2024/03/21 更新

写真a

ヒライ ダイゴロウ
平井 大悟郎
HIRAI Daigorou
所属
大学院工学研究科 応用物理学専攻 構造物性物理学 准教授
大学院担当
大学院工学研究科
学部担当
工学部 物理工学科
職名
准教授

学位 1

  1. 博士(科学) ( 2011年3月   東京大学 ) 

研究キーワード 1

  1. 固体化学、物性物理

研究分野 3

  1. ナノテク・材料 / 無機材料、物性

  2. 自然科学一般 / 磁性、超伝導、強相関系

  3. 自然科学一般 / 磁性、超伝導、強相関系

現在の研究課題とSDGs 2

  1. スピン軌道相互作用に由来する遷移金属化合物の物質開発と機能開拓

  2. 安定・安全な酸化物トポロジカル材料の開発

経歴 8

  1. 名古屋大学   大学院工学研究科 応用物理学専攻 構造物性物理学   准教授

    2022年5月 - 現在

  2. 名古屋大学   大学院工学研究科 応用物理学専攻   准教授

    2022年5月 - 現在

  3. 東京大学   物性研究所附属物質設計評価施設   助教

    2015年2月 - 2022年4月

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    国名:日本国

  4. 東京大学   物性研究所   助教

    2015年2月 - 2022年4月

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    国名:日本国

  5. 東京大学   大学院理学系研究科   博士研究員

    2013年3月 - 2015年1月

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    国名:日本国

  6. 東京大学   理学系研究科物理学専攻   研究員   博士研究員

    2013年3月 - 2015年1月

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    国名:日本国

  7. プリンストン大学   化学専攻   博士研究員

    2011年5月 - 2013年2月

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    国名:アメリカ合衆国

  8. プリンストン大学   理学系研究科化学専攻   研究員   博士研究員

    2011年5月 - 2013年2月

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    国名:アメリカ合衆国

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学歴 2

  1. 東京大学   新領域創成科学研究科   物質系専攻

    2006年4月 - 2011年3月

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    国名: 日本国

  2. 東京大学   工学部   応用化学科

    2002年4月 - 2006年4月

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    国名: 日本国

所属学協会 1

  1. 日本物理学会

    2005年8月 - 現在

委員歴 1

  1. 日本物理学会   領域8(強相関電子系分野)運営委員長  

    2020年4月 - 2021年3月   

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    団体区分:学協会

受賞 4

  1. 第12回新化学技術研究奨励賞

    2023年6月   新化学技術推進協会   安定・安全な酸化物トポロジカル材料の開発

    平井 大悟郎

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    受賞区分:出版社・新聞社・財団等の賞  受賞国:日本国

    公益社団法人新化学技術推進協会(JACI)では、産学官交流連携活動の一環として、新化学技術研究奨励賞を設けています。本奨励賞は、化学産業界が必要とする研究課題を設定し、その実現に貢献することができる若手研究者の独創的な萌芽的研究テーマを発掘・奨励する目的で毎年公募しています。

  2. 矢崎学術賞 奨励賞

    2022年1月   矢崎科学技術振興記念財団   強いスピン軌道相互作用を利用した省エネメモリデバイス材料の開発

    平井 大悟郎

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    受賞区分:出版社・新聞社・財団等の賞  受賞国:日本国

    矢崎科学技術振興記念財団は、我が国の科学技術の振興に寄与する目的で1993年以来、本制度で49名の研究者に表彰を行っています。

  3. 第17回ISSP 学術奨励賞

    2020年3月   東京大学物性研究所   5d電子系における物質開発と電子物性の開拓

    平井 大悟郎

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    受賞国:日本国

    物性研究所では平成15年度から「東京大学物性研究所所長賞」として「ISSP学術奨励賞」および「ISSP柏賞」を設けています。ISSP学術奨励賞は物性研究所で行われた独創的な研究、学術業績により学術の発展に貢献したものを称え顕彰し、ISSP柏賞は技術開発や社会活動等により物性研究所の発展に顕著な功績のあったものを称え顕彰するものです。

  4. 日本物理学会若手奨励賞

    2020年3月   日本物理学会   5d遷移金属化合物の物質開発と強相関電子物性の開拓

    平井 大悟郎

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

    日本物理学会は将来の物理学を担う優秀な若手研究者の研究を奨励し,学会をより活性化するために本賞を設けました。

 

論文 92

  1. Electroactive actuator composites using volume change induced by insulator-to-metal transition in VO<sub>2</sub> 査読有り

    Takenaka, K; Mizuno, Y; Shibutani, J; Kishida, K; Takada, K; Yagi, K; Yokoyama, Y; Katayama, N; Okamoto, Y; Hirai, D; Hatanó, T; Fujita, A

    APPLIED PHYSICS LETTERS   123 巻 ( 23 )   2023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)   出版者・発行元:Applied Physics Letters  

    This report describes the actuator functionality of a ceramic composite that uses the volume change caused by the insulator-metal (I-M) transition of VO2. When an electrical field was applied at 295 K, 50 vol. %-VO2/Al2O3 ceramic composite underwent the I-M transition because the VO2 powder dispersed in the composite became metallic. Simultaneous measurement of I-V characteristics and linear strain demonstrated that this I-M transition was accompanied by a positive strain. This strain increased with increase in the limit current value, which limits excessive current flow after transition. The strain exceeded 1300 ppm at maximum. Its magnitude corresponded to the volume change obtained from thermal expansion measurements on the composite. This composite performs a volume-change-driven actuator function that is distinct from the strain-driven counterpart of piezoelectric materials.

    DOI: 10.1063/5.0175670

    Web of Science

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  2. Superconductivity induced by doping holes in the nodal-line semimetal NaAlGe 査読有り

    Ikenobe, T; Yamada, T; Hirai, D; Yamane, H; Hiroi, Z

    PHYSICAL REVIEW MATERIALS   7 巻 ( 10 )   2023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)   出版者・発行元:Physical Review Materials  

    The nodal-line semimetals NaAlSi and NaAlGe have significantly different ground states despite having similar electronic structures: NaAlSi exhibits superconductivity <7K, while NaAlGe exhibits semiconductive electrical conductivity at low temperatures, indicating the formation of a pseudogap at ∼100K. The origin of the pseudogap in NaAlGe is unknown but may be associated with excitonic instability. We investigated hole-doping effects on the ground state in the solid solution Na(Al1-xZnx)Ge and discovered that the pseudogap is suppressed continuously with increasing Zn content, followed by the appearance of a superconducting dome with the highest transition temperature of 2.8 K. This superconductivity most likely results from excitonic fluctuations.

    DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.7.104801

    Web of Science

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    その他リンク: http://harvest.aps.org/v2/journals/articles/10.1103/PhysRevMaterials.7.104801/fulltext

  3. Fermi surface and light quasi particles in hourglass nodal chain metal ß-ReO<sub>2</sub> 査読有り

    Hirai, D; Anbai, T; Konoike, T; Uji, S; Hattori, Y; Terashima, T; Ishikawa, H; Kindo, K; Katayama, N; Oguchi, T; Hiroi, Z

    JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER   35 巻 ( 40 )   2023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)   出版者・発行元:Journal of Physics Condensed Matter  

    Quantum oscillations (QOs) in magnetic torque and electrical resistivity were measured to investigate the electronic structure of β-ReO2, a candidate hourglass nodal chain (NC) metal (Dirac loop chain metal). All the de Haas-van Alphen oscillation branches measured at 30 mK in magnetic fields of up to 17.5 T were consistent with first-principles calculations predicting four Fermi surfaces (FSs). The small-electron FS of the four FSs exhibited a very small cyclotron mass, 0.059 times that of the free electrons, which is likely related to the linear dispersion of the energy band. The consistency between the QO results and band calculations indicates the presence of the hourglass NC predicted for β-ReO2 in the vicinity of the Fermi energy.

    DOI: 10.1088/1361-648X/ace22c

    Web of Science

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    PubMed

  4. Superconductivity in Ternary Scandium Telluride Sc<sub>6</sub><i>M</i>Te<sub>2</sub> with 3<i>d</i>, 4<i>d</i>, and 5<i>d</i> Transition Metals 査読有り

    Shinoda, Y; Okamoto, Y; Yamakawa, Y; Matsumoto, H; Hirai, D; Takenaka, K

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   92 巻 ( 10 )   2023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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    We report the discovery of bulk superconductivity in Sc6 M Te2 with seven kinds of transition-metal elements M. The critical temperatures for M = 3d elements are higher than those for 4d and 5d elements and increase in the order of M = Ni, Co, and Fe with the highest Tc of 4.7 K in Sc6FeTe2. First principles calculations indicate the presence of significant contribution of Fe 3d orbitals at the Fermi energy, which most likely enhance the Tc of Sc6FeTe2. The upper critical field for M = Os is considerably enhanced by the strong spin–orbit coupling. These results show Sc6 M Te2 to constitute a unique family of d-electron superconductors, in which d electrons of 3d and 5d M atoms strongly influence the superconducting properties.

    DOI: 10.7566/JPSJ.92.103701

    Web of Science

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  5. Superconductivity in High-Entropy Antimonide M<sub>1-<i>x</i> </sub>Pt<sub> <i>x</i> </sub>Sb (M = Equimolar Ru, Rh, Pd, and Ir) 査読有り

    Hirai, D; Uematsu, N; Saitoh, K; Katayama, N; Takenaka, K

    INORGANIC CHEMISTRY   62 巻 ( 35 ) 頁: 14207 - 14215   2023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)   出版者・発行元:Inorganic Chemistry  

    The high-entropy concept was applied to the synthesis of transition-metal antimonides, M1-xPtxSb (M = equimolar Ru, Rh, Pd, and Ir). High-entropy antimonide samples crystallized in a pseudo-hexagonal NiAs-type crystal structure with a P63/mmc space group were successfully synthesized through a conventional solid-state reaction and subsequent quenching. A detailed investigation of the composition and equilibration conditions confirmed the reversible phase transition between a multiphase state at low temperature and an entropy-driven single-phase solid solution at high temperatures. Electrical resistivity, magnetization, and heat capacity measurements of single-phase M1-xPtxSb (x = 0.2) samples revealed a bulk superconducting transition at 2.15(2) K. This study demonstrates that the high-entropy concept provides numerous opportunities for the discovery of new functional materials such as superconductors.

    DOI: 10.1021/acs.inorgchem.3c01364

    Web of Science

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    PubMed

  6. Zn<sub>2</sub>P<sub>2</sub>O<sub>7</sub>の構造相転移を活用した負熱膨張材料の開発

    春日井 涼太, 門脇 義史, 片山 尚幸, 平井 大悟郎, 竹中 康司

    粉体および粉末冶金   70 巻 ( 8 ) 頁: 371 - 375   2023年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 粉体粉末冶金協会  

    Large negative thermal expansion (NTE) was achieved at room temperature using the structural phase transition in Zn2P2O7. Particularly, Zn1.6Mg0.4P2O7 has a negative coefficient of linear thermal expansion αL of about –60 ppm/K at temperatures of 289–374 K. Co-doping of Mg and another element at the Zn site was found to be effective for control of NTE properties and for improvement of thermal expansion compensating ability. The present phosphates are expected to have widely various practical applications as thermal expansion compensators because they contain no toxic or expensive elements. Moreover, they can be prepared using a simple solid-state reaction method in air.

    DOI: 10.2497/jjspm.23-00009

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    CiNii Research

  7. Anomalous Diamagnetic Torque Signals in Topological Nodal-Line Semimetal NaAlSi 査読有り

    Uji, S; Konoike, T; Hattori, Y; Terashima, T; Oguchi, T; Yamada, T; Hirai, D; Ikenobe, T; Hiroi, Z

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   92 巻 ( 7 )   2023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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    In topological materials, peculiar surface states protected by crystal symmetries have attracted great interest because of the possibility of unprecedented correlation with superconductivity. A topological nodal-line semimetal with a layered structure, NaAlSi shows moderately anisotropic bulk superconductivity with Tc ≅ 7.0 K. The magnetic torque curves as a function of the field angle in the superconducting state are found to show two distinct diamagnetic signals; a large broad signal arising from bulk superconductivity and a small sharp signal observed only in magnetic fields nearly parallel to the layers. The upper critical field of the bulk superconductivity follows an anisotropic 3D model with a small anisotropic factor of ∼4. A possible scenario is that the sharp signal is due to highly 2D superconductivity with a similar Tc, whose thickness is only several times of the c-axis lattice constant (0.736 nm). The band structure calculations show the presence of large Fermi lines on the (001) plane, mainly formed by the surface Si p bands. The sharp diamagnetic torque signal could arise from the (001) surface superconductivity.

    DOI: 10.7566/JPSJ.92.074703

    Web of Science

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  8. Successive phase transitions of the spin-orbit-coupled metal Cd<sub>2</sub>Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub> probed by high-resolution synchrotron x-ray diffraction 査読有り

    Hirai, D; Fukui, A; Sagayama, H; Hasegawa, T; Hiroi, Z

    JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER   35 巻 ( 3 )   2023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)   出版者・発行元:Journal of Physics Condensed Matter  

    The 5d pyrochlore oxide superconductor Cd2Re2O7 (CRO) has attracted significant interest as a spin-orbit-coupled metal (SOCM) that spontaneously undergoes a phase transition to an odd-parity multipole phase by breaking the spatial inversion symmetry due to the Fermi liquid instability caused by strong spin-orbit coupling. Despite the significance of structural information during the transition, previous experimental results regarding lattice deformation have been elusive. We have conducted ultra-high resolution synchrotron radiation x-ray diffraction experiments on a high-quality CRO single crystal. The temperature-dependent splitting of the 0 0 16 and 0 0 14 reflections, which are allowed and forbidden, respectively, in the high-temperature cubic phase I (space group Fd-3m), has been clearly observed and reveals the following significant facts: inversion symmetry breaking and tetragonal distortion occur simultaneously at T s1 = 201.5(1) K; the previously believed first-order transition between phase II (I-4m2) and phase III (I4122) at T s2 ∼120 K consists of two close second-order transitions at T s2 = 115.4(1) K and T s3 ∼ 100 K; there is a new orthorhombic phase XI (F222) in between. The order parameters (OPs) of these continuous transitions are uniquely represented by a two-dimensional irreducible representation Eu of the Oh point group, and the OPs of phase XI are a linear combination of those of phases II and III. Each phase is believed to correspond to a distinct odd-parity multipole order, and the complex successive transitions observed may be the result of an electronic phase transition that resolves the Fermi liquid instability in the SOCM.

    DOI: 10.1088/1361-648X/aca05e

    Web of Science

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  9. Large magnetic-field-induced strains in sintered chromium tellurides 査読有り 国際誌

    Kubota, Y; Okamoto, Y; Kanematsu, T; Yajima, T; Hirai, D; Takenaka, K

    APPLIED PHYSICS LETTERS   122 巻 ( 4 )   2023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)   出版者・発行元:Applied Physics Letters  

    Sintered samples of Cr3Te4 and Cr2Te3 are found to show large strains accompanied by large volume changes under a magnetic field. In Cr3Te4, volume increases of ΔV/V = 500-1170 ppm by applying a magnetic field of 9 T are observed over the entire temperature range below 350 K. At room temperature, the ΔV/V value exceeds 1000 ppm, which is considerably larger than the maximum values reported for Cr-based magnets, thus far, and is comparable to the room-temperature value of forced-volume magnetostriction in invar alloys. Cr2Te3 shows a large ΔV/V of 680 ppm when applying a magnetic field of 9 T at 200 K. Both samples display particularly large volume increases around the Curie temperature, where they also show negative thermal expansion due to the microstructural effects, suggesting that the cooperation between anisotropic lattice deformation associated with the magnetic ordering and microstructural effects is essential for the manifestation of the large magnetic-field-induced volume changes.

    DOI: 10.1063/5.0134911

    Web of Science

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  10. Mechanism of Reductive Fluorination by PTFE-Decomposition Fluorocarbon Gases for WO<sub>3</sub> 査読有り

    Yamamoto, H; Tada, K; Hwang, J; Hirai, D; Hiroi, Z; Matsumoto, K; Hagiwara, R

    INORGANIC CHEMISTRY   62 巻 ( 5 ) 頁: 2116 - 2127   2023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)   出版者・発行元:Inorganic Chemistry  

    Reductive fluorination, which entails the substitution of O2- from oxide compounds with F- from fluoropolymers, is considered a practical approach for preparing transition-metal oxyfluorides. However, the current understanding of the fundamental reaction paths remains limited due to the analytical complexities posed by high-temperature reactions in glassware. Therefore, to expand this knowledgebase, this study investigates the reaction mechanisms behind the reductive fluorination of WO3 using polytetrafluoroethylene (PTFE) in an Ni reactor. Here, we explore varied reaction conditions (temperature, duration, and F/W ratio) to suppress the formation of carbon byproducts, minimize the dissipation of fluorine-containing tungsten (VI) compounds, and achieve a high fluorine content. The gas-solid reaction paths are analyzed using infrared spectroscopy, which revealed tetrafluoroethylene (C2F4), hexafluoropropene (C3F6), and iso-octafluoroisobutene (i-C4F8) to be the reactive components in the PTFE-decomposition gas during the reactions with WO3 at 500 °C. CO2 and CO are further identified as gaseous byproducts of the reaction evincing that the reaction is prompted by difluorocarbene (:CF2) formed after the cleavage of CâÂÂC bonds in i-C4F8, C3F6, and C2F4 upon contact with the WO3 surface. The solid-solid reaction path is established through a reaction between WO3 and WO3-xFx where solid-state diffusion of O2- and F- is discerned at 500 °C.

