時:7月1日(金) 16:30〜 @物質生産棟 751
講師:金子 竜也 (理化学研究所 基礎科学特別研究員)
題目:励起子相の理論と候補物質Ta2NiSe5
参考文献
[1] B. I. Halperin and T. M. Rice, Solid State Physics 21, 115-192 (1968).
[2] Y. Wakisaka et al., Phys. Rev. Lett. 103, 026402 (2009).
[3] T. Kaneko, T. Toriyama, T. Konishi, and Y. Ohta, Phys. Rev. B. 87, 035121 (2013).
[4] K. Sugimoto, T. Kaneko, and Y. Ohta, Phys. Rev. B. 93, 041105 (R) (2016).
日時:5月17日(火) 14:40〜 @環境エネルギー棟202
講師:Dr. Ilya Sheikin (Laboratoire National des Champs Magnetiques Intenses,Grenoble, CNRS, France)
題目:Magnetic and electronic properties of CePt2In7 in high magnetic fields
Antiferromagnetic heavy fermion CePt2In7 has recently come to prominence due to the observation of a pressure-induced quantum critical point and associated with its superconductivity. However, most of the so far reported results were obtained on either polycrystals or single crystals contaminated with other phases.
In my talk, I will present the results of zero-field neutron diffraction, as well as high field specific heat and de Haas-van Alphen (dHvA) investigation of high quality phase pure single crystals of CePt2In7. Our preliminary neutron diffraction measurements reveal a simple antiferromagnetic structure with a propagation vector (1/2, 1/2, 1/2) that develops below the Neel temperature of 5.5 K. The magnetic phase diagram based on specific heat measurements suggests that a field-induced quantum critical point is likely to occur slightly below 60 T for both principal orientations of the magnetic field. The observed angular dependence of the dHvA frequencies indicates that some of the Fermi surfaces are almost ideally two-dimensional. The comparison of the experimental results with band structure calculations suggests localized 4f electrons deep inside the antiferromagnetic phase. Surprisingly, the Fermi surfaces do not seem to change across the field-induced quantum critical point. Throughout my talk, I will discuss similarities and differences between CePt2In7 and the well-studied less two-dimension compound from the same family, CeRhIn5.
2015年度
[1] T. Hikihara et al., Phys. Rev. B 78, 144404 (2008);
[2] J. Sudan et al., Phys. Rev. B 80, 140402(R) (2009).
[3] T. Hikihara et al., Phys. Rev. B 81, 224433 (2010).
[4] M. Sato et al., Phys. Rev. B 79, 060406(R) (2009);
[5] M. Sato et al., Phys. Rev. B 83, 064405 (2011).
[6] M. Sato et al., Phys. Rev. Lett. 110, 077206 (2013).
日時:6月19日(月) 14:40〜16:10 @物質生産棟751
講師:芳賀 芳範 氏(日本原子力研究開発機構)
題目:アクチノイド科学:5f電子系の特異な物性
[1] T. Hattori et al., PRL 108, 066403 (2012).
[2] Y. Tada et al., J. Phys. :Conf.Ser 409, 012029 (2013).
日時:2月3日(木) 16:25〜17:55 @物質生産棟751
講師:塩崎 謙 氏(京都大学大学院 理学研究科)
題目:結晶対称性によって守られたトポロジカル相について
[1] T. Morimoto and A. Furusaki, PRB 88, 125129 (2013).
[2] T. Morimoto and A. Furusaki, PRB 89, 035117 (2014).
日時:12月26日(金) 16:00〜18:00 @物質生産棟751
講師:田仲 由喜夫 教授 (名古屋大学大学院工学研究科)
題目:アンドレーエフ束縛状態とトポロジカル超伝導
[1] S. Hayami, H. Kusunose, and Y. Motome, PRB 90, 081115(R) (2014).
[2] S. Hayami, H. Kusunose, and Y. Motome, preprint (arXiv:1409.2142).
日時:11月7日(金) 10:45~〜1:45 @総合教育研究棟B255
講師:山本 秀樹 副所長 (NTT 物性科学基礎研究所)
題目:最先端MBE技術が生み出す物性研究グレードの銅酸化物超伝導体薄膜
超伝導体には、超伝導秩序パラメーターの振幅がコヒーレントに振動する集団励起モードが存在する。素粒子物理学におけるヒッグス粒子との類似性からヒッグスモードと呼ばれる。ヒッグスモードは電荷、分極、磁化などを伴わないため、電磁場と(線形では)結合せず観測が困難とされてきた。
本講演では、周波数Ωのレーザー光を超伝導体に照射したときに秩序パラメーターが2Ωの周波数で振動すること、また2Ω=2Δ(超伝導ギャップ)のときに2Ω振動がヒッグスモードと共鳴して増幅されることを明らかにする[1]。これはアンダーソンの擬スピン模型に基づいて、擬スピンの歳差運動のスピン共鳴として理解される。これに伴い、巨大な三次高調波の発生が起こる。
ヒッグスモードに共鳴した擬スピンの歳差運動は、最近テラヘルツ光を用いた実験により観測された[2]。その実験についても触れたい。
[1] N. Tsuji and H. Aoki, arXiv:1404.2711.
