ISSP - The institute for Solid State Physics

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益田研究室
准教授
益田 隆嗣
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本研究室は、低次元スピン系やフラストレーション系などにおける新しい量子現象・量子状態を実験的に発見することを目標としている。強い量子性や幾何学的フラストレーションは、自明な古典的秩序状態を阻害し量子状態が基底状態となる上に、小さな摂動に敏感なため、低次元スピン系やフラストレーション系は量子現象開拓のフロンティアとなっている。我々は、スピン液体、RVB、キューボック構造等、新しい磁気状態の研究と、マルチフェロイック系やリラクサー磁性体などにおける、新しい電気磁気効果の研究を行っている。図(a),(b)はブリージングパイロクロア反強磁性体のBa3Yb2Zn5O11の中性子スペクトルであり、解析により擬二重縮退した基底状態が示された。図(c)のエントロピーは、極低温では一つの状態が選択され新しいスピン液体が実現している様子を示している。

Ba3Yb2Zn5O11の中性子スペクトルとエントロピー。(a)温度1.5Kで測定された中性子スペクトル。(b) 安定状態と励起状態のエネルギー分布。(c) エントロピー変化の様子。絶対温度0度に向かってエントロピーが0に向かい、状態の数が2つから1つに減っていく様子が観測された。

研究テーマ

  1. 量子磁性体及びフラストレート磁性体の磁気構造と磁気励起
  2. マルチフェロイクス
  3. 酸素超結晶の磁気励起