Ｈ27年度 第4回　固体物理セミナーを開催します

固体物理セミナー

平成27年度　第４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：６月２５日（木）13：00-14:30

場所：基礎工学部　D４０４講義室

講師：小田　竜樹(金沢大学理工研究域 数物科学系)

題目：　スピン軌道相互作用が現れる低エネルギー現象と応用

 

要旨：低次元性を示すナノ構造をもつ系では、原子位置において非対称なポテンシャルを受けることが多く、スピン軌道相互作用(SOI)に係る現象が重要となる。SOIは、電子スピン、電子運動量 、ポテンシャル勾配の三重積に比例する相互作用であり、大きさはおおよそ、Si 3p軌道では30meV、Fe 3dでは60meV、Pt 5dでは500meV程度である。温度に換算すると室温からその十数倍程度である。SOIを起源とするものに表面・界面のラシュバ効果、トポロジカル絶縁体の電子構造、磁性薄膜の磁気異方性等が議論されている。SOIは、スピンへの特徴的な有効磁場や、スピンに依存した特徴的なkp摂動、スピンと運動量に依存した有効電場といったようにいろいろな見方ができる。これらに応じていろいろな現象が観測される。また有効な電場・磁場に変化を与えることで電子状態や原子・磁気構造を変調させることが可能となる。こういったSOIは、小さいエネルギースケールを提供してくれるので、省電力を指向するデバイス機能には好都合である。セミナーでは、時間反転対称性が成立した表面から、絶縁体との界面をもつ磁性薄膜等を用いて、SOIの役割、電子状態、磁気異方性エネルギー、電界効果[1]を中心に解説する。

[1] Yoshikawa et al., Appl. Phys. Express 7, 113005 (2014)

 

問合先：吉田　博　（基礎工Ｄ棟３１９号室）

Tel: 06-6850-6405

E-mail:hiroshi@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Ⅲ」に該当します。

Ｈ27年度 第3回　固体物理セミナーを開催します

固体物理セミナー

（平成２７年度　第３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：５月２８日（木）14：40-16:１0

場所：基礎工学部　D４０４講義室

講師：鹿野田　一司(東京大学工学系研究科物理工専攻)

題目：　分子性物質を舞台とした三角格子のモット物理

Title: Mott physics on triangular lattices in molecular materials

 

要旨：k-(ET)₂Xと呼ばれる一連の擬2次元分子性物質は、異方的な三角格子を持ち、電子間クーロン相互作用がバンド幅と同程度であることから、スピン自由度におけるフラストレーションと電荷自由度におけるモット転移の掛け算的な物理学を追及できる格好の舞台となっている。セミナーでは、まず、バンド充填が1/2の場合、電子相関が強いモット絶縁体において、三角格子が異方的な場合は反強磁性体となるのに対し等方的になると量子スピン液体になることを示す。また、前者であっても、乱れを導入することで反強磁性体がスピン液体に変わることも最近の研究で分かった。これは、Mott-Anderson絶縁体が、bosonic chargeon glassとfermionic spinonにスピン-電荷分離しているとする理論的な示唆と符合する。加圧によって起こるMott転移が量子臨界性を示すことにも触れる。次いで、三角格子モット絶縁体にホールドープされたと見なせる系を取り上げる。加圧によって電子相関を弱めることで、サイト2重占有が禁止された強相関金属からそれが許された弱相関金属へ量子相転移あるいは鋭くクロスオーバーすることを示し、これを、金属から金属への“Mott転移”という観点で議論する。強相関領域では、系がドープされたスピン液体のように振舞うことや、低温で発現する超伝導が圧力によってBEC-BCSクロスオーバーすることを示唆する結果についても紹介する。

 

