研究者詳細 - 清水　康弘

全学教育担当教員顕彰

2021年4月名古屋大学

2020物理学実験担当者グループ
BCSJ Award

2020年2月 Bulletin of the Chemical Society of Japan Canting Antiferromagnetic Spin-Order (TN = 102 K) in a Monomer Mott Insulator (ET)Ag4(CN)5 with a Diamond Spin-Lattice

A.Otsuka, Y, Shimizu, G. Saito

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受賞国：日本国
BCSJ Award

2020年2月 Bulletin of the Chemical Society of Japan Canting Antiferromagnetic Spin-Order (TN = 102 K) in a Monomer Mott Insulator (ET)Ag4(CN)5 with a Diamond Spin-Lattice

A.Otsuka, Y, Shimizu, G. Saito

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受賞国：日本国
日本物理学会若手奨励賞

2012年3月日本物理学会

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受賞国：日本国

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論文 71

Site-Dependent Local Spin Susceptibility and Low-Energy Excitation in a Weyl Semimetal WTe2 査読有り

Toshiki Yokoo, Yukihiro Watanabe, Masashi Kumazaki, Masayuki Itoh, and Yasuhiro Shimizu

J. Phys. Soc. Jpn. 91 巻頁： 054701/1 - 054701/6 2022年4月

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担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.7566/JPSJ.91.054701

DOI： https://doi.org/10.7566/JPSJ.91.054701
Zigzag magnetic order in the Kitaev spin-liquid candidate material RuBr3 with a honeycomb lattice 招待有り査読有り

Yoshinori Imai, Kazuhiro Nawa, Yasuhiro Shimizu, Wakana Yamada, Hideyuki Fujihara, Takuya Aoyama, Ryotaro Takahashi, Daisuke Okuyama, Takamasa Ohashi, Masato Hagihala, Shuki Torii, Daisuke Morikawa, Masami Terauchi, Takayuki Kawamata, Masatsune Kato, Hirotada Gotou, Masayuki Itoh, Taku J. Sato, and Kenya Ohgushi

Phys. Rev. B 105 巻頁： L041112/1 - L041112/6 2022年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevB.105.L041112

DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevB.105.L041112

その他リンク： https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.105.L041112
NMR Evidence for Majorana Gap in the Kitaev Quantum Spin Liquid 査読有り

Junya Yamamoto, Yuya Nagai, Takaaki Jinno, Yasuhiro Shimizu, Taku Matsushita, Yoshiaki Kobayashi, Masayuki Itoh, Joji Nasu, and Yukitoshi Motome

JPS Conf. Proc. 38 巻頁： 011130 2023年3月

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担当区分：責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

DOI： 011130, 10.7566/JPSCP.38.011130
Nuclear Quadrupole Resonance in Kitaev Quantum Spin Liquid Candidate Ru1−xOsxCl3 査読有り

Takamasa Ohashi, Yasuhiro Shimizu, Kota Kataoka, Daigoro Hirai, and Zenji Hiroi

JPS Conf. Proc. 38 巻頁： 011131 2023年3月

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担当区分：責任著者記述言語：英語

DOI： 011131, 10.7566/JPSCP.38.011131
Strongly Electron-Correlated Semimetal RuI3 with a Layered Honeycomb Structure 査読有り

Kazuhiro Nawa, Yoshinori Imai, Youhei Yamaji, Hideyuki Fujihara, Wakana Yamada, Ryotaro Takahashi, Takumi Hiraoka, Masato Hagihala, Shuki Torii, Takuya Aoyama, Takamasa Ohashi, Yasuhiro Shimizu, Hirotada Gotou, Masayuki Itoh, Kenya Ohgushi, and Taku J. Sato

J. Phys. Soc. Jpn. 90 巻頁： 123703/1 - 123703/5 2021年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.7566/JPSJ.90.123703

DOI： 10.7566/JPSJ.90.123703

その他リンク： https://arxiv.org/abs/2109.12864
Determination of local defect density in diamond by double electron-electron resonance 査読有り国際共著国際誌

Physical Review B 104 巻頁： 094307/1 - 094307/10 2021年9月

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担当区分：責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.104.094307

その他リンク： https://arxiv.org/abs/2104.00744
名古屋大学におけるオンラインでの物理実験の取り組み査読有り

森鼻久美子、中村泰之、清水康弘、水野亮、槇瓦介

50 巻頁： 32 - 35 2021年6月

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記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Magnetic field-driven transition between valence bond solid and antiferromagnetic order in distorted triangular lattice 招待有り査読有り

3 巻頁： 023145/1 - 023145/8 2021年5月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevResearch.3.023145

その他リンク： https://journals.aps.org/prresearch/abstract/10.1103/PhysRevResearch.3.023145
Local Observations of Orbital Diamagnetism and Excitation in Three-Dimensional Dirac Fermion Systems Bi1-xSbx 招待有り査読有り国際共著

Yukihiro Watanabe, Masashi Kumazaki, Hiroki Ezure, Takao Sasagawa, Robert Cava, Masayuki Itoh, Yasuhiro Shimizu

J. Phys. Soc. Jpn. 90 巻頁： 053701-1 - 053701-5 2021年4月

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担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.7566/JPSJ.90.053701

その他リンク： https://arxiv.org/abs/2102.09917
Orbital and magnetic ordering and domain-wall conduction in ferrimagnet La5Mo4O16 査読有り

Takuro Katsufuji, Masayuki Miyake, Makoto Naka, Masahito Mochizuki, Sota Kogo, Tomomasa Kajita, Yasuhiro Shimizu, Masayuki Itoh, Takatoshi Hasegawa, Shunsuke Shimose, Shunta Noguchi, Takuo Saiki, Takuro Sato, and Fumitaka Kagawa

Phys. Rev. Research 3 巻頁： 013105-1 - 013105-17 2021年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.013105
High pressure investigation of an organic three-dimensional Dirac semimetal candidate having a diamond lattice 査読有り

Andhika Kiswandhi, Mitsuhiko Maesato, Shinya Tomeno, Yukihiro Yoshida, Yasuhiro Shimizu, Prashant Shahi, Jun Gouchi, Yoshiya Uwatoko, Gunzi Saito, and Hiroshi Kitagawa

Phys. Rev. B 101 巻頁： 245124/1-7 2020年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

(ET)Ag4(CN)5 [ET = BEDT-TTF: bis(ethylenedithio)tetrathiafulvalene] is a rare example of organic conductors that crystallizes in a diamond structure due to the tetrahedral arrangement of neighboring ET molecules. Because each ET has a +1 site charge, the band is half filled, which in combination with strong Coulomb interactions, turn (ET)Ag4(CN)5 into a Mott insulator. Recently, it was realized that this material may realize a nodal Dirac semimetal with a diamondlike lattice, whose state can be induced by suppressing the strong electron correlations. In this report, we present high pressure transport and optical studies on (ET)Ag4(CN)5. Our transport study indicates that the activation energy is highly suppressed by the application of hydrostatic pressure. At high pressures, the system varies from activated behavior into Coulomb gap variable range hopping.

