担当教員 石田憲二（5号館140号室）、米澤進吾（5号館138号室）、北川俊作（5号館139号室）
はじめに スケジュール セミナー 実験内容 これまでのメンバーと卒業論文題目 はじめに
本課題研究では、超伝導やスピン秩序など、電子多体系の示す多彩な現象を研究します。
前期はBardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) 理論など、超伝導の基礎を理解するためのセミナーが中心です。
後期は各自の研究テーマを選び、スピン三重項超伝導体をはじめ、多様な超伝導や磁気的性質を示す物質を合成し、低温での比熱、電気抵抗率、磁化率、核磁気共鳴（NMR）などの測定をもとに、それらの量子物性の理解をめざします。
いずれの場合でも、各自が「自分だけの卒論テーマ」に沿って研究することが出来ると同時に、 まだ誰にも答えが知られていない部分を含むテーマに挑戦します。 卒業研究の間に、少なくとも一度は「ヤッター!」と歓声をあげるような成果に出会ってもらえるのが目標です。
典型的なスケジュール
6月中旬ごろ 小発表会 9月（院試終了後） 実験スタート 12月下旬 中間発表会 2月上旬 最終発表会 2月12日ごろ 卒業論文第1版提出締切
参考：2019年度スケジュール
2019年6月3日（月） 小発表会 2019年9月（院試終了後） 実験スタート 2019年12月23日（月） 中間発表会 2020年2月10日（月） 最終発表会 2020年2月13日（木） 卒業論文第1版提出締切
セミナー
毎週のセミナーでは超伝導の教科書を用いて、超伝導の基本的性質、Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) 理論、Ginzburg-Landau理論等を学びます。量子力学、統計熱力学、電磁気学の知識を総合的に活かした学習になります。
これまでに用いた教科書は以下のとおりです。
2022年度 [前期] Steven H. Simon, “The Oxford Solid State Basics” (Oxford, 2013). 2021年度 [前期] 斯波弘行, “固体の電子論” (森北出版, 2019). 2020年度 [前期] 斯波弘行, “固体の電子論” (森北出版, 2019). 2019年度 [前期] 斯波弘行, “固体の電子論” (和光システム研究所, 2010). 2018年度 [前期] 斯波弘行, “固体の電子論” (和光システム研究所, 2010). 2017年度 [前期] 斯波弘行, “固体の電子論” (和光システム研究所, 2010). 2016年度 [前期] 斯波弘行, “固体の電子論” (和光システム研究所, 2010). 2015年度 [前期] 斯波弘行, “固体の電子論” (和光システム研究所, 2010). 2014年度 [前期] 斯波弘行, “固体の電子論” (和光システム研究所, 2010). 2013年度 [前期] 斯波弘行, “固体の電子論” (和光システム研究所, 2010). 2012年度 斯波弘行, “固体の電子論” (丸善, 1996). 2011年度 斯波弘行, “固体の電子論” (丸善, 1996). 2010年度 斯波弘行, “固体の電子論” (丸善, 1996). 2009年度 斯波弘行, “固体の電子論” (丸善, 1996). 2008年度 斯波弘行, “固体の電子論” (丸善, 1996). 2007年度 斯波弘行, “固体の電子論” (丸善, 1996). 2006年度 M. Tinkham, “Introduction to Superconductivity” 2nd ed. (McGraw-Hill, 1975,1996). 2005年度 斯波弘行, “固体の電子論” (丸善, 1996). 2004年度 M. Tinkham, “Introduction to Superconductivity” 2nd ed. (McGraw-Hill, 1975,1996). 2003年度 斯波弘行, “固体の電子論” (丸善,1996). 2002年度 A. A. Abrikosov, “Fundamentals of the Theory of Metals” (North-Holland, 1988) Part II (Superconducting Metals). 2001年度 P. G. de Gennes, “Superconductivity of Metals and Alloys” (Addison-Wesley, 1966,1989).
