3月の気になった物理系記事

3月の気になった物理系記事のまとめ
ホーキング博士の死去は大きなニュースでした。
(https://jp.techcrunch.com/2018/03/14/2018-03-13-stephen-hawking-has-died-at-76/)

  1. 反強磁性スピントロニクス
    https://www.nature.com/collections/wplplmmvnt
    https://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.90.015005
    コメント:反強磁性をスピントロニクスにつかうとどういうご利益があるんだろう。
  2. 歪誘起金属絶縁体転移をARPESで観測する
    https://arxiv.org/abs/1803.00488
    コメント:これまで薄膜-基板の格子不整合や非双晶化でしか圧力は使用されてこなかったが、一軸圧によるCa2RuO4の金属絶縁体転移をARPESにより観測することに成功した研究。圧力+ARPESは未開拓だから色々できそう(こなみ
  3. 3次元スキルミオンにおける合成電気磁気ノット
    http://advances.sciencemag.org/content/4/3/eaao3820
    コメント:ボール・ライトニング的電磁場と荷電粒子の相互作用をシミュレーションしトポロジカル3次元スキルミオンの挙動を明らかにした研究。日本語でおk。
  4. 超微細構造の謎にチャレンジ
    https://phys.org/news/2018-03-solution-hyperfine-puzzle.html
    コメント:Biのスペクトルの超微細構造に理論予測と一致しない値があり、問題となっていた。新奇な有機金属化合物を作製し周囲環境の影響を小さくした上で測定すると、やはり前回と同じく理論値と一致しない結果となった。新しい物理が生まれると楽しいから期待してます。
  5. イオントラップ法による高速量子ロジックゲート動作
    https://www.nature.com/articles/nature25737
    コメント:イオントラップ法による量子ロジックゲートは量子エンタングルを実現するために断熱領域の挙動を利用していたため10kHz程度の動作スピードしか出せていなかったが、新しい方法を実装することでMHzオーダーの動作速度を実現した研究。どのタイプの量子コンピュータが支配的な世の中になるのか楽しみ。
  6. スピン波を電流で制御する
    https://phys.org/news/2018-03-transistor-closer.html
    https://physics.aps.org/articles/v11/23
    コメント:スピン波の伝搬を電流で制御することに成功した研究。マグノンを制御できるようになったことで、マグノンBECを利用したスピン波超伝導を実現したいという意気込みを感じる。でもスピン波超伝導ってありえるの?
  7. フォトニック結晶における非エルミート・トポロジカル物性
    http://science.sciencemag.org/content/359/6379/1013
    http://science.sciencemag.org/content/359/6379/1009
    コメント:フォトニック結晶において、ワイル点やフェルミアーク、分極半電荷を観測した研究。フォトニック結晶における非エルミート・トポロジカル物性が流行る流れかとおもったけど、どこのラボでもできるテーマじゃないのが問題?
  8. マジックアングルグラフェン
    https://www.nature.com/articles/nature26154
    https://www.nature.com/articles/nature26160
    コメント:グラフェンを1.1°ずらして重ねることでモット絶縁体、ゲート電圧制御することで超伝導を実現した研究。超伝導は非従来的なのか、他の層状物質でも実現するのかなど興味が尽きない物性である。
  9. 遷移金属ダイカルコゲナイドのコヒーレント超格子
    http://science.sciencemag.org/content/359/6380/1131
    コメント:WS2とWSe2という4%も格子ミスマッチするTMDを改良した金属有機蒸気輸送法で超格子化した研究。光学特性を大きく変えることに成功したらしい。いろんな物質に応用できるかな?
  10. 層状物質に分子を挟み込めば実質単層化できる
    https://www.nature.com/articles/nature25774
    コメント:層状物質の間に分子を挿入することで実質的な単原子層化する方法の開発。単層化の難しかった黒リンの単層化や、WSe2やWS2にアンモニア分子を挿入して電気的、光学的特性を制御することに成功している。なるほどなぁ。
  11. GaN/NbNエピタキシャル半導体/超伝導体ヘテロ構造
    https://www.nature.com/articles/nature25768
    コメント:AlGaN/GaN半導体量子井戸をNbN超伝導体薄膜の上に直接成長させた研究。超伝導体と半導体を組み合わせた新しい物性の発現に期待。
  12. 銅酸化物の軌道混成
    https://www.nature.com/articles/s41467-018-03266-0
    コメント:銅酸化物はシングルバンドモデルで研究が進められていたが、dx2−y2 とdz2の2バンド構造である直接的な証拠をARPESにより観測した研究。2バンドにすることで新しい知見、現象の予言は得られるかな?