Abstract: The family of quasi-two-dimensional molecular materials, k-(ET)₂X, are model systems for multi-physics of frustration in spin and correlation in charge because they have anisotropic triangular lattices and are situated on the verge of Mott transition. In the seminar, I first talk about the half-filled case, in which the Mott insulators with anisotropic triangular lattices fall into antiferromagnets while those with nearly isotropic triangular lattices host quantum spin liquids. Noticeably, the antiferromagnetic ordering, when irradiated by X-rays, disappears and gapless spin excitations emerge, suggesting a novel role of randomness that brings forth a quantum spin liquid from a classical ordered state. The results shed light on the new notion of the Mott-Anderson insulator, which is an exotic spin-charge separated insulator with fermionic spinons and bosonic chargon glass, as theoretically predicted. I also present experimental evidence for the quantum critical nature of the Mott instability, obtained by investigating the electron transport of three organic systems under continuously controlled pressure. Next I switch to the case of a hole-doped triangular lattice. The resistivity and hole coefficient measurements find a possible quantum phase　transition between strongly and weakly correlated regimes, which is proposed to be a generalized Mott transition. I also present experimental signatures suggesting that the highly correlated state at low pressures behaves like a doped spin liquid and the superconductivity emerging at low temperatures crosses over from BEC to BCS regimes by pressure.

問合先：北岡　良雄　（基礎工F棟２１７号室）

Tel: 06-6850-6435

E-mail:kitaoka@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Ⅲ」に該当します。

Ｈ27年度 第2回　固体物理セミナーを開催します

日時：５月１２日（火）14：40-16:１0

場所：基礎工学部　A403講義室

講師：一杉太郎　准教授

（東北大学　原子分子材料科学高等研究機構）

題目：　「走査トンネル顕微鏡により原子を見る・観る・診る:

遷移金属酸化物表面電子状態評価からナノグラフェン

合成化学反応の直接観察まで」

 

要旨：走査トンネル顕微鏡(STM)の魅力は、「原子を見る」ことだけに留まりません。その最大の魅力は「原子を観る、診る」こと、すなわち、原子達が織りなす物性を鑑賞し、さらに、電子状態を詳しく診断して、その物性の起源を明らかにすることです。

本講演では、1) 遷移金属酸化物表面において、電子と原子が協調して表面特有の電子状態を生み出す様子、さらには、2) 金属表面を活用したナノグラフェン合成化学反応の観察例を紹介します。

 

問合先：木村　剛　（基礎工Ｄ棟４０５号室）

Tel: 06-6850-6455

E-mail: kimura@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III」に該当します。

Ｈ27年度 第1回　固体物理セミナーを開催します

固体物理セミナー

（平成２７年度　第1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)

 

Time: 13:00-14:30, 11th (Mon) May, 2015

Place: A304 (3F of Buld. A, Graduate School of Engineering Science)

Lecturer: Prof. Pedro D. Sacramento (CeFEMA-IST, Univ. de Lisboa)

Title：Topological superconductors:

Fate of Majorana fermions after a quantum quench

abstract:

The stability of Majorana fermions at the edges of a two-dimensional topological superconductor after a quantum quench is studied. Both instantaneous and slow quenches are considered. In the case of instantaneous quenches, the Majorana modes generally decay, but for a finite system there is a revival time that scales to infinity as the system size grows. Exceptions to this decaying behavior are found in some cases such as due to the presence of edge states with the same momentum in the final state. It is shown that the Chern number remains invariant after the quench, until the propagation of the mode along the transverse direction reaches the middle point. The effect of varying the rate of change in slow quenches is also analyzed.

A periodic driving is also considered. In this work we consider triplet and singlet superconductors subject to periodic variations of the chemical potential, spin-orbit coupling and magnetization in both topologically trivial and nontrivial phases, and study their influence on the charge and spin currents that propagate along the edges of the two-dimensional system. Also, we study the spin polarization of the Floquet spectrum quasi- energies and show their nontrivial behavior.