    DOI: 10.1021/acs.inorgchem.2c03761

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  11. Crystallization of heavy fermions via epitaxial strain in spinel LiV<inf>2</inf>O<inf>4</inf>thin film 査読有り

    Niemann U., Wu Y.M., Oka R., Hirai D., Wang Y., Eren Suyolcu Y., Kim M., Van Aken P.A., Takagi H.

    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America   120 巻 ( 24 ) 頁: e2215722120   2023年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  

    The mixed-valent spinel LiV2O4 is known as the first oxide heavy-fermion system. There is a general consensus that a subtle interplay of charge, spin, and orbital degrees of freedom of correlated electrons plays a crucial role in the enhancement of quasi-particle mass, but the specific mechanism has remained yet elusive. A charge-ordering (CO) instability of V3+ and V4+ ions that is geometrically frustrated by the V pyrochlore sublattice from forming a long-range CO down to T = 0 K has been proposed as a prime candidate for the mechanism. Here, we uncover the hidden CO instability by applying epitaxial strain on single-crystalline LiV2O4 thin films. We find a crystallization of heavy fermions in a LiV2O4 film on MgO, where a charge-ordered insulator comprising of a stack of V3+ and V4+ layers along [001], the historical Verwey-Type ordering, is stabilized by the in-plane tensile and out-of-plane compressive strains from the substrate. Our discovery of the [001] Verwey-Type CO, together with previous realizations of a distinct [111] CO, evidence the close proximity of the heavy-fermion state to degenerate CO states mirroring the geometrical frustration of the V pyrochlore lattice, which supports the CO instability scenario for the mechanism behind the heavy-fermion formation.

    DOI: 10.1073/pnas.2215722120

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  12. Electronic Properties of Pyrochlore-Type Ca2Ir2O7 査読有り 国際誌

    Nakayama, Y; Okamoto, Y; Hirai, D; Takenaka, K

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   91 巻 ( 12 )   2022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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    The electrical resistivity, magnetic susceptibility, and heat capacity of sintered samples of Ca2Ir2O7, in which pentavalent Ir atoms with 5d 4 electron configuration form a pyrochlore structure, have been studied. The obtained experimental data strongly suggest that Ca2Ir2O7 is metallic below room temperature and exhibits no electronic or magnetic phase transitions above 0.12 K.

    DOI: 10.7566/JPSJ.91.125002

    Web of Science

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  13. Anisotropic magnetic phase diagram of geometrically frustrated iridate Ca<sub>5</sub>Ir<sub>3</sub>O<sub>12</sub> 査読有り

    Hanate, H; Hirai, D; Hiroi, Z; Matsuhira, K

    JOURNAL OF MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS   564 巻   2022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)   出版者・発行元:Journal of Magnetism and Magnetic Materials  

    We report magnetic properties of single-crystal Ca5Ir3O12 having a hexagonal noncentrosymmetric structure. We measured the anisotropy of the magnetic phase transition at 7.8 K up to 70 kOe and obtained magnetic phase diagrams parallel and perpendicular to the c-axis. The magnetic phase diagrams showed that the transition temperature was gradually suppressed on application of a magnetic field to perpendicular to the c-axis. In contrast, the transition temperature was increased when a magnetic field of up to 70 kOe was applied to the c-axis. We examined this enhancement in the magnetic transition temperature along the c-axis. From these features of the observed magnetic properties, possibility of multipole magnetic ordering was examined.

    DOI: 10.1016/j.jmmm.2022.170072

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  14. Dimensional reduction and incommensurate dynamic correlations in the <i>S</i>=1/2 triangular-lattice antiferromagnet Ca<sub>3</sub>ReO<sub>5</sub>Cl<sub>2</sub> 査読有り 国際共著 国際誌

    Zvyagin, SA; Ponomaryov, AN; Wosnitza, J; Hirai, D; Hiroi, Z; Gen, M; Kohama, Y; Matsuo, A; Matsuda, YH; Kindo, K

    NATURE COMMUNICATIONS   13 巻 ( 1 ) 頁: 6310   2022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)   出版者・発行元:Nature Communications  

    The observation of spinon excitations in the S=12 triangular antiferromagnet Ca3ReO5Cl2 reveals a quasi-one-dimensional (1D) nature of magnetic correlations, in spite of the nominally 2D magnetic structure. This phenomenon is known as frustration-induced dimensional reduction. Here, we present high-field electron spin resonance spectroscopy and magnetization studies of Ca3ReO5Cl2, allowing us not only to refine spin-Hamiltonian parameters, but also to investigate peculiarities of its low-energy spin dynamics. We argue that the presence of the uniform Dzyaloshinskii-Moriya interaction (DMI) shifts the spinon continuum in momentum space and, as a result, opens a zero-field gap at the Γ point. We observed this gap directly. The shift is found to be consistent with the structural modulation in the ordered state, suggesting this material as a perfect model triangular-lattice system, where a pure DMI-spiral ground state can be realized.

    DOI: 10.1038/s41467-022-33992-5

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    その他リンク: https://www.nature.com/articles/s41467-022-33992-5

  15. Characterization of the charge transfer luminescence of the [WO<sub>6</sub>]<SUP>6-</SUP> octahedron in Ca<sub>3</sub>WO<sub>6</sub> and the [WO<sub>5</sub>]<SUP>4-</SUP> square pyramid in Ca<sub>3</sub>WO<sub>5</sub>Cl<sub>2</sub> 査読有り

    Kitagawa, Y; Takemura, S; Hirai, D; Hiroi, Z; Ueda, J; Tanabe, S

    PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS   24 巻 ( 39 ) 頁: 24203 - 24211   2022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)   出版者・発行元:Physical Chemistry Chemical Physics  

    Charge transfer (CT) luminescence of different types of polyhedra, [WO5]4− in Ca3WO5Cl2 and [WO6]6− in Ca3WO6, is characterized by spectroscopic experiments and ab initio calculations. According to the geometry optimization, W6+ ions form five-fold [WO5]4− square pyramids in Ca3WO5Cl2 because of a large interatomic distance between W6+ and Cl− of 3.266 Å. The analysis of the density of electronic states reveals the ionic character of Cl− ions to the W6+ ions in the Ca3WO5Cl2 lattice, resulting in the observed broad luminescence band peak at 488 nm of the single-crystal Ca3WO5Cl2 sample being assigned to the CT transition in the [WO5]4− square pyramid. Compared with the [WO6]6− octahedron in Ca3WO6, the [WO5]4− square pyramid shows an inconsistent CT energy shift: higher CT absorption and lower luminescence energies. The larger bandgap brings about higher absorption energy due to the structural and compositional features of the orthorhombic Ca3WO5Cl2. The redshifted CT luminescence band and small activation energy for the thermal quenching of the Ca3WO5Cl2 sample are explained, assuming that the CT states of the anisotropic [WO5]4− square pyramid take a larger offset in the configurational coordinate diagram than the [WO6]6− octahedron.

    DOI: 10.1039/d2cp02753d

    Web of Science

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  16. Linear Trimer Molecule Formation by Three-Center-Four-Electron Bonding in a Crystalline Solid RuP 査読有り 国際誌

    Hirai, D; Kojima, K; Katayama, N; Kawamura, M; Nishio-Hamane, D; Hiroi, Z

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   144 巻 ( 39 ) 頁: 17857 - 17864   2022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)   出版者・発行元:Journal of the American Chemical Society  

    Some inorganic solids undergo phase transitions that result in the formation of "molecules"in their crystalline frameworks, which are frequently accompanied by dramatic changes in physical properties; the metal-insulator transition (MIT) in vanadium dioxide, for instance, is accompanied by the formation of dimer molecules with conventional two-center-two-electron bonding. We have discovered the creation of a linear ruthenium trimer with atypical three-center-four-electron bonding in ruthenium monophosphide at its MIT. Our detailed structural investigation and electronic structure calculations reveal that charge transfer from polymerized phosphorous to ruthenium automatically tunes the electron density to precisely four per trimer at the MIT, with all conduction electrons present at high temperatures being trapped by the trimer's molecular orbitals at low temperatures. Our results demonstrate that molecules are essential even in solid crystals, as they impact their electronic properties.

    DOI: 10.1021/jacs.2c06173

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  17. Quadrupole Fluctuation Effect on Magnetic Torque for Hourglass Dirac Loop Chain Metal β-ReO<sub>2</sub> 査読有り

    Uji, S; Terashima, T; Hirai, D; Anbai, T; Hiroi, Z

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   91 巻 ( 8 )   2022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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    Magnetic torque measurements have been performed to investigate the electronic state of the metallic β-phase ReO2 with Dirac nodal lines forming a loop chain. The sinusoidal torque curves as a function of the field angle with a two-fold symmetry are observed in the whole temperature region. The amplitude quadratically increases with field at high temperatures, which is recognized as the conventional Pauli paramagnetic behavior. As temperature decreases, the amplitude steeply increases and the nonlinear magnetization becomes evident especially for the field in the ac plane. The analyses based on Landau theory show that the change of the torque signal is ascribed to electric quadrupole fluctuations. The anisotropic susceptibility due to the quadrupole fluctuations is strongly enhanced toward 0K and 0 T, suggesting quantum critical behavior in the vicinity of a quantum critical point.

    DOI: 10.7566/JPSJ.91.084702

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  18. Crystal structure and superconductivity of NaAlSi<inf>1-x </inf>Ge<inf>x </inf>single crystals 査読有り

    Yamada T., Hirai D., Ikenobe T., Yamane H., Hiroi Z.

    Journal of Physics: Conference Series   2323 巻 ( 1 ) 頁: 012004 - 012004   2022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)   出版者・発行元:Journal of Physics: Conference Series  

    NaAlSi and NaAlGe are nodal-line semimetals with an anti-PbFCl type structure. The former is a superconductor with a transition temperature Tc of 7 K, while the latter does not exhibit superconductivity. We prepared single crystals of solid solution NaAlSi1-x Ge x by the Na-Ga flux method and investigated their crystal structures and superconductivity by X-ray structural analysis and magnetization measurements, respectively. The crystal structure parameters vary continuously with x, while the Tc initially decreases gradually from 6.9 K for x = 0 to 5.6 K for x = 0.33 and then decreases rapidly to below 1.8 K for x = 0.45. This sudden variation in Tc at x ∼ 0.4 may not be explained by the decrease in phonon frequency due to the Ge substitution, but suggests an unusual change in the electronic structure, in spite that the calculated band structures of the end members are almost identical with nearly equal density of states.

    DOI: 10.1088/1742-6596/2323/1/012004

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    その他リンク: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/2323/1/012004/pdf

  19. Pseudogap Formation in the Nodal-Line Semimetal NaAlGe 査読有り

    Yamada, T; Hirai, D; Oguchi, T; Yamane, H; Hiroi, Z

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   91 巻 ( 7 )   2022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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    NaAlSi and NaAlGe are isostructural and isoelectronic semimetals with topological nodal lines close to the Fermi level. Despite having virtually identical electronic structures, NaAlSi exhibits superconductivity below Tc = 6.8 K, whereas NaAlGe does not. We investigate NaAlGe by measuring its electrical resistivity, Hall effect, magnetic susceptibility, and heat capacity using single crystals. It is revealed that NaAlGe is not a simple semimetal but rather has an unusual ground state with a small pseudogap of ~100K close to the Fermi level. We argue that the formation of the pseudogap in NaAlGe is due to an unexpected Fermi surface instability, such as an excitonic instability, as opposed to the electron-phonon instability that leads to the formation of the superconducting gap in NaAlSi.

    DOI: 10.7566/JPSJ.91.074801

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  20. Fermi surface and mass enhancement in the topological nodal-line semimetal NaAlSi 査読有り

    Uji, S; Konoike, T; Hattori, Y; Terashima, T; Oguchi, T; Yamada, T; Hirai, D; Hiroi, Z

    PHYSICAL REVIEW B   105 巻 ( 23 )   2022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)   出版者・発行元:Physical Review B  

    Quantum oscillations in the magnetic torque for the topological nodal-line semimetal NaAlSi with a superconducting transition at Tc=7K have been measured to investigate the Fermi surface. Four oscillation branches, α, β, γ, and δare observed, whose frequency ranges from 40 to 380 T in magnetic fields parallel to the c axis. The results are consistent with the present first-principles band calculations, showing the presence of small Fermi surfaces elongated in the kz direction. We obtain the large mass enhancement factors 2.0 for α and 3.1 for γ, ascribed to many-body effects likely responsible for the superconductivity. A nontrivial Berry phase is obtained for α, arising from the linear dispersion of the energy band.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.105.235103

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    その他リンク: http://harvest.aps.org/v2/journals/articles/10.1103/PhysRevB.105.235103/fulltext

  21. Pyrochlore oxide Hg<sub>2</sub>Os<sub>2</sub>O<sub>7</sub> on verge of metal-insulator boundary 査読有り

    Kataoka, K; Hirai, D; Koda, A; Kadono, R; Honda, T; Hiroi, Z

    JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER   34 巻 ( 13 ) 頁: 135602 - 135602   2022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)   出版者・発行元:Journal of Physics Condensed Matter  

    Semimetallic osmium pyrochlore oxide Cd2Os2O7 undergoes a magnetic transition to an all-in-all-out (AIAO)-type order at 227 K, followed by a crossover to an AIAO insulator at around 210 K. Here, we studied the isostructural and isoelectronic compound Hg2Os2O7 through thermodynamic measurements, muon spin rotation (μSR) spectroscopy and neutron diffraction experiments. A similar magnetic transition, probably to an AIAO-type order, was observed at 88 K, while the resistivity showed a decrease at the transition and remained metallic down to 2 K. Thus, the ground state of Hg2Os2O7 is most likely an AIAO semimetal, which is analogous to the intermediate-temperature state of Cd2Os2O7. Hg2Os2O7 exists on the verge of the metal-insulator boundary on the metal side and provides an excellent platform for studying the electronic instability of 5d electrons with moderate electron correlations and strong spin-orbit interactions.

    DOI: 10.1088/1361-648X/ac4936

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    その他リンク: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-648X/ac4936/pdf

  22. Unusual Resistive Transitions in the Nodal-Line Semimetallic Superconductor NaAlSi 査読有り

    Hirai, D; Ikenobe, T; Yamada, T; Yamane, H; Hiroi, Z

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   91 巻 ( 2 ) 頁: 024702   2022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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    NaAlSi is a quasi-two-dimensional semimetal with superconductivity below Tc = 6.8 K and a band structure characterized by nodal lines near the Fermi level and potential topological surface states. Electrical resistivity measurements on its superconducting transitions in magnetic fields were made using plate-like single crystals. In the magnetic field–temperature phase diagram, we observed a substantial reduction in resistivity in a pre-transitional zone above the bulk superconducting regime only when the magnetic fields were perpendicular to the plane, rather than parallel to it. Significant sample (thickness) dependence, reentrant behavior, and sensitivity to electrode configurations all indicate that a portion of the crystal has an upper critical field greater than the bulk superconductivity in the pre-transitional region. This fractional superconductivity may occur on the side surface of the crystal.