  13. Fe(Se,Te)の超伝導渦におけるCaroli-de Gennes-Matricon状態の観測
    https://www.nature.com/articles/s41467-018-03404-8
    コメント:1964年に予言されていた、タイプ2超伝導体の超伝導渦芯に生じるCaroli-de Gennes-Matricon (CdGM) 状態をFe(Se,Te)で発見した研究。予言されていたのにまだ見つかっていない現象を発見するのはインパクトが大きいですねぇ。
  14. Fe(Se,Te)におけるトポロジカル超伝導の発見
    http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/maincontents/news2.html?pid=4680
    https://phys.org/news/2018-03-topological-superconductor-phase-decoherence-problem.html
    コメント:Fe(Se,Te)の表面状態にマヨラナ粒子に起因する線形分散を観測した研究。Tc=15Kの物質でマヨラナ状態が実現しているなら面白い。他の鉄系では生じないのかな?
  15. すごいガラス形成能力をもった金属有機物フレームワーク
    https://phys.org/news/2018-03-metal-organic-compounds-class-glass.html
    http://advances.sciencemag.org/content/4/3/eaao6827
    コメント:液体が冷却時に結晶化しない能力をGlass-forming ability (GFA) と呼ぶ。新しく見つかった金属有機物フレームワーク62 (ZIF-62) [Zn(Im2−xbImx)]は実験室の時間スケールでは結晶化しない非常に大きなGFAを持つらしい。とんでもねぇやつだ。。。
  16. 非線形回路配列における自己誘起トポロジカル保護
    https://phys.org/news/2018-03-breakthrough-circuit-electronics-resistant-defects.html
    https://www.nature.com/articles/s41928-018-0042-z
    コメント:Su–Schrieffer–Heeger modelを模擬した非線形回路が自己誘起トポロジカル保護を生じることを発見した研究。欠陥に強い新しい電気、光学、音響デバイスにつながるかも。
  17. ディラック半金属のフェルミアーク表面状態の巨大光学伝導度
    https://phys.org/news/2018-03-quantum-states-surface-materials-strongly.html
    コメント:Fermi Arcに由来する光学伝導度が非常に強い異方的な光-物質相互作用を示すことを理論的に示した研究。もっと異常な物性が見つかるといいな。
  18. 量子ゼノ領域のマックスウェルの悪魔
    https://phys.org/news/2018-03-maxwell-demon-quantum-zeno-regime.html
    コメント:観測が量子現象に影響を与える量子ゼノ効果とマックスウェルの悪魔の関係を単電子トランジスタを利用して調べた理論研究。この辺の基礎論と実験の間をつなぐ理論って面白い。難しいけれど。
  19. シリコン量子ドットとプラズモンの近接場巨体結合
    http://advances.sciencemag.org/content/4/3/eaar4906
    https://phys.org/news/2018-03-coupling.html
    コメント:ナノプラズモニック共振器と量子ドットを組み合わせ、110meVにおよぶ巨大ラビ分裂を観測した研究。光と物質の相互作用は奥が深い。
  20. 酸素プラズマ暴露でMoS2の伝導度を制御する
    http://advances.sciencemag.org/content/4/3/eaao5031
    コメント:酸素・アルゴンプラズマにMoS2を暴露することで移動度と伝導度を系統的に制御できることを明らかにした研究。酸化って普段は避けてるけど、うまくつかうと物性の制御に使えるんですね。
  21. 金属薄膜コート半導体における”光強度依存した仕事関数”の観測
    http://advances.sciencemag.org/content/4/3/eaao6050
    コメント:これまで固体内から電子を叩き出す仕事関数は光の強度に依存しないと考えられていたが、金属薄膜を半導体で覆うことで強度依存する現象を発見した研究。こういう一般則の反例を見つける研究好き。
  22. Niにおける非平衡レーザー誘起磁気相転移
    http://advances.sciencemag.org/content/4/3/eaap9744
    コメント:平衡下と非平衡下強磁性転移が同じ臨界現象に支配されていることを、時間角度分解光電子分光と時間分解横磁気光学カー効果分光により明らかにした研究。非平衡現象ってまだまだやることありそう。
  23. グラフェン中のエニオンをSTMでみるとどうなるの?
