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平成24年度


グローバルCOEセミナー [34]  (参加者約10名)
Title Spin-lattice coupling and novel magnetic properties in the triangular lattice antiferromagnet Ag2CrO2
Lecturer 松田 雅昌 博士(オークリッジ国立研究所)
Date 3月8日(金) 13:30〜15:30
Place 基礎工物性共用セミナー室 D412-414
Abstract Spin-lattice coupling plays an important role in selecting the ground state in the geometrically frustrated magnets, since a small amount of structural distortion is sufficient to lift the ground state degeneracy and stabilize a long-range magnetic order. Ag2CrO2 consists of insulating triangular lattice planes of CrO2 (Cr3+ ion with S=3/2), which are separated by the metallic Ag2 layers. Interestingly, the electric transport in the Ag2 layer is strongly affected by the magnetism in the CrO2 layer. We performed neutron diffraction experiments on this material and found that a partially disordered state with 5 sublattices abruptly appears at TN=24 K, accompanied by a structural distortion [1]. The spin-lattice coupling stabilizes the anomalous state, which is expected to appear only in limited ranges of further-neighbor interactions and temperature. The nonnegligible further-neighbor interactions suggest the existence of the RKKY interaction mediated by the conduction electrons. We have recently performed inelastic neutron scattering experiments and found anomalous magnetic excitations, which cannot be explained simply by the linear spin-wave theory.
[1] M. Matsuda et al., Phys. Rev. B 85, 144407 (2012).
Contact Masayuki Hagiwara (Ext. 6685) 極限量子科学研究センター 萩原政幸(内線6685)hagiwara "at" cqst.osaka-u.ac.jp

グローバルCOEセミナー [33]  
Title Thermoelectric transport in three-terminal junctions
Lecturer O. Entin-Wohlman (Ben Gurion University, Israel)
Date 2月1日(金) 15:30−
Place 理学研究科H棟6階 中セミナー室(H601)
Abstract Heat and charge currents through a junction bridging two electronic baths (of possibly different temperatures and different chemical potentials), and coupled to a third thermal terminal are considered. The role of inelastic processes between the charge carriers and the thermal terminal is emphasized. The main idea is to try and force electrons transported through the junction (e.g., a molecular bridge) to take relatively large energy from the thermal bath and deliver it to another bath or to an electronic reservoir, as a heat or a charge current, attempting to achieve a significant figure of merit for the process.
Contact 理学研究科 物理学専攻 小林研介 (内線5371、kensuke@phys.sci.osaka-u.ac.jp)

グローバルCOEセミナー [32]  
Title Spin Filtering
Lecturer Amnon Aharony (Ben Gurion University, Israel)
Date 2月1日(金) 14:30−
Place 理学研究科H棟6階 中セミナー室(H601)
Abstract Quantum computing requires the ability to write and read quantum information on the spinors of electrons. This work considers mobile electrons, which move through mesoscopic (or molecular) quantum networks (made of quantum wires or of arrays of quantum dots). Combining spin-orbit interactions, whose strength can be tuned by external gate voltages, and the Aharonov-Bohm flux, which can be tuned by an external magnetic field, one can manipulate the properties of such networks, so that the outgoing electrons are polarized along a desired direction. This amounts to 'writing' the desired information on the spinor of the electrons. Given a beam of polarized electrons, the charge conductance of the same network depends on their polarization, allowing 'reading' the qubit information. Specific results will be presented for a simple closed interferometer. [1] The talk will also report on more recent work: (a) The above filtering is robust against leaking of electrons, in an open interferometer. [2] (b) Filtering can also be achieved for a single one dimensional chain which has spin-orbit interactions, when the chain vibrates in the transverse direction. [3]
[1] A. Aharony, Y. Tokura, G. Z. Cohen, O. Entin-Wohlman, and S. Katsumoto, Filtering and analyzing mobile qubit information via Rashba-Dresselhaus-Aharonov-Bohm interferometers Phys. Rev. B 84, 035323 (2011);(arXiv:1103.2232)
[2] Work with S. Mattityahu and O. Entin-Wohlman.
[3] Work with R. I. Shekhter and O. Entin-Wohlman.
Contact 理学研究科 物理学専攻 小林研介 (内線5371、kensuke@phys.sci.osaka-u.ac.jp)

グローバルCOEセミナー [31]  
Title 物質・材料研究と企業での研究
Lecturer 飯島賢二 (パナソニック(株)R&D本部、大阪大学大学院基礎工学研究科 招へい研究員)
Date 1月31日(木)14:00-15:30
Place 基礎工 C棟共用セミナー室 C419-C423
Abstract 物質科学、材料科学は工業製品の発展に大きな貢献をしてきました。第二次世界大戦をはさんで、多くの優れた材料が発明・発見されそれらを用いた工業製品が私たちの生活を豊かに、より便利にしてきました。それに伴い、日本の製造業は大きく世界に飛躍をしました。一方、90年代以降のデジタル化の流れ、労働市場の自由化は主に情報機器を中心に電気製品のありようを変えてしまい、さらには電気製品にとどまらず製造業の世界地図を塗り替えつつあります。 今回の講義では、強誘電体材料のセンサーやアクチュエーター開発を例に企業の研究開発における物質科学と製品化の実際を紹介、そして物質科学・材料科学の研究開発の歴史を振り返り、半導体を中心とした微細化の流れから、再び新材料への期待が高まりつつある材料開発の最前線を紹介します。その後に、日本の製造業が今日おかれた状況に至った背景を米国の産業政策を中心に解説、物質科学を学びイノベーションの最先端に立とうとしている皆さんへ期待を込めて、取組んで欲しい事をお伝えしたいと思います。
Contact 関山 明(基礎工D棟410号室) Tel: 06-6850-6420 E-mail : sekiyama "at" mp.es.osaka-u.ac.jp

グローバルCOEセミナー [30]  
Title サイエンスライディングの基礎と応用
Lecturer 内村 直之 氏
Date 1月25日(金) 16時20分〜17時50分
Place 基礎工学研究科 B棟 B104講義室
Contact 草部浩一  Tel: 06-6850-6406  e-mail: kabe "at" mp.es.osaka-u.ac.jp
(大阪大学基礎工学研究科・物性物理工学領域)

