研究ノート

サロン

センター紹介

運営委員会より

Table of Contents
Research Reports

Technical Note

Salon

Short Letter

1.開発の動機

2.測定装置の概要

3.測定結果と圧力セルの評価

P(GPa) = Δλ / 0.365(nm)

ν(MHz) = 26.0 + 0.32P(GPα)

4.おわりに

5.追伸

1.はじめに
数ある高温超電導材料の中でも、ビスマス系高温超電導材料は我が国発の新材料である。この材料は、(1)電気抵抗がゼロになる超電導状態に遷移する温度が、液化天然ガス(LNG)の蒸発する温度である110K、すなわち− 163℃と高く、従って、従来の金属系超電導線の冷却に必要な高価な液体ヘリウムが不要であり、冷却コストが大幅に低下可能であること、(2)高価で資源的に偏在する希土類元素や毒性元素を含まない、特徴がある。高温超電導線は、そもそもセラミックスである酸化物の超電導材料を長尺の線材にするという、困難な課題を持っていた。新プロセスである「加圧焼成法」を開発することにより、(1)約1mm²の断面積の線材で臨界電流(77K)が200Aと従来の2倍に改善され、(2)機械的特性が2倍以上と軟銅線並みの強度を持ち、(3)歩留りが工業製品として確認できるまでに向上し、(4)単長が1,600m以上と大幅に改善された。表1に応用製品とそのメリットを示す。低ロス、小型、軽量、高磁場、安定性向上など様々なメリットを有する機器に適用可能である。図1,2,3に典型的な応用製品を示す。
福田昭"，岩田一樹"，関川貴史"，新井敏一"，澤田安樹" å京都大学低温物質科学研究センター, h京都大学理学研究科E-mail : fukuda@scphys.kyoto-u.ac.jp強磁場下に置かれた2次元電子系は、量子ホール効果と呼ばれる特異な伝導現象を示す。特に、ホール抵抗の量子化値が分数となる分数量子ホール状態は、電子に磁束を偶数本貼り付けた複合フェルミオン（CF）の整数量子ホール効果で理解される（CF模型）。2層系ランダウ準位占有率v =1/3量子ホール状態は、CF模型によれば、CFの2層系v =1量子ホール状態に対応する（図1)。本研究では、トンネリングエネルギーが11Kの2層系GaAs半導体試料を用い、分数量子ホール領域でのCF間の相互作用を明らかにすべく、2層系v ＝ 1/3量子ホール状態での励起エネルギー測定を詳細に行った（図2)。その結果、CF間の相互作用は、2層系v =1 量子ホール状態における電子間相互作用に比べて非常に小さいことが明らかになったので、それについて詳しく報告したい。 2層系v = 1/3 量子する、 2層系v = 1/3 量子ホール磁場By依存性。 «西中川良平、b新井敏一、b寺嶋孝仁、b澤田安樹¤京都大学理学研究科物理学宇宙物理学専攻物理学第一分野♭京都大学低温物質科学研究センター E-mail：nishinakagawa@scphys.kyoto-u.ac.jp黒鉛（グラファイト）は炭素原子が正六角形を成しながら平面状に広がった層が何枚も重なった構造をしている。グラフェンとはこの原子層1枚だけ取り出してきたもののことである（図１)。グラフェン上の電子はSchrödinger方程式ではなくDirac方程式に従うので、例えば量子ホール効果の測定をしてみると占有率が半整数の所で整数量子ホール効果が現れるなど物理的に面白い現象が起こる。図１グラフェンの模式図我々はこのグラフェンの試料を作成するために２つの方法を考えている。１つはHOPG(Highly Oriented Pyrolytic Graphite)をテープなどではがし、原子的に1層になっているものを見つけ出す方法で、もう1つは炭化ケイ素SiCの結晶を熱分解させることによって、表面のケイ素を蒸発させ、表面に炭素のみの層を析出させる方法である。現在、私はHOPGをセロハンテープなどではがし（図2 ）、そのテープをアセトンの中に浸すことによってアセトンの中に浮いたグラファイトのフレークをガラスですくう練習をしている。今後はAFM（原子間力顕微鏡）などを用いて1層のものを見つけ、同時にSiCの熱分解による方法も進めていく予定である。交流会ではグラフェンの試料作成方法の具体案について報告する予定である。図2 光学顕微鏡によるセロハンテープ上のグラファイト表面PO3 畫子ホール効果測定のためのベアリング式回転クライオスタットの開発関川貴史,岩田一樹,福田昭,新井敏一,澤田安樹, “京都大学理学研究科物理学宇宙物理学専攻b京都大学低温物質科学研究センター E-mail:tks-bb@scphys.kyoto-u.ac.jp量子ホール効果とは、半導体接合界面や量子井戸に形成される2次元電子系が織り成す特異な伝導現象である。2次元電子系を２枚近接配置した２層系量子効果においては、層の自由度が加わることにより多彩な量子現象が期待される。例えば、２層系半導体試料にマイクロ波を照射する事により、巨視的量子コヒーレンスに由来したジョセフソン・プラズマ共鳴現象を観測できる可能性が示唆されている。また、２層２次元電子系に面内磁場を印加する事により、この現象を親測するのに重要なパラメータである竜子の層問トンネリングを連続的に変化させることが可能である。本研究の目的は、２層系量子ホール効果の測定においてマイクロ波の照射と、試料への面内磁場の印加を同時に行えるシステムを開発することである。面内磁場を加えるために、試料そのものを磁場中で回転させる方法を従来用いてきたが、試料にマイクロ液伝送回路を組み込み、試料と伝送回路を同時に回転させるのは困難である。このため、試料と伝送回路は回転させず、デュワーの底に設置した超伝導磁石を回転させることで面内磁場の方向を変えることを目的としたベアリング式回転クライオスタットの開発を試みている。交流会ではマイクロ波を用いた量子ホール効果実験の概略と、ベアリング式回転クライオスタットの開発およびその性能評価について報告する予定である。グ部分の概念図P04　強面内磁場下における2層系v＝3状態の非量子ホール状態化とヒステリシス現象差田一樹。福田昭b ,関川貴史b ,新井敏一b ,澤田安樹b京都大学理学研究科'京都大学低温物質科学研究センターb E-mail:iwata@sophys.kyoto-u.ao.jp量子ホール状態におけるヒステリシス現象は、量子ホール強磁性の相転移や、メタステープル状態などの存在を明らかにし、量子ホール状態の内部自由度を研究する上で重要な情報を与えてきた。一方、2層系では、層の自由度が導入されるので、層自由度に起因したヒステリシス現象の発生が期待されるが、2層系におけるヒステリシスの報告はあまりなされていない。今回、我々はGaAs/AlzGa1-zAsの2重量子井戸構造の試料を用い、強面内磁場下において磁気輸送の測定を行なった。面内磁石場は破場中で回転させることで加えた(挿入図)。その結果、2周系v =3において、磁気抵抗にヒステリシス現象が生じることを見出した(図)。交流会では、ヒステリシスの原因について考察を行なう。図: R xxの磁場挿引方向依存性統軸が磁気抵抗、上横軸がランダウ準位占有率(v)の逆数、下横軸が垂直磁場。実線と破線は、それぞれ、磁場の挿引方向を示している。電子密度0.8×10 11 [cm 2]、温度40[mK]、電流30[nA]図は磁場(B tos)と垂直磁場(B i )、 1.48面内磁場(Bn)の関係を示す。寺嶋孝仁"、宋戸寛明"、井崎学"、難波伸"、芝内孝禎"、松田祐司" "京都大学低温物質科学研究センター、"京都大学大学院理学研究科物理学・宇宙物理学専攻物理学第一分野e-mail: terashim@scl.kyoto-u.ac.jp Ceなど希土類を含む金属間化合物における超伝導は超伝導臨界温度Tcが低いものの、f電子が主役を担う重い電子系の超伝導であること、k空間において秩序パラメータにノードがある異方的超伝導であることなど基礎物理的には興味深く重要な現象である。希土類金属間化合物の薄膜化ができればf電子の二次元閉じこめを目的とした次元性制御や異方的超伝導に基づく素子の作製が可能になる。本研究では4f電子を1個持つCeを含む金属間化合物として最も基本的なCeIn 3とCe系では最も超伝導臨界温度Tcの高いCeCoIn 5の2つの化合物について分子線エピタキシー (MBE)法により薄膜化を行った。CeIn 3については（111）方向に強く配向した薄膜の作製に成功し、電気抵抗の測定は近藤効果により電気抵抗がピークを持つ温度およびネール温度が単結晶と一致した。またストリーク状の反射高速電子線回折(RHEED)像が観察されたことから極めて表面の平坦性が高い良質な薄膜であることが確認された。基板の選択により（001）配向した薄膜作製が可能であることも明らかになった。CeCoInsについては強く（001）軸方向に配向した薄膜の作製に成功し、バルクと同様の超伝導性を持つことがわかった（図1)。図1. CeCoIn。薄膜の比抵抗の温度依存性。近藤効果により竜気抵抗がピーを持つ温度および超伝導転移温度は単結晶と一致している。 