カデットプログラム後援セミナー

11月20日に、東京大学生産技術研究所の町田友樹准教授による
以下のセミナーが開催されます。多数の方々のご来聴を歓迎いたします。

※なお、本セミナーは、町田氏による集中講義（11/19-21）に
併せて開催されるものです。集中講義へのご参加も歓迎いたします。

【セミナー】

日時：１１月２０日（水）１６:３０-１７:３０

場所：理学研究科Ｈ棟6階　中セミナー室(H601)

講師：町田　友樹（東京大学生産技術研究所　准教授）

タイトル：グラフェンにおける量子輸送現象

アブストラクト：
グラフェンは炭素原子が蜂の巣格子状に配列された単原子膜であり、グラフェン
中のキャリアはディラックフェルミオンとして振る舞う。本セミナーでは、高移
動度グラフェン/h-BN のキャリア輸送現象に関して紹介する。具体的には、バリ
スティック伝導による特異な磁気抵抗効果の観測、サイクロトロン吸収に起因す
る光起電力効果、単原子層h-BNトンネルバリアを用いたグラフェンへのスピン注
入に関して議論する予定である。

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【集中講義】

集中講義「低次元電子系の量子輸送現象：半導体・グラフェン」
町田友樹（東京大学生産技術研究所・准教授）
場所：豊中キャンパス・理学研究科D棟4階（D401）

講義内容
低次元電子系では量子力学と固体物性が織りなす多彩な物理現象が観測される。
本講義では特に、固体物理学上の重要な現象/材料系であり、ノーベル物理学賞
の対象ともなっている量子ホール効果（1985年・1998年）、磁気抵抗効果（2007
年）、グラフェン（2010年）に関して、その基礎と最近の研究を紹介する。実験
的な側面に多く触れる予定である。

11月
19日（火）　（二コマ）
1．13：00－14：30　　3限
2．14：40ー16：10　　4限
20日（水）　（三コマ）
3．10：30－12：00　　2限
4．13：00－14：30　　3限
5．14：40ー16：10　　4限
※ 16：30ー17：30　　セミナー
21日（木）　（三コマ）
6．10：30－12：00　　2限
7．13：00－14：30　　3限
8．14：40ー16：10　　4限

 

理学研究科　物理学専攻　小林研介
（内線5371、kensuke@phys.sci.osaka-u.ac.jp）

 

NEXT&極限&カデットプログラムジョイントセミナー

日時　2013年11月19日（火）　15:00-16:00
場所　基礎工学部D棟4階　D404-408 共用セミナー室
タイトル　Conductive dense hydrogen
講師　Mikhail I. Eremets (Max Planck Institute for Chemistry, Mainz, Germany)

要旨
A strong motivation for study of solid hydrogen at high pressure is a predicted metallic state [1].This metal is expected to have remarkable properties such as high temperature superconductivity[2, 3].However hydrogen remained in the molecular state to the highest pressures of ~300 GPa and low temperature[4].　Recently conductive phase IV above 220 GPa and phase V above ~280 GPa were discovered at room temperature[5].Here we studied these phases in a wide temperature range.　We performed Raman, infrared absorption, and electrical measurements at pressures up to 340 GPa.We have built a new phase diagram of hydrogen. In particular, we established a new triple point at the phase diagram at 208 GPa and T=308 K. Our new data as well as recent works[6, 7] further support the previous　work[5] that hydrogen is semiconductor in phase IV and most likely semimetal in phase V.

References
[1] Wigner, E. and H.B. Huntington, On the possibility of a metallic modification of hydrogen. J. Chem. Phys., 1935. 3: p. 764-770.
[2] Ashcroft, N.W., Metallic hydrogen: A high-temperature superconductor Phys. Rev. Lett., 1968. 21: p. 1748-1750.
[3] McMahon, J.M. and D.M. Ceperley, High-temperature superconductivity in atomic metallic hydrogen. Phys Rev B, 2011. 84: p. 144515.
[4] Loubeyre, P., F. Occelli, and R. LeToullec, Optical studies of solid hydrogen to 320 GPa and evidence for black hydrogen. Nature, 2002. 416: p. 613-617.
[5] Eremets, M.I. and I.A. Troyan, Conductive dense hydrogen. Nature Materials, 2011. 10: p. 927-931.
[6] Cohen, R.E., I.I. Naumov, and R.J. Hemley, Electronic excitations and metallization of dense solid hydrogen. PNAS, 2013. 110
[7] Liu, H., et al., Room-temperature structures of solid hydrogen at high pressures. J. Chem. Phys. , 2012. 137.

