2019年11月の気になった物性系論文(完全版)

11月の気になった論文集です。

今月あと一月もないとかウケるｗ
いや、ウケないな。
オレは一体何をしているんだってよくわからない感情に支配される毎日。
それでも、オレは生きていく。。。

QSLの熱伝導、SmB6の量子振動、Caルテネイトの量子液晶性、興味深いですね。

19/11/19 Ver. 1, 1-12
19/11/22 Ver. 2, 9追記、13-17
19/12/01 Ver. 3, 18-23




１，Electronic structures and spin fluctuations in nickelate oxide NdNiO2
https://arxiv.org/abs/1911.03177
Absence of superconductivity in bulk Nd1-xSrxNiO2 (x = 0.2, 0.4)
https://arxiv.org/abs/1911.02420
Absence of Superconductivity in Nd0.8Sr0.2NiOx Thin Films without Chemical Reduction
https://arxiv.org/abs/1911.04662

金属的になっていくが、超伝導を示してくれない

コメント：ニッケル酸化物超伝導母物質のXPSとラマン分光測定から、軌道混成と強いスピンゆらぎを観測。一方、超伝導の再現実験が異なる2グループから報告。オリジナルの化学的置換による薄膜と異なり、バルクによる合成と酸素分圧を変えた環境における酸化物基板上薄膜合成では超伝導が生じないことが報告された。(Nd,Sr)NiO2とSTO界面での相互作用が重要なのかもしれない。とにかく、オリジナルの論文と同じ方法で検証するグループがでてきてほしいな。

２，The magnonic superfluid droplet at room temperature
https://arxiv.org/abs/1911.03708

室温磁性超流動、好き

コメント：強磁性磁気共鳴（FMR)を利用した、室温におけるYIG中の磁性超流動の発見。論文の期待通り、長距離スピン流輸送や量子ロジックへの応用が実現するとおもしろいですね。


３，Optical detection and manipulation of spontaneous gyrotropic electronic order in a transition-metal dichalcogenide semimetal
https://arxiv.org/abs/1910.14121

対称性の破れに伴う高次高調波発生を捉える

コメント：１T-TiSe2における自発的旋回電子秩序の発見と光学的検出

４，Intrinsic axion insulating behavior in antiferromagnetic MnBi6Te10
https://arxiv.org/abs/1910.14626
In-plane antiferromagnetic moments in axion topological insulator candidate EuIn2As2
https://arxiv.org/abs/1911.01896
Temperature Dependent Electronic Structure in a Higher Order Topological Insulator Candidate EuIn2As2
https://arxiv.org/abs/1911.03703

Dirac分散にギャップが開く様子。MnBiTeシリーズはギャップの有無が劈開面とか乱れに依存して難しい。

コメント：マンビテ一族の一角、MnBi6Te10がアキシオン絶縁体であることをARPESにより発見。さらに、EuIn2As2もアキシオン絶縁体である可能性をARPESと磁気輸送特性から提案。いま、アキシオン物理が熱い。押川-大栗の予言ってこれら物質で検証できるのかな？

５，Exploring Superconductivity under Strong Coupling with the Vacuum Electromagnetic Field
https://arxiv.org/abs/1911.01459

光物質相互作用を操作するのは楽しそう。

コメント：光誘起現象により超伝導現象を操作する方法が様々に提案されている。この論文では、別の光物質相互作用、すなわちキャビティ中の電磁場との相互作用を利用することで、超伝導転移温度が操作できることをYBCOとRb3C60を使って報告している。新しい実験手法の誕生である。

６，High resolution time- and angle-resolved photoemission spectroscopy with 11 eV laser pulses
https://arxiv.org/abs/1910.14068
High repetition rate Time-Resolved VUV ARPES at 10.8 eV photon energy
https://arxiv.org/abs/1911.05590