PO6  Actin filament 溶液の浸透圧ストレス・力学ストレス応答伊藤　忠直,山崎　昌一b "京都大学低温物質科学研究センター, "静岡大学理学部物理学科E-mail : ito@em.biophys.kyoto-u.ac.jp細胞の浸透圧や力学ストレスに対する応答は，主として細胞質のアクチンフィラメントのネットワーク構造（図１）によって担われているが，その分子機構の詳細はいまだ明らかでない。本研究交流会では，──［１］浸透圧に対する応答は浸透圧ストレスが原因のエントロピー減少に起因する,アクチンフィラメントのケミカルポテンシャルの増加がその基となる(図２) , [２]力学ストレスに対する応答はフィラメント間の結合様式に左右され(図３) ,共有結合(青丸) ,非共有結合（赤丸），非結合（黒丸）による張力緩和機構の違いによって，その応答（弾性率） P07　パスツレラ毒素の活性ドメインのX線構造解析北所健悟"，神谷重樹"，宮澤雅之"，花嶋-小澤美幸"，福井理",三宅眞実b ,堀口安彦b ª京都大学低温物質科学研究センター   b大阪大学微生物病研究所分子細菌学分野E-mail : kengo@nice.kumac.kyoto-u.ac.jp 【目的】 Pasteurella multocida toxin (PMT)は、犬や猫等から感染する人獣共通感染症であるパスツレラ症の病原因子であると考えられているタンパク毒素である。PMTはRhoなど様々なシグナルカスケードを活性化することによりその毒性を発揮することが知られているが、その毒性の分子機構は未だ不明である。そこでPMTの結晶構造解析を試みた。【方法】PMTのC末領域の組換えタンパク(569–1285残基、以下C-PMT)を作製し、HVJリボソーム法で標的細胞内に導入しPMT活性を確認した。このC末端領域を結晶化し、X線構造解析の手法を用いて、その結晶構造を決定した。【結果と考察】立体構造は重原子法を用いて行い、SPring-8でのデータ測定から1.9Å分解能の構造を決定した。C-PMT分子は711残基のアミノ酸を有し、 760個の水分子と１つのリン酸イオン、２つのトレハロースが結合していた。分子全体は、87 ｘ 84 ｘ 30 Âの大きさで、Trojan Horse様の外観を呈し、 N末側からそれぞれTrojan Horseのfeet, body, headに相当するC1, C2, C3の３つのドメインを有し、３ 3個のヘリックスと１ 6個のベータ構造からなることが分かっC 1ドメインは、helicalな構造を持ち、３次元構造のホモロジー検索と細胞内局在解析の結果により、PMTの膜局在に関与し、C3ドメインは、活性に関与する残基が存在するサイトであるが、 α / β hydrolase構造を有し、システインプロテアーゼとの相同性があることが示唆された。 X.F. SHAQ, ac  Y. NAKANO, a H. YAMOCHI, ac G. SAITO, ac S. KOSHIHARA c.d a Research Center for Low Temperature and Materials Sciences, Kyoto University; 1 Division of Chemistry, Graduate School of Science, Kyoto University, c Non-equilibrum Dynamics Project, ERATO, JST; a Department of Materials Science, Tokyo institute of Technology. E-mail: shao_xf@kuchem.kyoto-u.ac.jp Most of BO complexes showed stable metallic behaviors due to the self-assembling nature of this donor molecule in the partially oxidized state. By removing one of the ethylenedioxy groups to give EDO-TTF, the cation radical salts of this donor molecule showed variety of packing patterns and physical properties. Among them, (EDO-TTF) 2 PF 6 showed peculiar thermo- and photo-induced insulator-to-metal phase transitions. Therefore, the mono-substituted EDO-TTFs, MeEDO and MeSEDO, were synthesized to study the effect of the small substituents on the structural and physical properties of the salts. The cation radical salts of these two donor molecules showed variety of the transport properties. Among these salts, (MeEDO) 2 BF 4 exhibited stable metallic behavior down to 10 K. The crystal structure of this salt showed novel packing pattern, in which the donor molecule formed head-to-head zigzag chain along the b axis with strong side-by-side inter-chain multi-heteroatom short contacts. The calculated Fermi surface showed two-dimensional feature, in good agreement with the transport property. Such kind of stable metallic behaviors were not observed in the EDO-TTF cation radical salts yet. These results indicate that the introduction of small substituents without extension of the π-electron system, but only with small increment of the molecular sizes brought about great effects to the physical properties of the cation radical salts.中野義明"，矢持秀起"，斎藤軍治" b *京都大学低温物質科学研究センター h京都大学理学研究科化学専攻E-mail : nakano@kuchem.kyoto-u.ac.jp (EDO-TTF-do)2PF6は室温直下の280 Kで金属－絶緑体転移を起こす。この転移においては、パイエルス転移、電荷秩序化転移、陰イオン秩序化転移の機構が協同的に発現している[1]。また、この錯体において超高速かつ高効率の光誘起絶縁体－金属転移が見出されている[2]。この転移の特徴は強い電子一格子(振電)相互作用に由来すると指摘されており、本研究ではドナー分子を重水素化することにより導電経路EDO-TTF-d²: R = D自体に摂動を与えることを試みた。竜解法により(EDO-TTF-d 2 ) 2 X (X = PF 6 , AsF 6 )を作製し、磁化率の温度依存性を測定したところ、どちらの塩においても軽水素体に比べて約３Kの転移温度の上昇が観測された。PF6塩について軽水素体と重水素体のX線結晶構造解析を行ったところ、両者の構造はほぼ同じであることが分かった。一方EDO-TTF-dのIRスペクトルでは、ビニル位のC−H振動のみならず、TTF骨格の振動においても同位体シフトが観測された。したがって、この転移温度の上昇は主に重水素化による分子振動の変化に起因すると考えられる。 [1] A. Ota, H. Yamochi, G. Saito, J. Mater. Chem. 12 , 2600 (2002).高橋基延,中野義明,矢持秀起,斎藤軍治* b ª京都大学理学研究科化学専攻ʰ京都大学低温物質科学研究センター E-mail : motonobu@kuchem.kyoto-u.ac.jp TP-EDOTは、チオピラン環内の硫黄原子により分子長軸方向への分子間相互作用が可能である。この相互作用によりMott絶縁体である(TP-EDOT)2PF6中では、珍しい磁気構造が形成されていた[1]。