2025年8月の気になった論文（暫定版）
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‐2025/8/21,22‐‐‐
Probing Magnetic Properties of RuO2 Heterostructures Through the Ferromagnetic Layer
本研究では、強磁性層としてNiFeまたはFeと界面を持つRuO2の独立成長薄膜ヘテロ構造2つについて、広範囲な磁気測定を行った。約15 K以下では、両サンプルとも1 Tの磁場中で約2 Kまで冷却すると交換バイアス磁場を示し、約31 Kでスピン遷移特性が観測された。RuO薄膜の磁気ラマン測定では、NiFe層が存在する場合にのみマグノンモードが明らかになり、RuOは本質的に長距離磁気秩序を持たないことが示唆された。強磁性体と接触すると、RuOは反強磁性に起因すると考えられる効果を示す。しかし、固有マグノンモードの欠如は、密度汎関数理論（DFT）計算からわかるように、層間の拡散または界面におけるスピン無秩序の可能性を示唆している。
Classification of Magnetism and Altermagnetism in Quasicrystals
ゼロ正味磁性とスピン分裂電子バンドを特徴とする非従来型磁性相である交代磁性は、これまで従来の結晶材料においてのみ研究されてきた。本研究では、交代磁性の理論的枠組みを、並進対称性を欠く準結晶（QC）に拡張する。
Spontaneous nonreciprocal transport in a gate-tunable ferromagnetic Rashba 2-dimensional electron gas
ここでは、SrTiO ベースのインターフェースにおける強磁性 2DEG が、外部磁場がない場合でも、Rashba 強磁性体の特徴である自発的な非相反輸送を示すことを示します。
Constrained Random Phase Approximation: the spectral method
我々は、スペクトル cRPA (s-cRPA) と呼ばれる新しい制約付きランダム位相近似 (cRPA) 法を紹介し、3D シェル充填を変化させることによって、スカンジウムと銅に対する既存の cRPA アプローチと比較します。
Role of Ward-Takahashi identity in an electron-phonon coupled system -- Revisiting phonon shift current
我々は、電子-フォノン結合系におけるバルク光起電力効果を研究している。電流不変性、すなわちゲージ不変性の保存則（ウォード-高橋恒等式として現れる）は、ファインマン図の解析において重要な役割を果たしており、これに基づいてフォノンシフト電流への一次寄与が特定されている。一次寄与は本質的に、光励起されたフォノンが持つ電気分極に起因しており、シフト電流はフォノンの光励起下での定常状態における電気分極の変化によって発生する。
Thermodynamics of dilute anyon gases from fusion constraints
2次元物質における分数量子異常ホール相と多数の相関電子状態の間のチューニングに関する最近の測定は、エニオンのダイナミクスの詳細な理解を必要としている。本稿では、エニオンが十分に希薄で、弱く相互作用する粒子として扱える領域において有効な、有限温度におけるエニオン気体の統計力学の一般理論を展開する。
Identity and Quantify Various Dissipation Mechanisms of Josephson Junction in Superconducting Circuits
ジョセフソン接合（JJ）の散逸メカニズムを特定し、その性能への影響を評価することは、超伝導回路への応用において極めて重要です。本研究では、JJの様々な散逸メカニズムを特定し、定量化できるプラットフォームとして、接合埋め込み型共振器（JER）を実証します。
Electron-Hole Crossover in La3-xSrxNi2O7-δ Thin Films
La3Ni2O7薄膜における圧縮エピタキシャル歪みを介した常圧超伝導は、様々な特性評価手法を容易に利用できるプラットフォームとなり、高温超伝導の研究を促進する。本研究では、圧縮歪みを受けたLa3-xSrxNi2O7-δ薄膜において、Srドーピングと酸素含有量を同時に制御することで、超伝導ドームを系統的にマッピングし、最大転移温度（Tc）に関連する電子-正孔クロスオーバーを明らかにする。
Radio-Frequency Quantum Rectification in Kagome Superconductor CsV3Sb5