最強の装置概略図

コメント：時間分解レーザーARPES装置の報告。1つ目の論文はMITグループによる報告で、エネルギー分解能16meV、繰り返し周波数250kHzの装置を開発しErTe3のCDW状態の観測に成功している。2つ目の論文はイタリア・トリエステグループの報告で、エネルギー分解能26meVながら、繰り返し周波数1-4MHz、時間分解能700fsの性能を実現し、WTe2やBi2Se3の時間分解スペクトルの観測に成功している。

７，Magnetic ordering in metal-free radical thin films
https://arxiv.org/abs/1911.02082

純有機物における長距離磁気秩序、難しいんですね。

コメント：金属を含まない純有機物質における長距離磁気秩序の発見。

８，Topological Insulators beyond Energy Band Characterization
https://arxiv.org/abs/1910.14189

ちょっと難しい、、、どういことなんだっけ？

コメント：「Here we predict a new topological phase that emerges through closing a gap of bands constructed by energy bands, instead of through closing an energy gap with preserved symmetries」らしいのだけれど、保存された対称性によりGapが閉じる従来のトポロジカル絶縁体に対して、エネルギーバンドの形成によりギャップが閉じることで生じるトポロジカル相って、つまりどういうことだってばよ？

９，One-dimensional states residing on edges and steps in few-layer WTe2
https://arxiv.org/abs/1911.02414
Observation of an edge supercurrent in the Weyl superconductor MoTe2
https://arxiv.org/abs/1911.08598

MoTe2におけるリトル・パークス振動とは異なるレイアウトにおける臨界電流の振動

コメント：XTe2では様々なトポロジカル相が実現することが予想されており、縁状態をもつ高次トポロジカル絶縁体状態やトポロジカル超伝導状態が挙げられる。1つ目の論文ではジョセフソン効果を利用してこの高次トポロジカル縁状態が存在することを実験的に報告している。
2つ目の論文では、トポロジカル超伝導体MoTe2における臨界電流Icの磁場依存性を測定することで、バルク超伝導流と分離したエッジ超伝導流が生じていることを報告している。

１０，Definitive Surface Magnetotransport Study of SmB6
https://arxiv.org/abs/1911.06711

SmB6のキャリア移動度と密度、測定ごとにばらつきが大きい

コメント：SmB6は電子相関によりトポロジカル表面状態を示す物質の一つである”トポロジカル近藤絶縁体”であると予想されている。其の証拠の一つとして低温で電気抵抗が一定となる表面伝導の存在が知られ、磁気抵抗の磁場中振動であるSdH効果等により表面状態の存在が検証されている。ところがこの論文では、表面伝導の多くはサンプル研磨により生じたクラックによる寄与であり、丁寧に準備したサンプルによる磁気抵抗測定ではSdH効果が生じないことを報告している。他のARPESやSTMなど表面敏感な測定結果を踏まえるとトポロジカル近藤絶縁体である可能性は非常に高いですが、輸送測定による検証の難しさをこの論文は教えてくれます。

１１，Drastic suppression of superconducting Tc by anisotropic strain near a nematic quantum critical point
https://arxiv.org/abs/1911.03390

歪をパラメータとした相図。いま、歪が熱い。

コメント：鉄系超伝導体の一種BaCo122において、異方的歪をサンプルに加えることでTcを変化させ、超伝導-金属量子相転移を実現させた論文。歪誘起の現象、面白いですよね。

１２，Quadrupole Topological Photonic Crystals
https://arxiv.org/abs/1911.03980
Demonstration of a quantized acoustic octupole topological insulator
https://arxiv.org/abs/1911.06469
Quantized octupole acoustic topological insulator
https://arxiv.org/abs/1911.06068

音響トポロジカル絶縁体における高次トポロジカル状態

コメント：フォトニック結晶における四重極フォトニックトポロジカル絶縁体の実現と、音響メタマテリアルによる量子化八重極音響トポロジカル絶縁体の実現。高次トポロジカル絶縁体はメタマテリアルでの実現報告が多いですね。固体中で創発しても測定手段が限られてしまうのが悲しいところ(;_;)