グローバルCOEセミナー [29]  
Title Pr2Zr2O7における量子揺らぎを伴うスピンアイス的状
Lecturer 木村 健太 (東京大学 物性研究所)
Date 1月18日(金) 13:00-15:00
Place 基礎工学部 共用セミナー室 D404-408
Abstract スピンアイスは、パイロクロア格子上のイジングスピンが作る古典スピン液体であり[1]、氷と同様に“2-in, 2-out”相関に起因する巨視的縮退が基底状態に残ること[2]、さらには、スピンフリップによる励起があたかも磁気モノポールとして振る舞うことから[3]、大きな注目を集めてきた。従来型のスピンアイスR2Ti2O7(R = Dy, Ho)では、磁気モーメントが大きく主たる相互作用が古典的な磁気双極子相互作用であるために、量子揺らぎは本質的に重要ではない。一方、モーメントが比較的小さなPrやYbをベースとするパイロクロア磁性体では、2-in, 2-out相関に加えて強い量子揺らぎを伴う新奇な磁気状態が実現することが最近の研究から分かってきた[4,5]。特に、Pr2Ir2O7においては、時間反転対称性を破った新奇なスピン液体状態が観測されており[6]、量子揺らぎによるスピンアイスの融解という興味深い理論的提唱がなされている[7]。こうした状況の下、我々は、Prをベースとするパイロクロア磁性体を中心に量子揺らぎを伴うスピンアイス系の物理の実験的解明を目指している。 本セミナーでは、スピンアイスについて先行研究を交えて説明した後、Pr2Zr2O7を対象とした我々の最近の研究について紹介する。浮遊帯域法で育成した単結晶による磁化・比熱測定から、Pr2Zr2O7におけるPr3+が約3μBのイジングスピンとして振る舞うこと、また、スピン間に約1Kの相互作用が働くにも関わらず0.1 K以下までスピンダイナミクスが残存することを明らかにした。これは、本系における量子揺らぎを反映していると考えられる。さらに、単結晶中性子散乱により、2-in, 2-out相関を持つ系で期待される”pinch point”の観測に成功した(Johns Hopkins大学Broholm教授らとの共同研究)。これらの結果は、Pr2Zr2O7において量子揺らぎを伴うスピンアイス的状態が実現していることを明確に示している。当日は、スピンアイス研究の新たな切り口として行った誘電測定の結果も報告し、Pr2Zr2O7における磁気状態と量子揺らぎの起源について議論する。
[1] S. T. Bramwell et al., Science 294, 1495 (2001). [2] A. P. Ramirez, et al., Nature 399, 333 (1999) [3] C. Castelnovo et al., Nature 451, 42 (2008). [4] S. Nakatsuji et al., PRL 96, 087204 (2006). [5] K. A. Ross et al., PRX 1, 021002 (2011). [6] Y. Machida et al., Nature 463, 210 (2010). [7] S. Onoda et al., PRL 105, 047201 (2010).
Contact Tsuyoshi Kimura, kimura "at" mp.es.osaka-u.ac.jp 木村 剛 (基礎工D棟405号室)(大阪大学基礎工学研究科・物性物理工学領域)

グローバルCOEセミナー [28]  
Title 申請・企画書における書き方セミナー
Lecturer 高尾 正敏  シニア・リサーチ・アドミニストレーター/特任教授 
(7月までG-COE担当、元Panasonic 本社研究所)
Date 12月17日(月) 14:40〜16:10
Place 基礎工 G516号室
Abstract 企画・申請書の基本的なポイントから、具体的な書き方や表現のテクニックなど、 いかに個性を出し、審査側に印象を与えるか。審査側はどういうとこを見ているのか。 普段聞けないような話を経験談を交えてして頂きます。 申請書、企画書を書く前に、日本の経済状況、科学技術政策、 高等教育制度改革なども、バックグランドとして勉強します。 トンチンカン、的外れの申請書にならないように常識をつけてもらうためです。 今後、就職する方は会社で企画書を作成したり、 若手研究者は科研費の申請書類を作成する皆様どなたでもご自由に参加ください。
Contact 本田 孝志(基礎工物性 木村研究室) : honda "at" crystal.mp.es.osaka-u.ac.jp

サー・マーティン・ウッド賞受賞者記念講演会 [27]  ポスター
プログラム
【日時】 2012年12月14日(金)

【会場】 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

14:00 - 14:05 開会挨拶
        北岡良雄氏 (SMW賞選考委員/大阪大学基礎工学部教授)

14:05 - 14:20  MSFおよびSMW賞のご紹介
        三浦登氏 (MSF会長/東京大学名誉教授)

        SMW賞受賞者のご紹介
        福山秀敏氏 (SMW賞選考委員長/東京理科大学副学長)

14:20 - 15:00  第2回(2000)SMW賞受賞  清水克哉氏
         大阪大学極限量子科学研究センター 教授
         「超高圧力による金属化と超伝導」

15:00 - 15:40  第14回(2012)SMW賞受賞 千葉大地氏
         京都大学化学研究所 准教授
         「半導体と金属における強磁性の電界制御」

15:40 閉会挨拶  三浦登氏

15:40-17:30  交流会 (同キャンパス内 待兼山会館)
       ご挨拶  サイモン・フィッシャー氏(在大阪英国総領事館総領事)

グローバルCOEセミナー [26]  
Title 知的財産権入門講座
Lecturer 柴田 富士子 氏 (綾船国際特許事務所 国際担当 弁理士)
Date 平成24年12月14日 (金曜日) 5限 (16時20分〜17時50分)
Place 基礎工学研究科 B棟 B104講義室
概要 「今年は、山中先生のiPSに関する特許に言及することにしました。」 とのことで御関心をお持ちいただけるのではと思います。
Contact 草部浩一(基礎工D棟316号室)Tel: 06-6850-6406 E-mai : kabe "at" mp.es.osaka-u.ac.jp

グローバルCOEセミナー [25]  
Title 特許の必要性と良い特許の作り方
Lecturer 有本 昭(元日立中央研究所 技術主管)
Date 12月6日(木) 14:40-16:10
Place 基礎工学部 B棟103
Abstract 便利で性能の良い工業製品をつくりだすにはよいアイデアとそれを実現する製造 技術が必要である。そのなかで良いアイデア(加工法なども含む)をつくりだす のを支援するのに有効な手段として特許制度(知財)がある。これは発明者にあ る期間独占使用権を与えることにより他者からの侵害(コピー)を防ぎその権利 を保護することである。またそれをのりこえようとする新しいアイデアの創生を うながすものである。 企業での多少の経験をもとに下記のことをお話したい。 今回は、(1)特許制度の仕組みを説明(審査の過程、特許の有効期間も含 む。)したうえで、(2)良い特許がどのようにできるのかをいくつかの例をも って説明する。良い特許が生まれる過程にも A:技術やアイディアが完全に先行 し創成、B課題からみつけて創成、C失敗克服からみつけて創成などいくつかの例 がある。常に最先端にある必要はかならずしもない。特許やそれを生かした技 術・製品が出来上がったときのうれしさを想定して考えることも大切である。今 回、さらに(3)具体的な 特許の構成法(書き方など)を説明し、時間があれ ば(4)発明者への報奨制度がどうあるべきかも議論する。

