Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries

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メンバープロフィール

芝内 孝禎(Takasada Shibauchi)

所属:
東京大学(大学院新領域創成科学研究科)教授
研究題目:
空間反転対称性の破れを人工的に制御した重い電子系超伝導体の物性研究 
領域での役割:
C01班公募研究代表者
■ 研究室 ■新学術研究紹介 [1088KB]

これまでの研究

 強相関電子系において現れる様々な量子現象に興味を持って、低温の物性実験研究を推進しています。特に、高温超伝導体、鉄系超伝導体、重い電子系超伝導体などの非従来型超伝導における超伝導対称性や電子相図の解明を、低エネルギー準粒子励起に敏感な物理量である磁場侵入長や熱伝導率の精密測定により行ってきました。また、量子相転移現象にも着目し、化学組成や磁場、さらに次元性などの温度以外の外部パラメータを制御することにより量子臨界点の物理を研究しています。

本領域での研究

 新学術領域では、我々が世界ではじめて成功したCeを含む重い電子系エピタキシャル薄膜成長の技術を用いて、人工的に空間反転対称性の破れを制御した超格子構造を作製し、その物性測定から空間反転対称性の破れの効果を明らかにすることを目指します。特に、f 電子と伝導電子の混成による重い電子状態が実現するCe原子を含む層と、通常の金属状態である層とで積層構造を作製し、その層数に変調をかけることにより、局所的な反転対称性の破れと、グローバルな反転対称性の破れを制御することが可能となります。このような自然界には存在しない系での超伝導特性に着目して研究を行っていきます。

芝内 孝禎 本領域での研究 イメージ

略歴

1990年
 東京大学工学部 物理工学科 卒業
1993年
 東京大学工学部 物理工学科 助手
1999年
 東京大学 博士(工学) 取得
1999年
 ロスアラモス研究所 博士研究員
1999年
 IBMワトソン研究所 客員研究員(兼任)
2001年
 ロスアラモス研究所 オッペンハイマーフェロー研究員
2001年
 京都大学大学院工学研究科 電子物性工学専攻 助教授
2005年
 京都大学大学院理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻 准教授
2014年
 東京大学大学院新領域創成科学研究科 教授 、現在に至る

代表論文

"Anomalous Superfluid Density in Quantum Critical Superconductors",
K. Hashimoto, Y. Mizukami, R. Katsumata, H. Shishido, M. Yamashita, H. Ikeda, Y. Matsuda, J. A. Schlueter, J. D. Fletcher, A. Carrington, D. Gnida, D. Kaczorowski, and T. Shibauchi,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 110, 3293-3297 (2013).

"Anomalous Upper Critical Field in CeCoIn5/YbCoIn5 Superlattices with Rashba-Type Heavy Fermion Interface",
S. K. Goh, Y. Mizukami, H. Shishido, D. Watanabe, S. Yasumoto, M. Shimozawa, M. Yamashita, T. Terashima, Y. Yanase, T. Shibauchi, A. I. Buzdin, and Y. Matsuda,
Phys. Rev. Lett. 109, 157006 (2012).

"Cyclotron Resonance in the Hidden-Order Phase of URu2Si2",
S. Tonegawa, K. Hashimoto, K. Ikada, Y. H. Lin, H. Shishido, Y. Haga, T. D. Matsuda, E. Yamamoto, Y. Onuki, H. Ikeda, Y. Matsuda, and T. Shibauchi,
Phys. Rev. Lett. 109, 036401 (2012).

"A Sharp Peak of the Zero-Temperature Penetration Depth at Optimal Composition in the Iron-Based Superconductor BaFe2(As1-xPx)2",
K. Hashimoto, K. Cho, T. Shibauchi, S. Kasahara, Y. Mizukami, R. Katsumata, Y. Tsuruhara, T. Terashima, H. Ikeda, M. A. Tanatar, H. Kitano, N. Salovich, R. W. Giannetta, P. Walmsley, A. Carrington, R. Prozorov, and Y. Matsuda,
Science 336, 1554-1557 (2012).

"Electronic Nematicity above the Structural and Superconducting Transition in BaFe2(As1-xPx)2",
S. Kasahara, H. J. Shi, K. Hashimoto, S. Tonegawa, Y. Mizukami, T. Shibauchi, K. Sugimoto, T. Fukuda, T. Terashima, A. H. Nevidomskyy, and Y. Matsuda,
Nature 486, 382-385 (2012).

"Extremely Strong-Coupling Superconductivity in Artificial Two-Dimensional Kondo Lattices",
Y. Mizukami, H. Shishido, T. Shibauchi, M. Shimozawa, T. Yasumoto, M. Yamashita, H. Ikeda, T. Terashima, H. Kontani, and Y. Matsuda,
Nature Phys. 7, 849-853 (2011).

"Rotational Symmetry Breaking in the Hidden-Order Phase of URu2Si2",
R. Okazaki, T. Shibauchi, H. J. Shi, Y. Haga, T. D. Matsuda, E. Yamamoto, Y. Onuki, H. Ikeda, and Y. Matsuda,
Science 331, 439-442 (2011).

"Highly Mobile Gapless Excitations in a Two-Dimensional Canditate Quantum Spin Liquid",
M. Yamashita, N. Nakata, Y. Senshu, M. Nagata, H. M. Yamamoto, R. Kato, T. Shibauchi, and Y. Matsuda,
Science 328, 1246-1248 (2010).

"Tuning the Dimensionality of the Heavy Fermion Compound CeIn3",
H. Shishido, T. Shibauchi, K. Yasu, T. Kato, H. Kontani, T. Terashima, and Y. Matsuda,
Science 327, 980-983 (2010).

"Microwave Penetration Depth and Quasiparticle Conductivity of PrFeAsO1-y Single Crystals: Evidence for a Full-Gap Superconductor",
K. Hashimoto, T. Shibauchi, T. Kato, K. Ikada, R. Okazaki, H. Shishido, M. Ishikado, H. Kito, A. Iyo, H. Eisaki, S. Shamoto, and Y. Matsuda,
Phys. Rev. Lett. 102, 017002 (2009).

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