連絡先：清水 克哉（極限量子科学研究センター・超高圧量子物性部門）
　　　　内線６６７５・shimizu@cqst.osaka-u.ac.jp

第２回 関西若手物性研究会

第2回 関西若手物性研究会
後援：大阪大学インタラクティブ物質科学・カデットプログラム

日時：2013/11/09（土） 12:55-17:50
場所：大阪大学豊中キャンパス 基礎工学部国際棟（Σホール） セミナー室
テーマ：スピンが織りなす物理
ウェブサイト：http://www.kohnolab.mp.es.osaka-u.ac.jp/~jf/seminar/
プログラム：
★13:00-14:00 吉田靖雄 氏 （東大）『スピンを見る顕微鏡』
★14:20-15:20 宇田川将文 氏（東大）"Ice, Spin Ice and Metallic Ice"
★15:40-16:40 木村健太 氏（阪大）『量子揺らぎを伴うスピンアイス状態』
☆17:00-17:45 田辺賢士 氏（阪大）『マグノンの波数変調とマグノンホール効果』

★：45分+質疑応答約15分，☆：30分+15分．
会場へのアクセスやアブストラクトなどの詳細は上記ウェブサイトをご覧ください．
（※ アブストラクトは後日掲載予定）

藤本 純治（ふじもと・じゅんじ）
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大阪大学大学院 基礎工学研究科
物質創成専攻 物性物理工学領域
E-mail: jfujimoto@blade.mp.es.osaka-u.ac.jp

カデットプログラム後援セミナー

日時：11月7日（木）10:30-12:00
場所：理学部H棟3階　コミュニケーションスペース
　　　（H棟3階　エレベータ前）
講師：中村　真
　　　（名古屋大学大学院理学研究科　特任准教授）
タイトル：
　物性物理学者のためのAdS/CFT対応入門とその非平衡物理学への応用

アブストラクト：
　AdS/CFT対応とは、あるクラスの量子ゲージ理論を一般相対性
　理論の枠組みに書き換える「数学的な」道具である。非平衡
　統計系の解析を行う際に、系を量子ゲージ理論で設定し、こ
　の対応で一般相対性理論の記述に書き換えると、従来の手法
　では困難であった解析が可能となる場合がある。本セミナー
　では、この手法について物性物理学者向けに入門的解説を行
　いたいと考えている。また、講演者の最近の研究成果
　arXiv:1006.4105、arXiv:1204.1971、arXiv:1309.4089につい
　ても可能な範囲で解説したい。

理学研究科　物理学専攻　小林研介
（内線5371、kensuke@phys.sci.osaka-u.ac.jp）

カデットBAR１

日時　11月5日(火)　15時～19時30分頃
場所　豊中　J棟　B07　カデット多目的講義室

カデットプログラム後援セミナー

講 演 会 の お 知 ら せ

講師:Prof. Bruce C Gates
（Dept. of Chem. Engineer. & Materials Sci.,
University of California, Davis, USA）
演題:"Precisely Synthesized Supported Catalysts:
Understanding Structure and Performance at the Molecular Scale"

日時:平成２５年１０月２５日（金） １５：００～１６：３０
場所:基礎工学部国際棟セミナー室
金属錯体を前駆体として酸化物やゼオライト上への少数金属核からなる均質な
活性点の構築とその触媒作用との関係についての講演をお願いしています．
振動分光，NMR, XAFS, TEM, STMなどの実験手法およびDFT計算を用い，
活性点の局所構造，反応中間体や反応機構に関する詳細な評価をされています．
今回は特に，RhやIrの核数に応じた触媒作用についてお話いただく予定です．

研究室HP:http://www.chms.ucdavis.edu/research/web/catalysis/index.html"
連絡先：基礎工学研究科物質創成専攻機能物質化学領域
福井賢一（内線６２３５）