13，Evidence for an FFLO state with segmented vortices in the BCS-BEC-crossover superconductor FeSe
https://arxiv.org/abs/1911.08237
Evidence for an Additional Symmetry Breaking from Direct Observation of Band Splitting in the Nematic State of FeSe Superconductor
https://arxiv.org/abs/1911.08753

FeSeのホール面のバンド構造。何かしらの影響でバンドが分裂している。

コメント：1つ目の論文はFeSeの超伝導状態において、高磁場領域にFFLO状態が存在することを磁気輸送測定と熱伝導測定から明らかにした研究。他の実験手法で追試できるかな？
2つ目の論文はFeSeのバンド構造を詳細に測定することで、元来ホール面と電子面が一つずつ存在するとされていたところ、ホール面が2つに分離していることを明らかにした研究。すなわち、FeSeにはネマティック秩序、スピン軌道相互作用の他に反転対称性と時間反転対称性を破る隠れた秩序が存在することを示唆している。

14，Measurements of elastoresistance under pressure by combining in-situ tunable quasi-uniaxial stress with hydrostatic pressure
https://arxiv.org/abs/1911.08599

配線がすごい・３・

コメント：静水圧下で弾性抵抗を測定する手法の開発。鉄系超伝導体BaFe2As2を例に測定している。できたらおもしろいな～とおもったことはあるけど、実現できるとはすごい。この技術があれば面内抵抗異方性に対する不純物効果とフェルミ面形状の効果を分離して議論できるかな？

15，Can we study the many-body localisation transition?
https://arxiv.org/abs/1911.07882

時間スケール依存性とシステムサイズ依存性。数値計算は奥が深い

コメント：量子多体局在現象は10年前に提案されて以来様々な研究によりその臨界現象の特徴を捉えようという試みがなされてきたが、未だ結論が得られていない。この論文では量子多体系における遍歴－局在相転移に関するシステムサイズ、時間スケール依存性を調べることで、現在の数値計算、実験で到達できるサイズ、時間スケールでは量子多体局在転移に到達できないであろうと言う結論している。こういうの好き。

16，Quantum spin liquid ground state in the disorder free triangular lattice NaYbS2
https://arxiv.org/abs/1911.08036
Gapless ground state in the archetypal quantum kagome antiferromagnet ZnCu3(OH)6Cl2
https://arxiv.org/abs/1911.09552

ハーバートスミス鉱石の結晶構造。マジックアングルあるのかな？

コメント：1つ目の論文では、三角格子NaYbS2が結晶中に乱れのない理想的な量子スピン液体候補であることをμSR測定から明らかにしている。YbMgGaO4も三角格子量子スピン液体候補だったが、こちらは結晶中に乱れがあることから、量子スピン液体に良く似た振る舞いをしているだけでは？という議論が出ている模様。
(Triangular-lattice antiferromagnets. Again, Sasha Chernyshev, UC Irvine & KITP
)
2つ目の論文は、カゴメ格子反強磁性体ZnCu3(OH)6Cl2のNMR測定から、この物質がギャップレス基底状態をもつ量子スピン液体候補であることを報告している。
いろいろな量子スピン液体が見つかって新しい現象がみてみたいですね。

17，Coexistence of full-gap superconductivity and pseudogap in two-dimensional fullerides
https://arxiv.org/abs/1911.08768
Visualizing molecular orientational ordering and electronic structure in CsnC60 fulleride films
https://arxiv.org/abs/1911.08677

STMスペクトルの温度依存性。カラープロットがシンプルでいいですね（？）

コメント：金属内包フラーレンのSTM実験論文。1つ目の論文では、s波ギャップと擬ギャップ的振る舞いを観測し、フォノン媒介BCS超伝導と多軌道効果が共存していることを指摘している。2つ目の論文は、ヤーン・テラー効果の重要性を提案している。