    https://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevX.8.011037
    コメント:フェルミオン、ボソンにつぐ第3の粒子エニオンがグラフェンの分数量子ホール状態でどのようにみえるか理論的に調べた研究。著者陣から考えると、実験でもそのうち報告されるのかな?
  24. Δf=100 μHz、Δx=1.1 μmの分光イメージングで光格子時計の精度を上げる
    https://physics.aps.org/articles/v11/22
    https://phys.org/news/2018-03-team-quantum-world.html
    コメント:これまでの1.4倍の精度(2.5×10−19)をもつ光格子時計を開発した研究。原子間の多体効果は冷却することで、1粒子効果は各位置での振動数を超高精度時間空間分解能分光で測定し、精度を上げることに成功したらしい。光格子時計の世界標準採用で香取先生はノーベル賞をもらうのかな?
  25. スピンダイオード
    https://phys.org/news/2018-03-physicists-tune-diode.html
    コメント:2種類の反強磁性体を組み合わせることで、スピンダイオードをつくる理論的研究。スピントロニクスはまだまだ流行り。
  26. 光ダイオード
    https://phys.org/news/2018-03-scientists-diodes.html
    コメント:非線形光学現象を利用し光回路に対するダイオードを作成した研究。任意の流れに対してダイオード特性を持った回路を作れるのだなぁ。
  27. DNAにスピン流を流す
    https://phys.org/news/2018-03-thermally-driven-current-dna.html
    コメント:スピンカロリトロニクスの観点から、DNAのスピンゼーベック効果を調べた理論的研究。たまげたなぁ。。。
  28. 冷却原子でトポロジカル物質をつくる
    https://phys.org/news/2018-03-physicists-quantum-simulate-topological-materials.html
    コメント:1次元光格子中の冷却原子が磁気群と非局所カイラル対称性に保護されたトポロジカル相にあることを明らかにした研究。冷却原子はいろんなパラメータを調整できるからいいですね。
  29. スピン1/2正方格子反強磁性体におけるスピン液体Sr2Cu(Te,W)O6
    https://phys.org/news/2018-03-theoretical-quantum-liquid.html
    コメント:ネール型反強磁性体とコラム型反強磁性体の中間物質Sr2Cu(Te,W)O6がスピン液体的振る舞いをすることを発見した研究。μSRや比熱測定はスピン液体的だが他の物性はどうなるのかな?
  30. 一軸圧でBaFe2As2の磁性を制御する
    https://phys.org/news/2018-03-piezomagnetic-material-magnetic-properties.html
    コメント:BaFe2As2に歪をかけながらNMRをすると磁性に異方性が現れるお話。磁気格子結合の結果らしい。こういうの見ると電子ホール対称性とか他の磁性相での振る舞いとか調べたくなる。
  31. ナノ磁性体デバイスにおけるゼロ磁場スイッチ効果
    https://phys.org/news/2018-03-field-zfs-effect-nanomagnetic-device.html
    コメント:2種類の重金属を組み合わせて、スピン流とスピン軌道トルクを制御することで、CoFeBの磁性を無磁場電流制御することに成功した研究。これまでのスピン磁気トルクによるスイッチング機構に疑問を投げかけているらしい。奥が深い。
  32. 有機マグノンスピントロニクス
    https://www.nature.com/articles/s41563-018-0035-3
    コメント:無機物質のマグノンスピントロニクスはよく研究されてきた一方、有機物質についてはあまりされていない中で、最近見つかったV(TCNE) x (x ≈ 2)で室温マグノン生成に成功した研究。ブリルアン強磁性共鳴やブリルアン光散乱とか知らない測定方法が使われているようで興味深い(無知。
  33. 原子層CrI3の電場制御磁性
    https://www.nature.com/articles/s41563-018-0040-6
    コメント:反強磁性基底状態の2層CrI3に電場を印加することで反強磁性-強磁性スイッチを実現した研究。層間相互作用が重要らしい。磁性の電場制御も2次元物質でやると新しいですね(?)
