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東大と産総研、鉄系超伝導体で電子の集団がどの方向にも揃う新しいタイプの量子液晶状態が実現できることを発見

2020/3/10 4:00
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発表日:2020年3月10日

鉄系超伝導体において新たな量子液晶状態

1.発表者:

石田 浩祐(東京大学大学院新領域創成科学研究科 物質系専攻 博士課程 2年生)

辻井 優哉(東京大学大学院新領域創成科学研究科 物質系専攻 修士課程 2年生)

水上 雄太(東京大学大学院新領域創成科学研究科 物質系専攻 助教)

芝内 孝禎(東京大学大学院新領域創成科学研究科 物質系専攻 教授)

石田 茂之(産業技術総合研究所 電子光技術研究部門 超伝導エレクトロニクスグループ主任研究員)

伊豫 彰(産業技術総合研究所 電子光技術研究部門 超伝導エレクトロニクスグループ上級主任研究員)

永崎 洋(産業技術総合研究所 電子光技術研究部門 首席研究員)

2.発表のポイント:

◆「量子液晶」(注1)とは、電子の集団が量子効果によりある方向に揃おうとする状態です。これまでは、一般的な液晶と異なり、その方向が特定の結晶の向きに限られていました。

◆今回、鉄系超伝導体において、電子の集団がどの方向にも揃う新しいタイプの量子液晶状態が実現できることを見出しました。

◆この新しい量子液晶状態は、有機分子などの一般的な液晶に近く、電子の集団応答の方向を容易に制御することができます。そのため、物質中の波(量子流)の偏波などの量子技術の開拓へとつながることが今後期待されます。

3.発表概要:

東京大学大学院新領域創成科学研究科の石田浩祐大学院生、辻井優哉大学院生、水上雄太助教、芝内孝禎教授、産業技術総合研究所電子光技術研究部門の石田茂之主任研究員、伊豫彰上級主任研究員、永崎洋首席研究員、ドイツカールスルーエ工科大学およびアメリカミネソタ大学の共同研究グループは、鉄系超伝導体において新たな量子液晶状態が実現できることを見出しました。この新しい量子液晶状態は、電子の応答の方向をどの方向にも揃えることが可能であり、新たな量子技術の開拓につながることが期待されます。

本研究成果は2020年3月9日の週に、米国科学誌「Proceedings of the National Academyof Sciences of the United States of America(PNAS)」に掲載される予定です。

本研究は科学研究費新学術領域研究(研究領域提案型)「量子液晶の物性科学」(領域代表:芝内孝禎教授)[JP19H05823,JP19H05824]、およびTIA連携プログラム探索推進事業「つくば-柏-本郷 超伝導かけはしプロジェクト」の助成を受けて行われました。

※以下は添付リリースを参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach_file/0530421_01.pdf

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