実験内容
研究遂行にあたって試料合成にやや重点のあるテーマや、測定装置の製作にやや重点のあるテーマがあります。 最近のテーマの例は、スピン三重項超伝導の研究、トポロジカル絶縁体・超伝導体の研究、 重い電子系物質や鉄系超伝導体関連物質の研究などです。 いずれのテーマでも、超伝導や磁性体の最先端の研究にちょっと触れることができます。
試料合成では、赤外線加熱炉などを用いた単結晶育成、各種合成炉を用いた新物質合成の挑戦などを行います。
測定は液体ヘリウムを用いた低温実験が中心となります。装置としては、0.3 Kまで冷却できるヘリウム3冷凍機や10 mKまで冷却できるヘリウム3-ヘリウム4希釈冷凍機なども用います。 また、超伝導量子干渉素子（SQUID）を用いた超高感度磁化測定装置や、ピエゾ素子を用いた試料回転装置などの製作を含むテーマもあります。 そして、電気抵抗率、磁化率、比熱、核磁気共鳴などの測定を通して、超伝導体や磁性体の多彩な量子物性を探ります。
これまでのメンバーと卒業論文題目
2021年度
富川 幹也 熱膨張率測定 松村 拓輝 U系の核磁気極共鳴 木村 直博 新装置開発 松宮 香子 ナノ粒子の核磁気極共鳴
2020年度
藤林 裕己 新奇超伝導体の核磁気極共鳴 小林 琢実 f電子系の核磁気極共鳴 清末 俊紀 新装置開発 福島 和実 新装置開発
2019年度
小畑 慶人 新超伝導体の探索 木下 雄大 ナノ粒子の核磁気極共鳴 高橋 秀光 核磁気共鳴/核四重極共鳴と電気抵抗の同時測定法の開発 矢田 歌菜絵 Sr2 RuO4 の研究
2018年度
川口 真世 新超伝導体の探索 木舩 茉悠 重い電子系超伝導体の核四重極共鳴 谷口 諒 新装置開発 松﨑 聡 強磁性超伝導体の核磁気共鳴
2017年度
奥野 友則 ナノ粒子の核磁気共鳴 金城 克樹 Sr2 RuO4 の核四重極共鳴 高須賀 幸恵 Ca2 RuO4 の金属絶縁体転移に関する実験 寺尾 奈浦 強磁性超伝導体の核磁気共鳴 三好 拓人 Sr2 RuO4 接合系の研究
2016年度
宍倉 愛 Ca2 RuO4 の金属絶縁体転移に関する実験 諏訪 春輝 Sr2 RuO4 の単結晶育成 米川 和志 ナノ粒子の核磁気共鳴 桑山 昂典 重い電子系反強磁性体の核四重極共鳴
2015年度
浦井 智崇 59 Co NQRを用いたU6 Coの研究岡本 賢志郎 単結晶U6 Coの59 Co-NMRによる研究 國枝 正直 SrRuO3 /Sr2 RuO4 ハイブリッド構造でのスピン三重項超伝導体の近接効果 中田 勝 比熱測定セルの開発
2014年度
池田 敦俊 ルテニウム酸化物へのホールドープ 高木 亮一 磁性体の合成及び磁気秩序の探索 田尻 兼悟 トポロジカル超伝導体の比熱測定 成塚 政裕 新奇物質測定にむけて 磁気抵抗測定用3 He-4 He希釈冷凍機の立ち上げ
2013年度
杉本 雄亮 SrTiO3 の電場誘起超伝導への酸素同位体置換効果 花岡 洋佑 核磁気共鳴法を用いた鉄系超伝導体LaFe(As1－x Px )Oの物性研究 真砂 全宏 209 Bi-NMR/NQRを用いたBa2 Bi3 の研究安井 勇気 Sr2 RuO4 およびNb-μリングにおけるLittle-Parks振動
2012年度
新井 健司 IrSe系のNMRを用いた研究 竹中 耕平 電場誘起超伝導体の研究 柴田 大輔 Thermal Hall effectの研究 杉本 大輔 UCoGeのNQRを用いた研究
2011年度
川島 裕貴 新奇超伝導体探索 下田 愛子 鉄系超伝導体の合成と評価 立石 圭児 重い電子系物質の合成 宮崎 慈生 Sr2 RuO4 の微小試料の伝導特性
2010年度
梶川 知宏 Sr2 RuO4 の熱測定 中村 昌幸 新奇超伝導体探索 前川 紘紀 鉄系超伝導体のNMR/NQRを用いた研究
2009年度
石川洵 三角格子磁性体の輸送特性の研究 軽部皓介 重い電子系化合物のNMR/NQRを用いた研究 柵木厚介 鉄系超伝導物質のNMR/NQRを用いた研究 松坂純輝 新奇超伝導物質探索
2008年度
谷口 晴香 超伝導近接効果の研究 山岸 達哉 酸化物に対する電場効果の研究 服部 泰佑 NMR・NQRによる重い電子系超伝導の研究 池田 達哉 NMRによるFe系超伝導体の研究
2007年度
北川 俊作 導電性酸化物の設計と合成 中川 竜司 Sr2 RuO4 の超伝導接合の作成と評価 岡本 純一 NMRによる重い電子系超伝導の研究 山本 彗 NMRによるFe系超伝導体の研究
2006年度
島居 宣博 導電性酸化物の電子状態の研究 中村 壮智 Granular Sr2 RuO4 におけるスピン三重項超伝導ネットワークの研究 林 優二郎 NMRによる超伝導ギャップの研究 矢野 史朗 Sr2 RuO4 における超伝導転移温度の一軸性圧力依存性
2005年度