我々は、さらに分子短軸方向への分子間相互作用を増大し、錯体中に逼歴電子を生じさせるため、酸素原子を硫黄原子に代えたTP-EDTTの検討を開始した。本分子の電荷移動錯体は、以前、大坪らが検討しているが、単結晶性錯体は得られていない[2]。そこで、今回このドナーを用いた陽イオンラジカル塩を検討することとした。まず、これまで報告されていなかったTP-EDTT中性分子の結晶構造を解析した(空間群: P2 1 /n, a = 13.463(2), b = 13.536(2), c = 6.468(2) Å, β = 90.800(2)°, R = 0.049)。図の通り単位格子内での分子の充填様式は、導電性成分として活用されているETの中性分子のそれと酷似してい図 TP-EDTTの結晶構造た。さらに、分子面の湾曲が見られる点もETと類似していた。この湾曲は、チオピラン環部分で顕著にみられた。現在、TP-EDTTと四面体ならびに八面体型構造を持つ無機イオンとの塩の作成を試みている。 [1] H. Yamochi, J. Hagiwara, M. Soeda, G. Saito, J. Mater. Chem., 16 , 550 (2006). [2] T. Otsubo, Y. Shiomi, M. Imamura, et al., J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2, 10 , 1815 (1993).
甲斐一也a ,吉田幸大a ,陰山洋a ,斎藤軍治a b ª京都大学院理学研究科化学専攻b京都大学低温物質科学研究センター E-mail：kai@kuchem.kyoto-u.ac.jp様々な構造を持つことで知られるマンガン酸化物の中で、Birenessiteと呼ぼれる化合物AxMnO2･ yH₂O（A：アルカリ金属）は、近年興味深い磁性や超伝導性で注目を集めているNaxCoO₂･yH₂Oと類似の構造を持った層状酸化物である。層中のMn原子は正三角副格子を形成しているため、スピン揺らぎに起因した特異な磁性の発現が期待される。本研究ではMnO:層の層間距離が物性に与える影響を検討するため、長さの異なるアルキルアンモニウム(CnH2n+1NH3*)が MnO2層間に挿入したハイプリッド化合物を対象としている。K0.45MnO2･yH2O ( y ~ 0.6 )を1 MのHCl水溶液で処理することでHxMnO2を作成し、これをC4H9NH2中で撹拌することで(C 4 H 9 NH 3 k MnO 2  (以下、C4体)を作成した。粉末X線回折パターンから、この試料の層間距離は14.8 Åであることが分かった。この値はKo.45MnO2･yH2O ( 7.0 Å )の2倍以上に相当する。この試料の磁化率測定を行なったところ、20 K付近まではCurie常磁性的挙動を示し、13 K付近でスピングラスに起因した磁場履歴が確認された。比較のために測定したKo.45MnO2･yH2Oの磁化率も同様の挙動を示したが、スピングラス相への転移温度( 7.5 K )はC4体よりも低いことが分かった。現在、さらにC 6体、 C 8体に関する研究を進めている。 P12  π-d系有機伝導体の磁性と特異的な磁気輸送特性古島圭智,前里光彦,川嶋智仁,齋藤軍治,白旗崇ʰ，木船愛ʰ，今久保達郎ʰ ª京都大学理学研究科化学専攻有機物性化学理化学研究所 今久保独立主幹研究ユニットE-mail : y-furushima@kuchem.kyoto-u.ac.jp遍歴π竜子と局在d竜子を有する新規π-d複合系として、ドナー分子DIETSeと局在スピン(S  =  5/2)を持つ含遷移金属アニオン  FeX 4 − (X  =  Cl,  Br)からなる(DIETSe) 2 FeX 4 (X = Cl, Br)が開発されている[1]。これら2種の錯体は同型構造をもつ擬一次元伝導体であるが、低温での挙動は異なる(表)。Cl塩では金属一半導体転移とFe³+の反強磁性転移が、それぞれ11Kと2.5Kで起こる。一方Br塩ではこれらの転移が約7Kで同時に起こる。両塩の基底状態の解明およびπ-d相互作用による得意な磁気輸送特性や新規な電子状態の探索を行う目的から、低温における磁気輸送特性と磁性を調べた。その結果、Cl塩では温度1.5K外部磁場1.5Tにおいてd電子スピンのスピンフロップが観測され、同時に磁気抵抗に巨大な変化が観測された。一方Br塩でも大きな負の磁気抵抗を観測した。これらは、逼歴電子の低次元不安定性と局在スピンの磁気秩序との相関に起因すると考えられる。
玄戸寛明,岡崎竜二,芝内孝禎,松田祐司, Marcin Konczykowski^ ,摂待力生8 ,大賁惇睦8京都大学大学院理学研究科物理学宇宙物理学専攻物理学第一分野Ecole Polytéchnique^大阪大学大学院理学研究科物理学専攻8 shishido@scphys.kyoto-u,ac,ip 4 f軌道に電子を1個もつCe化合物では磁気秩序を安定化させるRKKY相互作用と磁気モーメントを消失させる近藤効果が競合して，多彩な物性を示す．わけても反強磁性ゆらぎを媒介とした異方的超伝導の実現は興味深い．CeCoInsはそのようなd波超伝導体である．その上部臨界磁場は[100]方向と[001]方向でそれぞれ119 kOe，49 kOeと比較的高い．またパウリ常磁性の効果が強く，低温高磁場相においてクーパー対が重心運動量をもち，磁場に垂直なノードが発達するFFLO状態が実現していることが指摘されている．FFLO状態は理論的には古くから予言されていたがCeCoInsにおいて初めて実験的に発見された.本研究ではFFLO状態を微視的に調べるため、10 x 10 μm²の微小ホール茶子を用いた局所磁化測定を行った．右図に[001]方向の各磁場での局所磁化の温度依存性を示す。高磁場領域での超伝導の1次転移に伴う局所磁化のとびとオーバーシュートが親測された．オーバーシュートはFFLO転移の特徴を示していると考えられる.図１局所磁化の温度依存性村川　寛a ,石田憲二a,b ,北川健太郎a ,毛志強a ,前野悦輝a ª京都大学理学研究科物理学宇宙物理学専攻物理学第一分野b京都大学国際融合創造センター E-mail : mura@scphys.kyoto-u.ac.jp Sr2RuO4では、これまでに行われたナイトシフトの測定により、スピン三重項超伝導状態の実現が確実視されている。Sr2RuO4のスピン三重項クーパー対は、電荷を持っていることや結晶格子の中に存在するという点で超流動3Heのクーパー対とは大きく異なる。我々は、Sr2RuO4における竜子系クーパー対のゼロ磁場におけるスピンの方向やその異方性エネルギーの大きさについて調べることを目的として、結晶の異なる方向(RuO₂面とｃ軸方向)に磁場を印加してナイトシフトの測定を行った。101Ru核の核四重極共鳴信号を用いることにより、数百Oeの低磁場中でNMR共鳴信号を観測することに成功した。実験の結果、RuO₂面方向磁場中では550 Oeの低磁場までナイトシフトに明確な変化は観測されなかった[1]。この結果は、クーパー対のスピンがRuO₂面内の磁場方向を向いていることを示唆する。一方c軸方向磁場中についても、440 Oeにおいて100 mKまで温度を下げてナイトシフトの測定を行った。また、90 mKにおいてナイトシフトの磁場依存性を200 Oeの低磁場まで測定した。いずれの場合も測定誤差内でナイトシフトに明確な変化は観測されなかった[2]。これは、クーパー対のスピンが測定磁場領域でc軸と平行である可能性を示唆するものである。以上の実験結果をまとめると、ゼロ磁場下でのクーパー対のスピンの方向については明らかではないものの、スピンは数百Oeの磁場により容易に方向を変え得る、つまりスピンの異方性エネルギーは測定磁場よりも小さいものである可能性が示唆される。研究会では、我々がこれまでに行ってきた低磁場中ナイトシフトの測定結果のまとめを発表し、スピンの状態、スピンの異方性エネルギーについて議論する予定である。 