DOI： 10.1103/PhysRevB.101.245124
Occupation switching of d orbitals in vanadium dioxide probed via hyperfine interactions 査読有り

Yasuhiro Shimizu, Takaaki Jin-no, Fumitatsu Iwase, Masayuki Itoh, and Yutaka Ueda

Phys. Rev. B 101 巻頁： 245123/1-9 2020年6月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Metal-insulator transition was microscopically investigated by orbital-resolved nuclear magnetic resonance (OR-NMR) spectroscopy in a single crystal of vanadium dioxide VO2. Observations of the anisotropic
51V Knight shift and the nuclear quadrupole frequency allow us to evaluate orbital-dependent spin susceptibility and d orbital occupations. The result is consistent with the degenerated t2g orbitals in a correlated metallic phase and the d orbital ordering in a nonmagnetic insulating phase. The predominant orbital pointing along the chain facilitates a spin-singlet formation triggering metal-insulator transition. The asymmetry of magnetic and electric hyperfine tensors suggests the d orbital reformation favored by a low-symmetry crystal field, forming a localized molecular orbital. The result highlights the cooperative electron correlation and electron-phonon coupling in Mott transition with orbital degrees of freedom.

DOI： 10.1103/PhysRevB.101.245123
Canting Antiferromagnetic Spin-Order (TN = 102 K) in a Monomer Mott Insulator (ET)Ag4(CN)5 with a Diamond Spin-Lattice 査読有り

A. Otsuka, Y. Shimizu, G. Saito, M. Maesato, A. Kiswandhi,T. Hiramatsu, Y. Yoshida, H. Yamochi, M. Tsuchiizu, Y. Nakamura, H. Kishida, and H. Ito

Bull. Chem. Soc. Jpn. 93 巻頁： 260-272 2020年2月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

The ET•+ molecules in a charge-transfer salt (ET)Ag4(CN)5 form a three-dimensional diamond spin-lattice with S = 1/2 (ET: bis(ethylenedithio)tetrathiafulvalene), where a geometrical spin-frustration is expected when an appropriate spin interaction is realized. A metallic nature has been proposed for this salt based on both band calculation and electron paramagnetic resonance measurements. We studied the crystal and band structures, optical spectra, resistivity, magnetic, and NMR measurements and found the salt to be a three-dimensional monomer Mott insulator with a resistivity of 1.8 × 102 Ω cm at room temperature (// c), though the calculated band structure showed a Dirac-like semimetallic dispersion. 1H NMR and magnetic susceptibility measurements reveal an antiferromagnetic spin ordering at TN = 102 K, above which characteristic temperature insensitive behaviors of T1−1 and spin susceptibility are observed. A weak ferromagnetism is detected below TN with a spin canting angle of ∼0.01°, possibly arising from a Dzyaloshinskii-Moriya interaction due to a lowering of the crystal symmetry. This is the first example of a weak ferromagnetic three-dimensional diamond spin-lattice among the organic charge-transfer solids

DOI： 10.1246/bcsj.20190279
Two-step gap opening across the quantum critical point in a Kitaev honeycomb magnet a-RuCl 査読有り

Y. Nagai, T. Jinno, J. Yoshitake, J. Nasu, Y. Motome, M. Itoh, Y. Shimizu

Phys. Rev. B 101 巻頁： 020414(R)/1-6 2020年1月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

A Kitaev quantum spin liquid involves fractionalized quasiparticles called itinerant Majorana fermions and localized gauge fluxes. The topological character with chiral excitations under a magnetic field is currently in an active debate. For a candidate spin liquid α−RuCl3, we report low-energy spin excitations through nuclear magnetic and quadrupole resonance measurements down to temperatures three orders of magnitude lower than the exchange energy. In a field-driven disordered state, we found the evolution of two kinds of gapped spin excitations with distinct field dependences. The result is indicative of a field-induced hybridization between fractionalized quasiparticles, as inferred by the perturbation theory for the Kitaev model. The detailed field dependence of spin dynamics across the quantum critical region shows the emergence of a gapless intermediate phase between the gapped zigzag order phase and spin-disordered phases.

DOI： 10.1103/PhysRevB.101.020414
High ambipolar mobility in a neutral radical gold dithiolene complex 査読有り

A. Mizuno, H. Benjamin, Y. Shimizu, Y. Shuku, M. M. Matsushita, N. Robertson, K. Awaga,

Adv. Func. Mater 29 巻頁： 1904181/1-10 2019年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1002/adfm.201904181
Molecular diamond lattice antiferromagnet as a Dirac semimetal candidate 査読有り

Yasuhiro Shimizu, Akihiro Otsuka, Mitsuhiko Maesato, Masahisa Tsuchiizu, Akiko Nakao, Hideki Yamochi, Takaaki Hiramatsu, Yukihiro Yoshida, and Gunzi Saito

Phys. Rev. B 99 巻頁： 174417 2019年5月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.99.174417
Fullerene and endometallofullerene Kagome lattices with symmetry-forced spin frustration

Konarev Dmitri V., Khasanov Salavat S., Shimizu Yasuhiro, Kuzmin Alexey V., Otsuka Akihiro, Yamochi Hideki, Saito Gunzi, Lyubovskaya Rimma N.

PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS 21 巻 ( 4 ) 頁： 1645-1649 2019年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1039/c8cp07017b

Web of Science
Transport anisotropy and electron correlations in the layered molecular compounds Z[Pd(dmit)(2)](2) (Z = Me4N, Et2Me2As, EtMe3P) with different interlayer coupling 査読有り

Shimizu Yasuhiro, Kato Reizo

PHYSICAL REVIEW B 97 巻頁： 125107 2018年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

In-plane resistivity and out of plane resistivity were investigated across the pressure induced Mott transition in molecular Mott insulators Z[Pd(dmit)2]2 (Z = Et2Me2As, Me4N, and EtMe3P) having a triangular
lattice. All three compounds exhibit superconducting transition with Tc = 5.5-7.0 K in the metallic phase near the Mott insulating phase. For the Et2Me2As salt, the anisotropy exceeds 10^3 at low temperatures,
indicating a highly two-dimensional electronic state with incoherent interlayer hopping. The Me4N salt has a
smaller anisotropy exhibiting a weak interlayer coupling. The resistivity is dominated by electron-electron scattering in the metallic state for these two compounds, as expected in a correlated Fermi liquid. On the other hand, the EtMe3P salt with a valence bond order state becomes a nearly three-dimensional metal across the Mott transition, in which the electron correlation is strongly suppressed. Instead, the electron-phonon scattering plays a significant
role in the resistivity. The different interlayer coherence is quantitatively explained by the calculated interlayer transfer integrals between Pd(dmit)2 molecules. These results suggest that the dimensionality governs the nature of electron correlations in the Fermi liquid state.