カデットプログラム後援セミナー

日時：10月23日（水）15:00-16:20
場所：基礎工学部G棟　G５０９講義室

講師：Jay S. Siegel（天津大学　教授、薬理工学部長）

タイトル：
"Gauging Pauling /Jencks/Koshland Factors in Supramolecular Catalysis of Bowl Inversion"
（ボウル反転における超分子触媒のPauling /Jencks/Koshland 因子の評価）

概要：コラニュレンに代表される湾曲構造をもつ芳香族化合物の超分子的触媒機構による環反転の機構の考察に関する講演。

基礎工学研究科　物質創成専攻　戸部義人
（内線6225、tobe@chen.es.osaka-u.ac.jp）

カデットプログラム説明会

プログラム説明会報告書　10月15日(火)

固体物理セミナー 平成２５年度　第５回

固体物理セミナー
（平成２５年度　第５回）
　(インタラクティブ物質科学カデットプログラム講演会)

日時：１０月７日（月）13：00-14:30
場所：基礎工学部　Ｂ１０３講義室
講師：海老原　孝雄
（静岡大学　大学院　理学研究科）
題目：「量子臨界点近傍に位置するYbRh2Si2の特異物性とYbの価数」

概要：　重い電子系と呼ばれる希土類・アクチナイド化合物では、局在的なf電
子同士の間接相互作用であるRKKY相互作用と、f電子に遍歴性を獲得させるKondo
効果の２つの相互作用が競合している。上記２つの相互作用が拮抗するところは、
量子臨界点（Quantum Critical Point：QCP）と呼ばれ、QCP近傍では新奇な超伝
導や非フェルミ液体状態を含む特異な物性が見出されている。このため、QCP近
傍に位置し、特異物性を示す物質の開発が盛んに試みられ、開発された試料を用
いたQCP近傍での電子状態を解明する努力が続けられている。しかし、QCP近傍で
の電子状態を説明する確立したモデルはなく、Spin-Density-Waveシナリオや
Local-Criticalシナリオが提唱されるとともに、Valence Fluctuationシナリオ
が上記２つのシナリオと競合もしくは併存するとの理論的提案も、近年なされて
いる。
　QCP近傍での特異物性についての研究は、これまでCe化合物において強く推進
されてきた。一方で近年、YbAlB4における超伝導と量子臨界性の発見や、
YbRh2Si2で量子臨界点近傍に位置することで特徴的に現れる非フェルミ液体状態
の報告があり、Yb系での物質開発と量子臨界点近傍での特異物性観測にも注目が
集まっている。本講演では、非フェルミ液体状態を示しLocal-Criticalシナリオ
の成り立つ好例として強く主張されているYbRh2Si2についてレビューし、既に結
晶育成に成功している独仏グループとは別に、独自育成したYbRh2Si2試料を用い、
X線吸収で決定したYb価数の温度依存性と磁場依存性の結果を示す。

問合先：関山　明　（基礎工Ｄ棟４１０号室）
Tel: 06-6850-6420
E-mail:sekiyama@mp.es.osaka-u.ac.jp

＊固体物理セミナーは、物性・未来（物性系）Ｍ２必修科目「ゼミナールIV」に
該当します。

カデットプログラム後援セミナー

日時：10月7日（月）14:40－16:10
場所：基礎工学A棟　A403
講演者：Dr. Adam Gali

(Hungarian Academy of Sciences Wigner Research Centre for Institute for
Solid State Physics and Optics)

講演タイトル：Single photon emitters and ultrasensitive sensors in diamond and silicon carbide

Abstract:
We present abinitio theory in understanding and identifying single photon emitters
in diamond and silicon carbide realized by point defects.
In addition, we compare the properties of nitrogenvacancy center in diamond and
divacancy in silicon carbide that can be applied to realize solid state quantum
bits or ultrasensitive sensors.
We show that divacancy spins in silicon carbide can be utilized to measure
electric fields with higher sensitivity than that by nitrogen-vacancy spins in diamond.