    DOI: 10.7566/JPSJ.91.024702

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  23. Dimer Crystallization Induced by Elemental Substitution in the Honeycomb Lattice of Ru<sub>1-<i>x</i></sub>Os<i><sub>x</sub></i>Cl<sub>3</sub> 査読有り

    Kataoka, K; Wulferding, D; Yajima, T; Nishio-Hamane, D; Hirai, D; Lee, S; Choi, KY; Hiroi, Z

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   91 巻 ( 1 )   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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    Substitution effects of Os for Ru in α-RuCl3 are investigated in a wide composition range of 0 ≤ x ≤ 0.67 in Ru1-x-OsxCl3by X-ray and electron diffraction, magnetic susceptibility, heat capacity, and Raman spectroscopy measurements. Apart from the Kitaev physics with antiferromagnetic interactions increasing with x, a rich phase diagram is obtained, which includes an antiferromagnetic long-range order below 12K for x ≤ 0.15, a dome-shaped spin-singlet dimer phase below 130K for 0.15 ≤ x ≤ 0.40, and a magnetic short-range order for x > 0.40. A dimerization as similarly observed in α-RuCl3under high pressure occurs in the spin-singlet phase. It is suggested that Ru-Os pairs in the solid solutions tend to form dimers with short bonds and trigger the first-order transition in the presence of pseudo-threefold rotational symmetry for dimerization around a substituted Os atom only at low substitutions. This is a rare example of molecular orbital crystallization induced by elemental substitution in a highly disordered system. The short-range order at high substitutions may be related to a random-singlet state stabilized by bond disorder in the honeycomb net.

    DOI: 10.7566/JPSJ.91.014801

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  24. Interplay between Quadrupolar and Magnetic Interactions in 5<i>d</i>1 Double Perovskite Ba<sub>2</sub>MgReO<sub>6</sub> under Pressure 査読有り

    Arima, H; Oshita, Y; Hirai, D; Hiroi, Z; Matsubayashi, K

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   91 巻 ( 1 )   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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    We measured the electrical resistivity, AC magnetic susceptibility, and specific heat of the cubic double perovskite Ba2MgReO6 under pressure. The application of pressure leads to a gradual increase in the transition temperature to the canted antiferromagnetic order, while the quadrupolar order is suppressed above ~5 GPa, at which a collinear antiferromagnetic state appears. The obtained unit cell volume-temperature phase diagram for the compound as well as the related compounds suggests that Ba2MgReO6 exists near the phase boundary between the noncollinear and the collinear antiferromagnetic order with multipole decrees of freedom.

    DOI: 10.7566/JPSJ.91.013702

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  25. Electronic states of metallic electric toroidal quadrupole order in Cd<sub>2</sub>Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub> determined by combining quantum oscillations and electronic structure calculations 査読有り

    Hirose, HT; Terashima, T; Hirai, D; Matsubayashi, Y; Kikugawa, N; Graf, D; Sugii, K; Sugiura, S; Hiroi, Z; Uji, S

    PHYSICAL REVIEW B   105 巻 ( 3 )   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)   出版者・発行元:Physical Review B  

    Pyrochlore oxide Cd2Re2O7 exhibits successive structural transitions upon cooling that break its inversion symmetry. The low-temperature noncentrosymmetric metallic phases are believed to be some odd-parity multipole ordered states that are associated with a Fermi-liquid instability due to the strong spin-orbit interaction (SOI) and electronic correlation. However, their microscopic ordering pictures and the driving force of the phase transitions are still unclear. We determined the electronic structure of the lowest temperature phase of Cd2Re2O7 by combining quantum oscillation measurements with electronic structure calculations. The observed Fermi surfaces were well reproduced based on the optimized crystal structure, and we demonstrated the strong influence of the antisymmetric SOI. From the mass enhancement factor, we elucidated the strongly correlated nature of the electronic states. In addition, we visualized the microscopic picture of the 3z2-r2-type metallic electric-toroidal-quadrupole (ETQ) order characterized by the Re-O bond order. These results corroborate that the metallic ETQ order is driven by a Fermi-liquid instability associated with the strong SOI and electronic correlation, as has been theoretically proposed. Our results provide the basis for exploring unconventional phenomena expected in the metallic ETQ order.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.105.035116

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  26. Phase transition in the 5<i>d</i><SUP>1</SUP> double perovskite Ba<sub>2</sub>CaReO<sub>6</sub> induced by high magnetic field 査読有り

    Ishikawa, H; Hirai, D; Ikeda, A; Gen, M; Yajima, T; Matsuo, A; Matsuda, YH; Hiroi, Z; Kindo, K

    PHYSICAL REVIEW B   104 巻 ( 17 )   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)   出版者・発行元:Physical Review B  

    Magnetic properties of an antiferromagnetic double perovskite oxide Ba2CaReO6, where Re6+ (5d1) ions with large spin-orbit coupling are arranged on the face-centered-cubic lattice, are investigated using pulsed high magnetic field up to 66 T. Magnetization and magnetostriction measurements have revealed a magnetic field-induced phase transition at around 50 T. The phase transition accompanies a jump of magnetization and longitudinal magnetostriction of approximately 2×10-4 with the change of power-law behavior, indicating sizable coupling between the electronic degrees of freedom and the lattice. The high-field phase exhibits a magnetic moment approximately 0.2 μB, which is close to the values observed in 5d1 double perovskite oxides with noncollinear magnetic structure. We argue that Ba2CaReO6 is an antiferromagnet that sits close to the phase boundary between the collinear and noncollinear phases, providing the target material for investigating the interplay between spin-orbital entangled electrons and magnetic field.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.104.174422

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    その他リンク: http://harvest.aps.org/v2/journals/articles/10.1103/PhysRevB.104.174422/fulltext

  27. 見る方向や光の偏光によって三色に変化する物質――特異な物性を示す複合アニオン化合物 査読有り

    平井 大悟郎, 廣井 善二

    日本物理学会誌   76 巻 ( 10 ) 頁: 658 - 662   2021年10月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    <p>物質が色をもつ理由には様々なものがある.例えば,光の波長程度の構造に由来する構造色や伝導電子によってもたらされる金属特有の光沢などがある.なかでも,宝石は様々な色で人類を魅了してきた.しかし実は,宝石として知られる無機結晶の多くは典型元素だけを主成分とし,純粋なものは無色透明である.様々な色は,微量に混じった遷移金属元素によりもたらされている.例えば,無色透明なアルミニウム酸化物のコランダムに,およそ1%以下のクロムが混じると赤い色のルビーとなり,鉄やチタンが混じると青いサファイアとなる.結晶中では遷移金属イオンの<i>d</i>軌道が分裂し,その分裂幅に対応したエネルギーをもつ光,つまり特定の色が吸収される.そして吸収された色の補色が,私たちの見ている宝石の色となる.<i>d</i>軌道の分裂幅や吸収の強さは,遷移金属イオンの周りの陰イオン(アニオン)の配置やその対称性に強く依存する.このため,同じクロムが入っていても,コランダムでは赤色のルビーに,緑柱石では緑色のエメラルドとなる.</p><p>ほとんどの宝石の色は1色だけだが,最近我々が合成した複合アニオン化合物Ca<sub>3</sub>ReO<sub>5</sub>Cl<sub>2</sub>は,ある方向から結晶を見ると茶色であり,それと垂直な方向から見ると緑色に見えるというユニークな光学特性を示す.さらに,入射光の偏光を結晶軸<i>a</i>,<i>b</i>,<i>c</i>と平行にすると,それぞれ緑,赤,黄の3色に変化する.見る方向や入射光の偏光によって色が変化する光学特性は「多色性」とよばれ古くから知られているが,Ca<sub>3</sub>ReO<sub>5</sub>Cl<sub>2</sub>のような劇的な色の変化を示す物質は非常に珍しい.</p><p>Ca<sub>3</sub>ReO<sub>5</sub>Cl<sub>2</sub>の場合も,遷移金属元素であるRe(レニウム)の<i>d</i>軌道の分裂幅に対応した光が吸収され色がつく.特徴的なのは,入射光の偏光状態に応じて吸収される光のエネルギーが変化するという点である.この性質は,レニウムを二種類のアニオン,酸素と塩素が取り囲んでいるために生じることを私たちは明らかにした.</p><p>酸化物のように1種類しかアニオンを含まない物質では,ほとんどの場合<i>d</i>軌道は2つの準位にしか分裂しないので,1つのエネルギーの光しか吸収せず1色となる.Ca<sub>3</sub>ReO<sub>5</sub>Cl<sub>2</sub>では,2種類のアニオンが作る複雑な結晶場によってレニウムの<i>d</i>軌道は5つのばらばらなエネルギー準位に分裂し,様々なエネルギーの光を吸収できるようになる.さらに,<i>d</i>軌道と偏光の対称性の関係によって,光による電子励起が許される軌道が異なるため,光の偏光に応じて色が変わる.Ca<sub>3</sub>ReO<sub>5</sub>Cl<sub>2</sub>の多色性を生む電子状態の特徴は,複数のアニオンが陽イオンに配位する「複合アニオン化合物」では普遍的に見られるものである.</p><p>このように複合アニオン化合物では,1種類しかアニオンを含まない物質では実現が難しい,もしくは不可能な物性を実現できることがある.最近,複合アニオン化合物の物質開発が盛んに行われており,今後,ユニークな電子状態に起因した特異な物性のさらなる発見が期待される.</p>

    DOI: 10.11316/butsuri.76.10_658

    CiNii Research

  28. Extremely Large Magnetoresistance in the Hourglass Dirac Loop Chain Metal β-ReO<sub>2</sub> 査読有り

    Hirai, D; Anbai, T; Uji, S; Oguchi, T; Hiroi, Z

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   90 巻 ( 9 )   2021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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    The transport and thermodynamic properties of β-ReO2 crystallizing in a nonsymmorphic structure were studied using high-quality single crystals. An extremely large magnetoresistance (XMR) of 22,000% was observed in a transverse magnetic field of 10 T at 2 K. However, unlike other topological semimetals that show XMR, β-ReO2 has a high electron carrier density of 1 × 1022 cm−3, as determined by Hall effect measurements and large Fermi surfaces in the electronic structure. In addition, a small Fermi surface with a small effective mass was evidenced by de Haas-van Alphen oscillation measurements. Previous band structure calculations [Wang, et al., Nat. Commun. 8, 1844 (2017)] revealed the existence of two types of loops made of Dirac points of hourglass-shaped dispersions that are connected to each other by a point to form a string of alternating loops, called a Dirac loop chain (DLC), which are protected by multiple glide symmetries. Our first-principles calculations revealed the complex Fermi surfaces, the smallest of which corresponds to the observed small Fermi surface, which is located near the DLC. The XMR of β-ReO2 is attributed to the small Fermi surface, which is likely caused by the DLC.

    DOI: 10.7566/JPSJ.90.094708

    Web of Science

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  29. Organic Solvent-Free Process for the Rapid Fabrication of Nickel Ferrite-Reduced Graphene Oxide as a Magnetic Nanosorbent Using Supercritical Water 査読有り

    Sawai, O; Zhou, XY; Yoko, A; Hirai, D; Nunoura, T

    INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH   60 巻 ( 27 ) 頁: 9897 - 9905   2021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)   出版者・発行元:Industrial and Engineering Chemistry Research  

    In this study, an organic solvent-free process for the rapid fabrication of nickel ferrite anchored on reduced graphene oxide (rGONF) was developed using supercritical water. The rGONF was synthesized from metal nitrates, graphene oxide (GO), and water using a lab-scale batch reactor at 673 K and 30 MPa. The organic solvent was eliminated from the entire process to prevent chemicals from remaining in the as-synthesized magnetic nanosorbents for the sake of future use. Characterization by X-ray powder diffraction, transmission electron microscopy with energy-dispersive X-ray spectroscopy, and Fourier transform infrared spectroscopy has clearly shown the in situ formation of uniform and highly crystalline nickel ferrite nanoparticles on the surface of rGO. Magnetic properties of the as-synthesized rGONF determined using a magnetic property measurement system have shown desirable magnetic features to serve as an adsorbent in practical water-treatment applications. Furthermore, characterization results have implied the completion of the synthetic process within 15 min, extremely faster than the conventional methods. The effects of reaction conditions such as the temperature, reaction time, GO loading, and Ni/Fe molar ratio on anchored NiFe2O4 nanoparticles are also reported herein. The results have suggested that nucleation with a low Ni/Fe molar ratio followed by Ni ion uptake will result in particle growth and crystallization of NiFe2O4 at GO surfaces.

    DOI: 10.1021/acs.iecr.1c01424

    Web of Science

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  30. Successive Continuous Phase Transitions in Spin-Orbit Coupled Metal Cd<sub>2</sub>Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub> 査読有り

    Uji, S; Hirose, HT; Terashima, T; Matsubayashi, Y; Hirai, D; Hiroi, Z; Hasegawa, T

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   90 巻 ( 6 )   2021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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    A spin–orbit coupled metal Cd2Re2O7 is known to show two structural phase transitions at Ts1 ≈ 200 K and Ts2 ≈ 115 K, which are likely of an electronic origin. The magnetic torque curves have been measured as a function of the field angle near Ts2, which are decomposed into two terms, major twofold and minor fourfold symmetry terms. A steep but continuous change of the twofold term, associated with no significant hysteresis, is found below Ts2. The result shows a second order transition at Ts2 although it is prohibited from the view point of the crystal symmetry. The torque curve analyses propose possible successive transitions and point group symmetries below Ts2, which include an inverse symmetry breaking, a transition from a low to high symmetry phase with decreasing temperature.

    DOI: 10.7566/JPSJ.90.064714

    Web of Science

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  31. Possible quadrupole order in tetragonal Ba<sub>2</sub>CdReO<sub>6</sub> and chemical trend in the ground states of 5<i>d</i><SUP>1</SUP> double perovskites 査読有り

    Hirai, D; Hiroi, Z

    JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER   33 巻 ( 13 ) 頁: 135603 - 135603   2021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)   出版者・発行元:Journal of Physics Condensed Matter  

    The synthesis and physical properties of the double perovskite (DP) compound Ba2CdReO6 with the 5d1 electronic configuration are reported. Three successive phases originating from a spin–orbit-entangled Jeff = 3/2 state, confirmed by a reduced effective magnetic moment of 0.72 μB, were observed upon cooling. X-ray diffraction measurements revealed a structural transition from a high-temperature cubic structure to a low-temperature tetragonal structure at Ts = 170 K, below which the Jeff = 3/2 state was preserved. Magnetization, heat capacity, and thermal expansion measurements showed two more electronic transitions to a possible quadrupole ordered state at Tq = 25 K and an antiferromagnetic order of dipoles with a ferromagnetic moment of ∼0.2 μB at Tm = 12 K. These properties were compared with those of the DP’s sister compounds Ba2BReO6 (B = Mg, Zn, and Ca) and the chemical trend is discussed in terms of the mean-field theory for spin–orbit-coupled 5d electrons (2010 Chen et al Phys. Rev. B 82 174440). The DP Ba2BReO6 compounds provide a unique opportunity for a systematic investigation of symmetry breaking in the presence of multipolar degrees of freedom.

    DOI: 10.1088/1361-648X/abda79

    Web of Science

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    PubMed

  32. Superconductivity in the Topological Nodal-line Semimetal NaAISi 査読有り

    Yamada, T; Hirai, D; Yamane, H; Hiroi, Z

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   90 巻 ( 3 ) 頁: 034710 - 034710   2021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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    NaAlSi is an sp electron superconductor crystallizing in a layered structure of the anti-PbFCl type with a relatively high transition temperature Tc of ~7 K. Recent electronic state calculations revealed the presence of topological nodal lines in the semimetallic band structure, which attracted much attention owing to the superconductivity. However, experimental investigation remained limited because of the lack of single crystals. Here, we successfully prepared single crystals of NaAlSi by a Na-Ga flux method and characterized their superconducting and normal-state properties through electrical resistivity, magnetization, and heat capacity measurements. A sharp superconducting transition with a Tc of 6.8K is clearly observed, and heat capacity data suggest an anisotropic superconducting gap. Surprisingly, despite the sp electron system, the normal state is governed by the electron correlations, which is indicated by a T2 resistivity and a Wilson ratio of 2.0. The origin of the electron correlation may be related to the orthogonal saddle-shaped Fermi surfaces derived from the Si px and py states, which intersect with the light Al s bands to form the nodal lines near the Fermi level. These results strongly suggest that the superconductivity of NaAlSi is not caused by a simple phonon mechanism but involves a certain unconventional aspect, although its relevance to the nodal lines is unclear.