DOI： 10.1103/PhysRevB.97.125107

Web of Science
Symmetry Preservation and Critical Fluctuations in a Pseudospin Crossover Perovskite LaCoO3 査読有り

Shimizu Yasuhiro, Takahashi Takuya, Yamada Syunpei, Shimokata Ayako, Jin-no Takaaki, Itoh Masayuki

PHYSICAL REVIEW LETTERS 119 巻頁： 267203 2017年12月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Spin-state crossover beyond a conventional ligand-field theory has been a fundamental issue in condensed matter physics. Here, we report microscopic observations of spin states and low-energy dynamics through orbital-resolved NMR spectroscopy in the prototype compound LaCoO3. The 59Co NMR spectrum shows the preserved crystal symmetry across the crossover, inconsistent with d orbital ordering due to the Jahn-Teller distortion. The orbital degeneracy results in a pseudospin excited state with an orbital moment observed as 59Co hyperfine coupling tensors. We found that the population of the excited state evolves above the heart crossover temperature. The crossover involves critical spin-state fluctuations emerging under the magnetic field. These results suggest that the spin-state crossover can be mapped into a statistical problem, analogous to the supercritical liquid in liquid-gas transition.

DOI： 10.1103/PhysRevLett.119.267203

Web of Science
Trimerization and orbital ordering in Ba1-xSrxV13O18 査読有り

T. Kajita, Y. Obata, Y. Kakesu, Y. Imai, Y. Shmizu, M. Itoh, H. Kuwahara, T. Katsufuji

Physical Review B 96 巻頁： 245126 2017年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

We studied the physical properties of Ba1-xSrxV13O18 single crystals, which exhibit three different phases
caused by the orbital and charge degrees of freedom in V t2g states. We found from the magnetic susceptibility
and the NMR measurement that the low-temperature phase of this series of compounds is characterized by the spin-singlet state. We also found from the electrical resistivity and optical conductivity spectra that these
compounds become heavily anisotropic in the low-temperature phase with V trimerization, indicating that the orbital ordering of V t2g states causes the anisotropy of the electronic structure of this series of compounds.

DOI： 10.1103/PhysRevB.96.245126
Anomalous Pressure Dependence of Superconductivity in Layered Organic Conductor 査読有り

J. Phys. Soc. Jpn. 76 巻頁： 113709 - 113713 2017年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1143/JPSJ.76.113709

DOI： 10.1143/JPSJ.76.113709
Design and Preparation of a Quantum Spin Liquid Candidate kappa-(ET)(2)Ag-2(CN)(3) Having a Nearby Superconductivity

Hiramatsu Takaaki, Yoshida Yukihiro, Saito Gunzi, Otsuka Akihiro, Yamochi Hideki, Maesato Mitsuhiko, Shimizu Yasuhiro, Ito Hiroshi, Nakamura Yuto, Kishida Hideo, Watanabe Masashi, Kumai Reiji

BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN 90 巻 ( 9 ) 頁： 1073-1082 2017年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1246/bcsj.20170167

Web of Science
3D spin-liquid state in an organic hyperkagome lattice of Mott dimers 査読有り

A. Mizuno, Y. Shuku, M. M. Matsushita, M. Tsuchiizu, Y. Hara, N. Wada, Y. Shimizu, K. Awaga

Physical Review Letters 119 巻頁： 057201 2017年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.119.057201
Pressure-Tuned Exchange Coupling of a Quantum Spin Liquid in the Molecular Triangular Lattice κ-(ET)2Ag2(CN)3 査読有り

Y. Shimizu, T. Hiramatsu, M. Maesato, A. Otsuka, H. Yamochi, A. Ono, M. Itoh, M. Yoshida, M. Takigawa, Y. Yoshida, G. Saito

Physical Review Letters 117 巻頁： 107203 2016年8月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.117.107203
Pressure-induced superconductivity in the antiferromagnet κ-(ET)2CF3SO3 with quasi-one-dimensional triangular spin lattice 査読有り

H. Ito, T. Asai, Y. Shimizu, H. Hayama, Y. Yoshida, G. Saito

Physical Review B 94 巻頁： 020503(R) 2016年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.94.020503
Local electronic state in the half-metallic ferromagnet CrO2 investigated by site-selective 53Cr NMR measurements 査読有り

H. Takeda, Y. Shimizu, Y. Kobayashi, M. Itoh, T. Jin-no, M. Isobe, Y. Ueda, S. Yoshida, Y. Muraoka, T. Yokoya

Physical Review B 93 巻頁： 235129 2016年6月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.93.235129
Spin Frustration in Antiperovskite Systems (TTF+ or TSF+)3[(Mo6X14)2Y] 査読有り

Takaaki Hiramatsu, Yukihiro Yoshida, Gunzi Saito, Akihiro Otsuka, Hideki Yamochi, Yasuhiro Shimizu, Yuma Hattori, Yuto Nakamura, Hideo Kishida, Hiroshi Ito, Kaplan Kirakci, Stephane Cordier, Christiane Perrin

Journal of Materials Chemistry C 2015年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1039/C5TC02075A
Magnetic fluctuations and possible formation of a spin-singlet cluster under pressure in the heavy-fermion spinel LiV₂O₄ probed by ⁷Li and ⁵¹V NMR 査読有り

H.Takeda, Y. Kato, M. Yoshimura, Y. Shimizu, M. Itoh, S. Niitaka, H. Takagi

Physical Review B 92 巻頁： 045103/1-8 2015年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： DOI: 10.1103/PhysRevB.92.045103
Spin-disordered quantum phases in a quasi-one-dimensional triangular lattice 査読有り

Y. Yoshida, H. Ito, M. Maesato, Y. Shimizu, H. Hayama, T. Hiramatsu, Y. Nakamura, H. Kishida, T. Koretsune, C. Hotta, G. Saito

Nature Physics 11 巻頁： 679-683 2015年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1038/NPHYS3359
Site-selective Mott transition in a quasi-one-dimensional vanadate V6O13 査読有り

Y. Shimizu, S. Aoyama, T. Jinno, M. Itoh, Y. Ueda

Physical Review Letters 114 巻頁： 166403/1-5 2015年4月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.114.166403
Quantum spin liquid: design of a quantum spin liquid next to a superconducting state based on a dimer-type ET Mott insulator 招待有り査読有り

H. Hiramatsu, Y. Yoshida, G. Saito, A. Otsuka, H. Yamochi, M. Maesato, Y. Shimizu, H. Ito, H. Kishida

J. Mater. Chem. C 3 巻頁： 1378 - 1388 2014年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1039/C4TC01701C

DOI： https://doi.org/10.1039/C4TC01701C
Zero-field nuclear magnetic resonance spectroscopy of viscous liquids 査読有り