今後の日本の技術レベルを常に保つためには、特許を企業だけではなく大学でも 多く生み出し教員・学生共特許への意識を高めるべきである。それが現在日本が 半導体などで他国の追い上げをうけて苦戦あるいは撤退を強いられているのを防 ぐ良い方法でもある。

Contact 関山 明(基礎工D棟410号室), Tel: 06-6850-6420, E-mail : sekiyama "at" mp.es.osaka-u.ac.jp

グローバルCOEセミナー [24]  
Title Nonlinear Terahertz Spectroscopy of all Phases of Matter
Lecturer Professor Keith Nelson (Department of Chemistry, MIT, USA)
Date 11月22日(木) 14:40−16:10
Place 基礎工学部 B棟103
Abstract In recent years it has become possible to generate intense pulses of terahertz-frequency light on a tabletop, yielding high peak field levels and opening up new kinds of nonlinear spectroscopy and coherent control. Methods for THz pulse generation will be discussed and nonlinear THz spectroscopy of solid, liquid, and gas phases will be illustrated. Highly nonlinear THz-induced responses including structural and chemical rearrangements will be presented.
Contact 芦田昌明 (基礎工D棟416号室), Tel: 06-6850-6506, E-mail : ashida "at" mp.es.osaka-u.ac.jp

グローバルCOEセミナー [23]  
Title High Field NMR in Cuprates and Quantum Spin Systems
Lecturer Prof. Dr. Claude BERTHIER (Professor Emeritus, Laboratoire National des Champs Manetiques Intenses, Grenoble(France)
Date 20 Nov(Teu) 16:00-17:30
Place D412-416, School of Engineering Science, 基礎工物性共用セミナー室 D412-414
Abstract After a short presentation of the Grenoble High Field magnetic facility, I'll first describe recent experimental results on detwinned ultra-pure single crystals of underdoped YBaCuO6+x. In the ortho II and the ortho VIII phases, it is shown that above threshold field and below some threshold temperature, the magnetic field H induces a charge ordering which is compatible with stripe order of period 4a [1] , providing a natural explanation for a reconstruction of the Fermi surface and the quantum oscillations observed in these sample. I'll also discuss the particular case of YBaCuO6.45 on which neutron experiments have shown an increase "magnetic ordering" with the magnetic field [2]. NMR experiments show that this corresponds to a progressive freezing of AF fluctuations, with a huge increase of their average amplitude of the with H. The underdoped part of the phase diagram of the cuprate is re-discussed on this basis [3]. In the second part, I'll illustrate the physics of weakly coupled dimers by NMR experiments in two quasi 2D systems, SrCu2(BO3) [4] and BaCuSi2O6 [5] . The first one is a frustrated system which is the archetype of the physics of magnetization plateaus. The second one undergoes a Bose Einstein Condensation triplet of excitations[6], but presents very unconventional properties[7] , namely an apparent 2D BEC due to the frustration between adjacent planes and different spin-gaps every second plane [5].
[1] T. Wu et al., Nature 477 191 (2011)
[2] D. Haug et al., Phys. Rev. Lett. 103 017001 (2009) ; New. J. Phys. 12 105006 (2010)
[3] T. Wu et al., submitted to PRL.
[4] K. Kodama et al., Science 202 (2000) ; M. Takigawa et al, arXiv : 1209.0069
[5] S. Kr?mer et al., Phys. Rev. B 76 100406 (2007) and unpublished
[6] M. Jaime et al., Phys. Rev. Lett. 93 087203 (2004)
[7] S.E. Sebastian et al., Nature 441 617 (2006)
Contact Yoshio Kitaoka (基礎工F棟217), Tel: 06-6850-6435, e-mail: kitaoka@mp.es.osaka-u.ac.jp

グローバルCOEセミナー [22]  
Title Harnessing light-matter interactions in plasmonic structures and whispering gallery resonators
Lecturer Sahin Kaya Ozdemir, Ph.D.
Dept. of Electrical and Systems Engineering, Washington University, St. Louis, MO 63130 USA
Date 11月19日(月) 17:00-18:00
Place 基礎工学部 A403講義室
Abstract The ability to achieve and control interactions between light and matter is crucial for realizing many classical and quantum tasks, including high-performance sensing, metrology, and classical and quantum computing. Confining light field into a very small volume for a long period of time enables us to modify such interactions and realize the needed tasks. Ultra-high-Q resonators and plasmonic structures are capable of concentrating light in micro- or nano-scale mode volumes, and hence provide a platform to perform tasks requiring strong light-matter interactions. In dielectric WGM resonators, photon lifetime can reach hundreds of nanoseconds in micro-scale mode volumes, whereas in plasmonic structures light confinement can go scales below the diffraction limit; however, with shorter photon lifetime. Limitations mainly originate from material losses, and poor excitation and collection efficiencies, which present challenges, need to be addressed for high-performance classical and quantum circuits. Understanding how loss affects classical and quantum properties of light in these platforms, especially in plasmonic structures, may open a route for realistic design and fabrication of photonic and plasmonic circuits. This talk will have two parts. In the first part, I will briefly review WGM resonators and their applications with an emphasis on detecting and manipulating nanoscale objects. The second part will be devoted to plasmonics, especially to the excitation and propagation of surface plasmon polaritons in metallic waveguides at the single photon level. I will discuss the effects of losses on these devices and possible strategies to minimize them, if not to eliminate. I will end the talk with an outlook on future prospects and challenges.
Contact 井元信之 (基礎工D棟407号室), Tel: 06-6850-6445, E-mail : imoto "at" mp.es.osaka-u.ac.jp

グローバルCOEセミナー [21]  (参加者約20名)
Title Geometry and electronic structures of nano-graphene 「ナノグラフェンの幾何学と電子構造」
Lecturer Prof. Dr Toshiaki Enoki (Professor Emeritus, Tokyo Institute of Technology)
Date 15 Nov(Thu) 15:00-16:00
Place D404-408, School of Engineering Science , 基礎工D棟共用セミナー室 D404-408
Contact Koichi Kusakabe (基礎工D棟316), Tel: 06-6850-6406, e-mail: kabe@mp.es.osaka-u.ac.jp