Yo Machida a , Satoru Nakatsuji a b , Yoshiteru Maeno a , Takashi Tayama b , Toshiro Sakakibara b and Shigeki Onoda " "Department of Physics, Kyoto University b Institute for Solid State Physics (ISSP), University of Tokyo, cCREST, Department of Applied Physics, University of Tokyo E-mail : machida@scphys.kyoto-u.ac.jp Geometrically frustrated magnets have attracted great interest because of the possible emergence of novel magnetic phases at low temperatures resulting from the suppression of conventional order. Among them, the three-dimensional pyrochlore lattice of corner sharing tetrahedra (see fig.1) has been studied extensively. In my presentation, we first report on frustrated magnetism in single crystals of a pyrochlore compound Pr 2 Ir 2 O 7 . We find that the <111> Ising-like Pr 3+ moments have an antiferromagnetic RKKY interaction energy scale T * = 20 K. Fig.l However, the specific heat and the magnetization measurements exhibit no long-range order down to 100 mK. Instead, the Kondo effect emerges below | 7 3 | and leads to a partial screening of the 4f-moments, renormalizing the antiferromagnetic interaction to l θω l = 1.7 K. Below l θω l, the underscreened moments show spin-liquid behavior. This low temperature spin-liquid regime is very interesting because the Pr <111> Ising-like spins form a non-coplanar spin configuration and have a finite spin chirality by virtue of the development of ferromagnetic correlations under applied fields. The finite spin chirality induces a fictitious magnetic field on the 5 d -conduction band through the Kondo coupling and would lead unusual transport phenomena. Indeed, we find a divergingly enhanced Hall resisitvity ρ xy in this spin-liquid regime. In addition, in the same temperature region, strong anisotropy and non-monotonic dependence on magnetization have been observed in ρ xy . These behaviors sharply contrast with the conventional anomalous Hall effect observed in ordinary magnetic metals, strongly suggesting the spin chirality contribution.米澤進吾、前野悦輝京都大学理学研究科物理学・宇宙物理学専攻物理学第一分野e-mail: yonezawa@scphys.kyoto-u.ac.jp我々の発見した銀鉛酸化物超伝導体 AgsPb2O6は超伝導転移温度T 。が52 mKである[1]。T 。は非常に低いが、我々が注目しているのは、種々の測定[2,3]やバンド計算の結果[4]から、この物質が１価の導電体で、その電子状態が自由電子に非常に近いことが明らかになった点である。このような電子状態をもつ物質は、図２のような球形に近い「教科書的」なフェルミ面を持つことが一つの特徴であるが、奇妙なことにこういった物質の超伝導はこれまで報告されていない。つまり、AgsPb2O6は自由竜子的な電子状態を持つ物質として初めての超伝導体である[3]。発表では、AgsPb206の超伝導状態および常伝導状態の最近の実験結果から、この物質の超伝導について議論する。 [1] S. Yonezawa and Y. Maeno, Physical Review B 72 , 180405(R) (2005). [2] S. Yonezawa and Y. Maeno, Physical Review B 70, 184523 (2004). [3] M. Sutherland et al., Physical Review Letters 96, 097008 (2006). [4] T. Oguchi, Physical Review B 72 , 245105 (2005). [5] Fermi Surface Database: http://www.phys.ufl.edu/fermisurface/れも超伝導を示さないP17北川健太郎ª,石田惠二ªb, R. S. Perryªc,前野悦輝ªb 
 ª京都大学理学研究科物理学宇宙物理学専攻物理学第一分野b京都大学国際融合創造センター cSchool of Physics & Astronomy, University of St. Andrews. E-mail：kitagawa@scphys.kyoto-u.ac.jp層状ペロブスカイト型酸化物Sr3Ru2O7は、磁場印可により急激な磁化の増大を起こし、1次相転移の遍歴メタ磁性を示す。C軸方向の磁場印可では、臨界温度を絶対零度にすることができ、このとき量子臨界点を持つ¹。すなわち、絶対零度において量子ゆらぎにより相転移が引き起こされる。 1次相転移の臨界点ゆらぎに起因する量子臨界点という点では、通常の２次相転移の量子臨界点とは異なる。我々は核スピンを持つ170（天然存在比0.01％）で置換した試料を用い、核磁気共鳴(NMR)を主な測定手段として磁気状態を調べている。NMRの測定により、Ru-O間の4d-2p結合の共有軌道性が磁性に重要な役割を担っていること²、c軸方向の磁場印加では反強磁性的な量子臨界ゆらぎが絶対零度に向かって発散していること³、反面、[100]方向の磁場印加では量子臨界ゆらぎが抑えられフェルミ液体的な温度依存が見られることがわかってきている。 [1] S. A. Grigera et al., Science 294, 329 (2001). [2] K. Kitagawa et al., Phys. Rev. B 75, 024421 (2007). [3] K. Kitagawa et al., Phys. Rev. Lett. 95, 127001 (2005). P18  Sr 2 RuO 4 -Sr 3 Ru 2 O 7共晶体のSr 3 Ru 2 O 7領域中で観測される超伝導特性橘高_俊一郎",矢口宏",前野悦輝", R. Fittipaldi a , A. Vecchione a ,b京都大学理学研究科物理学宇宙物理学専攻物理学第一分野b Univ. of Salerno, Italy E-mail : kittaka@scphys.kyoto-u.ac.jp我々はSr 2 RuO 4 -Sr 3 Ru 2 O 7共晶体の超伝導特性について研究している。純粋なSr 3 Ru 2 O 7は超伝導になることが報告されていないが、この共晶体中のSr3Ru2O7結晶だけの領域で2段の超伝導転移が起こることを交流磁化率測定により明らかにした。当日は交流磁化率、磁化、比熱測定などの結果を報告し、この超伝導の起源について議論する予定である。