Y. Shimizu, J.W. Blanchard, S. Pustelny, G. Saielli, A. Bagno, M.P. Ledbetter, D. Budker, A. Pines

Journal of Magnetic Resonance 250 巻頁： 1-6 2014年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： doi:10.1016/j.jmr.2014.10.012
Spin disorder in an Ising honeycomb chain cobaltate 査読有り

H. Igarashi, Y. Shimizu, Y. Kobayashi, M. Itoh

Phys. Rev. B 89 巻頁： 054431 2014年2月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Ultrasonic investigation of the transition at 6 K in the spin-liquid candidate κ-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3 査読有り

M. Poirier, M. Lafontaine, K. Miyagawa, K. Kanoda, Y. Shimizu

Phys. Rev. B 89, 045138 (2014) 89 巻頁： 045138 2014年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.89.045138
Local electronic state in the high-valence hollandite-type chromium oxide K2Cr8O16 investigated by 53Cr NMR 招待有り査読有り

H. Takeda, Y. Shimizu, M. Itoh, M. Isobe, Y. Ueda

Phys. Rev. B 88 巻頁： 165107/1 - 165107/7 2013年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevB.88.165107

DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevB.88.165107
Molecular rotors of coronene in charge-transfer solids 招待有り査読有り

Y. Yoshida, Y. Shimizu, T. Yajima, G. Maruta, S. Takeda, Y. Nakano, T. Hiramatsu, H. Kageyama, H. Yamochi, G. Saito

Chem. Eur. J 19 巻 ( 37 ) 頁： 12313 - 12324 2013年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1002/chem.201300578

DOI： https://doi.org/10.1002/chem.201300578
Magnetic frustration effects in the new colossal magnetoresistance oxide NaCr2O4 招待有り査読有り

H. Takeda, Y. Shimizu, M. Itoh, H. Sakurai, E. Takayama-Muromachi

J. Kor. Phys. Soc. 62 巻頁： 1914 - 1918 2013年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.3938/jkps.62.1914

DOI： https://doi.org/10.3938/jkps.62.1914
Orbital reformation with vanadium trimerization in d2 triangular lattice LiVO2 revealed by 51V NMR 査読有り

T. Jin-no, Y. Shimizu, M. Itoh, S. Niitaka, H. Takagi

Phys. Rev. B 87 巻頁： 075135 2013年2月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.87.075135
An orbital selective spin liquid in frustrated spinel LiV2O4 査読有り

Y. Shimizu, H. Takeda, M. Itoh, S. Niitaka, H. Takagi

Nature Communications 3 巻頁： 981 2012年8月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

巨大な有効質量をもつ典型物質であるスピネル酸化物LiV₂O₄において、その微視的起源を軌道分解NMRにより調べた。局在的なｄ軌道上のスピンが極低温まで磁気秩序を起さない量子液体状態にあることを見出した。

DOI： 10.1038/ncomms1979
Magnetodielectric effects and spin-charge coupling in the spin-liquid candidate 招待有り査読有り国際共著

M. Poirier, S. Parent, A. Côté, K. Miyagawa, K. Kanoda, Y. Shimizu

Phys. Rev. B 85 巻頁： 134444/1 - 134444/8 2012年4月

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担当区分：最終著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevB.85.134444

DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevB.85.134444
Spin-singlet trimer state induced by competing orbital order in triangular-lattice 招待有り査読有り

Y. Shimizu, K. Matsudaira, M. Itoh, T. Kajita, T. Katsufuji

Phys. Rev. B 84 巻頁： 064421/1 - 064421/6 2011年8月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevB.84.064421

DOI： 10.1103/PhysRevB.84.064421
Uniaxial Strain effects on the Mott and superconducting transitions in κ-(ET)2Cu2(CN)3 招待有り査読有り

Y. Shimizu, M. Maesato, G. Saito

J. Phys. Soc. Jpn. 80 巻頁： 074702/1 - 074702/7 2011年6月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1143/JPSJ.80.074702

DOI： 10.1143/JPSJ.80.074702
Uncovering the magnetic and non-magnetic phases of a quantum spin liquid 査読有り

F.L. Pratt, P.J. Baker, S.J. Blundell, T. Lancaster, S. Ohira-Kawamura, C. Baines, Y. Shimizu, K. Kanoda and I. Watanabe

Nature 471 巻頁： 612 2011年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Metal-insulator transition in the hollandite K2V8O16 with a frustrated zigzag ladder probed by 51V NMR 査読有り

Y. Shimizu, K. Okai, M. Itoh, M. Isobe, J. Yamaura, T. Yamauchi, Y. Ueda

Physical Review B 83 巻頁： 155111 2011年4月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Anisotropic spin dynamics in the frustrated chain Ca3Co2O6 detected by single-crystal 59Co NMR 査読有り

Y. Shimizu, M. Horibe, H. Nanba, T. Takami, and M. Itoh

82 巻頁： 094430 2010年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Pressure-induced superconductivity and Mott transition in spin-liquid κ-(ET)2Cu2(CN)3 probed by 13C NMR 査読有り

Y. Shimizu, H. Kasahara, A. Furuta, K. Miyagawa, K. Kanoda, M. Maesato, and G. Saito

81 巻頁： 224508 2010年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Formation of a three-dimensional network of V trimers in A2V13O22 (A =Ba, Sr), 査読有り

J. Miyazaki, K. Matsudaira, Y. Shimizu, M. Itoh, Y. Nagamine, S. Mori, J. E. Kim, K. Kato, M. Takata, and T. Katsufuji

Phys. Rev. Lett. 104 巻頁： 207201 2010年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Pressure induced antiferromagnetic fluctuations in the pnictide superconductor FeSe0.5Te0.5: 125Te NMR study 査読有り

Y. Shimizu, T. Yamada, T. Takami, S. Niitaka, H. Takagi, and M. Itoh

J. Phys. Soc. Jpn. 78 巻頁： 123707/1 - 123707/4 2009年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1143/JPSJ.78.123709

DOI： 10.1143/JPSJ.78.123709
High-pressure 51V NMR study of the magnetic phase diagram and metal-insulator transition in the quasi-one-dimensional β-Na0.33V2O5 査読有り

Taisuke Suzuki, Ichihiro Yamauchi, Yasuhiro Shimizu, Masayuki Itoh, Nao Takeshita,Chieko Terakura, Hidenori Takagi, Yoshinori Tokura, Touru Yamauchi, and Yutaka Ueda

Phys. Rev. B 79 巻頁： 081101(R) 2009年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Spin-singlet formation in the geometrically frustrated spinel oxide AlV2O4: 51V and 27Al NMR measurements 査読有り