グローバルCOEセミナー [20]  
Title New insights into the phase diagram of the copper oxide superconductors from electronic Raman scattering
Lecturer Prof. Alain Sacuto (Universite Paris Diderot- Paris 7, Directeur du departement de Physique)
Date Nov.6, 10:00 am
Place Meeting Room H601 (Graduate School of Science)
Abstract Mechanism of unconventional superconductivity is still unknown even if more than 25 years have been passed since the discovery of high-Tc cuprate superconductors by J.G. Bednorz and K. A. Muller . Here, we explore the cuprate phase diagram by electronic Raman spectroscopy and shed light on the superconducting state in hole doped cuprates. We will see how superconductivity and the critical temperature are impacted by the pseudogap.
Contact 田島節子、 Setsuko Tajima , E-mai : tajima "at" phys.sci.osaka-u.ac.jp

グローバルCOEセミナー [19]  (参加者:約20名)
Title Thermodynamics of Information Processing in Small Systemss
Lecturer Dr. Takahiro Sagawa /特定助教 沙川貴大博士(非平衡統計力学) (京都大学次世代研究者育成センター(白眉センター) )
Date Nov 13. 2012 (THU), 14:40 ~15:40
Place *A403*, School of Engineering Science
Abstract In this seminar, I'd like to talk about our results on the foundation of the relationship between thermodynamics and information. Theoretically, I will focus on generalizations of the second law of thermodynamics with information processing, which determine the minimal energy costs for information processing. I'd also like to talk about our experimental result, which has experimentally realized a Maxwell's demon that uses the obtained information as a resource of the free energy and the work.
Contact 鈴木義茂(基礎工D棟409号室), Y. SUZUKI, Tel: 06-6850-6425、E-mai : suzuki-y "at" p.es.osaka-u.ac.jp

グローバルCOEセミナー [18]  
Title スピン偏極走査トンネル顕微鏡によるナノ・原子磁性体の電子スピン現象の解明
Lecturer 山田豊和 特任准教授 (千葉大学 大学院融合科学研究科ナノサイエンス専攻)
Date 11月 9日(金)10:30-12:00
Place 基礎工学部 A403講義室
Abstract  ナノスケールでの物質材料は、対称性の崩れよりバルクとは異なる非常にユ ニークな電子スピン構造を持ち、新奇な磁気特性を生じる。基板上の微細な磁性 体の原子構造を直接観察しながら、その電子スピン状態密度(磁気構造)を同時 に測定できる手法が、スピン偏極走査トンネル顕微鏡(STM)および分光法 (STS)である。単一磁性原子、単一有機分子、単一磁性ナノクラスター、磁 性超薄膜をはじめ、様々な微小な磁性体の特性の研究が過去約10年にわたり行わ れ、近年、次世代ナノエレクトロニクスやナノ磁気デバイスとして利用価値の高 い新たな物性・磁性を発見してきている。 スピン偏極STMは、2000年にドイツのWiesendanger教授達やWu lfhekel教授達が最初にその開発に成功し、我々も2002年に室温でのスピ ン偏極STM装置を用いての研究発表を行った。以後、現在に至るまで5台のス ピン偏極STM装置(室温〜極低温、低〜高磁場)の開発・研究にかかわってき た。近年、成果が得られた以下の2つのテーマについて報告する。
(1)スピン偏極STMによる金属表面での磁気電気結合の発現〜電界による鉄 ナノ磁石の制御〜。
(2)スピン偏極STMによる単一有機分子を介するスピン伝導測定。
参考文献: Nano Letters 12 5131(2012); Nature Communications 3 938 (2012); Nature Nanotechnology 6 185(2011); Nature Nanotechnology 5, 792(2010)
Contact 鈴木義茂(基礎工D棟409号室)、Tel: 06-6850-6425、E-mai : suzuki-y "at" p.es.osaka-u.ac.jp

グローバルCOEセミナー [17]  
Title 企業におけるイノベーション
Lecturer 浅野 雅己 氏(コニカミノルタテクノロジー株式会社)
Date 平成24年11月9日 (金曜日) 5限 (16時20分〜17時50分)
Place 基礎工学研究科 B棟 B104講義室
Contact 草部浩一(基礎工D棟316号室)、Tel: 06-6850-6406、E-mai : kabe "at" mp.es.osaka-u.ac.jp

グローバルCOEセミナー [16]  
Title 時間分解X線回折法を用いた半導体単結晶における格子ダイナミクスの研究
Lecturer 田中 義人(理化学研究所・播磨研究所)
Date 10月25日(木) 14:40-16:10
Place 基礎工学部 B棟103
Abstract 近年,放射光を用いた時間分解X線回折法による結晶格子ダイナミクス研究結果 が報告されるようになった。単結晶がフェムト秒パルスレーザーにより励起され た際に発生する光学フォノン、音響フォノンや、光強励起された半導体結晶での サブピコ秒スケールでの融解が報告されている。我々も大型放射光施設SPring-8 にて、音響パルスや、そのエコーの観測に成功している。また、電気刺激による ピエゾ素子の高速応答の様子なども放射光を用いたX線回折法で調べられるよう になった。 当セミナーでは、これらの高速格子ダイナミクスに関して、放射光をはじめとす るパルスX線光源を用いた時間分解X線回折実験を紹介する。まず、放射光の特 徴を概説し、時間分解X線回折法について、いろいろな時間スケールに対応した 時間分解測定法と、格子ダイナミクス研究におけるX線回折法について概説する。 つぎに具体的な装置構成や技術的な開発要素について、SPring-8での装置開発例 を中心に示し、その後、我々の実験結果を含む、音響パルス、光学・音響フォノ ンの観測例を紹介する。また、2012年3月より利用開始となったX線自由電子 レーザー(SACLA)を用いたフェムト秒時間分解X線回折実験にも触れたい。
Contact 関山 明(基礎工D棟410号室)sekiyama "at" mp.es.osaka-u.ac.jp, Tel:06-6850-6420