電磁場を直流電流（DC）に変換する整流は、環境発電、ワイヤレス充電、そして次世代通信技術にとって極めて重要です。超伝導ダイオード効果は、無損失超伝導電流の非相反輸送を利用し、超低消費電力と高い整流比を実現します。超伝導ダイオード効果と交流ジョセフソン効果を組み合わせることで、無線周波数（RF）照射を量子化されたDC出力に変換することが期待されます。しかし、必要な対称性の破れの達成と高性能ジョセフソン接合の製造という課題により、実験的実現は阻まれてきました。本研究では、ジョセフソン効果とゼロ磁場ジョセフソンダイオードを発現するカゴメ超伝導体CsV3Sb5において、量子整流を実証します。
On-the-fly electrical readout of individual skyrmion dynamics by anomalous Hall effect, correlated with real-time Kerr microscopy
磁気スキルミオン（位相的に安定化されたスピンテクスチャ）は、その高い安定性、非線形相互作用、そして低消費電力操作能力により、将来のメモリデバイスや非従来型コンピューティングアプリケーションへの有望な候補です。その大きな可能性にもかかわらず、個々のスキルミオンの信頼性の高い電気的読み出しは依然として根本的な課題です。磁気トンネル接合や異常ホール効果に基づく技術はスキルミオン検出能力を実証していますが、現状では、アプリケーションで求められる単一の移動スキルミオンを確実に検出できていません。本手法は、熱活性化スキルミオンを活用します。この手法では、低い一定の駆動電流によって、スキルミオンの動きと検出に必要なホール電圧の両方を同時に生成します。測定されたホール電圧信号と直接Kerr顕微鏡画像とのリアルタイム相関により、この手法の信頼性を実証します。
Quantum Geometric Renormalization of the Hall Coefficient and Unconventional Hall Resistivity in ZrTe5
異常ホール効果（AHE）は、従来は強磁性材料における時間反転対称性の破れと関連付けられてきましたが、最近、非磁性トポロジカル材料においても観測され、その起源に関する疑問が浮上しています。本研究では、質量の大きなディラックバンドと特異な電子特性および輸送特性で知られる非磁性ディラック材料ZrTe5における、特異なホール応答を解明します。
Entropy-Seebeck ratio as a tool for elementary charge determination
本研究では、二次元系における電荷キャリアの特性評価ツールとして、ゼーベック係数（S）と粒子あたりの微分エントロピー（DEP, s）の関係を検証する。アームチェア型シリセンナノリボンをモデルプラットフォームとして用い、両値とその比が室温での化学ポテンシャルにどのように依存するかを解析する。ゼーベック係数は電子伝達のエネルギー依存性を通して輸送特性を捉えるのに対し、DEPは系の電子エントロピーと直接関連しており、Sを推定するための熱力学的な代替手段となる。
Superdielectrics: Disorder-induced perfect screening in insulators
我々は、物質の絶縁特性を表す量、すなわち基底状態量子計量、平均局在長、および電気感受率の関係を研究する。1次元アンダーソン絶縁体模型とカイラル無秩序性を持つスー・シュリーファー・ヘーガー鎖を解析することにより、前者2つの測定値は臨界近傍の1次元系では比例関係にあり、どちらもフェルミエネルギー付近の混成局在状態の特性によって決定されることを示す。これらの知見を用いて、結合無秩序性を持つSSH鎖では電気感受率の挙動が劇的に異なり、局在長と量子計量が有限であっても発散する可能性があることを示す。特定のエネルギーにおける不純物共鳴の増殖によって引き起こされるこの発散は、金属と絶縁体の混合特性を示す新しい領域をもたらす。我々はこの状態を「超誘電状態」と呼ぶ。これは有限の量子計量と発散する静電帯磁率を特徴とする絶縁状態であり、直流伝導がない場合には完全な遮蔽を意味する。我々は、空孔とケクレ結合の歪みを持つグラフェンなどの高次元物質においても超誘電相が発現することを示す。
Revealing the Altermagnetism in Hematite via XMCD Imaging and Anomalous Hall Electrical Transport
交代磁性体とは、補償された格子磁気モーメントを有するにもかかわらず、異常ホール効果などの非従来的な輸送特性を示す磁性材料の一種です。本研究では、ヘマタイト（-\ch{Fe2O3}）のオルターマグネット特性を、電気伝導と線状および円二色性コントラストを用いた先進的なXPEEMイメージングと組み合わせることで、基礎的な実験的証拠として報告します。