 

問合先：藤本　聡　（基礎工Ｄ棟411号室）

Tel:06-6850-6440, E-mail:fuji@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III」に該当します。

固体物理セミナー　平成26年度　第11回

固体物理セミナー

（平成２６年度　第１１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)

Time: 13:00-14:30, 26th (Mon) Jan., 2015

Place: Seminar room (Sigma hall)

Lecturer:  Prof. Peter H. Dederichs

(Peter Gruenberg Institut & Institute for Advanced Simulation, Forschungszentrum Juelich & JARA, D-52425 Juelich)

Title：「Friedel Oscillations- In the Bulk and on Surfaces」

abstract: Electrons mediate many of the interactions between atoms in a solid. Their propagation in a material determines its thermal, electrical, optical, magnetic and transport properties. Therefore, the constant energy contours characterizing the electrons, in particular the Fermi surface, have a prime impact on the behaviour of materials. If anisotropic, the contours induce strong directional dependence at the nanoscale in the Friedel oscillations surrounding impurities. Here we report on giant anisotropic charge density oscillations focused along specific directions with strong spin-filtering after scattering at an oxygen impurity embedded in the surface of a ferromagnetic thin film of Fe grown on W(001). Utilizing density functional theory, we demonstrate that by changing the thickness of the Fe films, we control quantum well states confined to two dimensions that manifest as multiple flat energy contours, impinging and tuning the strength of the induced charge oscillations which allow to detect the oxygen impurity at large distances (~50 nm).

問合先：吉田　博　（基礎工Ｄ棟319号室）

Tel:06-6850-6405, E-mail:hiroshi@mp.es.osaka-.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。

固体物理セミナー　平成26年度　第10回

固体物理セミナー

（平成２６年度　第１０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)

Time: 13:00-14:30, 19th (Mon) Jan., 2015

Place: B103 (1F of Buld. B, Graduate School of Engineering Science)

Lecturer:  Mark Tame　准教授

　　　　　　(Kwazulu-Natal Univ. South Africa)

　　　　　　(特任准教授　大阪大学基礎工学研究科)

Title：「Quantum plasmonics」

abstract: Quantum plasmonics is a rapidly growing field of research that involves the study of the quantum properties of light and its interaction with matter at the nanoscale.  Here, surface plasmons - electromagnetic excitations coupled to electron charge density waves on metal-dielectric interfaces or localized on metallic nanostructures - enable the confinement of light to scales far below that of conventional optics. I will review recent progress in the theoretical and experimental investigation of the quantum properties of surface plasmons, their role in controlling light-matter interactions at the quantum level and potential applications in quantum information science.

問合先：井元　信之　（基礎工Ｄ棟407号室）

Tel:06-6850-6445, E-mail:imoto@mp.es.osaka-.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。

固体物理セミナー　平成26年度　第8回

2014年12月19日(金) 10:30～12:00

大阪大学基礎工学部　Ｄ棟４０４号室（Ｄ棟共用セミナー室）

平成26年度第8回固体物理セミナーを開催しました。

講師名：河野　浩　教授

講師所属：名古屋大学大学院理学研究科

講演タイトル：｢スピン流による磁壁移動とその周辺｣

 

要旨：微小な磁性体に電流を直接流すことにより，磁化反転や磁壁移動などの磁化操作を行うことができ、主として応用上の観点から盛んに研究されている。これらは，強磁性体中を流れる伝導電子が、交換相互作用を通じて磁化にトルク（スピントルクと呼ばれる）を及ぼすために起きる現象で、基礎物理学的にも興味深いものである。このスピントルクに関連した現象および理論について紹介する。

具体的には、電流による磁壁移動や磁気渦励起、スピントルクの微視的理論、スピントルクの反作用としてのスピン起電力、それらの統一的記述について概観し、余裕があれば、最近の話題であるスピン軌道相互作用や熱流の効果について紹介する。

 