高津浩8 ,米澤進吾8 ,毛利真一郎8 ,中辻知8 , 5 ,田中耕一郎8 ,前野悦輝8 a 京都大学理学研究科物理学・宇宙物理学専攻物理学第一分野b 東京大学新領域創成科学研究科E-mail : takatsu@scphys.kyoto-u.ac.jp PdCoO₂はPdイオンの三角格子層とCoO₂八面体の酸化物層が交互に積層した層状酸化物である。導電性には銅酸化物高温超伝導体と類似のd 8 (Pd 4d)電子が寄与しており、この物質の電子状態は大変興味深い。最近、我々は赤外吸収・ラマン散乱の実験より、この物質にかなり高周波の光学フォノンが存在していることを確認した。そして、それらをアインシュタインフォノン・モードとして取り入れる解析により、比熱や電気抵抗率の温度依存性(図1)の特異性について定性的、半定量的に評価できることを見出した。当日のポスターでは実験や解析の詳細、今後の超伝導体設計の展望等について発表する。竹谷英朗* ,北川健太郎* ,石田憲二* * ,南部雄亮* ,小沼圭介* ,中辻知** ,前野悦輝* ª京都大学理学研究科物理学宇宙物理学専攻物理学第一分野h京都大学国際融合創造センター、 c東京大学物性研究所E-mail : htakeya@scphys.kyoto-u.ac.jp最近我々の研究グループが物性開発したNiGa 2 S 4は低温まで三角格子の対称性を正確に保ち続けるS = 1の擬二次元三角格子磁性体として注目を集めている[1]。我々はこれまでにGa-NQR測定を行い、比熱や磁化率において弱い異常が観測された10 K近傍において、緩和率が発散的に増大する振る舞いを観測している。今回、我々はμSRの測定も行い、その緩和率λが10  K近傍で発散的振る舞いを示すことを観測した。さらに、図に示したように、その温度依存性はNQRの緩和率と非常に良く一致しており、(T - Tf)-0.5に比例する振る舞いを観測した。当日はNQR/NMR/μSRの実験結果に基づき、 10 K以下におけるNiGa2S4の磁気状態について発表する予定である。 [1] S. Nakatsuji et al. , science 309 , 1697(2005).井原慶彦a ,石田憲二a ,竹谷英郎a ,道岡千城b ,加藤正樹b ,伊藤豊b ,吉村一良b ,高田和典c ,佐々木高義c ,桜井裕也d ,室町英治d ª京都大学理学研究科物理学宇宙物理学専攻物理学第一分野b京都大学理学研究科化学専攻化学教室c物質・材料研究機構物質研究所d物質・材料研究機構超伝導材料研究センタE-mail : ihara@scphys.kyoto-u.ac.jp 2002年にtakada et al.により発見されたコバルト酸化物超伝導体Na x (H 3 O) z CoO 2 ・yH 2 O（図）では超伝導と同じ結晶構造を持ちながら磁気秩序を起こす試料が発見され、磁性と超伝導の関係に興味が集まっている。我々はNa x (H 3 O) 2 CoO 2 • yH 2 Oにおける59Co核の核四重極共鳴（NQR）、核磁気共鳴（NMR）実験により、この物質の常伝導状態、超伝導状態における磁気的性質を微視的側面から調べた。実験結果から考察K. Kuga 1 , S. Nakatsuji 1,2, Y. Maeno 1 , J. Chan 3 , T. Evan 3 1 Department of Physics, Kyoto University ² Institute for Solid State Physics, University of Tokyo ³ Department of Chemistry, Louisiana State University E-mail: kuga@scphys.kyoto-u.ac.jp Extensive studies have been made on quantum criticality in heavy fermion systems because of the possible breakdown of Fermi liquid state and the emergence of a novel phase near a qunatum critical point. Generally in Yb-based heavy fermion systems, magnetic morment is expected to be stabilized under pressure. For example in YbInCu 4 , a magnetically ordered state becomes stable above P c = 2.4 GPa [1]. Here, we present our recent work on a chemical pressure effect of an Yb-based compound. We found that a nonmagnetic heavy fermion state transits into a weak ferromagnetic state as a function of chemical substitution. The magnetic ordering temperature reaches up to T N = 8 K. Since T N is suppressed by applying a magnetic field, this magnetic order is most probably associated with canted antiferromagnetism. [1] T.Mito et al. , Phys. Rev. B 67, 224409 (2003) P23　水分子が挿入されたコバルト酸化物超伝導体のNMR研究道岡千城，太田寛人，伊藤豊，吉村一良京都大学大学院理学研究科化学専攻E – mail：michioka@kuchem.kyoto-u.ac.jp積層化合物Nag,CoO,に水分子を挿入するとT。が4.8  Kの超伝導体Nag,CoO,・yHzO（水二層）となる。またそのとき積層周期が倍になり粘土のように膨潤する。 CoO,という積層化合物は存在せず、Naからの電荷移動によりCoO,層は安定化する。またその電荷移動はCoの3価/4価の混合価数状態をつくり金属磁性を与える。NMRによる物性研究から磁気揺らぎがクーパー対の形成に重要であることが明らかになった。しかし同時にNaの不定比は、超伝導に不利と思われる乱れたポテンシャルをCoに与える。水分子の役割は2次元性を強くするだけでなく、その乱れたポテンシャルをなだらかにしていると考えられる。従ってNa層と同じ位置に水が挿入された物質（水一層）で超伝導が観測されないことも自然に理解される。銅酸化物高温超伝導体は水に弱いが、この物質はT。が低いながらも湿度中で超伝導体となることから応用面からも注目されると考えられる。 P24 Hg系高温超伝導体のスピン擬ギャップのCu NMR研究伊藤豊ﾘ，道岡千城②，吉村一良③京都大学大学院理学研究科化学専攻E – mail：itoh@kuchem.kyoto-u.ac.jp銅酸化物高温超伝導体は,超伝導転移温度Tが非常に高いだけでなくその常伝導状態が磁気的電気的に特異であることから多くの物性研究者の高い関心を呼び，最初の発見から２０年経った今も活発な研究が続けられている。超伝導を担っているのは銅と酸素がつくる二次300元正方格子CuO₂平面であり，単位胞内にCuO₂平面を１， 2そして３枚有する超伝導体の中で最高の Tcを持つものとしてHgBa₂CuO₄+₂の最高T₂ = 98 K,  HgBa₂CaCu₂Oɕ+₂のTc = 127 K,  HgBa2Ca2Cu3O8+xのTc = 135 Kが知られている。これらのHg系超伝導体に対するCu  NMR法による局所スピン帯磁率と核スピン格子緩和時間の測定から低エネルギー磁気励起スペクトルに巨大な擬ギャップが見つかった。このスピン擬ギャップのNMR研究の実験結果とそれを説明するために提案された理論の中で特に有望なものを比較し, 0.0 0.3高温超伝導発生機構の理解の今を紹介したい。 e concentration P25      水二層ナトリウムコバルト酸化物における超伝導の経時変化と相図太田寛人、道岡千城、伊藤豊、吉村一良京都大学理学研究科化学専攻E-mail : shioshio@kuchem.kyoto-u.ac.jp水二層 Na,CoO, yH,O ( x ~ 0.35; y ~ 1.3 ) はソフト化学的手法によりNa 7 CoO,からNaを一部抜きH,Oを挿入する事によって得られる層状化合物であり、最大転移温度が4.8 Kの超伝導体である。乾燥雰囲気下では結晶中のH,Oを容易に失い超伝導性を示さない水一層体に変質してしまうため、通常は高湿度中にて保存する。しかし、高湿度中であっても時間とともに徐々に超伝導性が変化する事が分かった。この経時変化の性質を利用することにより様々な転移温度の試料を系統的に合成する事が出来るようになった。Coの局所的電子状態をCo核四重極共鳴周波数でプローブし、様々な初期条件から出発した試料の転移温度の経時変化をプロットしたところ、12.4 ~ 12.6 MHz にかけて非超伝導相が存在し、その両側に超伝導相が存在する事を発見した。また非超伝導相では低温にて磁気秩序状態が確認されている。 P26脳磁図計測法(MEG)を用いた運動発現に関与する脳部位の同定山本陽香ª ，市川あやこª ，小野泉ª ，三谷章ª ,松林潤b ,長峯隆b ,福山秀直b a京都大学医学部保健学科作業療法学専攻b京都大学医学研究科高次脳機能総合研究センター E-mail：amitani@hs.med.kyoto-u.ac.jp運動発現に関与する運動関連脳磁場活動を健常者において記録した。被験者に口すぼめ，母指伸展，手関節背屈，足関節背屈の各運動を行わせ，それぞれに伴って発生する運動関連脳磁場活動をニューロマグネトメーターをもちいて計測した。さらに，等価電流双極子(ECD)をもちいて脳磁場発生源を推定した。その結果，各運動開始約1秒前から緩徐な脳磁場変動が観察され，各運動開始直前に一次運動野のニューロンの興奮を反映していると考えられるmotor field (MF)が観察された(図1) 。