お問い合わせ先
鈴木研究室
水落　憲和（みずおち　のりかず）
（基礎工学研究科・物質創成専攻・物性物理工学領域）
tel: 06-6850-6426, Email: mizuochi@mp.es.osaka-u.ac.jp

カデットプログラム後援セミナー

日時：10月7日（月）14:40-16:10（4限）
場所：理学部　Ｅ３１０講義室

講師：Klaus Ensslin （スイス連邦工科大学　教授）

タイトル："Electron counting, single particle interference, and fluctuation theorem"

（電子数計数、一粒子干渉、ゆらぎの定理）

概要：半導体のナノ構造を用いた、電子数の実時間計測や、
一電子干渉効果、さらにゆらぎの定理についてお話頂く予定です。
詳しくは以下のEnsslin研究室のHPをご覧下さい。
http://www.nanophys.ethz.ch/index.php

理学研究科　物理学専攻　小林研介
（内線5371、kensuke@phys.sci.osaka-u.ac.jp）

カデットプログラム後援セミナー

日時：10月4日（金）16：20－17：50
場所：基礎工学棟Ａ403
講演者：シャヒン　カヤ　オズデミル
（理化学研究所　研究員）

講演タイトル：Controlling the flow of light with parity-time symmetric micro cavities

Abstract: arity (space-)-time- (PT-) symmetry- an abstract notion and a mathematical tool in quantum field theory has emerged as a new and powerful tool to design and fabricate artificial materials (meta-materials) with unique properties that cannot be found or attained in natural materials having only gain or loss. PT-symmetric Hamiltonian systems have attracted great interest following the work of Bender and Boettcher [1] who showed that the eigenvalue spectra of non-Hermitian Hamiltonians H†≠H can still be entirely real if they respect PT-symmetry, PTH = HPT. The interest was further fueled by the first demonstration of PT-symmetry in optics [2]. Systems respecting the PT-symmetry are interpreted as non-isolated physical systems with carefully balanced loss and gain. When the PT symmetry is broken, such systems undergo phase transitions which are reflected as the emergence of complex eigenvalues. In the broken-symmetry phase, such systems are expected to exhibit several striking properties [3] such as field localization, unidirectional invisibility, enhanced or reduced reflections, nonreciprocal light transmission, loss induced transparency and co-existing coherent-perfect-absorber and laser. Some of these features have been experimentally demonstrated in optical domain using coupled waveguides with gain and loss. Up to date, all optical experiments have been performed using waveguide structures with dimensions ranging from a few centimeters to hundreds of meters. In this talk, after giving a brief introduction to PT-symmetric systems in optics, I will report the first demonstration of PT-symmetry in on-chip microscale optical resonators [4]. The microresonators belong to a class of optical resonators referred to as whispering gallery mode microcavities. Using these PT-symmetric microcavities, I will also show the first observation of nonreciprocal light transmission in the broken PT-symmetry phase due to enhanced nonlinearity. We envisage PT-symmetric microcavities to play significant role for building unconventional optical devices to manipulate light and control energy flow.

連絡先：井元信之　（基礎工Ｄ棟４０７号室）
Tel: 06-6850-6445
E-mail:imoto@mp.es.osaka-u.ac.jp

カデットプログラム説明会開催のご案内

カデットプログラム二期生募集に関する説明会を以下の日程で行います。

 

12月9日（月）
PM 1：00～PM 2：00	＠豊中キャンパス　　 基礎工学棟B103
PM 4：00～PM 5：00	＠吹田キャンパス　　 工学部共学講義棟U3-311

  尚、当日カデット履修生が参加し体験談を聞くことができます。 参加するカデット履修生は、下記の方々です。

• 豊中キャンパス　→　今城周作さん・秦徳郎さん・溝手啓介さん
• 吹田キャンパス　→　松本咲さん・阿部司さん・中塚和希さん

 

お問い合わせは「インタラクティブ物質科学・カデットプログラム」事務室にお願いします。

TEL: 06-6850-6403 E-mail: msc-office@msc.osaka-u.ac.jp

カデットプログラム後援セミナー

カデットプログラム後援セミナー
日時：9月18日（水) 15:30-17:00

場所：基礎工学部D棟 D404-408 共用セミナー室

講演題目： Electrocalorics and magnetoelectrics

講演者：Dr. Neil D. Mathur (University of Cambridge)

講演概要：
The first hour will be devoted to electrocaloric materials and applications, where thermal effects are driven by changes of electric field, notably near ferroelectric phase transitions. I will present a brief history of the field, a comparison of bulk and thin-film samples, and the advantages of working with the multilayer capacitor (MLC) geometry. Next I will report giant electrocaloric strength in single-crystal BaTiO3. Then I will compare the energy efficiency of ceramic and polymer films. I will finish by comparing electrocaloric materials with magnetocaloric and mechanocaloric materials, before proceeding to a general comparison of different cooling technologies.