18、Toward Realistic Amorphous Topological Insulators
https://arxiv.org/abs/1911.08215
Quasicrystalline Chern Insulators
https://arxiv.org/abs/1911.10547

アモルファストポロジカル絶縁体の模式図。

コメント：アモルファストポロジカル絶縁体と準結晶チャーン絶縁体の理論的提案。周期的結晶で提案、観測されたトポロジカル絶縁体の概念が拡張していってますね。そのうちトポロジカル液体とかでてくるかな？

19、Current-Induced Helicity Reversal of a Single Skyrmionic Bubble Chain in a Nanostructured Frustrated Magnet
https://arxiv.org/abs/1911.10697
Onset of a skyrmion phase by chemical substitution in MnGe chiral magnet
https://arxiv.org/abs/1911.12190

(Mn,Fe)Geの小角中性子散乱スペクトル

コメント：1つ目の論文はスキルミオンバブルの電流によるヘリシティ反転をFe3Sn2ナノ構造で実現したことを報告している。2つ目の論文ではスキルミオン格子を持つことが報告されている(Mn,Fe)Geの小角中性子散乱を実施し、MnGeにはスキルミオン相はなく、Fe置換によるDM相互作用を増大させることでスキルミオン相が生じることを報告している。

20、Electron-driven C2-symmetric Dirac semimetal uncovered in Ca3Ru2O7
https://arxiv.org/abs/1911.12163

ネルンスト効果で異常が生じる温度でバンド構造の変化が生じている。

コメント：Ca3Ru2O7のARPES、量子振動、輸送測定から、対称性を破る謎の相転移が存在し、電子相関由来の回転対称性の破れたC2-Dirac半金属状態が実現することを報告する論文。URu2Si2にも似た謎の相転移、磁気トルク測定とかからさらなる詳細が明らかになってほしいですね。それもまた、量子液晶だね！

21、Observation of itinerant gapless excitations in quantum spin liquid Na2BaCo(PO4)2
https://arxiv.org/abs/1911.11107

ゼロ磁場絶対零度で有限の熱伝導、ギャップレス量子スピン液体やな！

コメント：量子スピン液体候補であるスピン1/2三角格子反強磁性体Na2BaCo(PO4)2の熱伝導度測定により、スピノンフェルミ面の形成を示唆するゼロ磁場絶対零度での有限熱伝導を示すことを明らかにした研究。一部で話題になっている有機物量子スピンの残留熱伝導度よりは小さいが、銅酸化物のd波ギャップ由来の残留熱伝導度と同程度の大きさをもつことから、測定はうまく行っていると主張している。他グループによる追試が待たれますね！

22、Abrikosov vortex mass in high-T_c YBaCuO superconductor emerging from observed circular dichroism of far-infrared transmission
https://arxiv.org/abs/1911.12050

YBCOに生じる渦糸の有効質量の測定結果と、先行研究との比較。

コメント：円二色性遠赤外透過分光による高温超伝導体YBCOに生じる渦糸の有効質量に測定を報告している。磁場侵入長は量子臨界点で発散することが鉄系で報告されているけど、渦糸の有効質量(∝コヒーレンス長)も電子相関が強くなると発散したりするのかな？

23、The Nernst effect in Corbino geometry
https://arxiv.org/abs/1911.10325

コルビノ円盤によるネルンスト効果測定の模式図

コメント：従来の測定レイアウトと比較して、コルビノ円盤配置を利用したネルンスト効果測定を行うことで、従来は運動論的効果に埋もれてしまいがちなエッジカレント(磁化カレント)を直接観測することが可能であることを提案している。この方法を利用すれば、通常電子とディラック電子による寄与の違いを、外部磁場に対する円盤中心部における振動磁場応答成分により捉えられることを予言している。熱測定はいろいろな手法があって興味深いですね。