    DOI: 10.7566/JPSJ.90.034710

    Web of Science

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  33. STMによるラインノード半金属NaAlSiの超伝導状態測定 査読有り

    土師 将裕, 佐藤 優大, 山田 高広, 山根 久典, 平井 大悟郎, 広井 善二, 長谷川 幸雄

    日本表面真空学会学術講演会要旨集   2021 巻 ( 0 ) 頁: 1Ca06   2021年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:公益社団法人 日本表面真空学会  

    <p>伝導帯と価電子帯がブリルアンゾーンの線上で交差するギャップレスな電子系はラインノード半金属と呼ばれ、新たなトポロジカル状態として注目を集めている。近年、NaAlSiはラインノード半金属であり、さらに7 Kと比較的高い温度で超伝導転移を示すことが示された。そこで本講演では、NaAlSiで実現している電子状態を明らかにするため極低温走査トンネル顕微鏡測定を行った結果について報告する。</p>

    DOI: 10.14886/jvss.2021.0_1ca06

    CiNii Research

  34. Domain Control by Adjusting Anisotropic Stress in Pyrochlore Oxide Cd<sub>2</sub>Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub> 査読有り

    Tajima, S; Hirai, D; Kinoshita, Y; Tokunaga, M; Akiba, K; Kobayashi, TC; Hirose, HT; Hiroi, Z

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   89 巻 ( 11 )   2020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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    The 5d pyrochlore oxide Cd2Re2O7 exhibits successive phase transitions from a cubic pyrochlore structure (phase I) to a tetragonal structure without inversion symmetry below Ts1 of ∼200 K (phase II) and further to another noncentrosymmetric tetragonal structure below Ts2 of ∼120 K (phase III). The two low-temperature phases may be characterized by odd-parity multipolar orders induced by the Fermi liquid instability of the spin-orbit-coupled metal. To control the tetragonal domains generated by the transitions and to obtain a single-domain crystal for the measurements of anisotropic properties, we prepared single crystals with the (001) surface and applied biaxial and uniaxial stresses along the plane. Polarizing optical microscopy observations revealed that inducing a small strain of approximately 0.05% could flip the twin domains ferroelastically in a reversible fashion at low temperatures, which evidences that the tetragonal deformation switches at Ts2 between c > a for phase II and c < a for phase III. Resistivity measurements using single-domain crystals under uniaxial stress showed that the anisotropy was maximum at around Ts2 and turned over across Ts2: resistivity along the c axis is larger (smaller) than that along the a axis by ∼25% for phase II (III) at around Ts2. These large anisotropies probably originate from spin-dependent scattering in the spin-split Fermi surfaces of the cluster electric toroidal quadrupolar phases of Cd2Re2O7.

    DOI: 10.7566/JPSJ.89.114711

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  35. Kitaev Spin Liquid Candidate Os<i><sub>x</sub></i>Cl<sub>3</sub> Comprised of Honeycomb Nano-Domains 査読有り

    Kataoka, K; Hirai, D; Yajima, T; Nishio-Hamane, D; Ishii, R; Choi, KY; Wulferding, D; Lemmens, P; Kittaka, S; Sakakibara, T; Ishikawa, H; Matsuo, A; Kindo, K; Hiroi, Z

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   89 巻 ( 11 ) 頁: 114709 - 114709   2020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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    An osmium chloride with the chemical formula of OsxCl3 (x = 0.81) was synthesized and its crystal structure and thermodynamic properties were investigated. OsxCl3 crystallizes in a layered CdCl2-type structure with the triangular lattice partially occupied by Os ions on average. However, on microscopic length scales, the triangular lattice is composed of nano-domains with a honeycomb arrangement of Os ions, as observed by electron microscopy and Raman scattering experiments. Magnetization and heat capacity measurements revealed an absence of magnetic long-range order down to 0.08 K, while a broad peak in heat capacity at 0.15K may indicate a short-range order in the local honeycomb lattice. OsxCl3 may exhibit certain aspects of the Kitaev spin liquid that are expected for a perfect honeycomb lattice of osmium trichloride.

    DOI: 10.7566/JPSJ.89.114709

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  36. Bound spinon excitations in the spin-1/2 anisotropic triangular antiferromagnet Ca<sub>3</sub>ReO<sub>5</sub>Cl<sub>2</sub> 査読有り

    Nawa, K; Hirai, D; Kofu, M; Nakajima, K; Murasaki, R; Kogane, S; Kimata, M; Nojiri, H; Hiroi, Z; Sato, TJ

    PHYSICAL REVIEW RESEARCH   2 巻 ( 4 )   2020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)   出版者・発行元:Physical Review Research  

    The spin excitations of the S=1/2 anisotropic triangular antiferromagnet Ca3ReO5Cl2 were investigated by inelastic neutron-scattering experiments. The spin excitation spectrum exhibits sharp dispersive modes in addition to a spinonlike continuum. The sharp modes exhibit large and small dispersions along the intrachain (K) and interchain directions (L), respectively, reflecting a one-dimensional character modified by interchain interactions. The dispersion intensity along the interchain direction is enhanced at the wave vectors around (K, L)=(0.25,±1.0) and (0.75, 0.0) (in reciprocal lattice units, r.l.u.). This enhancement is well explained by the formation of bound spinon pairs. These features are reminiscent of the spin excitations observed in the prototypical compound Cs2CuCl4 [Coldea, Phys. Rev. Lett. 86, 1335 (2001)10.1103/PhysRevLett.86.1335; Phys. Rev. B 68, 134424 (2003)10.1103/PhysRevB.68.134424]. The consistency with the simulated spectrum based on the random-phase approximation is better for Ca3ReO5Cl2 than for Cs2CuCl4, indicating that the spin system in the former remains closer to a Tomonaga-Luttinger liquidlike disordered state. In addition, the low-energy modes exhibit a wave-vector shift along the ±K direction, suggesting that uniform intrachain Dzyaloshinskii-Moriya interactions are more relevant in Ca3ReO5Cl2.

    DOI: 10.1103/PhysRevResearch.2.043121

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    その他リンク: http://harvest.aps.org/v2/journals/articles/10.1103/PhysRevResearch.2.043121/fulltext

  37. Anomalous changes of electric quadrupole order at low temperatures in the spin-orbit coupled metal Cd<sub>2</sub>Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub> 査読有り

    Uji, S; Sugiura, S; Hirose, HT; Terashima, T; Matsubayashi, Y; Hirai, D; Hiroi, Z; Hasegawa, T

    PHYSICAL REVIEW B   102 巻 ( 15 )   2020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)   出版者・発行元:Physical Review B  

    Magnetic torque measurements in the spin-orbit coupled metal Cd2Re2O7 have been performed to investigate unique multipole orders associated with inversion symmetry breaking. The torque curves as a function of field angle are decomposed into two terms, a fourfold symmetry term (τ4â H4), corresponding to an electric quadrupole order, and a twofold symmetry term (τ2â H2), likely corresponding to an electric toroidal quadrupole order at low temperatures. Below 20 K, a strong enhancement of the fourfold symmetry term following a large phase change is observed toward the superconducting transition whereas no such behavior is evident in the twofold symmetry term. The results show anomalous changes of the electric quadrupole order at the low temperatures.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.102.155131

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  38. Spin-orbit-coupled metal candidate PbRe<sub>2</sub>O<sub>6</sub> 査読有り

    Tajima, S; Hirai, D; Yajima, T; Nishio-Hamane, D; Matsubayashi, Y; Hiroi, Z

    JOURNAL OF SOLID STATE CHEMISTRY   288 巻   2020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)   出版者・発行元:Journal of Solid State Chemistry  

    We study the lead rhenium oxide PbRe2O6 as a candidate spin–orbit-coupled metal (SOCM), which has attracted much attention as a testing ground for studying unconventional Fermi liquid instability associated with a large spin–orbit interaction. The compound comprises a stack of modulated honeycomb lattices made of Re5+ (5d2) ions in a centrosymmetric R–3m structure at room temperature. Resistivity, magnetic susceptibility, and heat capacity measurements using single crystals reveal two successive first-order phase transitions at Ts1 ​= ​265 ​K and Ts2 ​= ​123 ​K. At Ts1, the magnetic susceptibility is enormously reduced and a structural transition to a monoclinic structure takes place, while relatively small changes are observed at Ts2. Surprisingly, PbRe2O6 bears a close resemblance to another SOCM candidate Cd2Re2O7 despite crucial differences in the crystal structure and probably in the electronic structure, suggesting that PbRe2O6 is an SOCM.

    DOI: 10.1016/j.jssc.2020.121359

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  39. Anisotropic Triangular Lattice Realized in Rhenium Oxychlorides A<sub>3</sub>ReO<sub>5</sub>Cl<sub>2</sub> (A = Ba, Sr) 査読有り

    Hirai, D; Yajima, T; Nawa, K; Kawamura, M; Hiroi, Z

    INORGANIC CHEMISTRY   59 巻 ( 14 ) 頁: 10025 - 10033   2020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)   出版者・発行元:Inorganic Chemistry  

    We report the synthesis, crystal structure, and magnetic properties of the two new quantum antiferromagnets A3ReO5Cl2 (A = Sr, Ba). The crystal structure is isostructural with the mineral pinalite Pb3WO5Cl2, in which the Re6+ ion is square pyramidally coordinated by five oxide atoms and forms an anisotropic triangular lattice (ATL) made of S = 1/2 spins. The magnetic interactions J and J′ in the ATL are estimated from magnetic susceptibilities to be 19.5 (44.9) and 9.2 (19.3) K, respectively, with J′/J = 0.47 (0.43) for A = Ba (Sr). For each compound, the heat capacity at low temperatures shows a large T-linear component with no signature of long-range magnetic order above 2 K, which suggests a gapless spin liquid state of one-dimensional character of the J chains in spite of the significantly large J′ couplings. This is a consequence of one-dimensionalization by geometrical frustration in the ATL magnet; a similar phenomenon has been observed in two compounds with slightly smaller J′/J values: Cs2CuCl4 (J′/J = 0.3) and the related compound Ca3ReO5Cl2 (0.32). Our findings demonstrate that 5d mixed-anion compounds provide a unique opportunity to explore novel quantum magnetism.

    DOI: 10.1021/acs.inorgchem.0c01187

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    PubMed

  40. Antiferromagnetic long-range order in the 5<i>d</i><SUP>1</SUP> double-perovskite Sr<sub>2</sub>MgReO<sub>6</sub> 査読有り

    Gao, S; Hirai, D; Sagayama, H; Ohsumi, H; Hiroi, Z; Arima, T

    PHYSICAL REVIEW B   101 巻 ( 22 )   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)   出版者・発行元:Physical Review B  

    The double-perovskite A2BB′O6 with heavy transition metal ions on the ordered B′ sites is an important family of compounds to study the interplay between electron correlation and spin-orbit coupling. Here we prepared high-quality Sr2MgReO6 powder and single-crystal samples and performed nonresonant and resonant synchrotron X-ray diffraction experiments to investigate its magnetic ground state. By combining the magnetic susceptibility and heat capacity measurements, we conclude that Sr2MgReO6 exhibits a layered antiferromagnetic order at temperatures below ∼55 K with a propagation vector q=(001), which contrasts the previously suspected spin-glass state. Our works clarify the magnetic order in Sr2MgReO6 and demonstrate it as a candidate system to look for magnetic octupolar orders and exotic spin dynamics.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.101.220412

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  41. Detection of multipolar orders in the spin-orbit-coupled 5<i>d</i> Mott insulator Ba<sub>2</sub>MgReO<sub>6</sub> 査読有り 国際共著 国際誌

    Hirai, D; Sagayama, H; Gao, S; Ohsumi, H; Chen, G; Arima, TH; Hiroi, Z

    PHYSICAL REVIEW RESEARCH   2 巻 ( 2 )   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)   出版者・発行元:Physical Review Research  

    Synchrotron x-ray-diffraction measurements on single crystals of the double perovskite Ba2MgReO6 with 5d1 electronic configurations reveal the successive phase transitions from a disordered state to a quadrupolar order at Tq=33K, and then, to a dipolar ordered state at Tm=18K. The magnetic reflections observed below Tm are indexed to a propagation vector with k=[001], indicating a canted antiferromagnetic order. The very small deformation of ReO6 octahedra observed below Tq demonstrates that the quadrupolar order is composed of antiferroically arranged Qx2-y2 and ferroically arranged Q3z2-r2 moments. These observations are consistent with the mean-field theory for spin-orbit-entangled electrons. Our findings are a significant step towards understanding the intriguing physics of multipoles realized by spin-orbit-entangled 5d electrons.

    DOI: 10.1103/PhysRevResearch.2.022063

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  42. Coexistence of odd-parity and even-parity order parameters in the multipole order phase of the spin-orbit coupled metal Cd<sub>2</sub>Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub> 査読有り

    Matsubayashi, Y; Sugii, K; Hirai, D; Hiroi, Z; Hasegawa, T; Sugiura, S; Hirose, HT; Terashima, T; Uji, S

    PHYSICAL REVIEW B   101 巻 ( 20 )   2020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)   出版者・発行元:Physical Review B  

    Magnetic torque measurements have been performed to investigate the phase transitions of the metallic pyrochlore compound Cd2Re2O7, in which a spin-orbit (SO) interaction leads to unique multipole orders associated with an inversion symmetry breaking. We find that the magnetic torque signals with a fourfold symmetry (τ4- H4) as well as a twofold symmetry (τ2- H2) are significantly enhanced at low temperatures below a structural phase transition temperature (∼200 K). The analyses of the torque curve symmetries show that the τ4 term arises from an even-parity order parameter (OP) with the irreducible representation Eg, whereas the τ2 term from an odd-parity OP with Eu, T1u or T2u. The parity mixing of the primary OPs shows a peculiar phase transition in the SO coupled Cd2Re2O7. The coexistence of the two OPs provides important insights into the origin of the multipole orders induced by the SO interaction.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.101.205133

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  43. Variation in Superconducting Symmetry Against Pressure on Noncentrosymmetric Superconductor Cd<sub>2</sub>Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub> Revealed by <SUP>185/187</SUP>Re Nuclear Quadrupole Resonance 査読有り

    Kitagawa, S; Ishida, K; Kobayashi, TC; Matsubayashi, Y; Hirai, D; Hiroi, Z

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   89 巻 ( 5 )   2020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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    We performed 185=187Re nuclear quadrupole resonance (NQR) measurements under pressure to investigate the superconducting properties of noncentrosymmetric superconductor Cd2Re2O7 under various crystal structures. The pressure dependence of superconducting transition temperature Tc determined through ac susceptibility measurements is consistent with the results of previous resistivity measurements [Kobayashi et al., J. Phys. Soc. Jpn. 80, 023715 (2011)]. Below 2.2 GPa, in the nuclear spin–lattice relaxation rate 1=T1, a clear coherence peak was observed just below Tc, indicating conventional s-wave superconductivity. In contrast, the coherence peak disappears at 3.1 GPa, suggesting a change in superconducting symmetry to the p-wave dominant state against pressure.

    DOI: 10.7566/JPSJ.89.053701

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  44. Observation of metal to nonmagnetic insulator transition in polycrystalline RuP by photoemission spectroscopy 査読有り

    Ootsuki, D; Sawada, K; Goto, H; Hirai, D; Shibata, D; Kawamoto, M; Yasui, A; Ikenaga, E; Arita, M; Namatame, H; Taniguchi, M; Toriyama, T; Konishi, T; Ohta, Y; Saini, NL; Yoshida, T; Mizokawa, T; Takagi, H

    PHYSICAL REVIEW B   101 巻 ( 16 )   2020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)   出版者・発行元:Physical Review B  

    We investigate the metal to nonmagnetic insulator (MI) transition of MnP-type Ru pnictide RuP using hard x-ray and ultraviolet photoemission spectroscopies. The spectral weight at EF is suppressed below the MI transition temperature TMI, while there is no appreciable change across the pseudogap temperature TPG. The estimated energy scale of the gap is ∼110 meV, which is in good correspondence to the spin gap opening observed in the previous NMR study. According to the band structure calculation, the density of states at EF mainly originates from narrow bands of the Ru 4dxy orbitals. Our results suggest that the fourfold-degenerate Ru 4dxy orbitals are deeply related to the MI transition. Based on the photoemission results and the band structure calculation, we argue the possible origin of the MI transition for polycrystalline RuP.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.101.165113

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    その他リンク: http://harvest.aps.org/v2/journals/articles/10.1103/PhysRevB.101.165113/fulltext

  45. Structure analysis and electrical resistivity of the high- and low-temperature phases of NaPd<sub>3</sub>Ge<sub>2</sub> single crystal 査読有り

    Yamada, T; Aiba, K; Hirai, D; Hiroi, Z; Yamane, H

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   59 巻 ( SF ) 頁: SFFC03 - SFFC03   2020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)   出版者・発行元:Japanese Journal of Applied Physics  

    Rod-shaped single crystals of NaPd3Ge2 with a length of ∼1 mm were grown using the self-flux method. The electrical resistivity exhibits a metal-like temperature dependence with a kink at 115 K, which is due to a structural phase transition not observed in the previous study using polycrystalline samples. The higherature phase of NaPd3Ge2 crystallizes in an orthorhombic structure of the space group Imma, while the lowerature phase is isostructural to NaPd3Si2 (space group: Imm2) as determined by the single-crystal X-ray diffraction analyses at 90 K. The density of states and total energies obtained by the density functional theory calculations reveal that both phases are metallic, and the lowerature structure is more stable.