I will then spend 30 minutes talking about imaging ferromagnetic films on active ferroelectric substrates. Using photoemission electron microscopy (PEEM) to image ferromagnetic (ferroelectric) domains via contrast from x-ray magnetic circular (linear) dichroism (XMCD and XMLD), I will present magnetic maps that reveal how films of a ferromagnetic film react to strain from a ferroelectric substrate whose domains are under thermal and electrical control. The microscopic data correlates with macroscopic data from a vibrating sample magnetometer (VSM), and ferromagnetic domain-wall motion decorates ferroelectric domain-wall motion,

連絡先：木村剛
（基礎工学研究科・物質創成専攻・物性物理工学領域）
（内線6455,kimura@mp.es.osaka-u.ac.jp）

Membranome for Bio-Inspired Chemical Engineering

【NEXT Symposium】
"Membranome" for "Bio-Inspired Chemical Engineering"
(Membranome2 / MSB9/ ELS8)

日時：2013年9月13日(金)
場所：大阪大学豊中キャンパス基礎工学部国際棟Σホール
参加費：無料
懇親会費：2000JPY　(at 千里阪急ホテル)
ポスター発表申込：9月6日(金)　締切　(演題・要旨必着)
事前参加申込：9月9日(月)　締切
連絡先：b-ice@cheng.es.osaka-u.ac.jp

http://www.membranome.jp/B-ICE/

主催：NEXT Generation World-Leading Researchers of the CSTP/JSPS (GR066)
後援：インタラクティブ物質科学・カデットプログラム

[特別講義]（カデットプログラム後援セミナー） 2013年9月12-13日

【特別講義のご案内】
スイス連邦工科大学(ETH Zurich) 高分子化学科のPeter Walde教授は，分子集合体リポソーム/ベシクルを核としたChemistryの分野で精力的に研究活動を進めておられます．今回，一連の講義の中で，リポソーム内外の水相やその界面における，化学/生化学反応の制御に関する研究を中心として，生命の起源から，工学的応用まで，最先端の研究内容を紹介して頂きます．

日 時： 2013年9月12日(木)～13日(金)
演 者： Prof. Dr. Peter Walde ETH Z?rich, Institut f?r Polymere

(1) 9月12日(木) 10:30-12:00am / 国際棟 セミナー室
“Micelles, Bicelles and Vesicles. Fundamentals and
Applications”

(2) 9月12日(木) 13:30-15:00pm / D棟セミナー室(D404-408)
“The possible Role of Vesicles for the Origin of Life”
Special Lecture in “NEXT Symposium”

(3) 9月13日(金) 14:20-15:20pm / 国際棟Σホール
“Localized Reactions in Vesicle Systems”

連絡先：馬越 大 (大阪大学・基礎工・化学工学)
TEL & FAX: 06-6850-6287
E-mail: Hiroshi.Umakoshi@cheng.es.osaka-u.ac
(Funding Program for Next Generation World-Leading Researchers (NEXT Program))

カデットプログラム後援セミナー

カデットプログラム後援セミナー

日時：2013年9月11日（水）　14:30～16：00
場所：基礎工学研究科　D棟4階D404-408共用セミナー室
講演題目：Reconstruction, Formation of 2D Electron-Gas, and
Electron-Spin-Lattice Interplay at Oxide Interfaces
講演者：Dr. Yimei Zhu
(Department of Condensed Matter Physics,Brookhaven National Laboratory)