平成27年度　履修生募集説明会

インタラクティブ物質科学・カデットプログラム　履修生募集説明会

【日時・場所】2014年12月9日(火) 13:00～14:00 吹田・工学部Ｍ4-201

　　　　　　　　　　　　　　　  　16：00～17：00　豊中・文理融合棟

 

 

固体物理セミナー　平成26年度　第9回

固体物理セミナー

（平成２６年度　第９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)

Time: 13:00-14:30, 8th (Mon) Dec., 2014

Place: B103 (1F of Buld. B, Graduate School of Engineering Science)

Lecturer: Sahin Kaya Ozdemir 特任教授

(大阪大学大学院基礎工学研究科/ワシントン大学)

Title：「Physics and Applications of Whispering-Gallery-Mode Optical Microcavities」

abstract: Whispering-Gallery-Mode (WGM) optical microcavities with their high-quality factors and microscale mode volumes enables strong light-matter interactions and thus have emerged as versatile platforms for exploring basic science and for fabricating functional devices.In this talk,I will briefly review WGM resonators and introduce their Physics and applications. In particular I will focus on (1) detection of very small nanoparticles (below 10 nanometers in size) using WGM microresonators and microlasers, and (2) on-chip control of optical processes and light transmission in systems of coupled WGM resonators (WGMRs). WGMRs represent open physical systems that are characterized by non-Hermitian Hamiltonians, and thus by appropriately steering the system parameters, their complex eigenvalues and the corresponding eigenstates can be made to coalesce giving rise to a degeneracy referred to as Exceptional point (EP). I will present two applications enabled by driving coupled WGM microcavities through exceptional points. First I will show parity-time (PT) symmetry and its breaking in a system composed of two coupled WGM microcavities, one of which has passive loss (passive resonator) and the other has optical gain (active resonator) balancing the loss of the other. By controlling the inter-cavity coupling strength, one can drive the system from PT-symmetric phase to the broken PT-symmetry phase through an EP. The broken phase enables localization of light in the active resonator, leading to nonlinearity-based nonreciprocal light transmission (optical diode). Then I will show that modulating the loss contrast between two coupled passive resonators can bring the system to an EP where the total intracavity field intensity increases despite increasing loss. This then helps to control intensity-dependent optical processes by loss modulation without requiring optical gain. I will end the talk discussing some of the opportunities and challenges in the WGM research.

問合先：井元　信之　（基礎工Ｄ棟407号室）

Tel:06-6850-6445, E-mail:imoto@mp.es.osaka-.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。

Sir Martin Wood Prize Lecture

Sir Martin Wood Prize Lecture

2014年12月5日（金）

大阪大学豊中キャンパス 基礎工学部 国際棟シグマホール

プログラム

14:00 - 14:05　　開会挨拶

木村剛　（大阪大学基礎工学研究科教授）

 

14:05 – 14:20 　ミレニアム・サイエンス・フォーラムのご紹介

三浦登氏　（ミレニアム・サイエンス・フォーラム会長/東京大学名誉教授）

サー・マーティン・ウッド賞と受賞者のご紹介

福山秀敏氏　（サー・マーティン・ウッド賞選考委員長/

東京理科大学総合研究機構長）

 

14:20 – 15:00 　第4回（2002年）サー・マーティン・ウッド賞受賞　　寺崎一郎氏

名古屋大学理学研究科　教授

「物質ではなく機能を探す:　物理学者の新物質開発」

 

15:00 - 15:40 　第16回（2014年）サー・マーティン・ウッド賞受賞　林将光氏

独立行政法人物質・材料研究機構 主任研究員

「磁性ナノ構造における有効磁界計測とスピントルクによる磁化ダイナミクスの研究」

 

15:40 閉会挨拶　　三浦登氏

15:50-17:30 　交流会

ご挨拶　Patrick Bannister氏　在大阪英国総領事館

平成26年度　研究室ローテーション1・2

研究室ローテーションの履修者２３名がそれぞれ３ヶ月間、他の研究領域の範疇に属する他研究室にて体験した、異分野の研究の成果・生活等について発表を行う。

【日時】2014年11月28日

【場所】豊中キャンパス（文理融合型研究棟・講義室）

 