Y. Shimizu*, M. Takana, M. Itoh, T. Katsufuji

Physical Review B 78 巻頁： 14423-1 – 14423-6 2008年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Thermodynamic properties of a spin-1/2 spin-liquid in a -type organic salt 査読有り

S. Yamashita, Y. Nakazawa, M. Oguni, Y. Oshima, H. Nojiri, Y. Shimizu, K. Miyagawa, K. Kanoda

Nature Physics 4 巻頁： 459 - 462 2008年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Reentrant Mott transition from a Fermi liquid to a spin-gapped insulator in an organic spin-1/2 triangular-lattice antiferromagnet 査読有り

Y. Shimizu, H. Akimoto, H. Tsujii, A. Tajima, and R. Kato

J. Phys.: Condens. Matter 19 巻 ( 14 ) 頁： 145240 2007年4月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

The pressure-induced Mott transition is investigated in a quasi-two-dimensional molecular conductor, EtMe3P[Pd(dmit)2]2 (P 21/m) with a triangular lattice, which shows a valence bond solid state at ambient pressure. Near the critical pressure of the Mott boundary, an insulator-to-metal transition occurs at 18 K, followed by a first-order reentrant metal-to-insulator transition below 12 K. Finally, a superconducting transition from the insulating state is observed at 5.2 K. The reentrant metal–insulator transition temperature is lowered by application of magnetic field. The result indicates the presence of a spin gap diminished by the Zeeman energy in the reentrant insulating phase neighbouring on the superconducting phase.
Mott transition in a valence-bond solid insulator with triangular lattice 査読有り

Y. Shimizu, H. Akimoto, H. Tsujii, A. Tajima, R. Kato

Physical Review Letters 99 巻頁： 256403-1 - 256403-4 2007年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Emergence of inhomogeneous moments from spin liquid in the triangular-lattice Mott insulator κ-(ET)2Cu2(CN)3 査読有り

Y. Shimizu, K. Miyagawa, K. Kanoda, M. Maesato, and G. Saito

Physical Review B 73 巻頁： R140407 2006年4月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

The static and dynamic local spin susceptibility of the organic Mott insulator -(ET)2Cu2(CN)3, a model material of the spin-1/2 triangular lattice, is studied by 13C NMR spectroscopy from room temperature down to 20 mK. We observe an anomalous field-dependent spectral broadening with the continuous and bipolar shift distribution, appearing without the critical spin fluctuations. It is attributable to spatially nonuniform magnetizations induced in the spin liquid under magnetic fields. The amplitude of the magnetization levels off below 1 K, while the low-lying spin fluctuations survive toward the ground state, as indicated by the temperature profile of the relaxation rates.
Spin Liquid State in κ-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3 Studied by Muon Spin Relaxation Method 査読有り

S. Ohira, Y. Shimizu, K. Kanoda, G. Saito

Journal of Low Temperature Physics 142 巻頁： 153 2006年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Superconductivity emerging from spin-liquid Mott insulator in triangular lattice system 査読有り

Y. Shimizu, H. Kasahara, K. Kurosaki, K. Miyagawa, K. Kanoda, M. Maesato, and G. Saito

AIP Conference Proceedings 850 巻頁： 1087 2006年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Inhomogeneous spin state in a spin liquid on a triangular lattice under a magnetic field 査読有り

Y. Shimizu, K. Miyagawa, K. Kanoda, M. Maesato, and G. Saito

AIP Conference Proceedings 850 巻頁： 611 2006年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Depressed charge gap in the triangular-lattice Mott insulator κ-(ET)2Cu2(CN) 査読有り

I. Kezsmarki, Y. Shimizu, G. Mihaly, Y. Tokura, K. Kanoda, and G. Saito

Physical Review B 74 巻頁： R201101 2006年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
High-pressure study of a doped-type organic superconductor, κ-(BEDT-TTF)4Hg2.89Br8 査読有り

T. Okuhata, T. Nagai, H. Taniguchi, K. Satoh, T. Itou, Y. Shimizu, K. Miyagawa, Y. Ishii, N. Tajima, and R. Kato

J. Low Temperature Physics 142 巻頁： 547 2006年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Mott Transition from a Spin Liquid to a Fermi Liquid in the Spin-Frustrated Organic Conductor κ-(ET)2Cu2(CN)3 査読有り

K. Kurosaki, Y. Shimizu, K. Miyagawa, K. Kanoda, and G. Saito,

Physical Review Letters 95 巻頁： 177001 2005年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

The pressure-temperature phase diagram of the organic Mott insulator -(ET)2Cu2(CN)3, a model system of the spin liquid on triangular lattice, has been investigated by 1H NMR and resistivity measurements. The spin-liquid phase is persistent before the Mott transition to the metal or superconducting phase under pressure. At the Mott transition, the spin fluctuations are rapidly suppressed and the Fermi-liquid features are observed in the temperature dependence of the spin-lattice relaxation rate and resistivity. The characteristic curvature of the Mott boundary in the phase diagram highlights a crucial effect of the spin frustration on the Mott transition.
NMR study of spin liquid state and Mott transition in the spin-frustrated organic system, κ-(ET)2Cu2(CN)3 査読有り

Y. Shimizu, Y. Kurosaki, K. Miyagawa, K. Kanoda, M. Maesato, and G. Saito

Synthetic Metals 152 巻頁： 393 2005年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Spin liquid in a spin-frustrated organic Mott insulator 招待有り査読有り

. Shimizu, K. Miyagawa, K. Kanoda, M. Maesato, and G. Saito

Progress of Theoretical Physics Supplement 159 巻頁： 52 2005年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Spin-liquid behavior and superconductivity in κ-(BEDT-TTF)2X: The role of uniaxial strain 査読有り

M. Maesato, Y. Shimizu, T. Ishikawa, G. Saito, K. Miyagawa, and K. Kanoda

Journal de Physique IV (France) 114 巻頁： 227 2004年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Infrared and Raman Study of the Charge-ordered State of θ-(ET)2Cu2CN[N(CN)2]2 査読有り

Yamamoto, K. Yakushi, Y. Shimizu and G. Saito

Journal of the Physical Society of Japan 73 巻頁： 2326 2004年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
1H NMR study of the organic Mott insulator with triangular lattice, κ-(ET)2Cu2(CN)3 査読有り

Y. Shimizu, K. Miyagawa, K. Kanoda, M. Maesato, and G. Saito

Journal de Physique IV (France) 114 巻頁： 377 2004年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Spin liquid state in an organic Mott insulator with a triangular lattice 査読有り

Y. Shimizu, K. Miyagawa, K. Kanoda, M. Maesato, and G. Saito

Physical Review Letters 91 巻頁： 107001 2003年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