このMFの発生源として推定されたECDは，一次運動野において正中から外側方向に向かって足関節,手関節，母指，口唇の順に位置し，体部位局在を示した(図2) 。本研究によって得られた運動関連脳磁場活動のデータは，リハビリテーション対象者の脳で起こる機能代償過程の検索に役立つものと期待される。 P27聴覚刺激によって発生するノンレム睡眠時の長潜時脳磁場成分の電流源の探索松林　潤り，長峯　隆り，前澤　仁志ﾘｳ，江夏　怜ﾂ，臼井　桂子ﾘ,立花　直子ﾘ,福山　秀直ﾘ¹京都大学医学研究科附属高次脳機能総合研究センター脳神経外科学²京都大学医学研究科　口腔外科学　³京都大学医学研究科E-mail: hikagami@kuhp.kyoto-u.ac.jp 【目的】聴覚刺激によって誘発されるヒトのノンレム睡眠特異的な電位（N350- N550-P900）のうち，N350の発生源を明らかにする. 【方法】5名の正常被験者に昼寝をさせ，10秒間隔で1000Hz純音を呈示し，脳波と脳磁図を同時記録した．脳波上で刺激提示後350ms付近に陰性頂点をもつ試行を抽出して加算平均し、電流源推定を行なった. 【結果】4名で，十分な回数の刺激を呈示できた睡眠段階1，2を得られた．脳波加算波形は，4名全員で従来報告のN350に矛盾しない分布を示し，同じ潜時帯の脳磁場成分を左右半球に得た。この磁場分布は，側頭葉及びシルヴィウス溝近傍、中心溝近傍の電流源で説明されたが、個人差が大きかった. 【結語】N350成分の発生には側頭葉の他にシルヴィウス溝近傍、中心溝近傍のさまざまな部位が関与している。 P28   fMRI-MEG統合解析法による脳神経活動の動的イメージング鄭　址旭¤，隠浪　康行¤，小林　哲生¤，大橋　俊平¤，濱田　昌司¤，長峯　隆b ,福山　秀直b ,東　高志c ,堤　定美c ¤京都大学大学院工学研究科c京都大学再生医科学研究所E-mail: jijoung@kuee.kyoto-u.ac.jp空間分解能に優れるfMRIと時間分解能に優れるMEG (脳磁図)相互の利点を活かした新たな統合解析法を提案する.本提案手法では, MEGにより得られる計測磁気信号分布と仮定ダイポールにより生じる磁気信号分布の内積を評価関数とすることにより, fMRI賦活ボクセルに固定した信号源ダイポールの方向を推定する．さらに，そのダイポールモーメントの時系列変化を，動画化する。以上の手法を，仮現運動視覚刺激呈示の脳神経活動の解析に適用し，提案手法の有効性について検証を行った．その結果，仮現運動視覚刺激により賦活すると考えられる背側経路上のV1/2, V5,頭頂間溝などについて，クラスタ問で活動が移り変わる様子が確認され，脳神経学的知見と合致する結果が得られた．また，活動指標値を動画化することにより，各クラスタ内の賦活ボクセル数が時間経過とともに変化する様子が可視化でき，活動領域が拡大・縮小する様子を描画することができた.嵯峨根多美"、伊藤哲明"、小山田明"、前川覚"、五十嵐智志"、湯川靖彦"京都大学人間・環境学研究科相関環境学専攻新潟大学理学研究科自然環境学科E-mail ： Tami.Sagane@t02.mbox.media.kyoto-u.ac.jp反強磁性リング分子磁性体は有限個の磁性イオンがリングを形成し、磁性イオン間の反強磁性交換相互作用に比べて分子間相互作用はかなり小さい。通常のバルク磁性体ではエネルギー準位は連続的であるが、このようなクラスタ一磁性体では離散的となり1Kオーダーのエネルギー差⊿をもっている。一方NMR周波数ĥωは1mKオーダーなので、エネルギー準位が厳密にδ関数ならば電子スピン系⊿と核スピン系hω間での緩和は成り立たず、どのような緩和機構がおこっているのか興味深い。 Fe³+(s = 5/2)が12個の反強磁性リング磁性体Fe12の核磁気緩和率乃−1を図に示す。室温から100Kまでは通常の常磁性体と同様に1/7,∞ χ7にほぼ従って減少し、1. 6K以下ではエネルギー準位の離散化を反映して熱活性型に振舞い、エネルギーギャップが求まる。中間温度域では反強磁性相互作用J=21K付近でT=1はピークをもつ。これは各エネルギー準位にフォノンによる幅 Γが生じ、Γ = ω xとなる温度でピークをもつと考えられているが、Fe12の結果はこの理論とは大きくずれており、分子間相互作用の寄与が考えられる。 P30    3  d電子系かごめアイス物質Co, (OH),C1の磁性岸本雅之-、小山田明-、伊藤哲明-、前川覚-、鄭旭光b京都大学人間・環境学研究科相関環境学専攻b佐賀大学理工学部E-mail : smaegawa@mbox.kudpc.kyoto-u.ac.jp Co 2 (OH) 3 C1はCo 2 *が点共有でつながった四面体の頂点に位置し、パイロクロア格子と良く似た構造を持つ。Dy 2 Ti 20 7などの4f電子系物質では、ゼロ磁場下でスピンアイス状態、磁場の印加でかごめアイス状態を示すことが報告されている。Co 2 (OH) 3 C1は、四面体の歪みのためゼロ磁場下でかごめアイス状態が実現していると考えられている。Co₂ (0H)₃C1は、3d電子系ではじめてのかごめアイス物質である。われわれはCo₂ (OH)₃C1におけるフラストレーション効果を明らかにするため、SQUID磁束計を用いて磁化率、磁化曲線、磁化の緩和を測定し、また¹H-NMRにより共0.6.鳴スペクトルの測定を行った。磁化率の10. 5K以下での急激な上昇、共鳴スペクトルの急激な広がりから強磁性2000相転移があることが確認された。また10. 5K以下での磁Time (s)場中冷却とゼロ磁場中冷却による磁化率の異なるふる図：緩和曲線(2K)まい、2Kでの磁化曲線におけるヒステリシス、および磁化の非常に遅い緩和から転移温度以下でスピングラス的なふるまいがあることがわかった。このような振る舞いは、フラストレーションに起因した非常に遅いダイナP31三角格子ヘビーフェルミオン反強磁性体UNi4Bの部分秩序化転移近藤美麻、小山田明、伊藤哲明、前川覚、李徳新^、芳賀芳範 8京都大学人間・環境学研究科相関環境学専攻^東北大金研、原研E-mail : :m.kondo@d06.mbox.media.kyoto-u.ac.jp三角格子ヘビーフェルミオン反強磁性体であるUNi4Bは、フラストレーションと近藤効果が共存し、その秩序化機構に興味がもたれる。実際20K以下で部分無秩序状態に転移し、1/3のU磁気モーメントが秩序相でも常磁性のままであることが知られている。これまで交換相互作用は、面間に20K程度の強磁性相互作用があり、面内は1K程度の反強磁性相互佐用があると報告されている。しかし、磁化率から見積もったワイス温度は−20K程度であり、むしろ面内の反強磁性相互作用が支配的であると考えられ、結晶場を考慮した磁化率のフィッティングや核磁気共鳴の結果から検討を行った。磁化は5K付近に幅の広い山を持つが、図１はその磁場変化を示したものである。この山の温度域では、零磁場冷却と磁場中冷却で磁化率に違いが観測され、弱強磁性の存在を示している。図2は11B核のスピン格子緩和率1/ Tの温度依存性を示している。緩和率は10K付近で異常が見られ、また、ベき乘の温度依存性が観測された。玉田芳紀、井上孝徳、山本真平、高野幹夫、那須三郎、小野輝男京都大学理学研究科化学専攻ナノスピントロニクスe-mail：tama@ssc1.kuicr.kyoto-u.ac.jp L1o規則構造を有するFePtナノ粒子は1  Tbit/in.²を超える高密度記録媒体材料として注目されている。近年我々の研究グループでは、fcc構造のナノ粒子にシリカ層を被覆しその後アニールを施す"SiO₂-ナノリアクター法"を用いることによって、焼結していない粒径の揃ったLlo-FePtナノ粒子を得ることに成功した。このナノ粒子の平均粒径は6.7 nmと小さいものであるにも関わらず、室温において大きな保磁力を示すことが見出されている。また、さらにこのナノ粒子群は様々な有機溶媒に分散可能である。今回は、外部磁場を印加することによりスチレン溶媒中で磁化容易軸を配向、固定化したL1o-FePtナノ粒子のサンプル(Fig.1)について、57Fe透過型メスバウアー分光法を用いて検討を行った。 Fig.2は、ナノ粒子の磁化容易軸を配向させた方向からガンマ線を照射することにより観測したメスバウアースペクトルである。ゼーマン分裂に起因する吸収線6本のうち、2,5本目が著しく減少していることから、ナノ粒子群の磁化容易軸の配向が確認された。当日はその配向度などさらに詳細に発表する予定である。メスバウアースペクトルデルモ　マイケル　ピカゾ、玉田芳紀、山本真平、高野幹夫、葛西伸哉、小林研介、小野輝男京都大学化学研究所Email: delmo@ssc1.kuicr.kyoto-u.ac.jp最近、ナノ粒子を用いたスピントロニクス・デバイスの研究が盛んに行われている。特に、グラニュラー磁性薄膜においてはトンネル磁気抵抗（TMR）振動のような量子効果が観測され、注目を集めている。