第1回カデット国際シンポジウム

【日程】2014年11月16-19日
【場所】ホテル阪急エキスポパーク

シンポジウムホームページへ

 

固体物理セミナー　平成26年度　第7回

固体物理セミナー

（平成２６年度　第7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：１１月１１日（火）１４：４０～１６：１０

場所：基礎工学部　Σホール

講師：安藤　敏夫　教授

(金沢大学・バイオAFM先端研究センター長)

題目：　｢タンパク質の機能ダイナミクスを動画撮影する高速AFM｣

 

要旨： (金沢大学では安藤先生を中心として溶液中の高速AFM分野で突出した成果を上げ、固液界面研究の世界に新しい観察手法を提供しています。中でも安藤先生のグループでは、固液界面における生体小分子の動的挙動の計測に成功され、先進的な成果を上げられておられます。本グループの開発した手法は、生体分野に留まらず、固液界面における化学反応や電子移動反応を原子レベルで可視化観察するなど、これまでの手法では到底実現不可能だった解析を可能とするものです。)

 

問合先：夛田　博一　（基礎工Ｄ棟３２１号室）

Tel: 06-6850-6430,

E-mail: tada@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。

固体物理セミナー　平成26年度　第6回

固体物理セミナー

（平成２６年度　第６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：１１月６日（木）１３：００～１４：３０

場所：基礎工学部　A403

講師：松原　正和　准教授

(東北大学大学院理学研究科物理学専攻)

題目：　「非線形光学効果を用いた物性探索」

要旨：非線形光学効果は、物質に入射する光（あるいはDC電場）の強度を強くしていったときに生じる非線形電気分極によって生じる光学現象である。この効果は高次の光学プロセスによって生じるため、線形の光学効果と比べると圧倒的に強度が弱くなるが、線形の光学効果では得ることが難しい情報を得ることができるため、物質の性質を調べる重要な手段となる。本セミナーでは、非線形光学のイントロダクションからはじめ、磁性（スピン）によって誘起される第二高調波発生（SHG）、磁性と誘電性が絡んだ物質（マルチフェロイクス）におけるSHGを用いたドメイン観測など、非線形光学効果を用いた最近の話題について紹介したい。

問合先：木村　剛　（基礎工Ｄ棟４０５号室）

Tel: 06-6850-6455,

E-mail: kimura@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。

 

平成26年度　第6回　Cadet Bar のご案内

住友電気工業（株）伊丹製作所見学会

無機材料/機能材料の研究開発と素材ビジネス

5部門合同大学院説明会　

場所： 吹田キャンパス　【銀杏会館・三和ホール】
時間：17：00～19：00

 

理研-東大-阪大ジョイントセミナー

【日程】2014年10月15-17日
【場所】大阪大学中之島センター 佐治敬三メモリアルホール　講義室703

理研-東大-阪大ジョイントセミナーのホームページへ

 

ETH Joint Seminar

【日時】10月9日（木）～10日（金）

ETH Zurich – Osaka University Joint Symposium開催のお知らせ

シンポジウム名：ETH Zurich - Osaka University Joint Symposium

日時：October 9-10, 2014
場 所：Sigma-Hall, Toyonaka Campus, Osaka University
関連ホームペー ジ：http://www.organomet.chem.es.osaka-u.ac.jp/
懇親会：October 9, 18:00~ (at cafeteria SORA)

皆様奮ってご参加ください。

注：参加登録期限は過ぎております が、参加は自由で参加登録費はありませんので
急に来ていただいても構い ません。また、懇親会について は教職員・ポスドクが3000円、学生が1000円です。人数把握 のため、事前にeth-osaka@organomet.chem.es.osaka-u.ac.jp宛に10月7 日までにご連絡ください。