    DOI: 10.7567/1347-4065/ab65ab

    Web of Science

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  46. Na<sub>3</sub>Pt<sub>10</sub>Si<sub>5</sub>: A Non-Centrosymmetric Superconductor Having Rattling Na Atoms in the Tunnel Framework Structure 査読有り

    Yamada, T; Hirai, D; Hiroi, Z; Yamane, H

    INORGANIC CHEMISTRY   58 巻 ( 19 ) 頁: 12911 - 12917   2019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)   出版者・発行元:Inorganic Chemistry  

    Single crystals of a novel Na-Pt-Si ternary compound, Na3Pt10Si5, were synthesized by heating the constituent elements at 1423 K. It crystallizes in a non-centrosymmetric trigonal structure of space group R32 (Z = 3) with lattice constants of a = 10.1536(3) Å and c = 10.1539(3) Å at 300 K. The structure consists of a three-dimensional framework made of Pt and Si atoms, and the Na atoms are contained in the tunnels of the framework. The large magnitude and the temperature dependence of the atomic displacement parameter of the Na site reveal a large thermal vibration indicative of a "rattling" motion of Na atoms in the oversized tunnel. The electronic structure calculations explain the observed metallic properties on the basis of the covalent bonds between the Pt and Si atoms in the framework and the ionic bonding of the Na atoms to the framework. A type II superconductivity with a transition temperature of 2.9 K and an upper critical field of 2.5 kOe are observed for a polycrystalline sintered bulk sample of Na3Pt10Si5 prepared by heating at 1353 K in Na vapor. Heat capacity measurements reveal a strong coupling superconductivity that is probably caused by an electron-phonon interaction enhanced by the rattling motion of the Na atoms.

    DOI: 10.1021/acs.inorgchem.9b01869

    Web of Science

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    PubMed

  47. Successive Symmetry Breaking in a <i>J</i><sub>eff</sub>=3/2 Quartet in the Spin-Orbit Coupled Insulator Ba<sub>2</sub>MgReO<sub>6</sub> 査読有り

    Hirai, D; Hiroi, Z

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   88 巻 ( 6 )   2019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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    We report on the cubic double perovskite Ba2MgReO6 containing Re6+ ions with the 5d1 electron configuration. Resistivity, magnetization, and heat capacity measurements using single crystals show that the compound is a Mott insulator with a magnetic transition at Tm = 18 K, which is accompanied by a weak ferromagnetic moment with [110] anisotropy. Another transition is observed at Tq = 33 K in the heat capacity, where the inverse of magnetic susceptibility changes its slope, indicating a substantial change in the electronic state. The significance of spin–orbit coupling is revealed by the reduced effective magnetic moment of ∼0.68μB at high temperatures above Tq and the total electronic entropy close to R ln 4. These features indicate that Ba2MgReO6 is a spin–orbit coupled Mott insulator possessing a Jeff = 3=2 quartet state, which exhibits quadrupolar and dipolar orders at Tq and Tm, respectively.

    DOI: 10.7566/JPSJ.88.064712

    Web of Science

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  48. Weak Anisotropic Lithium-Ion Conductivity in Single Crystals of Li<sub>10</sub>GeP<sub>2</sub>S<sub>12</sub> 査読有り

    Iwasaki, R; Hori, S; Kanno, R; Yajima, T; Hirai, D; Kato, Y; Hiroi, Z

    CHEMISTRY OF MATERIALS   31 巻 ( 10 ) 頁: 3694 - 3699   2019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)   出版者・発行元:Chemistry of Materials  

    Single crystals of the lithium-ion conductor Li10GeP2S12 have been successfully grown by the self-flux method and are studied by means of X-ray diffraction and impedance spectroscopy. The weak anisotropic ionic conductivity is observed to be 27 and 7 mS cm-1 in the [001] and [110] directions, respectively, at room temperature. Markedly, however, the activation energies are nearly equal, approximately 0.3 eV, in the two directions, which means that common diffusion paths along [110] dominate the long-range diffusion in Li10GeP2S12.

    DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b00420

    Web of Science

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  49. One-dimensionalization by Geometrical Frustration in the Anisotropic Triangular Lattice of the 5<i>d</i> Quantum Antiferromagnet Ca<sub>3</sub>ReO<sub>5</sub>Cl<sub>2</sub> 査読有り

    Hirai, D; Nawa, K; Kawamura, M; Misawa, T; Hiroi, Z

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   88 巻 ( 4 ) 頁: 044708 - 044708   2019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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    We report on the emergence of antiferromagnetic spin chains from two-dimensionally aligned spins on the anisotropic triangular lattice (ATL) in the insulating calcium rhenium oxychloride Ca3ReO5Cl2. The compound contains Re6+ ions, each with one unpaired electron in the dxy orbital, which are arranged to form a spin-1=2 ATL with J A=J ∼ 0.32 and J = 41 K, where J and J A are magnetic interactions in and between the chains, respectively. In spite of the apparent two-dimensionality, we observe clear evidence of a gapless spin liquid that is characteristic of the spin-1=2 Heisenberg chain. This one-dimensionalization must be caused by geometrical frustration: growing antiferromagnetic correlations in every chain effectively cancel out interchain zigzag couplings at low temperatures. Ca3ReO5Cl2 provides us with a detailed insight into the interesting physics of the ATL antiferromagnet, especially via comparison with the typical ATL compound Cs2CuCl4

    DOI: 10.7566/JPSJ.88.044708

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  50. Cd<sub>2</sub>Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub>における非相反磁気抵抗 査読有り

    木俣 基, 須藤 健太, 平井 大悟郎, 松林 康仁, 広井 善二

    日本物理学会講演概要集   74.2 巻 ( 0 ) 頁: 2013 - 2013   2019年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.74.2.0_2013

    CiNii Research

  51. パイロクロア酸化物Cd<sub>2</sub>Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub>の一軸圧によるドメイン制御 査読有り

    田島 聖士, 平井 大悟郎, 木下 雄斗, 徳永 将史, 広井 善二

    日本物理学会講演概要集   74.1 巻 ( 0 ) 頁: 2382 - 2382   2019年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.74.1.0_2382

    CiNii Research

  52. Kitaevスピン液体候補物質OsCl<sub>3</sub>の合成と物性 査読有り

    片岡 亨太, 平井 大悟郎, 矢島 健, 浜根 大輔, 橘高 俊一郎, 榊原 俊郎, 広井 善二

    日本物理学会講演概要集   74.1 巻   頁: 2313 - 2313   2019年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.74.1.0_2313

  53. Formation and Control of Twin Domains in the Pyrochlore Oxide Cd<sub>2</sub>Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub> 査読有り

    Matsubayashi, Y; Hirai, D; Tokunaga, M; Hiroi, Z

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   87 巻 ( 10 )   2018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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    The successive phase transitions of the pyrochlore oxide Cd2Re2O7 are studied by polarizing microscopy and magnetic susceptibility measurements. The formation of twin domains is visualized in the polarizing images of a pristine (111) crystal surface upon cooling through the cubic-to-tetragonal transition at Ts1 ∼ 200 K. Moreover, a dramatic change in the twinning pattern is observed at Ts2 ∼ 120 K, which suggests that the tetragonal c-axis flips as the strain changes its direction at the tetragonal-to-tetragonal transition. Magnetic susceptibility measurements reveal significant domain alignment upon cooling across Ts1 and Ts2 in a magnetic field of 7 T, which are due to ∼10% anisotropy in the magnetic susceptibility for the low-temperature phases. Interestingly, the anisotropy is reversed at Ts2: Xc Xa above Ts2 and vice versa below Ts2.

    DOI: 10.7566/JPSJ.87.104604

    Web of Science

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    arXiv

  54. Split Fermi Surfaces of the Spin-Orbit-Coupled Metal Cd<sub>2</sub>Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub> Probed by de Haas-van Alphen Effect 査読有り

    Matsubayashi, Y; Sugii, K; Hirose, HT; Hirai, D; Sugiura, S; Terashima, T; Uji, S; Hiroi, Z

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   87 巻 ( 5 ) 頁: 053702   2018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)   出版者・発行元:Physical Society of Japan  

    The superconducting pyrochlore oxide Cd2Re2O7 shows a structural transition with inversion symmetry breaking (ISB) at Ts1 = 200 K. A recent theory [L. Fu, Phys. Rev. Lett. 115, 026401 (2015)] suggests that the origin is an electronic instability that leads to a multipolar order in the spin–orbit-coupled metal. To observe the Fermi surface of the low-temperature phase of Cd2Re2O7, we perform de Haas–van Alphen effect measurements by means of magnetic torque. In reference to a calculated band structure, the spin-split Fermi surfaces with large cyclotron masses of 5–9m0 are revealed. The splitting is suggested to be due to an antisymmetric spin–orbit coupling induced by ISB, the strength of which is estimated to be approximately 67 K, which is rather smaller than those of typical non-centrosymmetric metals.

    DOI: 10.7566/JPSJ.87.053702

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  55. Facile synthetic route to transition metal oxyfluorides via reactions between metal oxides and PTFE 査読有り

    Hirai, D; Sawai, O; Nunoura, T; Hiroi, Z

    JOURNAL OF FLUORINE CHEMISTRY   209 巻   頁: 43 - 48   2018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)   出版者・発行元:Journal of Fluorine Chemistry  

    Inorganic oxyfluorides have significant importance in the development of new functionalities for energy production and storage, photonics, catalysis, etc. In order to explore a simple preparation route that avoids the use of toxic HF or F2 gas as a reaction reagent, we have employed polytetrafluoroethylene (PTFE). Five oxyfluorides including Nb5O12F, Nb3O7F, Ta3O7F, TaO2F, and Mo4O11.2F0.8 were synthesized by reactions between PTFE and transition metal oxides in sealed quartz ampules. The reaction mechanism was studied by means of gas analysis, which detected SiF4 as a main product gas during the reaction. A possible reaction mechanism between the PTFE and transition metal oxides is discussed.

    DOI: 10.1016/j.jfluchem.2018.02.008

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    arXiv

  56. Pyrochlore Oxide Superconductor Cd<sub>2</sub>Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub> Revisited 査読有り

    Hiroi, Z; Yamaura, JI; Kobayashi, TC; Matsubayashi, Y; Hirai, D

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   87 巻 ( 2 )   2018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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    The superconducting pyrochlore oxide Cd2Re2O7 is revisited with a particular emphasis on the sample-quality issue. The compound has drawn attention as the only superconductor (Tc = 1.0 K) that has been found in the family of α-pyrochlore oxides since its discovery in 2001. Moreover, it exhibits two characteristic structural transitions from the cubic pyrochlore structure, with the inversion symmetry broken at the first one at 200 K. Recently, it has attracted increasing attention as a candidate spin–orbit coupled metal (SOCM), in which specific Fermi liquid instability is expected to lead to an odd-parity order with spontaneous inversion-symmetry breaking [L. Fu, Phys. Rev. Lett. 115, 026401 (2015)] and parity-mixing superconductivity [V. Kozii and L. Fu, Phys. Rev. Lett. 115, 207002 (2015); Y. Wang et al., Phys. Rev. B 93, 134512 (2016)]. We review our previous experimental results in comparison with those of other groups in the light of the theoretical prediction of the SOCM, which we consider meaningful and helpful for future progress in understanding this unique compound.

    DOI: 10.7566/JPSJ.87.024702

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    arXiv

  57. Nonlinear Conductivity of Geometrically Frustrated Iridate Ca<sub>5</sub>Ir<sub>3</sub>O<sub>12</sub> 査読有り

    Matsuhira, K; Nakamura, K; Yasukuni, Y; Yoshimoto, Y; Hirai, D; Hiroi, Z

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   87 巻 ( 1 )   2018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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    We report the discovery of nonlinear conductivity along the c-axis in a single crystal of Ca5Ir3O12, which indicates a semiconducting behavior with a narrow band gap of ∼0.2 eV. The resistivity decreases with increase in the applied current. This nonlinearity is reversible with the direction of current. We also show the ab initio density functional band structures and the Fermi surface. We found that the spin-orbit interactions result in an appreciable change in the lowenergy electronic structure; the interaction splits the metallic bands and leads to a pocket-like band structure, thus reducing the metallic trend. The size of the spin-orbit interaction is estimated as ∼0.3 eV, which is large enough to be comparable to the valence bandwidth of ∼0.5 eV. The Fermi surface exhibits a sheet structure along the c∗-axis, due to the 1D chain structure of edge-sharing IrO6.

    DOI: 10.7566/JPSJ.87.013703

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  58. Synthesis of anti-perovskite-type carbides and nitrides from metal oxides and melamine 査読有り

    Hirai, D; Tanaka, H; Nishio-Hamane, D; Hiroi, Z

    RSC ADVANCES   8 巻 ( 73 ) 頁: 42025 - 42031   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:RSC Advances  

    Four anti-perovskite-type compounds, ZnNNi 3 , ZnCNi 3 , SnNCo 3 , and SnCCo 3 , are synthesised through reactions between metal oxides and organic compound melamine (C 3 H 6 N 6 ). ZnNNi 3 and ZnCNi 3 are selectively synthesised by choosing different reaction temperatures and nominal oxide-to-melamine ratios. SnNCo 3 is synthesised for the first time by this melamine method. Resistivity, magnetisation, and heat capacity measurements reveal that SnNCo 3 is a correlated metal with a high density of states at the Fermi level. The results demonstrate that this feasible synthetic route using melamine is useful in the search for complex metal carbides and nitrides toward novel functional materials.

    DOI: 10.1039/c8ra07581f

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  59. Cd<sub>2</sub>Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub>における電流整流効果の観測 査読有り

    木俣 基, 松林 康仁, 平井 大悟郎, 広井 善二

    日本物理学会講演概要集   73.2 巻 ( 0 ) 頁: 1408 - 1408   2018年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.73.2.0_1408

    CiNii Research

  60. パイロクロア酸化物超伝導体Cd<sub>2</sub>Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub>の純良単結晶育成と正方晶ドメイン構造 査読有り

    松林 康仁, 平井 大悟郎, 浜根 大輔, 徳永 将史, 広井 善二

    日本物理学会講演概要集   73.1 巻   頁: 2303 - 2303   2018年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.73.1.0_2303

  61. パイロクロア酸化物Cd<sub>2</sub>Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub>におけるドメイン観察と制御 査読有り

    松林 康仁, 平井 大悟郎, 徳永 将史, 広井 善二

    日本物理学会講演概要集   73.2 巻 ( 0 ) 頁: 1405 - 1405   2018年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.73.2.0_1405

    CiNii Research

  62. Cd<sub>2</sub>Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub>の角度依存磁気抵抗 査読有り

    木俣 基, 松林 康仁, 平井 大悟郎, 広井 善二

    日本物理学会講演概要集   73.1 巻 ( 0 ) 頁: 2302 - 2302   2018年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.73.1.0_2302

    CiNii Research

  63. 幾何学的フラストレート系イリジウム酸化物Ca<sub>5</sub>Ir<sub>3</sub>O<sub>12</sub>の非線形伝導 査読有り

    松平 和之, 吉田 航, 安國 友貴, 中村 和磨, 吉本 芳英, 平井 大悟郎, 廣井 善二

    日本物理学会講演概要集   73.1 巻 ( 0 ) 頁: 2044 - 2044   2018年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.73.1.0_2044

    CiNii Research

  64. "Visible" 5d Orbital States in a Pleochroic Oxychloride 査読有り

    Hirai, D; Yajima, T; Nishio-Hamane, D; Kim, C; Akiyama, H; Kawamura, M; Misawa, T; Abe, N; Arima, T; Hiroi, Z

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   139 巻 ( 31 ) 頁: 10784 - 10789   2017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)   出版者・発行元:American Chemical Society ({ACS})  

    Transition metal compounds sometimes exhibit attractive colors. Here, we report a new oxychloride, Ca3ReO5Cl2, that shows unusually distinct pleochroism; that is, the material exhibits different colors depending on the viewing direction. This pleochroism is a consequence of the coincidental complex crystal field splitting of the 5d orbitals of the Re6+ ion in a square-pyramidal coordination of low symmetry in the energy range of the visible spectrum. Since the relevant d-d transitions show characteristic polarization dependence according to the optical selection rule, the orbital states are "visible" in Ca3ReO5Cl2.