Skyrmion Lattice Order Controlled by Confinement Geometry
2次元（2D）格子を形成する磁気スキルミオンは、Kosterlitz-Thouless-Halperin-Nelson-Young（KTHNY）理論によって予測される相転移を調査するための多用途プラットフォームを提供します。スキルミオン系における2次元溶融は実証されていますが、不均一なエネルギーランドスケープによるピンニング効果（多くの場合、多結晶構造をもたらします）のために、スキルミオン格子における制御された秩序化の達成は依然として困難です。しかし、薄膜中のスキルミオンは、高度に調整可能な熱拡散を提供し、カー顕微鏡法によって直接画像化できるため、そのダイナミクスをリアルタイムで観察できます。このような柔軟な系における格子秩序を制御するために、我々は様々な形状の幾何学的閉じ込めを導入します。カー顕微鏡法の実験とThieleモデルシミュレーションを組み合わせることで、閉じ込めの形状が格子秩序に決定的な影響を与えることを実証します。
PyKirigami: An interactive Python simulator for kirigami metamaterials
近年、切り紙の概念は、様々な科学技術応用における展開構造物の作成に用いられています。切り紙メタマテリアルの設計は広く研究されていますが、展開および形状変形プロセスのシミュレーションはあまり研究されていません。本研究では、切り紙メタマテリアルの展開シミュレーションのための、効率的なPythonベースのオープンソース計算ツールPyKirigamiを開発します。
End-to-End Analysis of Charge Stability Diagrams with Transformers
トランスフォーマーモデルとエンドツーエンド学習フレームワークは、人工知能分野に急速に革命をもたらしています。本研究では、物体検出トランスフォーマーを用いて、半導体量子ドットアレイの電荷安定性図を解析します。これは、スピンベース量子コンピューティングのスケーラビリティを実現するための重要な課題です。具体的には、本モデルは三重点とその接続性を特定します。これは、仮想ゲートのキャリブレーション、電荷状態の初期化、ドリフト補正、そしてパルスシーケンスに不可欠です。本モデルは、3つの異なるスピン量子ビットアーキテクチャにおいて、再学習を必要とせずに畳み込みニューラルネットワークを上回る性能を発揮することを示します。
Attosecond high-harmonic interferometry probes orbital- and band-dependent dipole phase in magnesium oxide
放出光の空間コヒーレンス、波面、集光性の制御は、放出プロセスの固有位相の理解と関連しており、逆に位相を測定することで微視的な生成メカニズムに関する知見が得られる可能性がある。固体高調波発生における双極子位相の起源については、現在、十分な理解が得られていない。本研究では、位相同期XUVパルスを用いたアト秒干渉法を用いることで、固体高調波発生中の酸化マグネシウム（MgO）における強度および周波数依存性双極子位相を直接評価する。
NMR evidence for an antisite-induced magnetic moment on Bi in a topological insulator heterostructures MnBi2Te4/(Bi2Te3)n
MnBi2Te4 (MBT) は、トポロジカルに保護された表面金属状態と固有の磁気秩序を併せ持つ、初めての固有磁性トポロジカル絶縁体です。非磁性親化合物である Bi2Te4 (BT) との構造適合性により、MBT/BT ヘテロ構造を作製し、量子異常ホール効果 (QAHE) の最適化を目的とした磁気状態の操作が可能になります。本研究では、自己組織化単結晶 MnBi2Te4(Bi2Te4)n ヘテロ構造について、4.2 K におけるバルク磁化測定に基づく広範な NMR 研究を行いました。
Attention-Based Explainability for Structure-Property Relationships
機械学習手法は、マルチモーダル特性評価に基づく材料科学における相関的な構造と特性の関係を構築するための普遍的なパラダイムとして台頭しつつあります。しかしながら、そのためには、得られた相関モデルの物理的解釈可能性を高める手法の開発が不可欠です。本稿では、PbTiO3薄膜の強誘電特性をケーススタディとして用い、アテンションベースニューラルネットワークが構造と特性の関係とその背後にある物理的メカニズムを明らかにする可能性を示します。