本研究は、新規スピントロニクス・デバイスの開発のために化学合成されたFePtナノ粒子（直径～6 nm）を用いて、室温において動作する新しいスピン依存デバイスを作製することを目的としている。そのために、微細加工を利用し、微小ギャップ中に数個のナノ粒子を持つデバイスを作製し、トンネル磁気抵抗の測定を行った。作製したデバイスの電流一電圧（I-V）特性を図1に示す。無磁場中ではしきい電圧（V品）が親測できた。ところが、磁場中ではそのしきい電圧が観測できず、電流は完全に抑制されたままである。これは電気伝導のスピン依存性を示しており、これによって非常に高い磁気抵抗比（10 6 %）を観測することができた。さらに、このデバイスにおいては、磁気スイッチング動作が観測され（図2）、デバイスの安定性とその特性の再現性が確認された。橋坂昌幸，中村秀司，葛西伸哉,小林研介,小野輝男京都大学化学研究所Email : hashisaka@ssc1.kuicr.kyoto-u.ac.jpメゾスコピック伝導体から生じるショット雑音は量子効果によって古典系では見られない特徴を示す。従ってショット雑音の測定は通常の時間平均した測定では得られない情報を取り出すためのツールとして、大きな注目を集めるようになってきている。今回は希釈冷凍機内の試料の量子雑音を測定するためのシステムについて紹介する。低温下での量子雑音の測定は図1のような交差相関法を用いて行う。この手法では、試料から生じる信号を2つの増幅器を通して別々に測定し両者の相関スペクトルをとることで、試料からの本質的な信号だけを取り出すことができる。この方法を用いて希釈冷凍機温度にある試料の熱雑音を実際に測定した例が図2である。図2の横軸は測定された雑音強度、縦軸は5  kHz  〜  9  kHz の周波数帯域で対応する雑音強度が得られた点数である。10 k Ωの抵抗は温度に比例した熱雑音を生ずるため、試料の温度を変化させるとそれに依存して試料の熱雑音強度が変化している。
山中修司 、新井敏一、矢山英樹 、福田昭、澤田安樹 、 °京都大学低温物質科学研究センター、  °九州大学理学研究院物理学部門E-mail:yamanaka@scphys.kyoto-u.ac.jp我々は、ヘリウム液面2次元電子系におけるエッジマグネトプラズモン(EMP)の共鳴線幅と共鳴周波数から電子の磁気輸送を調べている。EMPとは、電子密度の偏りが電子系の縁を伝播する集団励起のことで、共鳴線幅からはσ …が、共鳴周波数からはσ …が分かる。今回は、液面が電子で飽和していない場合の共鳴周波数と共鳴線幅を調べた。下図のように、液面に電子が飽和している場合（三角）は直線的に変化しているが、不飽和の場合（丸）には共鳴線幅は極小、共鳴周波数は極大を持つことが分かった。本研究会では、この振る舞いの違い関して、詳しい実験結果および考察を発表する。図1 EMPの共鳴周波数および共鳴線幅の電子数依存性。三角形が飽和している場合で丸が不飽和の場合。測定中の温度は0.21 K、磁場は3.2 Tで固定。田中　孝佳ª ,八谷　全典ª ,水崎　隆雄，佐々木　豊b ª京都大学理学研究科物理学・宇宙物理学専攻物理学第一分野b京都大学低温物質科学研究センター E-mail : sasaki@scphys.kyoto-u.ac.jpマイクロケルビン領域において磁場誘起一次相転移における核生成機構ならびに生成した安定相の時間空間発展を超低温度MRIを利用して研究した。対称性の異なる２つの反強磁性相の間を外部磁場を変化させて行き来するとき、不安定相の中で霧のように安定相が発生することや、結晶学的線欠陥に付随する磁気的面欠陥のような物理系に本質的な不均質部分を種としてヘテロジニアスな巨視的量子核生成が行われていることを明らかにした。また核生成した安定相がそれを取り囲む不安定相の中で成長していくときに、2相界面で発生するマグノンの散乱過程を考慮することにより、速い成長が途中で止まりより潜熱輸送に基づくより遅い成長に切り替わることによる、2段階の時間空間発展過程をとることが理解できた。 P38　異方的に変形したエアロジェル中の超流動ヘリウム3国松貴之b,佐藤年裕c,泉名健c,松原明ab,佐々木豊ab,水崎隆雄b,久保田実c ª京都大学低温物質科学研究センター ♭京都大学大学院理学研究科，c東京大学物性研究所E-mail : akira@scphys.kyoto-u.ac.jp我々は回転下における超流動ヘリウム3の実験を行っている。超流動ヘリウム3は電子における超伝導と同じく２つのフェルミ粒子がペアを組むことで超流動状態を実現している。そのため超流動状態に複数の相が存在している。回転をさせると循環が量子化された量子渦ができるが，相によってできる渦の構造が異なっており，回転下の実験で多くの種類の量子渦が観測されている。この渦の観測から逆に相の状態がわかる場合もある。エアロジェルは空間率が90%を越えるガラス質の物質であり，超流動ヘリウム3に対して不純物のように振舞うとされている。我々はエアロジェルが一軸的に圧縮された場合の超流動ヘリウム３の振る舞いを調べた。その結果オーダーパラメーターのtexture（織目構造）が影響を受け，バルクにはない振舞いをすること，その場合，超流動ヘリウム3 B相でしか見られなかったスピンのコヒーレントな歳差運動のモードがＡ相でも見られることを発見した。 P39 擬一次元圧力誘起超伝導体β-AgV 6 O 15の51V NMRによる局所的電子構造決定久田　旭彦，藤原　直樹京都大学人間・環境学研究科相関環境学専攻E-mail：A.Hisada＠s01.mbox.media.kyoto-u.ac.jp擬一次元物質β AgV 6 O 15は、銀の秩序化転移、金属-絶縁体転移、反強磁性転移を示すことが知られており、さらに近年、7GPaという高圧下でパナジウム酸化物としては初めて超伝導が発見され、注目を集めている強相関系物質である。抵抗、帯磁率測定から知られる圧力相図において、絶縁体相と超伝導相とのクロスオーバーが存在することから、超伝導発現機構の解明において、絶縁体相の局所的電子状態を知ることが重要である。そこで我々は常圧51V  NMR測定を行い、三種類存在するバナジウムサイトの電場勾配の温度変化、及び異方性を調べた。その結果、各相で51V NMRスペクトルの形が異なり、30K以上のスペクトルにおいて三種類のバナジウムサイトの同定、及び、電荷密度の見積もりに成功した。当日は、さらにゼロ磁場での測定結果を報告し、51V NMR測定から考察される電子構造について議論する予定である。
澤田安樹京都大学低温物質科学研究センター Research Center for Low Temperature and Materials Sciences, Kyoto University長年の悲願であった低温物質科学研究センターの研究棟ができることになった．本部キャンパスにある工学部７号館を耐震改修して研究棟として使うので,「できる」という表現はあまり相応しくないかもしれない．しかしこれまで理学部などに居候してきたセンター構成員にとっては,マイホーム建設が決まったように嬉しいことである.毎年のように概算要求を出しては落ちてきたので,センター研究棟は永久に実現しないのではないかと思っていた．しかしながら本部・施設関係者の努力と姉歯事件の効果で，雨アラレのように予算が降り，工学部7号館の他，理学部1号館， 5号館もいっぺんに改修されることになってしまった．予算が探択されるのは目出度い限りであるが，いっぺんにとなると改修中の限られた退避先の争奪戦が始まり，蜂の巣を突いたような大騒ぎとなった．しかしともかく１年凌ぐと，腰を落ち着けて研究できるようになる.工学部7号館.中庭から北を向いて区1撮影.現在,建築工学専攻が桂地区に移転,耐震改修中の農学部が待避場所として使用している.少々汚い概観であるが、改修後は新築のように光り輝くようにはならないかもしれないが,それなりに美しい建物に蘇ることになる.工学部7号館には,耐震改修後, LTMセンターの他,学術情報メディアセンター，地球環境学堂などが入居する．本部・施設整備委員会で教員割当分に相当する基準面積1018平方メートルと，共同利用実験室として加算面積422平方メートルが認められた.この数字だけ見るとかなりゆったりした感じであるが，この面積には廊下，トイレ，パイプスペース，さらにまた耐震改修で厚くなる壁や柱も入っているので，皮の分厚い果物でも食べているようなもので，実質的に利用できる面積はかなり狭い．基準面積は，センター教員が居候から脱却する実験室や居室として割り振った．また加算面積はじゅうぶんではないので，関係教員の割り当て分を供出して何とか必要な面積を確保した．学術情報メディアセンターがスーパーコンピュータの設置場所として借りるスペースが５年後に空くことによって，この加算面積は更に266平方メートル増えることになっている．従って今回積み残した共同利用実験室も５年後には作ることができる.共同利用実験室として，クリーンルーム，極低温電子顕微鏡室，顕微鏡室，X 線回折装置室，分光・熱分析装置室，磁気共鳴実験室，磁性測定室を作ることになった．