    DOI: 10.1021/jacs.7b05128

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  65. Metal-insulator transition and magnetic fluctuations in polycrystalline Ru<sub>1-x</sub>Rh<sub>x</sub>P investigated by <SUP>31</SUP>P NMR 査読有り 国際誌

    Li, S; Kobayashi, Y; Itoh, M; Hirai, D; Takagi, H

    PHYSICAL REVIEW B   95 巻 ( 15 )   2017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)   出版者・発行元:Physical Review B  

    P31 NMR measurements have been made on polycrystalline samples to study a metal-insulator (MI) transition and magnetic fluctuations in Ru1-xRhxP which has metallic (M), pseudogap (PG), insulating (I), and superconducting (SC) phases. We find that RuP undergoes a crossover from the high-temperature (high-T) M phase to the PG phase with the pseudo spin-gap behavior probed by the nuclear spin-lattice relaxation rate at TPG=330K. The first-order MI transition is observed to take place from the PG phase to the low-T nonmagnetic I phase with the spin-gap energy of 1250 K at TMI=270K. In the PG phase of Ru1-xRhxP with 0≤x<0.45, an analysis based on the modified Korringa relation, which is applicable to an itinerant paramagnet with weak electron correlation, shows that antiferromagnetic (AFM) fluctuations described in the random-phase approximation are enhanced in the low-T and low-x region. Around the PG-M phase boundary at xc∼0.45, there is the SC phase whose normal state has negligible electron-electron interaction. We discuss the MI transition, the crossover from the M phase to the PG phase, and the magnetic properties of each phase based on the band structure.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.95.155137

    Web of Science

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  66. μSR法による5dパイロクロア酸化物Hg<sub>2</sub>Os<sub>2</sub>O<sub>7</sub>の磁気基底状態の研究 査読有り

    幸田 章宏, 岡部 博孝, 平石 雅俊, 竹下 聡史, 小嶋 健児, 門野 良典, 片岡 亨太, 平井 大悟郎, 広井 善二

    日本物理学会講演概要集   72 巻   頁: 1794 - 1794   2017年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.2.0_1794

  67. 幾何学的フラストレート系イリジウム酸化物Ca<sub>5</sub>Ir<sub>3</sub>O<sub>12</sub>の磁性と電気伝導 査読有り

    松平 和之, 安國 友貴, 中村 和磨, 吉本 芳英, 平井 大悟郎, 廣井 善二

    日本物理学会講演概要集   72.2 巻 ( 0 ) 頁: 1788 - 1788   2017年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.2.0_1788

    CiNii Research

  68. Semimetallic transport properties of epitaxially stabilized perovskite CaIrO<sub>3</sub> films 査読有り

    Hirai, D; Matsuno, J; Nishio-Hamane, D; Takagi, H

    APPLIED PHYSICS LETTERS   107 巻 ( 1 ) 頁: 012104 - 012104   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)   出版者・発行元:Applied Physics Letters  

    We report on the synthesis and transport properties of perovskite (Pv) CaIrO3 thin films. The Pv phase of CaIrO3 was stabilized by epitaxial growth on SrTiO3, (LaAlO3)0.3(Sr2AlTaO6)0.7, and LaAlO3 substrates with strong tensile, weak tensile, and compressive strains, respectively. The resistivity of these films showed a poorly metallic behavior. The Hall resistivity exhibited a sign change as a function of temperature and a nonlinear magnetic-field dependence, which clearly indicated the coexistence of electrons and holes and hence supported that Pv CaIrO3 films are semimetallic. The observed robustness of the semimetallic ground state against tensile and compressive strains is consistent with the presence of symmetry-protected Dirac points (nodes) around the Fermi level that prohibits the system from becoming a band insulator.

    DOI: 10.1063/1.4926723

    Web of Science

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  69. Fabrication of (111)-oriented Ca<sub>0.5</sub>Sr<sub>0.5</sub>IrO<sub>3</sub>/SrTiO<sub>3</sub> superlattices-A designed playground for honeycomb physics 査読有り

    Hirai, D; Matsuno, J; Takagi, H

    APL MATERIALS   3 巻 ( 4 ) 頁: 041508 - 041508   2015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)   出版者・発行元:{AIP} Publishing  

    We report the fabrication of (111)-oriented superlattice structures with alternating 2m-layers (m = 1, 2, and 3) of Ca0.5Sr0.5IrO3 perovskite and two layers of SrTiO3 perovskite on SrTiO3(111) substrates. In the case of m = 1 bilayer films, the Ir sub-lattice is a buckled honeycomb, where a topological state may be anticipated. The successful growth of superlattice structures on an atomic level along the [111] direction was clearly demonstrated by superlattice reflections in x-ray diffraction patterns and by atomically resolved transmission electron microscope images. The ground states of the superlattice films were found to be magnetic insulators, which may suggest the importance of electron correlations in Ir perovskites in addition to the much discussed topological effects.

    DOI: 10.1063/1.4913389

    Web of Science

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  70. Superconductivity at 3.7K in Ternary Silicide Li<sub>2</sub>IrSi<sub>3</sub> 査読有り

    Hirai, D; Kawakami, R; Magdysyuk, OV; Dinnebier, RE; Yaresko, A; Takagi, H

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   83 巻 ( 10 )   2014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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    We report the discovery of superconductivity at Tc = 3.7K in the new ternary lithium silicide Li2IrSi3. The crystal structure of Li2IrSi3 consists of IrSi6 antiprisms connected by Si triangles, giving rise to a three dimensional framework of covalent Si-Si and Si-Ir bonds. The electronic specific heat in the superconducting phase suggests that Li2IrSi3 is a BCS weak-coupling superconductor.

    DOI: 10.7566/JPSJ.83.103703

    Web of Science

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    arXiv

  71. Spin and Orbital Contributions to Magnetically Ordered Moments in 5<i>d</i> Layered Perovskite Sr<sub>2</sub>IrO<sub>4</sub> 査読有り

    Fujiyama, S; Ohsumi, H; Ohashi, K; Hirai, D; Kim, BJ; Arima, T; Takata, M; Takagi, H

    PHYSICAL REVIEW LETTERS   112 巻 ( 1 ) 頁: 016405   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)   出版者・発行元:Physical Review Letters  

    The ratio of orbital (L) and spin (S) contributions to the magnetically ordered moments of a 5d transition metal oxide, Sr2IrO4 was evaluated by nonresonant magnetic x-ray diffraction. We applied an improved experimental setting that minimized the experimental error, in which we varied only the linear polarization of incident x ray at a fixed scattering angle. Strong polarization dependence of the intensity of magnetic diffraction was observed, from which we conclude that the ordered moments contain substantial contribution from the orbital degree of freedom with the ratio of YLY/YSY∼5.0, evidencing the pronounced effect of spin-orbit coupling. The obtained ratio is close to, but slightly larger than the expected value for the ideal Jeff=1/2 moment of a spin-orbital Mott insulator, |YJ1/2|Lz|J1/2Y|/|YJ1/2|Sz|J1/2Y|=4, which cannot be accounted for by the redistribution of orbital components within the t2g bands associated with the elongation of the IrO6 octahedra. © 2014 American Physical Society.

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.016405

    Web of Science

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    PubMed

  72. Strong Electron-Phonon Coupling Superconductivity Induced by a Low-Lying Phonon in IrGe 査読有り

    Hirai, D; Ali, MN; Cava, RJ

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   82 巻 ( 12 )   2013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: 10.7566/JPSJ.82.124701

    Web of Science

  73. Superconducting phase diagram of In<sub>x</sub>WO<sub>3</sub> synthesized by indium deintercalation 査読有り

    Bocarsly, JD; Hirai, D; Ali, MN; Cava, RJ

    EPL   103 巻 ( 1 )   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)   出版者・発行元:EPL  

    We report the superconducting phase diagram of the hexagonal tungsten bronze (HTB) InxWO3. The InxWO3 samples were prepared by indium deintercalation of the thermodynamically stable parent phase In0.33WO3. By employing this technique, a lowest indium content in the HTB phase of was achieved, which cannot be obtained by conventional solid-state reaction. In addition, accurately and reproducibly controlled indium content and homogeneous samples enable us to perform a systematic study of the physical properties of InxWO3. Most of the InxWO3 samples exhibit a superconducting transition and the highest transition temperature in InxWO 3 was observed at . The indium content dependence of shows remarkable similarities to other MxWO3 ( and Rb) HTBs. Our results reveal the universality of physical properties in the HTB family and give a strategy to achieve higher in HTBs. © Copyright EPLA, 2013.

    DOI: 10.1209/0295-5075/103/17001

    Web of Science

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  74. Superconductivity in the Cu(Ir<sub>1-x</sub>Pt<sub>x</sub>)<sub>2</sub>Se<sub>4</sub> spinel 査読有り

    Luo, HX; Klimczuk, T; Müchler, L; Schoop, L; Hirai, D; Fuccillo, MK; Felser, C; Cava, RJ

    PHYSICAL REVIEW B   87 巻 ( 21 )   2013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: 10.1103/PhysRevB.87.214510

    Web of Science

  75. Synthesis and characterization of two crystallographic forms of Ag<sub>0.79</sub>VS<sub>2</sub> 査読有り

    Ali, MN; Ji, HW; Hirai, D; Fuccillo, MK; Cava, RJ

    JOURNAL OF SOLID STATE CHEMISTRY   202 巻   頁: 77 - 84   2013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: 10.1016/j.jssc.2013.03.038

    Web of Science

  76. Spontaneous Formation of Zigzag Chains at the Metal-Insulator Transition in the β-Pyrochlore CsW<sub>2</sub>O<sub>6</sub> 査読有り 国際共著 国際誌

    Hirai, D; Bremholm, M; Allred, JM; Krizan, J; Schoop, LM; Huang, Q; Tao, J; Cava, RJ

    PHYSICAL REVIEW LETTERS   110 巻 ( 16 )   2013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)  

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.166402

    Web of Science

    PubMed

  77. β-HfCuGe-A new polymorph of HfCuGe with a novel structure type 査読有り

    Schoop, LM; Allred, JM; Ni, N; Hirai, D; Krez, J; Schwall, M; Ji, HW; Ali, MN; Cava, RJ

    JOURNAL OF SOLID STATE CHEMISTRY   199 巻   頁: 66 - 70   2013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)  

    DOI: 10.1016/j.jssc.2012.11.001

    Web of Science

  78. Superconductivity in HfCuGe<sub>2</sub>: A non-magnetic analog of the 1111 iron pnictides 査読有り

    Schoop, L; Hirai, D; Felser, C; Cava, RJ

    EPL   101 巻 ( 6 )   2013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)  

    DOI: 10.1209/0295-5075/101/67001

    Web of Science

  79. 25aEB-1 BaPbO_3/BaBiO_3超格子の超伝導(超電導物質1,領域8(強相関系分野:高温超伝導,強相関f電子系など)) 査読有り

    河底 秀幸, 松野 丈夫, 平井 大悟郎, 高木 英典

    日本物理学会講演概要集   68.2.3 巻 ( 0 ) 頁: 440   2013年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.68.2.3.0_440_1

    CiNii Research

  80. Synthesis, Structure, and Magnetic Studies of Manganese-Oxygen Clusters of Reduced Coordination Number, Featuring an Unchelated, 5-Coordinate Octanuclear Manganese Cluster with Water-Derived Oxo Ligands 査読有り

    Kondaveeti, SK; Vaddypally, S; Lam, C; Hirai, D; Ni, N; Cava, RJ; Zdilla, MJ

    INORGANIC CHEMISTRY   51 巻 ( 19 ) 頁: 10095 - 10104   2012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: 10.1021/ic202448c

    Web of Science

    PubMed

  81. Emergence of superconductivity in BaNi<sub>2</sub>(Ge<sub>1-<i>x</i></sub>P<i><sub>x</sub></i>)<sub>2</sub> at a structural instability 査読有り 国際共著 国際誌

    Hirai, D; von Rohr, F; Cava, RJ

    PHYSICAL REVIEW B   86 巻 ( 10 )   2012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: 10.1103/PhysRevB.86.100505

    Web of Science

  82. Strong Coupling Superconductivity at 8.4 K in an Antiperovskite Phosphide SrPt<sub>3</sub>P

    Takayama, T; Kuwano, K; Hirai, D; Katsura, Y; Yamamoto, A; Takagi, H

    PHYSICAL REVIEW LETTERS   108 巻 ( 23 ) 頁: 237001   2012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)   出版者・発行元:Physical Review Letters  

    We report the discovery of a family of ternary platinum phosphides APt 3P (A=Ca, Sr, and La), which crystallize in an antiperovskite-based structure closely related to that of the heavy fermion superconductor CePt 3Si. All three phosphides showed superconductivity at low temperatures and the highest critical temperature T c=8.4K was observed for SrPt 3P. The analysis of specific heat C(T) for SrPt 3P shows clear evidence for very strong coupling s-wave superconductivity with a large ratio between superconducting gap Δ 0 and T c, 2Δ 0/k BT c∼5, and the presence of low-energy phonons. The presence of multiple Fermi surface pockets was inferred from the nonlinear magnetic field dependence of Hall resistivity, which we argue might play a role in realizing the strong coupling of charge carriers with the low-lying phonons. © 2012 American Physical Society.

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.237001

    Web of Science

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    PubMed

  83. Metal-insulator transition and superconductivity induced by Rh doping in the binary pnictides Ru<i>Pn</i> (<i>Pn</i> = P, As, Sb) 査読有り

    Hirai, D; Takayama, T; Hashizume, D; Takagi, H

    PHYSICAL REVIEW B   85 巻 ( 14 )   2012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)   出版者・発行元:Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics  

    Binary ruthenium pnictides, RuP and RuAs, with an orthorhombic MnP structure, were found to show a metal to a nonmagnetic insulator transition at T MI = 270 and 200 K, respectively. In the metallic region above T MI, a structural phase transition, accompanied with a weak anomaly in the resistivity and the magnetic susceptibility, indicative of a pseudogap formation, was identified at T s = 330 and 280 K, respectively. These two transitions were suppressed by substituting Ru with Rh. We found superconductivity with a maximum T c = 3.7 and 1.8 K in a narrow composition range around the critical point for the pseudogap phase, Rh content x c = 0.45 and 0.25 for Ru 1-xRh xP and Ru 1-xRh xAs, respectively, which may provide us with a nonmagnetic route to superconductivity at a quantum critical point. © 2012 American Physical Society.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.85.140509

    Web of Science

    Scopus

  84. Low temperature synthesis of <i>Ln</i>OF rare-earth oxyfluorides through reaction of the oxides with PTFE 査読有り

    Dutton, SE; Hirai, D; Cava, RJ

    MATERIALS RESEARCH BULLETIN   47 巻 ( 3 ) 頁: 714 - 718   2012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)  

    DOI: 10.1016/j.materresbull.2011.12.014

    Web of Science

  85. Destabilization of the 6H-SrIrO<sub>3</sub> polymorph through partial substitution of zinc and lithium 査読有り

    Bremholm, M; Yim, CK; Hirai, D; Climent-Pascual, E; Xu, Q; Zandbergen, HW; Ali, MN; Cava, RJ

    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY   22 巻 ( 32 ) 頁: 16431 - 16436   2012年

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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/c2jm32558f

    Web of Science

  86. Superconductivity in WO<sub>2.6</sub>F<sub>0.4</sub> synthesized by reaction of WO<sub>3</sub> with teflon 査読有り

    Hirai, D; Climent-Pascual, E; Cava, RJ

    PHYSICAL REVIEW B   84 巻 ( 17 )   2011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: 10.1103/PhysRevB.84.174519

    Web of Science

  87. 25pTB-6 金属カーボンナノチューブの交流応答への欠陥の影響(25pTB ナノチューブ,領域7(分子性固体・有機導体)) 査読有り

    平井 大介, 山本 貴博, 渡邉 聡

    日本物理学会講演概要集   66.1.4 巻 ( 0 ) 頁: 853   2011年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.66.1.4.0_853_1

    CiNii Research

  88. 26pEC-10 CeRu_2Al_<10>の圧力下電気抵抗測定II(26pEC Cel-2-10系,領域8(強相関系:高温超伝導,強相関f電子系など)) 査読有り

    川村 幸裕, 平井 大志, 西岡 孝, 加藤 治一, 松村 政博, 松林 和幸, 上床 美也

    日本物理学会講演概要集   66.1.3 巻 ( 0 ) 頁: 599   2011年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.66.1.3.0_599_1

    CiNii Research

  89. Superconductivity in 4<i>d</i> and 5<i>d</i> transition metal layered pnictides BaRh<sub>2</sub>P<sub>2</sub>, BaIr<sub>2</sub>P<sub>2</sub> and SrIr<sub>2</sub>As<sub>2</sub> 査読有り

    Hirai, D; Takayama, T; Hashizume, D; Higashinaka, R; Yamamoto, A; Hiroko, AK; Takagi, H

    PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS   470 巻 ( SUPPL.1 ) 頁: S296 - S297   2010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)   出版者・発行元:Physica C: Superconductivity and its Applications  

    Bulk superconductivity was discovered in BaRh2P2 (Tc=1.0K), BaIr2P2 (Tc=2.1K) and SrIr2As 2 (Tc=2.9K), which are isostructural to (Ba,K)Fe2As 2, indicative of the appearance of superconductivity over a wide variety of layered transition metal pnictides. The electronic specific heat coefficient in the normal state, 9.75, 6.86 and 7.03 mJ/(mol K2) for BaRh2P2, BaIr2P2 and SrIr 2As2 respectively, indicate that the electronic density of states of these three compounds are moderately large but smaller than those of Fe pnictide superconductors. © 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.physc.2009.11.059

    Web of Science

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  90. 20aGE-1 新規白金ニクタイド化合物Sr(Ca)Pt_3Pの超伝導(20aGE 銅酸化物・その他の超伝導,領域8(強相関系:高温超伝導,強相関f電子系など)) 査読有り

    桑野 敬介, 平井 大悟郎, 高山 知弘, 桂 ゆかり, 橋爪 大輔, 山本 文子, 高木 英典

    日本物理学会講演概要集   65.1.3 巻 ( 0 ) 頁: 528   2010年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.65.1.3.0_528_3

    CiNii Research

  91. Superconductivity in Layered Pnictides BaRh<sub>2</sub>P<sub>2</sub> and BaIr<sub>2</sub>P<sub>2</sub> 査読有り

    Hirai, D; Takayama, T; Higashinaka, R; Aruga-Katori, H; Takagi, H

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   78 巻 ( 2 ) 頁: 023706 - 023706   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)   出版者・発行元:Journal of the Physical Society of Japan  

    Bulk superconductivity was discovered in BaRh2P2 (Tc = 1:0 K) and BaIr2P2 (Tc = 2:1 K), which are isostructural to (Ba,K)Fe2As2, indicative of the appearance of superconductivity over a wide variety of layered transition metal pnictides. The electronic specific heat coefficient γ in the normal state, 9.75 and 6.86 mJ/(mol K2) for BaRh2P2 and BaIr2P2 respectively, indicate that the electronic density of states of these two compounds are moderately large but smaller than those of Fe pnictide superconductors. The Wilson ration RW = χ/γ × π2 kB2/3 μB2 close to 1 indeed implies the absence of strong electron correlations and magnetic fluctuations unlike Fe pnictides. ©2009 The Physical Society of Japan.