1H NMR and static susceptibility measurements have been performed in an organic Mott insulator with a nearly isotropic triangular lattice, κ-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3, which is a model system of frustrated quantum spins. The static susceptibility is described by the spin S=1/2 antiferromagnetic triangular-lattice Heisenberg model with the exchange constant J∼250  K. Regardless of the large magnetic interactions, the 1H NMR spectra show no indication of long-range magnetic ordering down to 32 mK, which is 4 orders of magnitude smaller than J. These results suggest that a quantum spin liquid state is realized in the close proximity of the superconducting state appearing under pressure.
Anisotropy in the superconducting transition temperature of k-(ET)2X 査読有り

M. Maesato, Y. Shimizu, T. Ishikawa, and G. Saito

Synthetic Metals 137 巻頁： 1243 2003年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Transport properties of a Mott insulator κ-(ET)2Cu2(CN)3 under the uniaxial strain 査読有り

Y. Shimizu, M. Maesato, G. Saito, O.O.Drozdova, and L. Ouahab

Synthetic Metals 133 巻頁： 225 2003年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Magnetic properties of a Mott insulator κ-(ET)2Cu2(CN)3 査読有り

Y. Shimizu, M. Maesato, G. Saito, K. Miyagawa, and K. Kanoda

Synthetic Metals 137 巻頁： 1247 2003年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Superconductivity of a θ-type ET salt prepared using CuCN and Ph4PN(CN)2 as electrolyte 査読有り

Y.Shimizu, M. Maesato, K. Ookubo, O. O.Drozdova, and G. Saito

Molecular Crystals Liquid Crystals 380 巻頁： 135 2002年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
The crystal and electronic structure analysis of (OMTTF)2[Ni(tdas)2], where OMTTF = octamethylenetetrathiafulvalene and tdas = 1,2,5-thiadiazole-3,4-dithiolate 査読有り

H. Yamochi, N. Sogoshi, Y. Shimizu, K. Matsumoto, and G. Saito

Journal of Material Chemistry 11 巻頁： 2216 2001年

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記述言語：英語

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書籍等出版物 4

分子性モット絶縁体のスピン相関制御査読有り

清水康弘，前里光彦（担当：共著）

日本物理学会 2023年1月

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総ページ数：6 担当ページ：6 記述言語：日本語著書種別：学術書
キタエフスピン液体に着目した新物質開発査読有り

今井良宗, 大串研也, 那波和宏, 佐藤卓, 清水康弘, 山路洋平（担当：共著）

アグネセンター 2022年11月

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総ページ数：20 記述言語：日本語
原子物理学：量子テクノロジーへの基本概念

清水康弘（訳）, D. Budker, D.F.Kimball, D.P. DeMille (原著)（担当：単訳 , 範囲: https://www.kyoritsu-pub.co.jp/bookdetail/9784320036086）

共立出版 2019年3月（ ISBN:978-4-320-03608-6 ）

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総ページ数：482 記述言語：日本語著書種別：教科書・概説・概論

本書は、実に多彩かつユニークなトピックが取り上げられている。特に、磁気センサや電気双極子モーメントといった素粒子や固体物理学に共通した重要な問題も含まれている点はユニークである。実験科学者によって書かれていることもあり、多くのイラストを交えながら解説されているため、単なる式の羅列からなる専門性の高い教科書に比べると初学者でも理解しやすい内容となっている。すでに一度原子物理学を学んだ読者でも、より直観的な理解を深めることができるだろう。また、全体を通して、問題提起―ヒント―解答という独特の形式で構成されているため、読者は常に問題意識と知的好奇心を維持して読み進めることができるだろう。

その他リンク： https://www.amazon.co.jp/%E5%8E%9F%E5%AD%90%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6-%E9%87%8F%E5%AD%90%E3%83%86%E3%82%AF%E3%83%8E%E3%83%AD%E3%82%B8%E3%83%BC%E3%81%B8%E3%81%AE%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E6%A6%82%E5%BF%B5-Dmitry-Budker/dp/4320036085
三角格子有機モット絶縁体におけるスピン液体

清水康弘, 宮川和也, 鹿野田一司, 前里光彦, 齋藤軍治（担当：共著）

固体物理 2004年

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記述言語：日本語

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MISC 1

三次元ディラック電子系(ET)Ag<sub>4</sub>(CN)<sub>5</sub>のバンド構造と磁性

清水康弘, 土射津昌久, 土射津昌久, 大塚晃弘, 前里光彦, 矢持秀起, 中尾朗子, 平松孝章, 吉田幸大, 吉田幸大, 齋藤軍治, 齋藤軍治

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)72 巻 ( 2 ) 2017年

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J-GLOBAL

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講演・口頭発表等 8

Metal-organic frameworks: Recent evolution for functional and quantum materials 国際共著国際会議

清水康弘

日本物理学会春季大会2023 2023年3月22日

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開催年月日： 2023年3月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：オンライン
a-RuCl3における異方的スピン励起

清水康弘

日本物理学会春季大会2023 2023年3月22日

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開催年月日： 2023年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
NMR spectroscopy on quantum spin liquids and solids 招待有り国際会議

Yasuhiro Shimizu

International Workshop on Physics and Chemistry of Electronic Materials in OMU 2022年12月23日

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開催年月日： 2022年12月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：大阪公立大学
Development of open quantum many body systems and quantum information control by NMR 国際会議

清水康弘

Second Annual Meeting for Extreme Universe 2022年12月26日

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開催年月日： 2022年12月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：神戸
topological quantum states in & out-of equilibrium 国際会議

清水康弘

Kickoff meeting for Extreme Universe 2022年11月1日

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開催年月日： 2022年11月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：オンライン
Spin dynamics of quantum spin liquid crystals

清水康弘

令和4年度　新学術領域研究「量子液晶の物性科学」領域研究会 2022年12月9日

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開催年月日： 2022年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：名古屋大学
巨大な量子をつくる招待有り

清水康弘

愛知サイエンスフェスティバル 2022年10月10日

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開催年月日： 2022年10月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：名古屋大学
NMR detection of Majorana gap in Kitaev magnets

Yasuhiro Shimizu

LT29 2022年8月20日

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開催年月日： 2022年8月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Sapporo 国名：日本国

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科研費 21

超高圧下の高密度共役系の形成およびπ軌道精密計測

研究課題/研究課題番号：23H04025 2023年4月 - 2025年3月

日本学術振興会科学研究費補助金学術変革領域研究(A)

清水康弘

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：7800000円（直接経費：6000000円、間接経費：1800000円）
NMRを用いた非平衡量子多体システム構築および量子情報制御

研究課題/研究課題番号：22H05256 2022年4月 - 2024年3月

日本学術振興会科学研究費補助金学術変革領域研究(A)

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：7800000円（直接経費：6000000円、間接経費：1800000円）
量子液晶の精密計測

研究課題/研究課題番号：19H05824 2019年4月 - 2025年3月

日本学術振興会科学研究費補助金新学術領域研究

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担当区分：研究分担者
π造形科学：縮重π電子系の異方的構造制御と機能