要旨：High mobility conduction at the interface of two dissimilar
materials and the ability to manipulate the carrier density and mobility
of the interfacial charge by electrostatic gating have yielded many
fascinating phenomena in the past decade. In this presentation I will
give an overview of our recent work on interfacial reconstruction,
formation of two-dimensional electron-gas, and observations of
completing degree of freedom of charge-orbital-spin-lattice at
interfaces in strongly-correlated oxides investigated by means of
high-resolution electron microscopy, electron energy-loss spectroscopy,
electron holography, and DC electrical transport measurements. Focus
will be on the interfacial electronic structure and charge transfer that
are related atomic scale oxygen-hole depletion, valence-state variation,
chemical diffusion, and interfacial strain. Examples include
SrTiO3/RO/SrTiO3 (R=La, Pr, Nd, Sm, Y), Heusler alloy (Co2MnSi and
Co2FeSi)-SrTiO3 and YBa2Cu3O7-x-Pr0.68Ca0.32MnO3 interfaces as well as
(LaMnO3)2n/(SrMnO3)n superlattices. The impact of interfacial charge
transfer on ferroelectric and ferromagnetic order, metal-insulator
transition, superconductivity and other magnetoelectric properties will
be discussed. The work was supported by US DOE/BES, under Contract No.
DE-AC02-98CH10886.

担当の連絡先：酒井朗（基礎工学研究科・システム創成専攻・電子光科学領域
内線 6300　sakai@ee.es.osaka-u.ac.jp）

インタラクティブ合宿セミナー　2013年9月8-9日

インタラクティブ合宿セミナー
日程：9月8(日)～9日(月)
場所：京都府立ゼミナールハウス

9月8日(日)
9:15　大阪大学豊中キャンパス集合
9:30～11:30　バス移動
11:45～12:30　昼食
12:55～13:00　開会の挨拶　田中雄大（実行委員長）セミナー＠1号ゼミ室

[招待講演]
13:00～14:00　加藤雄一郎先生（chair:秦徳郎）
”Carbon nanotube optoelectronics and nanoscale
integrated photonics”
14:00～14:10  コーヒーブレイク
14:10～15:10　山口潤一郎先生（chair:宮野哲也）
「化学情報伝達・啓発のためのウェブシステムの構築」
15:10～15:25　コーヒーブレイク

[学生口頭発表(M2)]
15:25～15:45　井川高輔（chair:森川高典）
「チオリンゴ酸とジオスフィン配位子を持つ金二核錯体配位子の配位挙動」
15:45～16:05　松本咲
「小分子で誘起されたRNAシュードノット構造によるフレームシフト機構の制御」
16:05～16:25　宮野哲也
「2回らせん構造に基づくキラル結晶化のメカニズムと分子構造と相関関係の解明」
16:25～16:35　コーヒーブレイク
16:35～16:55　浅野元紀（chair:久保田賢彦）
「高Qトロイド型微小光共振器を用いた光パルスの群速度制御に関する実験」
16:55～17:15　神谷建
「分子性導体（BEDT-TIF)_2I_3を用いた非局所スピンバルブ測定」
17:30～19:30　夕食

[学生ポスター発表(M1)]
20:00～20:45　グループA
20:45～21:30　グループB

9月9日(月)

8:00～9:00　　　朝食
9:30～11:00　　　バス移動
11:00～12:30　　両足院にて座禅体験
12:30～13:00　　バス移動
13:00～14:00　　昼食
14:00～15:00　バス移動
15:00～17:20　見学＆ディスカッション＠サントリー研究所
17:30～18:20　バス移動
18:20 大阪大学豊中キャンパス着

カデットプログラム後援セミナー

カデットプログラム後援セミナー
日時　2013年8月27日　10:30-11:30
場所　極限量子科学研究センター　２階会議室
タイトル　Neutrons and X-rays at high field, from superconductors to viruses
講師　Alexander T. Holmes
（School of Physics and Astronomy, University of Birmingham, UK）

要旨
With a new 17 T cryomagnet [1], designed to be used on neutron or X-ray beamlines throughout Europe, we are exploring new areas for the interaction of high magnetic fields with superconductors, magnetic materials and colloids in liquid suspension. We welcome new suggestions for collaboration, particularly when we extend our sample temperature range down to the mK region.