    DOI: 10.1143/JPSJ.78.023706

    Web of Science

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    CiNii Research

  92. Is there 1/8-anomaly of <i>T</i><sub>c</sub> in Ca<sub>2-<i>x</i></sub>Na<i><sub>x</sub></i>CuO<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub> with a checkerboard-type charge ordering? 査読有り

    Hirai, D; Sasagawa, T; Takagi, H

    PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS   463 巻 ( SUPPL. ) 頁: 56 - 59   2007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)   出版者・発行元:Physica C: Superconductivity and its Applications  

    Motivated by the recent discovery of a "checkerboard"-type charge ordering in Ca2 s(-) xNaxCuO2Cl2 high-Tc superconductors, the doping dependence of Tc has been carefully examined in this compound to clarify whether there is any anomaly in the phase diagram, which has been observed at 1/8-doping in the isostructural La2CuO4-based superconductors with a different "stripe"-type ordering. It is shown that the improved sample preparation can increase the maximum Tc by 3 K, and that there is not any anomalous suppression of Tc at any specific doping in Ca2 s(-) xNaxCuO2Cl2. Taking into account the recent STM/STS observations of the checkerboard charge ordering, its impact on superconductivity is discussed. © 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.physc.2007.01.034

    Web of Science

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MISC 25

  1. Kitaevスピン液体候補物質OsCl<sub>3</sub>の合成と物性

    片岡亨太, 平井大悟郎, 矢島健, 浜根大輔, 橘高俊一郎, 榊原俊郎, 広井善二  

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)74 巻 ( 1 )   2019年

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  2. Strong Electron-Phonon Coupling Superconductivity Induced by a Low-lying Phonon in IrGe

    Daigorou Hirai, Mazhar. N. Ali, R. J. Cava  

    J. Phys. Soc. Jpn. 82, 124701 (2013)   2018年3月

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    掲載種別:機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等  

    The physical properties of the previously reported superconductor IrGe and<br />
    the Rh1-xIrxGe solid solution are investigated. IrGe has an exceptionally high<br />
    superconducting transition temperature (Tc = 4.7 K) among the isostructural 1:1<br />
    late-metal germanides MGe (M = Rh, Pd, Ir and Pt). Specific-heat measurements<br />
    reveal that IrGe has an anomalously low Debye temperature, originating from a<br />
    low-lying phonon, compared to the other MGe phases. A large jump at Tc in the<br />
    specific-heat data clearly indicates that IrGe is a strong coupling<br />
    superconductor. In the Rh1-xIrxGe solid solution, a relationship between an<br />
    anomalous change in lattice constants and the Debye temperature is observed. We<br />
    conclude that the unusually high Tc for IrGe is likely due to strong<br />
    electron-phonon coupling derived from the presence of a low-lying phonon.

    DOI: 10.7566/JPSJ.82.124701

    arXiv

  3. パイロクロア酸化物超伝導体Cd<sub>2</sub>Re<sub>2</sub>O<sub>7</sub>の純良単結晶育成と正方晶ドメイン構造

    松林康仁, 平井大悟郎, 浜根大輔, 徳永将史, 広井善二  

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)73 巻 ( 1 )   2018年

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  4. RuP単結晶に対する<sup>31</sup>P-NMRによる研究

    李 尚, 小林 義明, 伊藤 正行, 平井 大悟郎, 広井 善二, 高木 英典  

    日本物理学会講演概要集72 巻 ( 0 ) 頁: 2269 - 2269   2017年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    &lt;p&gt;RuPの多結晶では、270K以下で非磁性絶縁体相、330K以上で金属相をとり、中間の温度域では擬ギャップ的な振る舞いを示す相が存在することが報告されてきた。この系に、Rhをドープすることで非磁性絶縁転移がx∼0.05で消失し、さらに、擬ギャップ転移がなくなるx∼0.45で超伝導転移温度Tcが最大となる超伝導相が出現することで注目されてきた。しかしながら、単結晶の母物質のRuPは、270K以下が金属的な振る舞いをしている。我々は、単結晶の^31^P核のNMR測定を行い、NMRから見た違いを検討していきたい。&lt;/p&gt;

  5. 金属カルボジイミド化合物における物質開発と磁性

    田中 秀岳, 平井 大悟郎, 広井 善二  

    日本物理学会講演概要集72 巻 ( 0 ) 頁: 2221 - 2221   2017年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    &lt;p&gt;NCN分子を持つカルボジイミド化合物では、直線状のNCN分子が2価のアニオンとして振る舞い、磁性金属イオンと結合して様々な結晶格子を組む。例えば、MnNCNは岩塩構造をもつMnOを111方向に伸ばした構造を持つ。われわれは、3d電子系と4f電子系の両面から物質探索を行い、基礎物性を測定している。発表では、合成した物質に対し類似構造を持つ酸化物や他のイオン化合物と比較を通して、金属カルボジイミド化合物の磁性を明らかにする。&lt;/p&gt;

  6. 22aBD-5 レニウムダブルペロブスカイトにおける多極子秩序の探索

    平井 大悟郎, 矢島 健, 広井 善二  

    日本物理学会講演概要集71 巻 ( 0 ) 頁: 2344 - 2344   2016年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.1.0_2344

    CiNii Books

  7. 多色性で見る5d軌道

    平井 大悟郎, 矢島 健, 金 昌秀, 秋山 英文, 広井 善二  

    日本物理学会講演概要集71 巻 ( 0 ) 頁: 1802 - 1802   2016年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    &lt;p&gt;多色性とは結晶の色が偏光面と結晶軸、観察方向の位置関係によって異なる色に見える光学現象である。本研究では、新たに合成されたレニウムの酸塩化物の多色性について報告する。この化合物は結晶のa軸方向から見ると茶色に、a軸と垂直方向から見ると緑色に見える。発表では、測定された吸収スペクトルをレニウムの5d軌道状態から議論する。&lt;/p&gt;

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_1802

  8. 5d遷移金属パイロクロア酸化物における新奇物性探索

    松林 康仁, 平井 大悟郎, 広井 善二  

    日本物理学会講演概要集71 巻 ( 0 ) 頁: 2246 - 2246   2016年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    &lt;p&gt;スピン軌道相互作用(SOC)が強く働く4d、5d遷移金属化合物では、SOCが電子間のクーロン反発と競合し、3d遷移金属化合物では現れない電子相の発現が期待されている。本研究室では、Cd_2_Re_2_O_7_の超伝導やCd_2_Os_2_O_7_のAll-in All-out磁気秩序など5d遷移金属パイロクロア酸化物の新奇物性を示してきた。本発表では、5d遷移金属元素を含むパイロクロア酸化物Cd_2_Re_2_O_7_、Cd_2_Ir_2_O_7_における新奇物性探索について述べる。&lt;/p&gt;

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_2246

  9. 22aBC-13 SrIrO_3への磁気不純物置換による半金属絶縁体転移

    松井 直樹, 新谷 大樹, 平井 大悟郎, 野中 洋亮, 芝田 悟朗, 藤森 淳, 高木 英典  

    日本物理学会講演概要集70 巻 ( 0 ) 頁: 2079 - 2079   2015年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.70.1.0_2079

    CiNii Books

  10. 8pBK-2 Transport properties of Heavy Fermions in LiV_2O_4 thin films

    Niemann U., Hirai D., Takagi H.  

    日本物理学会講演概要集69 巻 ( 2 ) 頁: 393 - 393   2014年8月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会  

    CiNii Books

  11. 27aCE-10 Ru_<1-x>Rh_xPにおける擬ギャップのNMRによる研究(27aCE 鉄砒素系1(NMR・メスバウアー効果),領域8(強相関系))

    李 尚, 小林 義明, 伊藤 正行, 平井 大悟郎, 高木 英典  

    日本物理学会講演概要集69 巻 ( 0 ) 頁: 545 - 545   2014年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    CiNii Books

  12. 9aPS-129 Ru_<1-x>Rh_xPの電子状態 : ^<31>P核のNMR(9aPS 領域8ポスターセッション(遷移金属酸化物・鉄砒素系など),領域8(強相関系))

    李 尚, 小林 義明, 伊藤 正行, 平井 大悟郎, 高木 英典  

    日本物理学会講演概要集69 巻 ( 0 ) 頁: 432 - 432   2014年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    CiNii Books

  13. 8pBJ-9 ぺロブスカイトCaIrO_3におけるスピン軌道相互作用誘起半金属状態(8pBJ イリジウム酸化物,領域8(強相関系))

    平井 大悟郎, 松野 丈夫, 高木 英典  

    日本物理学会講演概要集69 巻 ( 0 ) 頁: 391 - 391   2014年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    CiNii Books

  14. 25aEB-1 BaPbO_3/BaBiO_3超格子の超伝導(超電導物質1,領域8(強相関系分野:高温超伝導,強相関f電子系など))

    河底 秀幸, 松野 丈夫, 平井 大悟郎, 高木 英典  

    日本物理学会講演概要集68 巻 ( 0 ) 頁: 440 - 440   2013年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    CiNii Books

  15. 28aEB-6 CsW_2O_6の金属絶縁体転移におけるジグザグ鎖の形成(パイロクロア系,領域8(強相関系分野:高温超伝導,強相関f電子系など))

    平井 大悟郎, Breholm M, Allred M.J, Krizan J, Schoop M.L, Huang Q, Tao J, Cava J.R  

    日本物理学会講演概要集68 巻 ( 0 ) 頁: 584 - 584   2013年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    CiNii Books

  16. 24pGE-9 RuPの光電子分光(24pGE 遷移金属化合物分光研究,領域8(強相関系:高温超伝導,強相関f電子系など))

    佐藤 聖峰, 脇坂 祐輝, 溝川 貴司, 有田 将司, 生天目 博文, 谷口 雅樹, 平井 大悟郎, 高木 英典  

    日本物理学会講演概要集66 巻 ( 0 ) 頁: 654 - 654   2011年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    CiNii Books

  17. 20aGE-1 新規白金ニクタイド化合物Sr(Ca)Pt_3Pの超伝導(20aGE 銅酸化物・その他の超伝導,領域8(強相関系:高温超伝導,強相関f電子系など))

    桑野 敬介, 平井 大悟郎, 高山 知弘, 桂 ゆかり, 橋爪 大輔, 山本 文子, 高木 英典  

    日本物理学会講演概要集65 巻 ( 0 ) 頁: 528 - 528   2010年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    CiNii Books

  18. 24aWB-5 RuX(X=As,P)の超伝導とその競合相(24aWB 物質探索・合成,領域8(強相関系:高温超伝導,強相関f電子系など))

    平井 大悟郎, 高山 知弘, 山本 文子, 橋爪 大輔, 高木 英典  

    日本物理学会講演概要集65 巻 ( 0 ) 頁: 541 - 541   2010年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    CiNii Books

  19. 23pGE-4 RuAsの量子臨界点における超伝導(23pGE 新物質など2,領域8(強相関系:高温超伝導,強相関f電子系など))

    平井 大悟郎, 高山 知弘, 山本 文子, 橋爪 大輔, 高木 英典  

    日本物理学会講演概要集65 巻 ( 0 ) 頁: 682 - 682   2010年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    CiNii Books

  20. 26aPS-134 鉄砒素系超伝導体類縁構造を持つATMBi_2型化合物の物性(領域8ポスターセッション(低温(Cu,Ru,Mn,Co酸化物など,磁束量子系,鉄系超伝導体)),領域8,強相関系:高温超伝導,強相関f電子系など)

    平井 大悟郎, 高山 知弘, 高木 英典  

    日本物理学会講演概要集64 巻 ( 0 ) 頁: 507 - 507   2009年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

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  21. 27pTC-15 4,5d遷移金属を含む層状ニクタイドの超伝導(27pTC 鉄砒素超伝導体2(物質探索,輸送特性),領域8(強相関系:高温超伝導,強相関f電子系など))

    平井 大悟郎, 高山 知弘, 山本 文子, 橋爪 大輔, 高木 英典, 香取 浩子, 東中 隆二  

    日本物理学会講演概要集64 巻 ( 0 ) 頁: 558 - 558   2009年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.1143/JPSJ.78.023706

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  22. 20aYA-9 オキシニクタイドNdFePOの超伝導(20aYA 鉄オキシニクタイド1(合成,圧力効果,光電子分光など),領域8(強相関系:高温超伝導,強相関f電子系など))

    平井 大悟郎, 桑野 敬介, 高山 知弘, 野原 実, 高木 英典  

    日本物理学会講演概要集63 巻 ( 0 ) 頁: 447 - 447   2008年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    CiNii Books

  23. 26pYB-9 カルシウムフェライト型酸化物NaV_2O_4の磁性と伝導(26pYB V酸化物,領域8(強相関係:高温超伝導,強相関f電子系など))

    平井 大悟郎, 高山 知弘, 山本 文子, 橋爪 大輔, Pchelkina Zlata, 有田 亮太郎, 松田 雅昌, 高木 英典  

    日本物理学会講演概要集63 巻 ( 0 )   2008年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    J-GLOBAL

  24. 20pWG-5 新奇混合原子価酸化物NaV_2O_4の高圧合成とその物性(20pWG V系,領域8(強相関系:高温超伝導,強相関f電子系など))

    平井 大悟郎, 高山 知弘, 山本 文子, 橋爪 大輔, 高木 英典  

    日本物理学会講演概要集62 巻 ( 0 ) 頁: 626 - 626   2007年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    CiNii Books

  25. 24pWH-5 新規層状ニッケル酸塩化物Sr_2NiO_<2+x>Cl_<2-x>の高圧合成(遷移金属酸化物・化合物,領域8,強相関係:高温超伝導,強相関f電子系など)

    平井 大悟郎, 笹川 崇男, 高山 知弘, 高木 英典  

    日本物理学会講演概要集62 巻 ( 0 ) 頁: 663 - 663   2007年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

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講演・口頭発表等 1

  1. One-dimensionalization by frustration in the anisotropic triangular lattice of the 5d quantum antiferromagnets A3ReO5Cl2 (A = Ca, Sr, and Ba) 国際会議

    平井 大悟郎

    International Conference on Highly Frusturated Magnetism 2018  2018年7月13日 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

科研費 9

  1. 1000 T結晶格子の探索と解明

    研究課題/研究課題番号:23H04860  2023年4月 - 2028年3月

    科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    大和田 謙二, 松田 康弘, 加藤 大地, 平井 大悟郎, 塚田 真也