小野寺 真吾 磁気熱量効果によるスピン三重項超伝導体Sr2 RuO4 の新しい超伝導相の検出 久我 健太郎 重い電子系新物質の低温物性研究と超伝導探索 中村 秀司 Sr2 RuO4 の単結晶育成の最適化と一軸圧による超伝導転移温度の変化 村主 崇行 スピンアイスの磁気緩和シミュレーション
2004年度
大西 高史 擬２次元Mott転移系Ca2-x Srx RuO4 金属絶縁体転 移点近傍(x=0.2)の物性 加納 聖士 常磁性塩CMNを用いた断熱消磁冷却 幾何学的フラストレーションを持つ系の測定に向けた熱スイッチとセルの評価 橘高 俊一郎 Sr2 RuO4 -Ru共晶体における超伝導転移温度の一軸性圧力依存性 久田 旭彦 幾何学的フラストレーション磁性体関係 平野 大輔 Co-NQRを用いたNax CoO2 ·yH2 Oの試料依存性の 研究
2003年度
鎌田 宗康 幾何学的にフラストレートした磁性を持つモット絶縁体と金属絶縁体転移 殿村 宏史 幾何学的フラストレーション磁性体関係 中井 祐介 101 Ru-NQRから見た不純物としての3K相とSr2 RuO4 -Ti, Ca系弓削 達郎 パイロクロア酸化物Dy2 Ti2 O7 の残留エントロピーを利用 した磁気冷却 山下 真 Sr2 RuO4 -Ru共晶系における3K相の転移温度
2002年度
井原 慶彦 重い電子系物質YbCu5 のCu-NMR-NQR 佐藤 功 SQUIDを用いたSr2 RuO4 に対するc軸方向への一軸圧力による転移温度の変化の測定実験 佐藤 剛 LaFe4 P12 のNMRによる研究 森本 隆之 3K超伝導体Sr2 RuO4 -Ru共晶体の同位体効果 米澤 進吾 Ag5 Pb2 O6 の合成および物性測定
2001年度
北川 健太郎 交流磁化率によるSr2 RuO4 の超伝導二段転移の試料依存性 坂井 修 Pyrochlore型酸化物Dy2 Zr2 O7 の低温物性 大屋 雄 金属の水素導入における低温物性 Tran Thanh Trung Angle-Dependent Magnetoresistance Oscillation in OrganicSuperconductor β-(BDA-TTP)2 SbF6 矢野 賢太郎 パイロクロア酸化物Cd2 Re2 O7 の超伝導
2000年度
東中 隆二 Pyrochlore型酸化物Dy2 Ti2 O7 の低温物性 山田 真弘 水素化金属の超伝導 吉岡 正樹 SQUIDを利用した高感度磁化測定装置による、Sr2 RuO4 -Ru共晶体の超伝導転移の観測 採田 祥治 Sr2 Ru1-x Tix 4 の面内・面間電気抵抗率 辻 幸秀 Al2 O3 を絶縁体膜とする電場効果ドーピング
1999年度
鈴木 誠 The effects of Coulomb interaction and impurity density to the localization length in one-dimentional electrons 柳島 大輝 新物質Ln 2 Ir2 O7 （Ln =Pr, Sm) の ‘Metallic Spin Ice’ 的物性 和田 将彦 T c =3Kの超伝導を示す新たなSr2 RuO4 -Ru 共晶体及び上部臨界磁場の角度依存性久保 拓右 SQUIDを用いたマイスナー効果の測定 西守 有人 PdHx
1998年度
神谷 聡 高導電性ポリアセチレンに対する弱局在の理論の適用 出口 和彦 SQUIDを利用した高感度磁化率測定装置による(BEDT-TTF)4 Hg2.89 Br8 の 超伝導転移の観測 永井 修一 Sr2 RuO4 の超伝導の一軸圧力効果 上藤 哲嗣 有機超伝導体κ-(BEDT-TTF)2 Cu(NCS)2 における Shubnikov-de Haas振動振幅の磁場方向依存性 岩本 孝昌 不純物効果によるSr2 RuO4 の磁気秩序の誘起 大澤 直樹 新層状遷移金属酸化物LnSr2-x Lax (Ni, Zn)2 RuO8 （Ln=Sm,Eu, Gd) の合成及びその超伝導相の探索
1997年度
秋間 崇 Sr2 RuO4 の超伝導パラメーター 野村 拓司 超音波電磁波変換を用いたBi2 Sr2 CaCu2 O8+δ に おける磁束ピン止めの研究 深澤 英人 Kadowaki-Woodsの関係の異方的な系への拡張 南方 雅成 Kadowaki-Woodsの関係の異方的な系への拡張 安立 裕人 角度依存磁気抵抗振動の解析によるSr2 RuO4 のFermi面の測定 仁張 茂樹 断熱法比熱測定装置の製作とSr2 RuO4 の比熱測定
1996年度
石原 博史 有機超伝導関係 金 海永 Mott絶縁体Ca2 RuO4 の置換による金属化の試み 下城 義朗 有機超伝導関係 武田 輝久 Sr2 RuO4 のMeissner効果