グローバルCOEセミナー [15]  (参加者20名)
Title Laser-induced magnetization dynamics and reversal: the role of angular momentum
Lecturer Dr. Andrei Kirilyuk (Radboud University Nijmegen, The Netherlands)
Date October 18. 2012 (THU), 14:40 ~
Place D404-408, School of Engineering Science
Abstract The problem of very fast switching the magnetization between its metastable states emerged recently as one of the most exciting topics in magnetism. It has been demonstrated in particular, that one of the most intriguing alternatives to magnetic field-induced magnetization switching is making use of pulses [1]. In this talk I will present the results of our recent experimental, computational and theoretical studies of metallic multi-sublattice magnets [2-7]. In particular, we focus on magnetization dynamics triggered by an ultrashort laser pulse in ferrimagnetic Rare-Earth-Transition Metal (RE-TM) alloys. The inequivalency of the magnetic sublattices, on the one hand, and the fine balance of their angular momenta, on the other, lead to a very peculiar dynamic behavior [4-6]. This becomes particularly obvious at short time scales, when even the exchange coupling could be overrun by an efficient energy and angular momentum exchange with electronic system, leading to a ferromagnet-like state at time scales below few picoseconds [4]. This state is followed by an inter-sublattice relaxation of the angular momentum, leading to a very deterministic switching of the magnetization driven solely by the ultrafast laser-induced heating [5]. The role of the light helicity in this process, which was a source of numerous discussions and confusions in the past, is clarified as well [7].
1. A. Kirilyuk, A.V. Kimel, and Th. Rasing, Rev. Mod. Phys. *82*, 2731 (2010)
2. C.D. Stanciu et al, Phys. Rev. Lett. *99*, 047601 (2007).
3. K. Vahaplar et al., Phys. Rev. Lett. *103*, 117201 (2009).
4. I. Radu et al., Nature *472*, 205 (2011).
5. T.A. Ostler et al., Nature Comm. *3*, 666 (2012).
6. J.H. Mentink et al., Phys. Rev. Lett. *108*, 057202 (2012).
7. S. Khorsand et al., Phys. Rev. Lett. *108*, 127205 (2012).
Contact Y. SUZUKI, suzuki-y "at" mp.es.osaka-u.ac.jp , Tel 06-6850-6425

グローバルCOEセミナー [14]  (参加人数 約20名)
Title Au-Al-Yb準結晶における量子臨界現象
Lecturer 出口 和彦(名古屋大学理学研究科)
Date 2012年10月4日(木)14:40−16:10
Place 基礎工D棟共用セミナー室 D404−408
Abstract  D. Shechtman(2011年 Nobel化学賞)らによって1984年に発見された準結晶は、 「結晶では許されない回折対称性」と「準周期性」が特徴である[1]。その構造 は長距離にわたる規則性(準周期性)の存在を示しているが、等間隔には並んで おらず、この構造は周期的ではない。これまでの研究により、準結晶の構造に関 する基礎概念は確立され、その電子状態についても、通常の結晶におけるBloch 定理は成り立たず、波動関数が系全体に広がることはできないと考えられる。ま た、長距離の磁気秩序等への相転移が見出されていないなど、準結晶の電子状態 は結晶の電子状態とは大きく異なると考えられている。しかし、現時点で準結晶 に特有の異常な電子状態に起因する特異な物性は観測されていない。  希土類元素の両端付近に位置するCeやYbなどを含む結晶では、重い電子の形成、 磁気秩序や超伝導など多様な秩序状態、価数揺動に伴う興味ある現象・電子物性 が観測されている。準周期系におけるこれらの現象、準結晶の異常な電子状態と 関係した物性に興味がもたれる。近年、石政らによって新しい構造タイプ(Tsai 型)に属する一連のZn基、Cu基などの安定準結晶の探索と合成が行われ、その過 程で準結晶としては初めて希土類元素Ybが中間価数状態にあり、磁性を持つ新物 質:Au-Al-Yb準結晶を発見された[2]。  今回我々は、Au-Al-Yb準結晶において初めて準結晶における量子臨界現象を発 見した。さらに、量子臨界現象が圧力に対して変化しないことがわかった。また、 同じ原子のクラスターが準周期的に配置した準結晶と周期的に配置した近似結晶 を比較することによりこの量子臨界現象が準結晶の異常な電子状態(臨界状態) を反映していることを見出した。準結晶の異常な電子状態が4f電子の強い電子相 関を通して発現した結果であると考えられる。最後に、結晶と準結晶の共通点か ら見出される物理についても議論する予定である。
[1] D. Shechtman et al., Phys. Rev. Lett. 53, 1951 (1984).
[2] T. Ishimasa et al., Phil. Mag. 91, 4218 (2011).
Contact 三宅和正(阪大基礎工)、miyake "at" mp.es.osaka-u.ac.jp

グローバルCOEセミナー [13]  
Title Investigation of multiferroic materials by neutron scattering technique
Lecturer Je-Geun Park (Seoul National University)
Date October 1st 2012 (Monday), 16::20 ~
Place D404-408, School of Engineering Science
Abstract Multiferroic materials having a coexistence of otherwise seemingly incompatible phases of magnetic and ferroelectric ground states have been the focus of intensive materials researches recently. In particular, hexagonal manganites and BiFeO3 are arguably one of the most interesting examples. Hexagonal manganites RMnO3 are an archetypal example of multiferroic systems having both ferroelectric transition around 900 K and antiferromagnetic transition below 100 K. There is several experimental evidence demonstrating direct coupling between the ferroelectric order parameter and the magnetic order parameter. The origin of such coupling has been suggested to lie in the unusually strong spin-lattice coupling [1]. Of particular interest from magnetism point of view is that Mn atoms form a natural two dimensional triangular lattice, thereby adding additional attractions to this already interesting material [2]. By exploring several experimental variables such as doping and external pressure, we have examined the full physical properties of several hexagonal manganites [3]. Furthermore, we have addressed the particular issue of spin-lattice coupling by using both neutron diffraction and inelastic neutron scattering. On the other hand, BiFeO3 exhibits both magnetic and ferroelectric transitions above room temperature: TN=650 K and TC=1050 K. Moreover, it has an unusual incommensurate magnetic transition with an extremely long period of 650 ??. Despite the interesting and attractive physical properties as well as numerous studies carried out on this particular compound, some fundamental questions about the underlying mechanism of both transitions remain largely unanswered. Using single crystal neutron diffraction as well as synchrotron powder diffraction, we have demonstrated that there exists a strong, unanticipated spin-lattice coupling at TN [4]. Moreover, we showed that there are subtle magnetic field effects on the magnetic structure up to 25 Tesla [4]. Finally, by using 10 single crystals co-aligned within 3??? of one another, we have recently measured the spin waves of the antiferromagnetic phase at two state-of-the-art inelastic neutron scattering instruments: one isAMATERA of J-PARC and another MERLIN of ISIS [5].
[1] Seongsu Lee et al., Phys. Rev. B 71, 180413(R) (2005); Nature 451, 805 (2008).
[2] Junghwan Park et al., Phys. Rev. B 68, 104426 (2003); Phys. Rev. B 82, 054428 (2010).
[3] P. A. Sharma et al., Phys. Rev. Lett. 93, 177202 (2004); M. Chandra Sekhar et al., Phys. Rev. B 72, 014402 (2005); D. P. Kozlenko et al., Phys. Rev. B 78, 054401 (2008).
[4] Junghwan Park et al., J. Phys. Soc. Jpn. 80, 114714 (2011): ibid 80, 125001 (2011).
[5] Jaehong Jeong et al., Phys. Rev. Lett. 108, 077202 (2012).
Contact Tsuyoshi Kimura, kimura "at" mp.es.osaka-u.ac.jp, Tel 06-6850-6455