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    担当区分:研究分担者 

    化学結合の視点に立ち、超強磁場中で発現する新たな固体結晶の探索・解明を戦略的に行う。共有結合やイオン結合、水素結合の観点から化学結合への磁場効果を捉え、より微視的な分子軌道描像・電子分布から理解することで、化学結合への非摂動磁場効果を量子力学的に解明する。これまで磁場効果の研究対象とはならなかったBaTiO3やPbTiO3などの強誘電体、VO2などの分子軌道結晶をはじめとした量体化物質、水素結合が重要となる鉱物結晶であるボルボサイトやKDPなどの誘電体について、1000 テスラ超強磁場中での結晶構造相転移の探索を、電気的、磁気的、光学的(X線を含む)測定から明らかにする。

  2. ピロバナジン酸塩Cu2V2O7における体積機能発現機構の解明

    研究課題/研究課題番号:23H01837  2023年4月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    竹中 康司, 平井 大悟郎, 片山 尚幸

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    担当区分:研究分担者 

    ピロバナジン酸塩Cu2V2O7において、CuならびにVサイトの元素置換を駆使し、負熱膨張や電場誘起体積変化などの体積機能を高める。代表者の着眼である電気特性(誘電性、伝導性)と機能の視点から、構造-電気特性-体積機能の相関学理を構築する。この成果のもと、圧電効果や磁歪を活用した従来の「歪駆動」アクチュエータ材料に比べ、安価で環境に優しく、材料の形態によらず機能が安定する画期的な「体積変化駆動」アクチュエータ材料を創出する。

  3. スピン軌道相互作用に由来するスピン液晶相の解明と物質開発

    研究課題/研究課題番号:22H04462  2022年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    平井 大悟郎

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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:5850000円 ( 直接経費:4500000円 、 間接経費:1350000円 )

    0.5 電子ボルトもの SOI が働く 5d 電子系では、スピンと軌道の自由度が結合し多彩な量子相が発現します。その1つがスピンネマティック相であり、いくつかの 5d 化合物で兆候が確認されていますが、この液晶状態の秩序変数や外場応答などは明らかでありません。本研究では、5d 化合物を対象とした集中的な物質開発によってスピンネマティック物質を開拓するとともに、申請者らがすでに量子液晶状態の兆候をとらえている物質に対する詳細な測定から特徴的な性質の解明を進め、スピン軌道結合電子系における量子液晶の物理の構築を目指します。
    本研究は、5d 遷移金属酸化物の物質開発により、強いスピン軌道相互作用(SOI)のもとで発現する量子液晶状態を探索し、その特性の解明を目指します。温度に換算すると5000度にも達するSOI が働く 5d 電子系では、スピンと軌道の自由度が結合し多彩な量子相が発現します。その1つがスピンネマティック相であり、近年実験でもその存在が確認されていますが、その性質についてはまだよくわかっていません。そこで、2022年度は申請者らがすでに量子液晶状態の兆候をとらえているBa2MgReO6という物質に対する詳細な測定から特徴的な性質の解明を進めました。
    Ba2MgReO6に圧力を印加した時の電子状態変化を明らかにするために圧力下の磁化・比熱測定を行いました。その結果、4万気圧以上の圧力においてスピンネマティック相が消失し、同時に磁気秩序が強磁性的から反強磁性的な振る舞いに変化することが明らかになりました。これは、スピンネマティック相と強磁性的磁気秩序が強く相関していることを示します。また、圧力印加効果は、Mgサイトにより大きなイオンを置換した時の振る舞いと類似しており、両者の関連性に興味がもたれます。
    また、4d遷移金属を含むRuPが300 K付近で金属から急激に絶縁体へと変化する相転移の起源を詳細な結晶構造の解析により明らかにしたところ、結晶中でRu原子が3つ整列する新しいタイプの分子が形成されることが明らかになりました。結晶構造の温度変化を詳しく調べた結果、相転移よりも高温の金属状態でも分子が出来かけており、ちょうど液晶のような状態であることが分かりました。
    本研究は、5d 遷移金属酸化物の物質開発により、強いスピン軌道相互作用(SOI)のもとで発現する量子液晶状態を探索し、その特性の解明を目指します。2022年度は申請者らがすでに量子液晶状態の兆候をとらえているBa2MgReO6という物質に対して圧力を印加して、どのような電子状態が発現するかを検証しました。圧力下の測定で一般的に用いられる電気抵抗率測定ではスピンネマティック相や磁気秩序相の変化を捉えることが出来ないため、比較的難しい圧力下の磁化・比熱測定を、10万気圧を超える圧力領域まで行いました。この結果、測定系の改良によりこれらの相転移の変化を観測することに成功しました。圧力実験によって、低温の磁気状態が強磁性から反強磁性的に変化することと、強磁性相の高温のみにスピンネマティック相が出現することを明らかにしました。当初計画していた圧力に対する応答が明らかになり、元素置換効果との関連性があることもわかってきました。
    また、RuPの金属―絶縁体転移を調べた結果、転移よりも高温の金属相において分子が揺らいでいる液晶状態を示唆する結果を得ました。この液晶相は当初本研究で対象として想定していたスピンネマティック相とは異なる量子液晶状態であり、どのような電気、磁気、熱的性質を持つのかに興味がもたれます。さらに、Ba2MgReO6におけるスピンネマティック相とこの量子液晶相を比較することで、量子液晶に共通する性質などが明らかになると期待されます。このように、当初の計画通りに順調に研究が進められています。
    2022年度のBa2MgReO6に対する圧力実験によって、圧力の印加でスピンネマティック相が抑制されることが明らかになりました。この振る舞いはMgサイトによりイオン半径の大きな2価のイオンを置換した時の化学圧力効果と同様の振る舞いです。圧力実験では、相が切り替わる圧力が4万気圧程度と高圧だったため、詳細な検証が困難でした。今後、化学置換によって、ちょうどスピンネマティック相が完全に抑制される状態を常圧で実現し、境界付近の振る舞いや、臨界現象などを明らかにします。
    これまでの研究で、5d1の電子配置をもつ物質については、どのような領域でスピンネマティック相が出現するかが明らかになりつつあるので、今後5d2の電子配置をもつ物質へと領域を拡げます。具体的な物質としてはBa2YReO6やBa2LuReO6がありますが、過去の物性報告では研究グループによって異なる実験結果が報告されており、合成条件によって物性が変化している可能性があります。詳細な結晶構造解析、組成分析を行い、結晶構造と物性の相関を確立していきたいと思います。
    2022年度に新たに発見した、RuPにおける量子液晶状態についてもその物性について詳しい測定を行います。電気抵抗率、磁化率、熱伝導度測定により、電気的・磁気的・熱的性質を明らかにします。さらに、圧力下の電気抵抗率、X線回折実験を行い圧力に対する応答も調べます。以上から、新たに見つかった量子液晶状態の性質を明らかにし、スピンネマティック相との共通点や相違点を明らかにすることを目指します。

  4. 5d電子系における多極子物性の理解と物質開発

    研究課題/研究課題番号:20H01858  2020年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    平井 大悟郎

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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:17680000円 ( 直接経費:13600000円 、 間接経費:4080000円 )

    5d遷移金属化合物では、スピン軌道相互作用と電子相関の複合効果により、他の電子系では実現できない多彩な量子相の発現が期待される。本研究では、スピンと軌道の自由度が結合することで生じる多極子の秩序状態を、5d電子系を特徴づける基本的な電子相として位置づけ、秩序形成の微視的な機構解明を目指す。具体的にはダブルペロブスカイトの系統的な合成と物性測定を行い、それらの物質の微視的パラメータを比較することで、多極子秩序の決定因子解明を目指している。
    2020年度は多極子秩序を示す5d電子系の典型物質としてBa2MgReO6に着目し、この化合物に対してMgサイトへの元素置換による系統的な化学修飾を行った。Mgサイトにイオン半径のより大きなZn, Cd, Caを置換すると、Mgでは歪のない立方晶の結晶構造を、Cd, Caでは正方晶に歪んだ結晶構造を取ることがわかった。一方、磁気基底状態を比較すると、Mg, Zn, Cdでは弱強磁性であるが、Caでは自発磁化を持たない反強磁性となった。Cdの試料ではMgと同様な四極子秩序転移とみられる異常が比熱と線熱膨張で観測され、同じ基底状態をもつことも明らかにした。これらの物質を比較すると、多極子の基底状態は、遷移金属元素の局所的な歪よりもむしろ遷移金属間距離などで変化する磁気的・静電的相互作用の競合によって決定されていると考えられる。また、放射光を使ったBa2MgReO6に対する精密な構造解析の結果、理論的に提案されていた四極子秩序と整合する四極子秩序パターンが観測された。

  5. 配位エンジニアリングによる光機能と電子物性の創出

    研究課題/研究課題番号:19H04688  2019年4月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    平井 大悟郎

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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:5200000円 ( 直接経費:4000000円 、 間接経費:1200000円 )

    複数の異なる種類の陰イオン(アニオン)を含む遷移金属化合物では、遷移金属に複数種のアニオンが結合することで、反転対称性の破れる可能性が高くなる。このため、多くの場合、反転対称性によって光吸収が禁止される従来の単アニオン化合物と比べて、複合アニオン化合物は光に対する応答が強いと考えられる。遷移金属に結合するアニオンを選択し、積極的に結合の仕方を制御することで、革新的な光機能の実現が期待できる。また、結合したアニオンによって作られる複合アニオンにユニークな電子の軌道状態を利用して、単アニオン化合物では実現できない磁性や伝導性が発現すると考えられる。本研究では、申請者らが発見した、偏光に応じて光の吸収波長が変化する複合アニオン化合物Ca3ReO5Cl2 をモデル物質として、化学修飾と物性測定を行うことで、物性発現の機構を解明し、結合の積極的な制御による光機能・電子物性の設計指針を確立することを目的としている。
    2019年度にCaサイトをBa、Sr、PbにClサイトをBrに化学置換した新規化合物の合成に成功した。また、これらの化合物に対する構造解析、光学測定、そして第一原理計算を行うことで、電子軌道状態の変化を明らかにした。2020および2021年度は、特に磁気的性質を集中的に検証した。合成した新物質もCa3ReO5Cl2 と同様に特定の電子軌道を電子が占有するため、磁気相互作用が軌道の形状に由来した強い異方性をもつことが明らかとなった。さらに磁性イオンが三角形状に配置することで磁気ゆらぎが増大し、スピン間には相互作用が働くにも関わらず磁気秩序が形成できないスピンの液体状態が実現することを明らかにした。

  6. 5d電子系における多極子物性の開拓

    研究課題/研究課題番号:18K13491  2018年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

    平井 大悟郎

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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:4160000円 ( 直接経費:3200000円 、 間接経費:960000円 )

    5d遷移金属化合物では、電子間の相互作用と強いスピン軌道相互作用の両方が働き、電子は多極子自由度を獲得することが期待される。本研究では、5d電子を1つもつ一連のダブルペロブスカイト化合物を合成し、磁化測定と比熱測定によって、これらの化合物が実際に多極子自由度をもつ電子状態であることを明らかにした。さらに、これらの物質のうち二段転移を示すBa2MgReO6の単結晶を育成し、より詳細な物性を調べた。放射光X線回折実験をおこなった結果、d電子系の示す四極子秩序の観測に成功した。

  7. スピン軌道相互作用による不安定性で形成される遍歴多極子秩序

    研究課題/研究課題番号:18H04308  2018年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    平井 大悟郎

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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:8970000円 ( 直接経費:6900000円 、 間接経費:2070000円 )

    原子番号の大きな元素では、電子に強いスピン軌道相互作用が働く。そのような重い元素を含む金属では、スピン軌道相互作用によってフェルミ面が不安定になり、自発的に結晶構造の反転対称性が破れる相転移を引き起こす可能性がある。このような不安定性を有する金属をスピン軌道結合金属と呼ぶ。5d遷移金属化合物Cd2Re2O7は、スピン軌道結合金属の最も有力な候補物質である。本研究では、純良な単結晶試料を用いた輸送特性の測定によって、Cd2Re2O7における反転対称性の破れた相の電子状態と相転移機構の微視的理解を目的としている。これまでに、本質的な物性を明らかにするために必要な、純良かつ十分な大きさのCd2Re2O7単結晶の育成に取り組んだ。結果として、過去の報告よりもはるかに質が良く、大型の単結晶を得ることに成功している。3mm程度の大型単結晶育成に成功したことで、様々な測定グループと共同研究を展開している。また、相転移において形成されるドメイン構造を制御する手法も確立した。2019年度は、これらの事前準備をもとにCd2Re2O7の電子秩序相における本質的な物性を明らかにした。まず、単結晶のドメイン構造を制御する様子を偏光顕微鏡で観察した結果、120 K付近の2つ目の相転移において格子のa軸とc軸の長さが逆転するという特異な現象を観測した。Cd2Re2O7では相転移に伴う格子変形が小さすぎるため、これまでa軸とc軸の長さを実験的に比較することができなかったが、ドメイン制御の観察によって初めて明らかになった。さらに、ドメインを整列した状態の結晶で電気抵抗測定を行い、格子歪が極めて小さいにも関わらず、25%もの抵抗の異方性が存在することを明らかにした。これは多極子秩序相の特異な電子状態を初めてとらえた結果である。今後これらの知見と理論を比較することで、スピン軌道結合金属の理解が進むと期待される。

  8. 新しい陰イオン置換反応の確立と混合陰イオン化合物の物性開拓

    研究課題/研究課題番号:15K17695  2015年4月 - 2017年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(B)

    平井 大悟郎

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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:3900000円 ( 直接経費:3000000円 、 間接経費:900000円 )

    本研究は新しい陰イオン置換反応を確立し、強相関遷移金属酸化物に対する物性制御と混合陰イオン化合物の新奇物性の開拓を目指した。有機物のテフロンやメラミンをアニオン源として用いることで、酸素をフッ素・窒素または炭素に置換することに成功した。この反応を利用して、Lu2O2NCNという新物質を含め、さまざまな混合陰イオン化合物を合成した。また、非常に強い多色性を示す混合陰イオン化合物Ca3ReO5Cl2の合成に成功し、混合陰イオン化合物に固有な物性を開拓した。

  9. 5d遷移金属酸化物におけるスピン軌道相互作用と電子相関の協奏物性の開拓

    研究課題/研究課題番号:09J07391  2009年 - 2010年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    平井 大悟郎, 平井 大悟郎

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    担当区分:その他  資金種別:競争的資金

    配分額:1400000円 ( 直接経費:1400000円 )

    本研究では、4d,5d遷移金属を用いて物質を合成することにより、4d,5d電子系の物性を開拓することを目的としている。4d,5d電子系はスピン軌道相互作用・電子相関・結晶場の複合物性が期待できる有望な舞台である。
    1.4d遷移金属ニクタイド RuPとRuAsにおける金属絶縁体転移の発見
    4d遷移金属ニクタイドにおいて、構造相転移を伴う新規金属絶縁体転移を発見した。これまで4d遷移金属ニクタイドは物性研究の対象として注目されてこなかったが、本研究での金属絶縁体転移の発見により、4d遷移金属ニクタイドが多様な物性を示し、物性研究の舞台として有望であることが示された。この金属絶縁体転移は結晶の構造相転移を伴っており、スピン・軌道の自由度が4d,5d電子系においても重要な役割を果たしていることが明らかになった。
    2.新超伝導体Rh置換RuP,RuAs,とRuSb
    上述の金属絶縁体転移を示す4d遷移金属ニクタイドにRhを置換することで、超伝導を発現させることに成功した。超伝導転移温度はそれぞれ、(Ru,Rh)Pで3.7K(Ru,Rh)Asで1.8KさらにRuSbで1.16Kと低いが、相転移の臨界点における超伝導という観点から、非常に興味深い特徴を持つ発見といえる。臨界点における超伝導には、高温超伝導体などが含まれ、学術的にも、実用面からも重要な分野である。特に今回の超伝導は、非磁性絶縁体相の臨界点における超伝導という、これまでに報告のない新たな分野である可能性があり、重要な発見であると考えられる。

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メディア報道 5

  1. 新しいハイエントロピー型アンチモン化合物で超伝導を観測 インターネットメディア

    EE Times Japan  2023年8月

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    執筆者:本人以外 

  2. Unveiling the mechanism of the metal-to-insulator transition in ruthenium phosphide suggests a new way of looking at solids インターネットメディア

    EurekAlert AAAS  2022年11月

  3. The Mechanism of the Metal-to-Insulator Transition in Ruthenium Phosphide インターネットメディア

    Lab Manager  2022年11月

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    執筆者:本人以外 

  4. 名古屋大学などが無機固体の新結合発見、センサーやスイッチング素子への応用期待 インターネットメディア

    日経XTECH  2022年10月

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    執筆者:本人以外 

  5. 名大、リン化ルテニウムが0℃付近で金属から絶縁体に変化する理由を解明 インターネットメディア

    TECH+ powered by マイナビニュース  2022年9月

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    執筆者:本人以外