Beyond Superexchange: Emergent Unconventional Ferromagnetism in Thin-Film Sandwich Structures of Intrinsic Magnetic Topological Insulators
本研究では、MBST(1 SL)/(Bi1-xSbx)2Te3ヘテロ構造とMBST(1 SL)/(Bi1-xSbx)2Te3/MBST(1 SL)サンドイッチ構造の2種類の構造を使用して、高度に秩序化された強磁性七重層(SL)を持つ固有磁性トポロジカル絶縁体Mn(Bi1-xSbx)2Te4(略してMBST)系における磁気相互作用の性質を調査します。
The CP2K Program Package Made Simple
CP2Kは、気相中の孤立分子から低次元機能性材料および界面、さらには高対称性結晶固体、無秩序な非晶質ガラス、液体状態および溶液中の弱相互作用ソフトマター系に至るまで、幅広い原子系シミュレーションのための汎用オープンソースソフトウェアパッケージです。本レビューでは、量子力学および古典シミュレーション手法を用いて静的および動的特性を計算するCP2Kの機能について解説します。付随する理論およびコード論文[J. Chem. Phys. 152, 194103 (2020)]とは対照的に、本レビューではCP2Kの実用的な使用法と応用に焦点を当て、基礎となる理論的概念は必要に応じてのみ紹介します。
Controlling Skyrmion Lattice Orientation with Local Magnetic Field Gradients
磁気スキルミオン格子の形成と配列を精密に制御することは、その創発挙動を理解し、スピントロニクスおよびマグノニックデバイスへの統合を進める上で不可欠です。本研究では、シングルパス磁気力顕微鏡（MFM）を用いて、軟磁性CoFeB中のスキルミオン格子を核形成および操作するための、簡便かつ低侵襲な手法について報告します。
The heating and cooling of 2D electrons at low temperatures
GaAs ベースの高移動度 2 次元電子ガス (2DEG) におけるホットエレクトロンの冷却長 ℓE の測定結果を紹介します。
Carrier mobilities and electron-phonon interactions beyond DFT
電子-フォノン結合は、キャリア輸送、超伝導、光吸収といった様々な物理過程を支配する重要な相互作用です。このような相互作用を第一原理から密度汎関数理論を超える手法を用いて計算することは、依然として課題となっています。本稿では、固有値と固有ベクトルを与えるあらゆる電子構造法において、電子-フォノン結合を計算するための差分フレームワークを紹介し、ハイブリッド汎関数、クープマンス汎関数、そして多体摂動論への応用例を紹介します。
Suppression of the valence transition in solution-grown single crystals of Eu2Pt6Al15
Eu金属間化合物の研究により、4f電子系における価数変動および遷移の探究が可能になった。最近、アーク溶融後に熱処理を加えることで合成されたEu2Pt6Al15相が報告された[M. Radzieowski et al., J Am Chem Soc 140(28), 8950-8957 (2018)]。この相は45 K以下に冷却すると転移を起こし、Eu2+からEu3+への価数転移と解釈された。本論文では、高温溶液成長によって得られたEu2Pt6Al15の別の多形を発見した。この多形はアーク溶融多結晶サンプルとは異なる物理的特性を示す。結晶構造と化学組成の類似性にもかかわらず、溶液成長結晶ではEuの価数転移がほぼ完全に抑制され、Eu2+状態に関連するモーメントが約14 Kで反強磁性的に整列する。
Altermagnetic magnon transport in the \textit{d}-wave altermagnet \ch{LuFeO3}
交代磁性体は、正味磁化がゼロであるにもかかわらず、スピン分裂したバンド構造を示し、異方的なマグノン寿命や磁場フリーのスピン輸送といった特殊なマグノニック特性をもたらします。本稿では、スピンゼーベック効果とスピンホール効果に基づく注入・検出を用いて、\textit{d}波交代磁性体\ch{LuFeO3}における非局所的なマグノン輸送を直接的に実験的に実証します。
Electron coherent phonon coupling in Pr0.5Ca1.5MnO4 measured with ultrafast broadband spectroscopy