I shall describe the technical developments allowing SANS & SAXS at such high fields, show the possibilities of alignment of “non-magnetic” particles, and give the results of observation of quantised magnetic flux line lattices in unconventional superconductors.

It has become clear that the lattice structures and the spatial and temperature variation of the flux line magnetic fields can tell us much about the nature of the superconductivity. We shall illustrate this by measurements on cuprate [2] and pnictide [3] materials. I shall also describe the first SAXS measurement at 17 T, which has produced new revelations about charge density wave ordering in the high temperature superconductor YBCO [4-5].

[1] AT Holmes et al., Rev. Sci. Instrum. 83, 023904 (2012).
[2] AS Cameron et al. in preparation.
[3] H Kawano-Furukawa, et al., Phys. Rev.B 84, 024507 (2011).
[4] J Chang et al. Nature Physics 8, 871?876 (2012).
[5] E Blackburn et al. Phys. Rev. Lett. 110, 137004 (2013).

連絡先：清水 克哉（極限量子科学研究センター・超高圧量子物性部門）
　　　　内線６６７５・shimizu@cqst.osaka-u.ac.jp

極限量子科学研究センター & カデットプログラムジョイントセミナー

極限&カデットプログラムジョイントセミナー

＜極限量子科学研究センター & カデットプログラムジョイントセミナー＞

タイトル：重い電子系化合物
　　　　　　-YbAlB4のFeドープ誘起量子臨界現象と価数揺らぎ

　日時：2013年8月23日(金)　13:30～14:30

　場所：極限量子科学研究センター　2F会議室

　講師：久我健太郎博士　(東京大学物性研究所)

概要：重い電子系化合物は、特徴的なエネルギースケールが小さいこと、また、比較的純良な試料が作成可能であるために、極低温での量子臨界現象の詳細な研究の恰好の対象となる。量子臨界点近傍では、新奇な超伝導や非フェルミ液体といった興味深い現象が現れ、精力的に研究がなされている。特に、CeCu6-xAux、YbRh2Si2、-YbAlB4といった物質では、従来型のスピン揺らぎの理論では説明できない新しいタイプの非フェルミ液体の振る舞いが発見され、Kondo Breakdownや価数量子臨界現象の可能性など、近年、様々な興味深い可能性が実験的、理論的に指摘されている。
我々が研究を行っている重い電子系化合物YbAlB4には、局所的に反転対称性を破った-YbAlB4とそれを破らない-YbAlB4の2種類の結晶構造がある。-YbAlB4は常圧、零磁場下で極低温において自発的に量子臨界現象を示すユニークな金属であると同時に、Yb系重い電子系化合物で発見されている唯一の超伝導体である[1]。一方、-YbAlB4は極低温ではフェルミ液体性を示し、高温では-YbAlB4と似た性質を示す[3]。興味深いことに、-YbAlB4、-YbAlB4共に近藤格子の振る舞いをするにもかかわらず、Ybイオンの価数がそれぞれ2.73、2.75の価数揺動の性質を持つ[4]。また、-YbAlB4のAlサイトの一部をFeで置換することにより、非フェルミ液体や磁気秩序を誘起できる。非フェルミ液体はわずか1.4%のFeで置換することにより現れ、電気抵抗、磁化、比熱がそれぞれ-YbAlB4と同じ特異な温度依存性を示しており、非フェルミ液体の起源は同じである可能性がある。
また、非フェルミ液体が誘起されるFe濃度付近では、Ybイオンの価数が急激に変化し、磁気秩序転移温度TNが絶対零度に抑えられることから、価数揺らぎ、磁気揺らぎの等の起源が考えられる。磁気揺らぎの効果については、TNを磁場を印加することによって抑制し、磁気的な量子臨界点を誘起させることで検証できる。本発表では、これらの実験の詳細を紹介し、価数揺らぎと量子臨界現象の関係について議論する。
[1] S. Nakatsuji et al., Nature Physics 4, 603 (2008).
[2] Y. Matsumoto et al., Physical Review B 84, 125126 (2011).
[3] M. Okawa et al., Physical Review Letters 104, 247201 (2010).

連絡先：萩原政幸（極限量子科学研究センター・超強磁場量子磁性部門）
内線６６８５・hagiwara@cqst.osaka-u.ac.jp