  34. 二次元物質ガレネン
    https://phys.org/news/2018-03-flat-gallium-roster-d-materials.html
    コメント:ガリウムの二次元版、”ガレネン”をシリコン上に形成した研究。ディラックコーンと非線形分散をもつ金属とのこと二次元物質花盛り。
  35. 銅酸化物高温超伝導体で超伝導の“さざ波”のヒッグスモードの観測
    https://research-er.jp/articles/view/68770
    コメント:ポンププローブ分光で、銅酸化物でヒッグスモードを観測した研究。NbSe2とかではみえていたので、普遍性が観測できたってことかな?
  36. 四重極トポロジカル絶縁体の実験的観測
    https://www.nature.com/articles/nature25156
    https://www.nature.com/articles/nature25777
    コメント:高次トポロジカル絶縁体の1種である四重極トポロジカル絶縁体をそれぞれ機械的メタマテリアルとマイクロ波回路を用いて実現した研究。固体物質の中で見つかることはあるのかな?
  37. 量子スピン液体中における創発フォトンとモノポール
    https://arxiv.org/abs/1803.05557
    コメント:Pr2Zr2O7中の量子スピン液体中のふるまいに創発フォトンとモノポールを発見した研究。これでJPSJなのか(感想)
  38. スピン1/2カゴメ量子反強磁性体におけるマクロに縮重した厳密可解点
    https://arxiv.org/abs/1703.04659
    https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.117202
    コメント:Arxivのタイトルが「すべてのカゴメ量子反強磁性状態の母」という研究。スピン1/2カゴメ量子反強磁性モデルの研究が更に進むかな?
  39. 冷却原子のARPES
    https://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevB.97.125117
    コメント:1次元光格子中の量子ガス中原子を励起することで出てくる光の方向と運動量を観測することでARPES的なことできるのではと提案する理論研究。やARPESナンバー1!
  40. CeCoIn5のdHvAにおける極低温異常
    https://arxiv.org/abs/1803.05142
    コメント:CeCoIn5の極低温ドハース振動測定から20mK以下で新たな磁場誘起磁気転移が生じることを明らかにした研究。磁場誘起AFM相は非従来型超伝導体のユニバーサルな振る舞いではないかと提案しているが、検証はどうやるのかな?
  41. スピネル磁性体ZnCr2Se4における磁性誘起量子臨界性
    https://arxiv.org/abs/1803.05163
    コメント:磁場誘起スパイラル磁性-強磁性転移を示すZnCr2Se4の量子臨界点を見つけた研究。スピネル磁性体もいろんな物性示して面白い。
  42. FeSe/SrTiO3界面の電子移動の直接観測
    http://advances.sciencemag.org/content/4/3/eaao2682
    コメント:電子エネルギー損失分光と高角度散乱暗視野(走査透過電子顕微鏡)法によりSTO基板からFeSeに電子がドープされていることを直接的に明らかにした研究。どうしてFeSe/STOのTcが高いかの原因が一つ明らかになったかな?
  43. ペタヘルツエレクトロニクスへの道
    https://phys.org/news/2018-03-milestone-petahertz-electronics.html
    コメント:アト秒透過吸収分光によりGaAsのサブフェムト秒応答を調べた研究。バンド間遷移が思ったよりも重要らしい。このへんの進捗も早いですね。
  44. LaFeAs1−xPxOは高圧でつくると一味違う
    https://arxiv.org/abs/1803.05733
    コメント:常圧と高圧で相図が異なるらしい。微妙な構造と酸素量の差が要因かな?