単層マンガン酸化物La0.5Sr1.5MnO4の光励起は、マンガン酸化物における軌道秩序と非熱的状態を理解する上で重要な役割を果たしてきた。しかし、La0.5Sr1.5MnO4における軌道秩序は面内\ceC4対称性を破るのに対し、多くの層状マンガン酸化物は、既に対称性が破れた高温相から軌道秩序が出現し、さらに低温相も示すという、はるかに複雑な相図を示す。本研究では、光反射異方性と超高速広帯域ポンプ・プローブ分光法を組み合わせることで、単層マンガン酸化物Pr0.5Ca1.5MnO4における軌道秩序とこれらの相の役割を解明する。
Topologically trivial semiconducting behavior and polaronic effects in antiferromagnetic EuZn2As2 and EuCd2Sb2
Euを基にしたE u A 2 X 2（A = Zn, Cd, In, Sn；X = P, As, Sb）の化合物群は、磁気トポロジカル材料の探索における有望なプラットフォームとして最近注目を浴びており、複数のメンバーが非自明なトポロジカル特性を示すと予測または報告されています。私たちは、以前に報告されたトポロジカル半金属であるE u Z n 2 A s 2とE u C d 2 S b 2を、走査型トンネル顕微鏡と分光法を用いて調査し、さまざまな第一原理計算手法を補完的に用いました。
Robust field re-entrant superconductivity in ferromagnetic infinite-layer rare-earth nickelates
超伝導と強磁性は本来的に競合関係にあり、その相互作用によって、UTe2のような重いフェルミオン化合物に代表される三重項対などのエキゾチックな量子相が生じ、磁気揺らぎによって複数の超伝導状態が安定化する。しかしながら、このような現象は高温超伝導体では未だ解明されていない。本研究では、高濃度Euドープ無限層ニッケル酸塩Sm0.95-xCa0.05EuxNiO2において、ロバストな磁場誘起リエントラント超伝導を発見したので報告する。高濃度過剰ドープ領域では、ゼロ磁場超伝導が初期に抑制された後、高磁場（> 6テスラ）下で顕著な超伝導状態が出現するのを観測する。ゼロ抵抗輸送とマイスナー反磁性効果の両方が、この高磁場相の超伝導性を裏付けており、少なくとも45テスラまで持続する。
‐2025/8/20‐‐‐
When Does a Single Repulsive Dirac Cone Superconduct?
単一の2次元ディラックコーンにおける超伝導は、トポロジカル超伝導への自然な経路を提供する。通常、超伝導は従来の超伝導体との近接性に起因する外因的であると考えられているが、我々はドープされたディラックコーンが、コーン-ラッティンジャー機構を介して短距離反発相互作用から自発的に超伝導を発現できる場合を調べる。
Persistence of charge density wave fluctuations in the absence of long-range order in a hole-doped kagome metal
AV3Sb5 (A = K, Rb, Cs) は、電荷密度波 (CDW) 秩序と超伝導の複雑な相互作用を示す。本研究では、超高速コヒーレントフォノン分光法を用いて、ホールドープされた CsV3Sb5−xSnx における CDW 秩序の進化を、幅広い組成範囲 (0 ≤ x ≤ 0.68) にわたって調べた。熱力学測定および回折測定では、x ≈ 0.05 を超えると長距離 CDW 秩序が消失することが示されたが、最大ドーピングレベルまで CDW 変動の持続的な特徴が観測され、相関時間は数ピコ秒オーダーであった。これらの結果は、確立された CDW 相境界をはるかに超えて持続する、揺らぎのある電荷秩序の存在を示している。
Extraction of the self energy and Eliashberg function from angle resolved photoemission spectroscopy using the \textsc{xARPES} code
角度分解光電子分光法は、電子スペクトル関数を通して異方性多体相互作用を研究するための強力な実験手法です。スペクトル関数を相互作用しない分散と電子-フォノン、電子-電子、電子-不純物の自己エネルギーに分解する既存の試みは、バンドの線形化と自己エネルギーの大きさの手動割り当てに依存しています。本稿では、曲面分散に対して自己エネルギーを一貫して抽出する方法を示します。最大エントロピー法をベイズ推論を用いたエリアシュバーグ関数抽出に拡張し、分散と電子-電子相互作用および電子-不純物相互作用の大きさを記述するパラメータを最適化します。