[2] R. Matsunaga, N. Tsuji, et al., Science, published online (10.1126/science.1254697).
日時:8月5日(火) 16:25 – 17:55 @物質生産棟751
講師:網塚浩 教授(北海道大学大学院理学研究院)
題目:URu2Si2の「隠れた秩序」はどこまで明らかになったのか
Anderson-Higgs モードとは,複素数で表される秩序パラメータの強度が揺らぐモードである[1]。このモードは種々の系での量子相転移に関連し,その一般的な性質を俯瞰的に理
解する事が求められている。Anderson-Higgsモードは,今回紹介するスピン・ダイマー系の他に,光格子中のボーズ気体,超流動3He, s波超伝導体,電荷密度波系などでも観測さ
れている。
今回の発表では,相互作用したスピン・ダイマー系 ACuCl3 (A = K, Tl) に着目する。この物質の結晶構造は,二個の S = 1/2 Cu2+イオンが反強磁性的に結合したCu2Cl6
スピン・ダイマーが,閉殻の A+イオンによって結びついてると解釈できる[2]。スピン・ダイマーが結晶内で互いに相互作用することで,複雑な磁気励起分散関係を持つが[3],これはボンド演算子理論を用いた計算によって再現できる[4]。エネルギー・ギャップはスピン・ダイマー内の反強磁性相互作用から期待される大きさより遙かに小さくなり,磁場や圧力印加等の外場によって容易に量子相転移を起こす事が知られている。磁場誘起量子相転移は,マグノンのBose-Einstein凝縮と解釈される[5]。今回の発表は,六月に京都で開催される国際会議「Higgs Modes in Condensed Matter and Quantum Gases」の日本語版previewとして,低温 (3 K)・強磁場(12 T)でのRaman散乱測定により観測されたAnderson-Higgsモードを紹介する[6]。実験データを紹介した後に,magnon励起を分光学的手法であるRaman散乱で測定できる仕組みを,ボンド演算子理論を用いて説明する。低温 (3 K)・高圧下 (10 GPa)での測定結果に関しては,時間があれば紹介する。
[1] M. Endres et al., Nature 487 (2012) 454.
[2] K. Takatsu et al., J. Phys. Soc. Jpn. 66 (1997) 1611, http://www.lee.phys.titech.ac.jp/subpage/ladder_dimer.htmlに結晶構造の模型があります。
[3] N. Cavadini et al., J. Phys.: Condens. Matter 12 (2000) 5463.
[4] M. Matsumoto et al., Phys. Rev. B 69 (2004) 054423.
[5] T. Nikuni et al., Phys. Rev. Lett. 84 (2000) 5868.
[6] H. Kuroe et al., Phys. Rev. B 77 (2008) 134420.
2013年度
10:30 - 11:15
講師:Dr. Ilya Sheikin (LNCMI-Grenoble, CNRS, France)
題目:Specific heat and de Haas-van Alphen effect study of CePt2In7 high quality single crystals
13:30 - 14:15
講師:Dr. William Knafo (LNCMI-Toulouse, CNRS, France)
題目:High-Magnetic Field Study of the Fermi surface in the hidden-order state of URu2Si2
14:15 - 15:45
講師:Dr. Yusuke Hirose (Niigata University)
題目:Novel electronic states induced by pressure and magnetic field in super heavy fermion compound YbCo2Zn20
14:45 - 15:15
講師:Prof. Yuichi Nemoto (Niigata University)
題目:Ultrasonic study of hydrostatic pressure effects in YbCo2Zn20
日時:3月17日(月) 14:40 - 16:10
講師:東 陽一 氏 (大阪府立大学 工学研究科)
題目:異方的クーパー対の位相敏感プローブとしての磁場角度分解磁束フロー抵抗
超伝導対関数の対称性は、クーパー対の形成機構と密接に関係しており、それを同定することは重要である。従来、対関数の「振幅」の異方性を検出する実験手段は多く存在する。しかし、「位相(符号)」まで検出できる実験手段は非常に限られている。本研究では、クーパー対の軌道内部自由度の対称性を位相の情報まで含めて検出可能な新奇な現象を発見した[1]。超伝導体中の準粒子散乱には、対関数の位相の情報が反映される。
本研究では特に渦糸芯での不純物による準粒子散乱率(磁束フロー抵抗に関係する物理量)に着目し、超伝導体に印加する磁場の方向を回転させた際の物理量の変動パターンから異方的クーパー対に関する情報を得ることを目指した。その結果、準粒子散乱率の印加磁場方向に対する依存性に、クーパー対波動関数の「位相」の情報が反映されるという現象を発見した。準粒子散乱率は、マイクロ波を用いた表面インピーダンス測定から見積もられる。この理論結果に基づき、磁場角度分解した準粒子散乱率の測定をクーパー対のペアリング対称性を検出する新しい位相敏感な実験プローブとして提案する。
[1] Y. Higashi et al., Phys. Rev. B 88, 224511 (2013).
