ISSP - The institute for Solid State Physics

Organization
文字のサイズ: (小) / (中) / (大)
山下研究室
准教授
山下 穣
助教
下澤 雅明
研究室ホームページへ

温度の下限である絶対零度では全ての物質は凍りついてしまって、何も面白い現象は無いように思われる。ところが、1ケルビンという低温領域で金属の電気抵抗が突然0になるという超伝導現象が発見されたのを契機に、液体ヘリウムの超流動転移、希薄アルカリ気体のボース凝縮など様々な量子凝縮相が極低温で発見された。室温では熱揺らぎに隠れてしまって見えない、多彩で不思議な物理現象が低温領域に隠れていたわけである。 当研究室ではこのような量子凝縮現象に興味を持ち、低温までの精密測定によってその物性を明らかにする研究を行っている。特に、電子系研究が全く行われてこなかった20 mK以下の超低温領域における量子臨界現象、超伝導現象の解明に力を入れている。さらに、走査型磁気顕微鏡を用いた新奇電子状態の直接観察や、幾何学的フラストレーションをもつ磁性体における量子スピン液体状態の素励起の解明に力を入れて研究を進めている。

物性研の核断熱消磁冷凍機。超低温(1 mK)・高磁場(10 T)の実験が可能。左下挿図が実験空間拡大写真。右下挿図が超低温トルク測定用カンチレバー。
有機モット絶縁体κ-H3(CAT-EDT-TTF)2で観測された誘電率(青色),熱伝導率(赤色)および磁化率(緑色)の温度依存性。色付きの領域では、量子常誘電状態と量子スピン液体状態が同時に出現している。

研究テーマ

  1. 超低温における強相関電子系の研究
  2. 走査型磁気顕微鏡を用いた新奇電子状態の研究
  3. 幾何学的フラストレーションをもつ磁性体における量子スピン液体