2017年4月 - 2019年3月

科学研究費補助金新学術領域研究

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担当区分：研究代表者
新しい超高圧磁気測定法の開発

2016年4月 - 2018年3月

科学研究費補助金研究成果公開促進費 (研究成果公開発表)

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担当区分：研究代表者
有機スピン三角格子を基盤とする複合電子機能の開発研究

2011年4月 - 2016年3月

科学研究費補助金基盤研究(S)

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担当区分：研究分担者
光検出磁気共鳴を用いた新しい磁気測定法の開発

2013年4月 - 2015年3月

科学研究費補助金

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担当区分：研究代表者
多軌道電子系を持つ量子物質で発現する新奇物性の探究

研究課題/研究課題番号：19H01837 2019年4月 - 2023年3月

日本学術振興会科学研究費補助金基盤研究B

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資金種別：競争的資金

配分額：130000円（直接経費：100000円、間接経費：30000円）
複合自由度が競合・協調した多軌道強相関電子系における新奇な軌道物性の探究

2012年4月 - 2015年3月

科学研究費補助金基盤研究(B)

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担当区分：研究分担者
軌道選択モット転移と軌道液体の実験研究

2010年4月 - 2013年3月

科学研究費補助金若手研究(A)

清水　康弘

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担当区分：研究代表者
NMRによるフラストレートしたスピン・電荷・軌道結合系の電子状態の解明

2010年4月 - 2012年3月

科学研究費補助金特定領域研究

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担当区分：研究分担者
金属絶縁体転移近傍に出現する超伝導・異常金属相の電子状態の解明

2007年4月 - 2009年3月

科学研究費補助金若手研究(B)

清水　康弘

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担当区分：研究代表者
遷移金属酸化物の多自由度結合系における強相関量子相の研究

2007年4月 - 2009年3月

科学研究費補助金基盤研究(B)

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担当区分：研究分担者
量子液晶の精密計測

研究課題/研究課題番号：19H05824 2019年6月 - 2024年3月

科学研究費助成事業新学術領域研究(研究領域提案型)

花栗哲郎, 佐藤卓, 笠原成, 芝内孝禎, 清水康弘, 廣理英基, 和達大樹

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担当区分：研究分担者

量子液晶の根源的理解には、空間構造・ダイナミクス・エネルギー構造など、高度な計測技術が必要になる。そのため、各班員が有する走査型トンネル顕微鏡、磁気トルク・熱輸送測定、中性子回折／非弾性散乱、ネマティック制御・電子構造測定、核磁気共鳴、テラヘルツ分光、時間分解軟X 線分光・回折といった物性実験技術を総合的に利用するとともに、新しい時空間分解計測手法を開発する。得られる多彩なデータを基に、量子液晶の物性を物質横断的に解明し、量子液晶に普遍的な学理構築に貢献する。
電荷液晶に関して、鉄系超伝導体FeSeにおけるSeのTe置換の研究に着手した。Te置換を行うと、ネマティシティとバンド構造のトポロジーが変化する。これまで、相分離のために通常の作製方法では低Te置換領域の単結晶が得られなかったが、化学蒸気輸送法を用いて単結晶作製に成功した。これにより、電子相図が明らかになった他、STMを用いた電子状態評価も可能になった。
スピン液晶に関しては、Kitaev量子スピン系候補物質RuCl3の磁気励起をNMRによって詳細に調べ、分数化した準粒子の根拠となる2種類のスピンギャップの存在を突き止めた。また、RuX3 (X = Br, I) の中性子回折実験を行い、結晶構造および磁気構造を決定した。さらに、Ca3ReO5Cl2におけるスピノン束縛状態や、バナジウム硫酸塩におけるスピンネマティック相を中性子実験によって調べた。
電子対液晶に関しては、昨年度に引き続きFeSeにおけるFFLO状態の研究を行った。特に、精密比熱測定により、上部臨界磁場よりも低磁場において比熱の磁場依存性に明瞭なキンクを観測し、STMの結果と合わせて、FFLO状態の節が表面にピン止めされるモデルを提唱した。
手法開発では、X線自由電子レーザーの超短パルス性を利用して時間分解X線分光を行い、元素別磁化ダイナミクスを観測した。また、超短パルスの赤外線レーザーを用いた時間分解磁気光学顕微鏡の建設を行い、レーザー照射後の強磁性体薄膜のスピンのダイナミクスをサブミクロン、フェムト秒のスケールで観測できるようになった。また、低温強磁場中でTHz-STMを行うための導光技術の開発を行い、約1 m離れた場所に励起レーザーやTHzパルスビームを制御して照射可能になった。
電荷液晶の研究では、FeSeとその置換系におけるネマティシティと超伝導の関係に関して、輸送特性、熱測定、STMによる電子状態評価を組み合わせた包括的な情報が蓄積しつつある。特に、Fe(Se,Te)の単結晶作製の正孔により精密物性測定が進み、量子液晶秩序が消失する組成近傍で超伝導転移温度が上昇することが明らかとなった他、バンドトポロジーの研究への展開が可能になった。
スピン液晶の研究では、中性子やNMRを用いたスピン液体やスピン液晶の微視的情報が得られている。特に、Kitaev量子スピン系候補物質RuCl3の研究では、磁気励起の詳細が明らかになった他、ハロゲン元素置換系で理想ハニカム格子構造が確認されるなど、概ね順調に研究が推移している。光検出磁気共鳴システムによるイメージング測定や、超高速時間分解測定によるスピンダイナミクスの研究が進展している。
電子対液晶の研究では、FFLO状態の研究を主に展開している。これまで、候補物質がFeSeに限られているが、その研究は深化しており、磁場方向依存性を含めて、FFLO相と考えられる低温高磁場相の電子状態が明らかになりつつある。
手法開発は、時間分解技術開発を中心に進展している。特に、磁化ダイナミクスの研究は、SACLAなどの大型施設を利用した時間分解X線分光による元素選択測定や、実験室で扱えるフェムト秒レーザーを利用した空間分解測定など、ユニークな情報が得られつつある。この他、顕微測定技術では、窒素欠陥中心ダイアモンドを用いたナノスケールの磁気イメージングシステムの構築を行った他、THz-STMの開発が進行している。
これまでの研究は、おおむね順調に推移しており、計画に大きな変更は必要ない。
電荷液晶の研究は、鉄系超伝導体、銅酸化物高温超伝導体におけるネマティックゆらぎと超伝導の関係に関して研究を継続する他、他の遷移金属化合物における新奇な電荷液晶状態の探索を行う。また、熱ホール効果などの新しい物理量の観測を行い、電荷液晶状態における低エネルギー電子状態の解明を行っていく。
スピン液晶に関しては、Kitaev量子スピン系候補物質の研究を継続する。特に、高圧合成 RuX3 (X = Br, I) に関して、粉末試料を用いた中性子非弾性散乱で得られる磁気励起スペクトルを種々の理論モデルと比較検討することで本物質に対するKitaevモデル適用の妥当性を検証する。また、NMRの測定温度を極低温領域まで拡張する。
電子対液晶に関しては、FeSe以外の候補物質の探索を行うとともに、FFLO状態の超伝導ギャップの空間依存性の直接検出を目指し、三次元のベクトル磁場下で分光イメージングが可能なSTMの構築に取り組む。
手法開発に関しては、実験室の超短パルスの赤外線レーザーからの高次高調波発生のビームラインを建設し、軟X線パルス光をX線自由電子レーザーのみでなく実験室でも得ることを目指す。そして、元素の吸収端を用いた測定により、元素時間空間分解測定によって、量子液晶の本質に迫る。THz-STMに関しては、STMヘッドの作製を完了し、高繰り返しレーザーパルスによる高強度THzパルスの発生を確認しているので、今後は標準試料であるHOPGなどを対象として、動作テストを行う。光検出磁気イメージングシステムについては、低温実験のための顕微分光用クライオスタットをセットアップすることで、本格的に物性研究への応用展開を実施する。
縮重π電子系の異方的構造制御と機能化