  45. 強磁性カゴメ金属のディラックフェルミオン
    https://phys.org/news/2018-03-physicists-quantum-electronic-material.html
    https://www.nature.com/articles/nature25987
    コメント:強磁性カゴメ金属Fe3Sn2でディラック電子に由来する異常ホール効果を室温まで観測した研究。カゴメ物質はいろんな創発現象を持ち合わせていますね。
  46. ファンデルワールス結晶の隙間を使って水素同位体をふるいにかける
    https://phys.org/news/2018-03-smallest-sieve-atoms.html
    コメント:ファンデルワールス結晶の隙間がプロトンに対してオングストロームサイズの量子閉じ込め効果を与えるよねという研究。水素と重水素で応答が違うらしいのでスケールアップすれば水素同位体の篩に使えるかもという期待。
  47. PtSe2は薄くすると金属-半導体転移する
    https://www.nature.com/articles/s41467-018-03436-0
    コメント:PtSe2は金属的だが、薄くしていくと半導体転移することを明らかにした研究。異常な2次元物質はMoS2とかだけじゃないよという好例。
  48. WS2の完全な超伝導相図
    https://phys.org/news/2018-03-mystery-superconducting-dome.html
    コメント:単層WS2の電界効果超伝導についてドーピング範囲をこれまでより拡張し、絶縁体相ー超伝導相ー絶縁体相の電子相図を完成させた研究。イジング超伝導体の研究、薄膜でしか出来ないの?
  49. 室温連続発振ダイヤモンドメーザー
    https://www.nature.com/articles/nature25970
    https://phys.org/news/2018-03-scientists-diamond-world-room-temperature-solid-state.html
    コメント:これまで難しかった室温でのメーザーの連続発振をダイヤモンドのNV中心を利用して実現した研究。医薬、安全、センシングに利用できる幅が広がるとのことだが果たしてどういう応用があり得るかな(。・ω・))フムフム
  50. ZrTe5の異常ホール効果
    https://www.nature.com/articles/s41567-018-0078-z
    コメント:磁気秩序の生じないZrTe5の精密な輸送測定により異常磁気ホール効果を観測した研究。ワイル半金属の特徴を反映した物性らしい。メンツが豪華な論文だ。
  51. 弱結合超伝導体SrTiO3におけるポーラロン的振る舞い
    https://phys.org/news/2018-03-weird-superconductor-life.html
    コメント:STOの高分解能トンネル分光により超伝導転移温度に対する電子格子相互作用の寄与が高温での電子格子相互作用の見積もりより小さいことを明らかにした研究。STOみたいな典型物質でもまだまだよくわからないことがたくさんあるんだなぁ。
  52. 金属の接触における相対論効果
    https://phys.org/news/2018-03-relativistic-effects-long-range-interactions.html
    コメント:金属の接触が生じる際、最近接の2原子間に働く力が相対論効果の影響を受けていることを明らかにした研究。こんな身近なところにも相対論効果がΣ(・∀・;)。
  53. エキシトンポラリトン結晶
    https://phys.org/news/2018-03-physicists-crystal-lattice-polaritons.html
    コメント:マイクロピラーからなる2次元リーブ格子中のエキシトンポラリトンがフラットバンドを示すことを明らかにした研究。スピン軌道相互作用や軌道自由度を制御できるみたいなのでまだ新しい物性が出てくるかな?
  54. 運動量空間ジョセフソン効果
    https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.120401
    コメント:実空間の超伝導体接合で生じるジョセフソン効果を運動量空間に拡張した研究。電圧相当の外場だけでなくトンネル位相でもジョセフソン電流が流れるとか。とにかく図が( ゚∀゚)o彡゚ おっぱい!おっぱい!