Photoinduced Frustration Modulation in κ-type Quantum Spin Liquid Candidates
幾何学的フラストレーションは、量子スピン液体系の電子的および磁気的特性を制御する重要なパラメータであるが、その調整は依然として困難である。本研究では、有機量子スピン液体の候補物質である絶縁体κ-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3と金属性κ-(BEDT-TTF)4Hg2.89Br8において、中赤外パルスを用いて分子振動をコヒーレントに駆動し、超高速反射率測定によってそれらの電子応答を調べた。
Unified description of spin-lattice coupling: application to thermodynamic properties of the pyrochlore Heisenberg antiferromagnet
我々は、距離に依存する交換相互作用とともに結合と原子サイトの個々の振動を組み込んだ、スピン格子結合を記述する拡張モデルを提示します。
Unravelling disorder in kagome Yb0.5Co3Ge3
カゴメ金属において電荷変調状態の形成につながるフォノン不安定性の存在により、原子変位に基づく分類が可能となっている。本研究では、モンテカルロシミュレーションに基づく拡散X線散乱および非弾性X線散乱を用いて、カゴメ金属Yb0.5Co3Ge3におけるタイプI不安定性を記述する。
Machine Learning H-theorem
H定理は熱力学第二法則の微視的な基礎を提供するため、統計物理学の確立に不可欠ですが、同時に、H定理は論争の対象となっており、その一部は今日まで続いています。H定理と時間の矢との関係をより深く理解するために、周期境界条件を持つランダムな方向と位置にあるハードディスクの平衡状態を研究します。
Generalized Brillouin Zone Fragmentation
一般化ブリルアンゾーン（GBZ）は、非エルミートなスキン蓄積によって格子運動量がどのように複素変形するかを符号化し、バルク境界対応の復元に不可欠であることが証明されている。しかし、我々は、非対称ホッピングのない系であっても、スキンの局在方向や強度が複数存在する場合、GBZは一般的には一意でも明確に定義されないことを発見した。代わりに、開境界条件（OBC）の固有状態は、あらゆる可能なGBZ解の「断片」から構成される、複数の競合するスキンモードの複雑な重ね合わせとなる。我々は、新たに定義した組成IPRとスペクトル相対エントロピーによって断片化の程度を定量化し、断片化されたGBZをスケーラブルに計算する形式論を開発した。
The Rise of Generative AI for Metal-Organic Framework Design and Synthesis
生成型人工知能の進歩は、金属有機構造体（MOF）の設計と発見の方法を変革しつつあります。本Perspectiveでは、MOF候補物質の煩雑な列挙から、実験室で新しい多孔質網状構造をオンデマンドで自律的に提案・合成できる生成的アプローチへの移行について紹介します。変分オートエンコーダ、拡散モデル、大規模言語モデルベースのエージェントといった深層学習モデルの活用の進展について概説します。これらのモデルは、MOFコミュニティから得られる利用可能なデータの増加に支えられており、新たな結晶材料設計の可能性を示唆しています。
Overcoming Quantum Resistivity Scaling in Nanoscale Interconnects Using Delafossite PdCoO2
7nm未満への微細化が進むにつれて、Cu配線における量子限界抵抗率は悪化する。我々は層状PdCoO2を評価し、Cuと明確にベンチマークすることで、閉じ込められた状態で導電性を維持するメカニズムを解明した。導電率テンソルから導出された運動量分解緩和時間形式を用いて、kおよびエネルギー分解速度、寿命、平均自由行程（MFP）を、薄膜および配線の厚さに依存する抵抗率と関連付けた。
Evidence for single variant in altermagnetic RuO2(101) thin films
強いスピン分裂とゼロ正味磁化というユニークな組み合わせを持つ交代磁性は、スピントロニクスデバイスにとって魅力的な可能性を秘めています。しかし、その潜在能力を最大限に発揮するには、単一バリアントの交代磁性薄膜を作製することが不可欠です。本研究では、X線回折、原子分解能透過型電子顕微鏡、X線磁気線形二色性を用いた厳密な構造解析によって、Al2O3(1-102) r面基板上に完全エピタキシャル成長した単一バリアントのオルター磁性RuO2(101)薄膜の形成に関する決定的な証拠を示します。