研究課題/研究課題番号：17H05151 2017年4月 - 2019年3月

新学術領域研究(研究領域提案型)

清水康弘

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担当区分：研究代表者

配分額：6500000円（直接経費：5000000円、間接経費：1500000円）

ダイアモンド格子を有するモット絶縁体(ET)Ag4(CN)5の基底状態を核磁気共鳴実験等を用いて調べた結果、高温(102 K)での反強磁性磁気秩序を見いだした（Physical Review B, 2019, in press）。さらに、圧力下(2GPa)では、195 Kまで転移温度が上昇することを発見した。これは、π電子系として世界最高記録を更新する成果である。
新規フラストレート磁性体に特有の物性を開拓するために、Russian Academy of Scienceとの共同研究により、カゴメ格子をもつフラーレン錯体(Bu3MeP)C60を新たに合成し、磁気的な基底状態調べた。その結果、低温まで磁気秩序が起きない量子スピン液体の可能性があることを突き止めた（Phys. Chem. Chem. Phys., 2019, 21, 1645）。フラーレン錯体の量子スピン液体としては、初めての例である。
異方的な電子状態と輸送特性の相関を解明するために、様々な層間相互作用をもつ超伝導体Z[Pd(dmit)2]2 (Z = Me4N,Et2Me2As,EtMe3P)の電気抵抗率の圧力変化を調べた結果、等方的な系と異方的な系とで電子-電子散乱の性質が大きく異なることを見出した（Physical Review B, 2018, 97, 125107）。
幾何学的なフラストレーションを有するカイラルなラジカル塩(TBA)1.5(NDI-Δ)の基底状態について極低温までの物性測定を行った結果、量子スピン液体で期待される特異な振る舞いを観測した(Physical Review Letters, 2017, 119, 057201)。三次元的なπ電子系では最初の例である。
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
新しい超高圧磁気測定法の開発

研究課題/研究課題番号：16K13836 2016年4月 - 2018年3月

科学研究費助成事業挑戦的萌芽研究

清水康弘, 高橋晋, Budker D.

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担当区分：研究代表者

配分額：3510000円（直接経費：2700000円、間接経費：810000円）

超高圧下での磁気共鳴を実現するため、磁気センサーとして注目されているダイアモンド窒素空乏中心を用いたダイアモンドアンビルセルの開発をおこなった。磁気センサーの感度上昇には、デコヒーレンスの起源となる窒素スピンのコントロールが必要であり、電子―電子二重共鳴を用いた濃度測定法を新たに開発した。蛍光測定によって、試料の中の濃度勾配を空間的にマッピングできるようになり、試料作成条件を最適化する上で必要不可欠なプローブとして有用となると期待される。
量子液晶の精密計測

2019年4月 - 2025年3月

文部科学省科学研究費助成事業新学術領域研究

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資金種別：競争的資金
多軌道電子系を持つ量子物質で発現する新奇物性の探究

研究課題/研究課題番号：19H01837 2019年4月 - 2023年3月

科学研究費補助金基盤研究(B)

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担当区分：研究分担者
π造形科学：縮重π電子系の異方的構造制御と機能

2017年4月 - 2019年3月

文部科学省科学研究費助成事業新学術領域研究

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資金種別：競争的資金
多軌道電子系における遍歴と局在の狭間に現れる新奇量子相の探究

研究課題/研究課題番号：16H04012 2016年4月 - 2019年3月

伊藤正行

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担当区分：研究分担者

遍歴と局在の狭間の多軌道強相関d電子系は、多軌道効果によって新奇な量子物性を発現する。本研究では、私たちが開発を進めて来た軌道分解核磁気共鳴(NMR)法などのNMR法を駆使して、遍歴と局在の狭間で現れる多軌道電子系の新奇量子相の物性発現機構の解明を目的とする研究を行った。その結果、新規超伝導体の電子相図、一次元導体導体の電荷秩序、スピン・クロスオーバー物質の電子状態、鉄系超伝導体の軌道ネマティック揺らぎと秩序、スピン軌道相互作用が重要な軌道縮退系における隠れた秩序、キタエフ・スピン液体候補物質の磁気励起、励起子絶縁体候補物質の高圧物性などについて重要な知見が得られた。
固体物理学の分野では、物性開拓と物質探索が分野の発展を牽引してきた。その中で、新奇物性の発現機構を解明することが、新たな発展には重要である。本研究では、新奇物性が数多く現れる物質群である多軌道強相関電子系を対象にし、従来理解されていなかった物性発現機構に対して光をあてることができた。本研究で得られた成果は、この分野の進展に寄与するとともに、将来、応用分野の基礎研究としても生かさられる可能性を持っている。
新しい超高圧磁気測定法の開発

2016年4月 - 2018年3月

科学研究費助成事業挑戦的研究（萌芽）

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資金種別：競争的資金

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担当経験のある科目 (本学) 23

物性物理学III

2019
物理学実験

2017
物理学実験(理学部)

2019
基礎セミナーA

2017
物理学実験

2016
基礎セミナーA

2016
物理学実験（農学部・情報学部）

2019
物理学実験（農学部・情報学部）

2018
物理学実験(理学部)

2018
物理学実験（B3）

2015
基礎セミナーA

2015
基礎セミナーA

2014
物理学実験（B3）

2014
物理学実験（B3）

2013
基礎セミナーA

2013
物理学実験（B3）

2012
基礎セミナーA

2012
総合演習

2011
物理学実験（B3）

2011
物理学実験（B3）

2010
物理学実験（B3）

2009
物理学実験（B3）

2008
物理学実験（B3）

2007

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学術貢献活動 1

Physical Review B

役割：査読

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種別：査読等

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