G-COE & KYOKUGEN joint seminar [12]  
Title カイラルらせん磁性体のスピンダイナミクス
Lecturer 岸根順一郎 教授(放送大学文化科学研究科)
Date 2012年9月28日(金)13:30-14:30
Place 基礎工 D412 セミナー室
Abstract カイラリティを持つ結晶にのみ許されるカイラルらせん磁気構造では、右巻きあるいは左巻きいずれかのカイラリティを持つスピンのらせん配列がジャロシンスキー・守谷相互作用によって安定化される。カイラリティを持つ環境には自然に非線形、非対称な構造が宿る。実際、カイラルらせん磁気構造に0.1テスラ程度の磁場を印加すると「カイラルソリトン格子(CSL)」と呼ばれるトポロジカル欠陥の格子が現れ、磁場によってその格子間隔を数10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[1]。CSLは「ソリトン格子フォノン」と呼ばれる新しいタイプの素励起を持ち[2]、これを電子スピン共鳴実験で検出することは大変興味ある問題である。また、CSLは情報転送[3]や多値的磁気抵抗効果[4]を引き起こし、カイラル構造を機能に結び付けることが可能である。今回は、スピンダイナミクスの理論を中心に、カイラルらせん磁性体の面白さを実験家向けにお話しする。
[1] Y.Togawa et al.,Phys. Rev. Lett. 108, 107202 (2012).
[2] J.Kishine and A.S.Ovchinnikov, Phys. Rev. B 79, 220405(R) (2009).
[3] J.Kishine and A.S.Ovchinnikov, Phys. Rev. B 81, 134405 (2010).
[4] J.Kishine, I.Proskurin and A.S.Ovchinnikov, Phys. Rev. Lett. 107, 017205 (2011).
Contact Masayuki Hagiwara (Ext. 6685)  極限量子科学研究センター 萩原政幸(内線6685)

G-COE & KYOKUGEN joint seminar [11]  
Title High Magnetic Fields for Science
Lecturer Dr. Sergei Zherlitsyn (Dresden High Magnetic Field Laboratory, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Germany)
Date September 24 (Mon.) 10:00-12:00
Place KYOKUGEN Meeting room/ 極限量子科学研究センター会議室
Abstract Magnetic fields are powerful tools for studying the state of matter. Under extreme conditions, such as high-magnetic fields, new interesting properties of matter can appear and an understanding of materials behavior can be gained. Access to high magnetic fields could provide new insight into various fundamental physical phenomena. Currently the only ways to reach magnetic fields beyond 50 T are pulsed magnets. The Dresden High Magnetic Field Laboratory (Hochfeld-Magnetlabor Dresden, HLD) has achieved the strongest non-destructive magnetic fields in Europe. Last year the HLD held the world record for some time. Typical pulse durations of the available magnets are from 0.01 to 1 s that is long enough for many experiments which are usually performed in static magnetic fields. Magnetic fields up to about 90 T are available for user experiments such as electrical transport, magnetization, ultrasound, magnetostriction, electron spin resonance, and high-field infrared spectroscopy. Several less typical pulsed-field experiments, for instance, nuclear magnetic resonance or specific heat are also emerging at the HLD now. In my talk I explain how the pulsed fields are generated and applied for various scientific experiments. I will show you recent results obtained on some magnetic systems in high magnetic fields. Results of high-field ultrasound investigations will be analyzed in more details. I acknowledge support from the "JSPS Invitation Fellowship Program for Research in Japan (Short-term)".
Contact Masayuki Hagiwara (Ext. 6685)  極限量子科学研究センター 萩原政幸(内線6685)

グローバルCOEセミナー [10]  
Title Studying many-body physics through classical and quantum coding theory
Lecturer Beni Yoshida (Institute for Quantum Information and Matter, Caltech)
Date 3 Sep. (Mon) 13:00 ~ 14:30
Place D404-408
Abstract In recent years, ideas from information science have become increasingly useful in condensed matter physics. In particular, it has been realized that many interesting physical systems in condensed matter physics may be described in the language of error-correcting codes. This fascinating similarity between two fields provides us with an exciting new avenue for an application of classical and quantum coding theory; "One may address various problems in many-body physics through coding theory". This talk is an attempt to demonstrate the usefulness of coding theory in solving some interesting problems which are at the interface between physics and information science. In particular, we address the following three problems;
1) information storage capacity of discrete spin systems and its relevance to black holes,
2) Thermal stability of topological order and feasibility of self-correcting quantum memory,
3)Classifications of gapped quantum phases via topological classifications of quantum codes.
Contact 問合先 根来 誠、システム創成専攻 電子光科学領域 北川研 Tel: 06-6850-6321

グローバルCOEセミナー [9] (参加者 約30名) 
Title 重い電子系化合物α-YbAl_1-xFe_xB_4における価数揺らぎと量子臨界現象
Lecturer 久我 健太郎 (東京大学 物性研究所)
Date 2012年8月2日(木) 15:00〜16:30
Place 基礎工 D404−408 共用セミナー室
Abstract 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、CeCu_6-xAu_x、YbRh_2Si_2、β-YbAlB_4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YbAlB_4には、反転対称性を破ったα-YbAlB_4とそれを破らないβ-YbAlB_4の2種類の結晶構造がある。β-YbAlB_4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。一方、α-YbAlB_4は極低温ではフェルミ液体性を示し、高温ではβ-YbAlB_4と似た性質を示す。興味深いことに、α-YbAlB_4、β-YbAlB_4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。また、α-YbAlB_4のAlサイトをFeで置換することにより、非フェルミ液体、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で置換することで現れ、電気抵抗、磁化、比熱がそれぞれβ-YbAlB_4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T_N 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。磁気揺らぎの効果を検証するのに重要なこととして、T_Nが磁場を印加することによって抑制され、磁気的な量子臨界点を誘起させることができる。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。
Contact 連絡先:三宅和正、 06-6850-6440、miyake "at" mp.es.osaka-u.ac.jp
(大阪大学基礎工学研究科・物性物理工学領域)