"DIVE" into Hydrogen Storage Materials Discovery with AI Agents
データ駆動型人工知能（AI）アプローチは、新材料の発見を根本的に変革しつつあります。科学文献における材料データはかつてないほど豊富に存在しているにもかかわらず、これらの情報の多くは非構造化図や表の中に閉じ込められており、大規模言語モデル（LLM）に基づくAIエージェントによる自動材料設計の構築を妨げています。本稿では、科学文献のグラフィカル要素から実験データを体系的に読み取り、整理するマルチエージェントワークフロー「視覚表現の記述的解釈（DIVE）」を紹介します。
Piezomagnetism-driven magnetoelectric coupling in altermagnetic multiferroic K3Cr2F7
強誘電性による運動量空間における交代磁性の制御は広く研究されているが、交代磁性体の実空間における磁性の制御は未だ稀である。本研究では、n=2ラドルズデン・ポッパー型ハロゲン化物における多重強誘電性を特定するための設計ルールを提示する。本研究の結果は、ヤーン・テラー歪みが酸素八面体回転と協働して反転対称性を破り、K3Cr2F7および陽イオン秩序化KAg2Cu2Cl7においてこれを実証し、K3Cr2F7において強誘電相から強誘電相への相転移を引き起こすことを示した。
Observation of relativistic domain wall motion in amorphous ferrimagnets
磁性材料内の磁壁は相対論的な運動学を特徴とするサイン・ゴードン・ソリトンであり、最大スピン波群速度が磁壁速度の限界を設定し、したがって磁気デバイスの最高動作周波数を決定します。この相対論的領域は結晶質鉄ガーネット強磁性体でのみ観測されていますが、多くの磁性材料では一般的に予想されています。特に、アモルファス希土類 - 遷移金属強磁性体は、その超高速磁気ダイナミクスのため、相対論的効果を示すはずです。しかし、技術的に関連するこれらの材料において、これらの効果の証拠は報告されていません。本研究では、設計が容易なアモルファス強磁性合金で相対論的領域を実現できることを示します。GdFeCo では、電流誘起磁壁速度の飽和が観測され、これは最大スピン波速度が 2 km/s 程度であることを示しています。
Uniform electron benchmark for the first-principles GW0-Eliashberg theory
フォノン媒介超伝導に対するエリアシュバーグ方程式の数値的挙動を、常伝導状態の自己エネルギー計算を整合GW0近似に組み入れて調査する。遮蔽されたクーロン相互作用とフォノン媒介引力の両方について、波数および周波数依存性を完全に考慮する。数ケルビンの温度における、モデルアインシュタインフォノンを含む典型的な均一電子ガス系の結果を示す。
Fast hydrogen atom diffraction through monocrystalline graphene
我々は、150 eV から 1200 eV の運動エネルギーの水素原子を使用して、単層グラフェンを通過する高速原子回折を報告します。
Josephson diode effect in nanowire-based Andreev molecules
超伝導系は、特定の対称性が破れる条件下では非可逆的な電流輸送を示す。この現象は超伝導ダイオード効果として知られる。この効果は超伝導電流の完全な整流を可能にするため、多くの研究の関心を集めている。本研究では、ナノワイヤベースのアンドレーエフ分子において、ジョセフソンダイオード効果（JDE）を観測した。この効果では、ジョセフソン接合（JJ）の時間反転対称性と空間反転対称性が、別のJJとのコヒーレント結合によって非局所的に破られる。
Realization and characterization of an all-bands-flat electronic lattice
我々は電子全バンド平坦（ABF）格子を構築し、その中にコンパクト局在状態（CLS）を実験的に生成する。この格子はダイヤモンド（菱形）鎖であり、コンデンサとインダクタ、そして電圧インバータ（オペアンプを使用）のネットワークとして実装され、各ダイヤモンド内にπ位相磁束を導入する。
‐2025/8/19‐‐‐
Transport evidence of current-induced nematic Dirac valleys in a parity-time-symmetric antiferromagnet