これらの実験室は共同利用実験室として大いに利用が期待されるものばかりで，京大全体の低温物質科学研究の大きな発展につながることになる.平成18年度第４回低温物質科学研究センターセミナー (2006年11月30日 (木) 14:00低温物質科学研究センター会議室)分数量子ホール効果に関する実験提案Proposal for Experiment of Fractional Quantum Hall Effect佐々木祥介教授静岡理工科大学平成18年11月30日に佐々木祥介教授による下記要旨の講演をしていただきました.佐々木祥介教授は大阪大学大学院理学研究科にて博士号を取得され，大阪大学教養部助手・講師をされたのち、現在，静岡理工科大学教授をされています.これまで超流動や量子ホール効果における独特の理論を展開されてきましたが，今回量子ホール効果に関する実験で新しい提案があるとの連絡を受けたので，センターに来て講演していただきました．熱心な参加者による討論が延々と続き，量子ホール効果の基本的研究課題について時間も忘れるほど議論が白熱しました.要旨：分数量子ホール効果の研究では，非常に多くの試みがなされている． Laughlin, Haldane, Halperin, Girvin,等の研究を初めとして，複合粒子模型・分数電荷・分数統計など様々な研究が合わさって現在の知見となっている．この流れとは違って，TaoやThouless等がクーロンエネルギーを正確に取り込んで，摂動論的に束縛エネルギーを計算しようとした．しかし，特別な売填率で，ホール抵抗の平坦部が現れたり，抵抗値ρ αの極小値が表れたりするメカニズムが分らなかった．筆者は，その研究を発展させ，電流方向の運動量保存則を考慮すると，ホール抵抗の平坦部やρ αの極小値のメカニズムが分ることを示した．この考え方によると，複合粒子模型や分数電荷や分数統計を使わなくても，通常の素電荷を持つ電子で，通常のフェルミ統計から現象を説明できる．この理論から，分数状態のエネルギースペクトルが，充填率ｖの関数として，（−1バ）に比例する項と，ｙのいたるところで不連続な関数の和になることが示される．このスペクトルの特徴から，分数量子ホール効果の実験に新しい変動要素を加えると，新現象が現れる可能性があることが分った.そこで，その実験の提案をおこなう．また，あわせて，多くの安定な分数状態の束縛エネルギーを測定できる方法を提案する. [世話人：澤田安樹]平成18年度第５回低温物質科学研究センターセミナー (2007年3月23日 (金) 10:00 理学研究科5号館519号室)回転超流動ヘリウム３の織目構造と量子渦とそのダイナミクスTexture and Quantized Vortex and these dynamics in Rotating Superfluid   He石黒亮輔博士大阪市立大学理学研究科博士研究員平成19年3月23日に石黒博士による下記要旨の講演をしていただきました.石黒博士は京都大学大学院理学研究科にて博士号を取得された後，パリ高等師範学校にて絶対零度近傍における核生成について重要な研究成果をあげられ，現在は大阪市立大学の博士研究員として東京大学物性研究所の回転核断数消磁冷凍装置を用いた回転超流動へリウム３の研究を行われています．講演会では研究の現状と，今回達成した量子渦1本からのNMR信号の単独観測によって見えかけて来た新しい物理について丁寧に解説していただき，また熱心な参加者による討論が延々と続き，最先端の研究課題について昼食も忘れるほど議論が白熱しました.要旨:超流動ヘリウム3は秩序変数が実空間で構造を持ち，これは織目構造と呼ばれ，特に超流動ヘリウム３Ａ相においては織目構造によって特異点のない量子渦の形成が可能となっている．本講演では，「よく制御した織目構造中へ回転による量子渦を導入」，「回転が織目構造に与える影響」，「量子渦や織目構造，つまり秩序変数の dynamics」など，回転超流動ヘリウム３研究の最先端の話題について話す。なお実験は東大物性研の超低温回転冷凍機で行っているが，回転速度はこれまでの２倍の速さとなる毎秒２回転までの測定を可能にした. [世話人：佐々木豊]
吉田キャンパス液体ヘリウム供給量
宇治キャンパス
桂キャンパス
低温物質科学研究センター 協議会員名簿
低温物質科学研究センター 運営委員会委員名簿
齋藤軍治¹²，編集委員会² ¹京都大学大学院理学研究科，²京都大学低温物質科学研究センター G. Saito 1,2 and Editorial Committee 2 ¹ Graduate School of Science, Kyoto University, ² Research Center for Materials Sciences, Kyoto University所属の後にAbstractを数行、英文で書いてください. 「京都大学低温物質科学研究センター誌（通称: LTMセンター誌，英文名: Low Temperature and Materials Sciences (Kyoto University)）では，低温物質科学研究センターが提供する寒剤・共通機器の利用者の皆様や関係者の皆様より「研究ノート」,「技術ノート」,「サロン」への投稿を歓迎いたします．投稿されました原稿は，編集委員会で審議のうえ掲載の可否を決定いたします．投稿にあたっては，電子ファイルを下記↑宛にお送りください．また、併せて印刷原稿も↑宛に郵送または持参いただきますようお願いいたします．初校刷りは電子ファイルより作成しますので，以下第2章を御参照のうえMS-Wordを用いて作成してください。 InDesignまたはQuarkXPressのファイルでも結構です。なお，編集委員会からの原稿依頼も行いますので，依頼させていただいた際にはよろしくお願い申し上げます. A4用紙の上下左右に25 mmずつマージンをとって，和文表題，英文表題，和文著者・所属，英文著者・所属，アプストラクト(英文)，本文，参考文献，著者写真（35mm(幅)×40mm(高さ)），著者略歴の順に記述してください.本文は1行あたり全角45文字, 1ページあたり40行を基準にしてください.漢字・かな・カナにはMS明朝，英字・教字にはTimes New Roman，本文中の見出しにはMSゴシック(またはこれらに準じる書体)を使用してください.表題は14 point,著者・所属は12 point,本文は10.5 point,図・表のキャプションは10 pointの文字を用いてください.表題の前に空行を3行入れてください．本文中，物理記号を表す記号は斜体（イタリック），単位記号は立体（ローマン）で表記し，物理量と単位の間や数字と記号の間にはスペースを1個入れてください．また，章の間にもスペースを1行設けてください．句読点は「．，」に統一してください．図は高解像度のものを本文中に貼り付けてください．カラ一印刷が可能ですので，できるだけカラーの図を使用してください．印刷原稿の右下に鉛筆でページ番号を振ってください．その他の細部については，本稿ならびに下記Ref. [1,2]のスタイルを参考にしてください. [引用番号]著者名，雑誌名，巻数，最初のページ番号，年の順でお願いします。 (引) [1]寺嶋孝仁,京都大学低温物質科学研究センター誌8, 26 (2005). [2] K. Mibu, Low Temperature and Materials Sciences (Kyoto University) 1, 13 (2003). ↑京都大学低温物質科学研究センター編集委員会，〒606-8502京都市左京区北白川追分町， TEL&FAX: 075-753-4061, E-mail: kengo@nice.kumac.kyoto-u.ac.jp（北所健悟）.御忙しい中，LTMセンター誌に寄稿いただいた先生方に大変感謝いたします．今回，編集委員を行ってみて改めて感じたことですが，このLTMセンターにかかわる方々の研究は，基礎物理から生命，医学までに広がっていることです．液体ヘリウムや窒素という寒剤で，これだけ多くの研究者が結びついていることに,「驚き」や「不思議な縁」を感じました.私ごとですが、京都大学に御世話になるようになり出して早いもので既に5年が経過し、先日LTMセンターの発足とちょうど同じ頃に赴任したことに気づきました.以前の大学でもHeの供給に関して概ね満足していましたが，夏場には必ず２週間は，配管ラインのチェックや液化機のメンテナンスなどでHeの供給が完全にストップし、実験の中断を余儀なくさせられていたことを思い出します．ところが，京都大学では，このような中断はなく大変実験しやすくなりました．また，最近のHe利用に関するシステムの構築には目を見張るものがあります. Web上から注文でき，毎回のHeの使用量はベッセルの重さを量って算出する，Heの回収量は月ごとにWebを通して入力,などHe利用者の利便性は格段に向上したと思います. 1ユーザーとして，年間を通してのHeの安定供給，最近のHe利用に関するシステムを構築なされた方々の御尽力には大変感謝いたします. LTMセンターの益々の発展や, LTMセンターに関わる方々の益々の御活躍を期待しております.