グローバルCOEセミナー [8]  (参加者約40名)
Title 鉄系および銅酸化物高温超伝導体における結晶構造・バンド構造・超伝導の相関
Lecturer 黒木 和彦 (電気通信大学大学院情報理工学研究科)
Date 7月19日(木)14:40-16:10
Place 基礎工学部 A403講義室
Abstract 銅酸化物高温超伝導体の発見から20年以上を経た2008年の鉄ニクタイド高温超伝導の発見は、超伝導の理論研究にも大きなインパクトを与えた出来事といえる。各物質固有のバンド構造を考慮する理論研究として、従来より、例えば銅酸化物のフェルミ面形状が物質毎に異なる効果を取り入れる理論は存在したが、鉄ニクタイド超伝導においては、バンド構造・フェルミ面が複雑であるために、第一原理計算で得られるバンド構造を高精度に取り込んだ多軌道の有効模型に対して多体理論を適用するアプローチがとられるようになった。このような理論的な枠組みは、結晶構造や構成元素の変化がバンド構造・フェルミ面に及ぼす影響を取り込むことを可能とし、これによって生ずる超伝導ギャップ構造や転移温度の変化を議論することができる。本講演ではこのようなアプローチの紹介を行い、鉄ニクタイド超伝導における結晶構造・バンド構造・スピン揺らぎ・超伝導の相関関係に関する我々の最近の研究成果について述べる。また、同様の理論的枠組みを銅酸化物高温超伝導体に適用し、転移温度の物質依存性や圧力依存性が理解できることについても述べたい。
Contact 椋田 秀和(基礎工F棟224号室)、Tel: 06-6850-6437、 E-mai : mukuda "at" mp.es.osaka-u.ac.jp
(大阪大学基礎工学研究科・物性物理工学領域)

グローバルCOEセミナー [7]  (参加者23名)
Title Precision Magnetometry with NV Spins in Diamond
Lecturer Keigo Arai (Graduate Research Assistant at Harvard Univ./ M.I.T.)
Date 9 July (Mon.) 16:30〜
Place D404-408, School of Engineering Science 会場:D404-408(基 礎工D棟 共用セミナー室)
Abstract The nitrogen-vacancy (NV) center in diamond promises to be a powerful tool for precision magnetometry. In this talk, I will show our lab's efforts to improve magnetic field sensitivity using a large ensemble of NV centers. These developments include a technique to dramatically improve the fluorescence photon collection efficiency, dynamical decoupling of the NV spins from their spin-bath environment, and improved diamond engineering to reduce magnetic impurities and increase the density of NV centers. I would also like to discuss recent progress toward high spatial resolution magnetometry and its application to biological systems.
Contact Norikazu Mizuochi (基 礎工D棟217) , Tel: 06-6850-6426, e-mail:mizuochi "at" mp.es.osaka-u.ac.jp
(大阪大学基礎工学研究科・物性物理工学領域)

グローバルCOEセミナー [6]  (参加者数26名)
Title Intrinsic Spin Torque using Rashba Spin-Orbit Coupling:Transport and Magnetization Dynamics
Lecturer Dr. Aurelien Manchon (Assistant Professor Materials Science and Engineering King Abdullah University of Science and Technology)
Date 28 June(Thu) 11:00-12:00
Place C419, School of Engineering Science 基礎工C棟共用セミナー室 C419
Abstract It has been recently demonstrated that appropriately designed spin-orbit coupling (SOC) can be used to generate spin torque (coined as SOC-torque) in a single ferromagnet, without the need of an external polarizer [1-3]. In this seminar, I will address the different origins of the SOC-torque and discuss experimental implications. 1. Concept of Rashba spin-orbit coupling in 2 dimensional electron gases and at interfaces 2. Interplay between charge and spin dynamics in a thin magnetic field in the presence of Rashba spin-orbit interaction 3. Nature and the role of Rashba torque in a configuration where the current is injected perpendicular to the plane 4. Experimental implications in terms of magnetization dynamics and proposal to detect such torques
[1] A. Manchon and S. Zhang, Phys. Rev. B 78, 212405 (2008); Phys. Rev. B 79, 094422 (2009).
[2] X. Wang and A. Manchon, Phys. Rev. Lett. 108, 117201 (2012).
[3] K. Obata, and G. Tatara, Phys Rev. B 77, 214429 (2008).
Contact Yoshishige SUZUKI (基礎工D棟409)Tel: 06-6850-6425, E-mail: suzuki-y "at" mp.es.osaka-u.ac.jp
(大阪大学基礎工学研究科・物性物理工学領域)

グローバルCOEセミナー [5]  (参加者 15名)
Title Sensing remote nuclear spins
Lecturer Dr. Fedder Helmut(シュトゥットガルト大学 博士研究員)
Date 6月14日 17:00−18:00
Place 基礎工 D404-408 基礎工共用セミナー室
Abstract 近年、NV中心を用いた超高感度で高分解能の磁気センサーが注目されている。 単一のNV中心を用いて室温でなされている点も注目される点である。博士らは最近、 更に発展させ、動的デカップシング法を用いることにより単一核スピンを検出した。 最近投稿したばかりの最新の結果について講演していただく。
Contact 水落憲和(6426)  mizuochi@mp.es.osaka-u.ac.jp、 鈴木義茂(6425) suzuki-y "at" mp.es.osaka-u.ac.jp
(大阪大学基礎工学研究科・物性物理工学領域)