  55. トポロジカル異常ホール効果の室温電気制御
    https://www.nature.com/articles/s41928-018-0040-1
    コメント:Mn3Pt/BaTiO3に電場をかけるとトポロジカル異常ホール効果をOn/Offできることを示した研究。BaTiO3のピエゾ電気効果の影響とのこと。歪で電子物性を制御する好き。
  56. 量子バッテリー
    https://phys.org/news/2018-03-quantum-speed-up-batteries.html
    コメント:量子エンタングルメントを利用して高速充電を実現する量子バッテリーの研究。既存の電池とメカニズム違いすぎてワロタ。
  57. 重い電子系CeRhIn5の創発ヘテロ構造
    https://phys.org/news/2018-03-self-assembling-tunable-interfaces-quantum-materials.html
    コメント:磁気フラストレーションと容易軸異方性の競合により、磁場で超伝導や電子ネマテシティを容易に制御できることを高分解中性子分光により明らかにした研究。いまいちこの場合のヘテロ構造の意味がわからない。
  58. 水の異常性の起源
    https://www.nikkei.com/article/DGXLRSP475182_T20C18A3000000/?au=0
    https://phys.org/news/2018-03-tetrahedrality-key-uniqueness.html
    コメント:「正四面体構造を形成する傾向の強さを系統的に変えることが可能なシミュレーションモデルを用い、シリコン、ゲルマニウム、炭素に代表された水型の液体が共通に示す熱力学的・動力学的な異常性の起源」を明らかにした研究。どうして水が特異的か、ここまで詳しく考えないとダメなんですね。
  59. ガラス転移は熱力学的挙動なのかランダム原子運動によるのか?
    https://phys.org/news/2018-03-glass-transition-driven-thermodynamics.html
    https://research-er.jp/articles/view/68943
    コメント:過冷却液体のガラス転移が熱力学的挙動かランダム運動によるものかを明らかにした研究。速い緩和と遅い緩和を説明する機構を考えると(中略)熱力学的挙動であることがわかったとのこと。田中研は液体とかガラス研究の進捗がすごい。
  60. SrTiO3中のフォノンの流体力学的振る舞い
    https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.125901
    コメント:STOの熱伝導を2-400Kの範囲で調べ、様々な熱流の機構が存在していることをNbを置換すると劇的に振る舞いが変化するなど、不思議な振る舞いを示す。熱伝導度の測定大変そう(こなみ。
  61. レーザーによるスキルミオンの書き込みと消去
    https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.117201
    コメント:FeGeにレーザー照射することでスキルミオンの生成消滅を実現した研究。クライオローレンツ透過電子顕微鏡楽しそう。十倉研かと思ったら違った(反省
  62. 三層WSe2におけるΓ点ーK点バレー占有率の制御
    https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.107703
    コメント:シュブニコフ・ドハース振動からΓ点ーK点のバレー占有率が違うこと、電場により占有率を制御できることを明らかにした研究。TMDとかグラフェン系の研究にはいつもNIMSのTaniguchi先生とWatanabe先生が登場するなぁ。
  63. 金融市場のブラウン運動
    https://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.120.138301
    コメント:金融市場のトレーダーが、値動きに追随するように売買価格を決定することで、価格変動がボルツマン方程式のように振る舞うことを示した研究。経済物理でPRLに載るんですね。同世代がすごいと自分も頑張らないととなる。
  64. 量子化マヨラナコンダクタンス
    https://www.nature.com/articles/nature26142
    コメント:InSbナノワイヤを超伝導アルミニウムで覆った構造中にマヨラナ粒子が存在するときに予測されている量子化コンダクタンスを観測した研究。これまで、理論的に予測されていたが観測されたのははじめてとのこと。他の物質でみえないのはなんでだろう。
  65. エキシトン絶縁体の秩序パラメーター振動
    http://advances.sciencemag.org/content/4/3/eaap8652
    コメント:エキシトン絶縁体Ta2NiSe5ではエキシトンBECが生じていると信じられているが、直接的な証拠はなかった。ポンププローブ分光からフォノンー凝縮体結合により生じる振幅振動モードを観測した研究。楽しそう。
  66. 超伝導体回路のトポロジカルマクスウェル金属バンド
    https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.130503
    コメント:スピン1のマクスウェル方程式で記述されるトポロジカルマクスウェル金属バンドを超伝導回路で実現した研究。1より大きいチャーン数をはじめて観測した例らしい。名前がかっこよすぎてすき。
  67. いろんな超伝導揺らぎ
    https://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.90.015009
    コメント:色んな種類の超伝導揺らぎについて実験と理論をまとめた最新レビュー。揺らぎからその本質がわかるってカッコイイ。揺るがない自信が欲しいものだ。

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