日時:3月12日(水) 14:40 - 16:10
講師:荒川 直也 氏 (東京大学 理学研究科)
題目:Ru酸化物における軌道協力的スピンゆらぎと軌道依存電荷輸送
Eu化合物ではEuの価数不安定性が存在し、磁性を持つEu2+(4f7 : S=7/2, L=0, J=7/2) が、非磁性のEu3+ (4f6 : S=L=3, J=0)へ温度や圧力、磁場によって、一次転移的に価数転移するものが多々存在します。その転移は、価数変化による電子状態の変化だけでなく、大きな磁気状態の変化も伴っています。我々は、圧力下の熱電能(ゼーベック係数)測定やドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果測定により、Eu化合物の電子状態について研究を進めており、本講演では EuCo2P2、EuGa4、EuNi2P2について、講演する。
日時:8月12日(月) 14:30 – 15:30
講師:Prof. Jochen Wosnitza (Hochfeld-Magnetlabor Dresden (HLD))
題目:The Dresden High Magnetic Field Laboratory - Recent Research Results -
In this talk, a brief overview on the experimental infrastructure and the in-house research at the Dresden High Magnetic Field Laboratory (Hochfeld-Magnetlabor Dresden, HLD) will be given. High magnetic fields are one of the most powerful tools available to scientists for the study, modification, and control of the state of matter. The application of magnetic fields, therefore, has become a commonly used instrument in condensed-matter physics and the demand for the highest possible magnetic-field strengths increases continuously. At the HLD, that has opened its doors for external users in 2007, pulsed magnetic fields beyond 90 T have been reached. The laboratory recently has achieved a record field of 94.2 T having the ambitious goal of reaching 100 T on a 10 ms timescale. In the pulsed magnets, a variety of experimental methods are available allowing to measure e.g. electrical transport, magnetization, magnetostriction, ultrasound, ESR, and even NMR with very high resolution.
As a unique feature, a free-electron-laser facility next door allows high- brilliance radiation to be fed into the pulsed-field cells of the HLD, thus making possible high-field magneto-optical experiments in the range from 3 to 250 μm. In-house research of the HLD focuses on electronic properties of strongly correlated materials at high magnetic fields.
This includes the investigation of novel magnetic materials, the determination of Fermi surfaces of novel superconductors and heavy-fermion systems by means of measurements of magnetic quantum oscillations as well as the recently found evidence for the existence of
the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state in an organic superconductor.
日時:7月9日(火)14:30 - 16:00
講師:岸根 順一郎 教授 (放送大学)
題目:カイラルらせん磁性体の物理
磁気秩序構造に様々な次元性を持つトポロジカル欠陥を作り込んで電流や外場によって制御しようという研究が活発に進行している。ランダウ理論によれば、秩序構造は結晶の幾何学的対称性によって括り込まれたものである。この意味で、秩序状態が織りなすトポロジカル構造も結晶の幾何構造の配下にある。我々はこのような視点に立ってこの5年ほど「カイラル磁性結晶で実現するカイラルらせん磁気構造」に興味を持って研究を進めてきた。この種の磁気構造に磁場を印加すると、カイラルソリトン格子と呼ばれるコヒーレントなスピン位相のストライプ秩序が安定化する。このストライプ構造は「周期的,非線形,非対称,トポロジカル」という性質をあわせ持ち,0.1テスラ程度という控えめな磁場でその空間周期を数十ナノメートルから結晶サイズまで連続的に制御することができる。
本講演では、六方晶カイラル空間群に属する層状カルコゲナイドCr1/3NbS2におけるカイラルらせん磁気構造とカイラルソリトン格子構造の実空間観測実験および理論研究(特に伝導性との関連)の現状と展望について紹介する。余裕があれば、X線、中性子、ミュオン、超音波といった偏極プローブによるカイラリティ検出の試みにも触れる。
日時:7 月5 日(金) 14:30 - 16:00
講師:Prof. Karlo Penc (Institute for Solid State Physics and Optics, Hungary)
題目:Spin-wave excitations in the multiferroic compound Ba2CoGe2O7
We studied spin excitations in the magnetically ordered phase of the non-centrosymmetric Ba2CoGe2O7 in high magnetic fields up to 33 T. In the electron spin resonance and far infrared absorption spectra we found several spin excitations beyond the two conventional magnon modes expected for such a two-sublattice antiferromagnet. We show that a multiboson spin-wave theory describes these unconventional modes, including spin-stretching modes, characterized by an oscillating magnetic dipole and quadrupole moment. In particular, the lack of inversion symmetry allows each mode to become electric dipole active and interact with light. Finally, we discuss the signatures of higher energy excitations in inelastic neutron spectrum.
日時:6 月 13 日(木) 15:00 - 16:00
講師:松村 武 准教授 (広島大学 先端物質科学研究科)
題目:CexLa1-xB6 系における多極子の秩序とゆらぎ