グローバルCOEセミナー [4]  (参加者 52名)
Title 磁気相転移と量子シミュレーション
Lecturer 宮下精二教授(東京大学大学院理学研究科)
Date 平成24年6月6日(水)16:20−17:50
Place 大阪大学豊中キャンパス・基礎工学研究科 G516
Abstract 相転移現象は秩序変数の構造や空間次元、相互作用の及ぶ範囲などによって多様な形態を見せる。それらの臨界現象のタイプは、格子点上にあるスピンの協力現象をモデル化する磁性モデルによってを代表することができ、そのため、スピン系での相転移の研究が詳しく進められてきた。相転移の基本的な考え方を簡単にレビューし、臨界現象のタイプや、相互作用のタイプによる様々な相転移を紹介する[1]。また、基底状態の性質が、ハミルトニアンのパラメターによって質的に変わるいわゆる量子相転移の例として、超固体[2]や長岡強磁性[3]などいくつか紹介する。特に、最近注目されている量子シミュレーションやスピン状態の動的プロセスによる操作についても触れたい。
[1] S. Miyashita, “Phase transition in spin systems with various types of fluctuations”, Proceedings of the Japan Academy, Series B 86, 643-666 (2010).
[2] K. Yamamoto, S. Todo and S. Miyashita,“Successive phase transitions at finite temperatures toward the supersolid state in a three-dimensional extended Bose-Hubbard model”, Phys. Rev. B 79, 094503 1-6, (2009)
[3] S. Miyashita, M. Ogata, abd H. De Raedt,“Nagaoka ferromagnetism in large-spin fermionic and bosonic systems”, Phys. Rev. B 80, 174422 (1-6) (2009).
Contact 問合先 香川晃徳 システム創成専攻 電子光科学領域 北川研 (基礎工D棟421 号室)、Tel: 06-6850-6321

グローバルCOEセミナー [3]  (参加者 約20名)
Title 量子凝縮体の直接観察とダイナミクス制御―超伝導磁束量子とカイラル磁気秩序―
Lecturer 戸川 欣彦 特別准教授 (大阪府立大学大阪府立大学21世紀科学研究機構ナノ科学・材料研究センター)
Date 5月31日 14:40−16:10
Place 基礎工 A403 講義室
Abstract 量子凝縮体が示す特徴的な物性を用い、新しい機能を創出し、次世代デバイスを開発することが期待されている。そのため、量子凝縮体の秩序構造や外力下での振舞いを直接視ることは学術的かつ応用的に重要である。本講演ではまず、実空間・逆空間でのナノスケール電磁場解析に有用な電子顕微鏡法について説明する。この手法は電磁場に関わる量子凝縮体である超伝導磁束量子やカイラル磁気秩序などの直接観察に威力を発揮する。実例として、磁場や電場下での直接観察に基づいた超伝導磁束量子の運動制御方法の開発などを紹介する。続いて、最近、我々がその存在を実証することに成功した“カイラル磁気秩序”について議論する。カイラル磁気秩序はカイラルな結晶構造を持つ磁性体に発現し、スピン位相のねじれが凝集した巨視的な量子位相秩序である。今後、巨視的位相秩序に特有なスピン物性を生かしたスピントロニクス技術が創出されると期待される。
Contact Tsuyoshi Kimura, kimura "at" mp.es.osaka-u.ac.jp
木村 剛 (基礎工D棟405号室)(大阪大学基礎工学研究科・物性物理工学領域)

グローバルCOEセミナー [2]  (参加者 約20名)
Title 2チャンネル近藤格子における複合秩序変数と奇周波数秩序
Lecturer 星野 晋太郎 氏 (東北大学理学研究科)
Date 5月21日 15:30−16:30
Place 基礎工 D412 セミナー室
Abstract 局在性の強いf電子と結晶中を遍歴する伝導電子が織りなす強相関電子系 は多彩な現象を引き起こす。本研究で対象とするのはPrFe4P12やURu2Si2 のようなサイトあたり偶数f電子配置を持つ系であり、これらの物質は非 自明な秩序化を示すことから注目を集めてきた。Pr3+やU4+の持つ偶数 f電子配置では非クラマース二重項と呼ばれる、時間反転対称性とは関係 のない二重項基底状態が実現する。この二重項はスピンを持たず、非磁性 の軌道自由度を持つことが特徴的である。一方、伝導電子は軌道自由度の 他にスピン自由度(チャンネルに相当)も持つので、伝導電子の方がf電子 よりも自由度が多くなり2チャンネル近藤系が形成される。本研究では周 期的に配列した非クラマース二重項と伝導電子の相互作用系がどのような 基底状態に至るかを明らかにするため、この系を記述する最もシンプルな モデルである2チャンネル近藤格子を動的平均場理論により解析した。  サイトあたり伝導電子が2個のとき(ハーフフィリング)、低温で自発 的にチャンネル対称性が破れる。それにもかかわらず、この秩序相では チャンネルモーメントはゼロである。本研究ではこの特異な秩序状態が 局在f電子と伝導電子が結合した複合秩序変数によって特徴づけられる ことを明らかにした[1]。また、自己エネルギーの振動数依存性から、この 複合秩序は奇周波数秩序と解釈できることも示した。これまで奇周波数 超伝導は盛んに議論されてきたが、本研究で得られた秩序は超伝導以外の 初めての例である。
参考文献 [1] S. Hoshino, J. Otsuki and Y. Kuramoto: Phys. Rev. Lett. 107   (2011) 247202
Contact Kazumasa Miyake, miyake "at" mp.es.osaka-u.ac.jp
三宅和正(大阪大学基礎工学研究科・物性物理工学領域)

グローバルCOEセミナー [1]  
Title Enhancement of the figure-of-merit in strongly correlated multilayers
Lecturer Prof. Veljko Zlatic (Institute of Physics, Zagreb, Croatia)
Date April 2 (Mon.) 14:30 -
Place D404 - 408 / 基礎工D棟4階 D404−408号室
Abstract A theory of charge and heat transport in inhomogeneous multilayers (ML) with correlated electrons is presented. We consider a device several strongly correlated metallic mid-planes sandwiched between two semi- nfinite Mott insulators. The driving field is applied parallel and the gate voltage perpendicular to the ML planes. The device is described by the Falicov-Kimball model and solved by the inhomogeneous DMFT. The initial slope of the local density of states in the channel-planes is tuned by correlations and the position of the chemical potential with respect to the band-edge is tuned by the gate voltage. Both effects have a large impact on the thermoelectric properties and and are used to optimize the figure-of-merit, ZT, of the device. The effect of the number of planes is discussed as well. The results for the electrical conductivity, the Seebeck coefficient, the power factor, the Lorenz number and ZT are presented. Optimal tuning gives ZT >> 1.
Contact Kazumasa Miyake, miyake "at" mp.es.osaka-u.ac.jp
三宅和正(大阪大学基礎工学研究科・物性物理工学領域)