本稿では、Mn-Bi層にパリティ時間対称な反強磁性秩序を有する層状ディラック物質SrMn2Bi2における非相反角磁気抵抗について報告する。現象論的枠組みを用いて角度依存性と磁場依存性を定量的にモデル化することにより、観測される非相反層間抵抗は、Mn-Bi層に隣接するBi正方格子におけるディラックバレーの4回対称性の破れに起因することを明らかにする。
概念のちらし寿司
Quasiparticle Interference in LiFeAs: Signature of Inelastic Tunneling through Spin Fluctuations
本稿では、鉄系超伝導体LiFeAsを例に、非弾性トンネル効果が準粒子干渉に及ぼす影響について考察する。実験的なQPIマップとQPIから抽出した分散の両方において、レプリカ特性が明瞭に観察され、理論モデル計算との比較から、非弾性トンネル効果に起因することが示唆される。
QPI分散の解析により、これらのレプリカ特徴を生じさせる非弾性モードは8～10 meVの共鳴を示すことが示された。QPIから推定されたエネルギー共鳴のエネルギースケールを非弾性中性子散乱と比較すると、レプリカ特徴はスピン揺らぎとの相互作用によって生じていることが示唆される。
Thermoelectricity evidence for quantum criticality in clean infinite-layer nickelate films
我々は、無秩序度の異なる無限層ニッケル酸塩薄膜のゼーベック係数（S）を調べた。無秩序度の低いNdNiO2薄膜は平坦なS/T曲線を示すのに対し、より無秩序度の低い試料は温度低下とともに対数的に発散し、25 K付近で顕著な「こぶ」を示す。これらの明確な挙動は、バンド構造支配の輸送特性から量子臨界支配の輸送特性への無秩序性駆動型遷移を示している。「こぶ」温度以下では、面内角磁気抵抗において4回対称性の破れが観測され、元の無限層ニッケル酸塩薄膜に短距離反強磁性秩序が存在することを示唆している。
Mn4Al11: A Half-Semimetal Candidate with Anomalous Electronic Behaviors
スピン偏極した電子状態を特徴とする半半金属は、スピントロニクス応用に大きな可能性を秘めているものの、電子的および磁気的な基準が厳しいため、依然として希少である。我々は、輸送測定と光分光法を組み合わせることで、非常に低いキャリア濃度を特徴とし、68 K付近で磁気相転移を起こす金属間化合物Mn4Al11について研究した。
Anomalous Nernst Effect and Its Implications for Time-Reversal Symmetry Breaking in Kagome Metal ScV6Sn6
非磁性カゴメ金属ScV6Sn6は、異常ホール効果、隠れた磁性、そして多重格子不安定性の兆候を伴う、非従来型の電荷秩序（CO）を示す。本研究では、非従来型の異常熱電特性の観測を報告する。特筆すべきは、ScV6Sn6において、約92 KのTCDW付近で予想外の異常横ネルンスト到達が約4 {\mu}V/Kのピーク値を示し、これらの信号は温度が10 Kまで低下しても電荷秩序状態において持続する。
High-field NMR study of field-induced states in Pb(TiO)Cu4(PO4)4
正方形キューポラ反強磁性体Pb(TiO)Cu4(PO4)4は、15 Tを超える外部磁場下で磁気モーメントの磁気四重極型構成が連続的に変化することで生じる興味深い磁気電気応答を示します。Pb(TiO)Cu4(PO4)4の高磁場磁気構造を明らかにするために、超伝導磁石が到達可能な磁場範囲を大幅に拡張した最大32.2 Tのパルス磁場中でNMR測定を実施しました。
Structural contribution to light-induced gap suppression in Ta2NiSe5
測定された原子変位を使用した第一原理計算と組み合わせると、励起子効果を考慮せずに、構造変化がエネルギーギャップの光誘起減少をほぼ説明できることがわかりました。
CoRuTiGe: A Possible Spin Gapless Semiconductor
アーク溶解法を用いて合成した四元ホイスラー合金CoRuTiGeに関する実験的および理論的研究を報告する。結晶構造解析により、室温では正方晶構造であることが明らかになった。温度と磁場の関数としての磁化測定は、5Kで飽和磁化0.681mB/f.u.の強磁性を示した。電気抵抗率の温度依存性は、高温域でほぼ直線的に減少し、材料がスピンギャップレス半導体のような挙動を示すことを示した。このSGS特性は、温度に依存しないキャリア濃度および移動度によってさらに裏付けられる。ホール効果解析により、CoRuTiGeの異常ホール効果は、内因的メカニズムと外因的メカニズムの両方から生じることが明らかになった。さらに、低温では明確に定義された対称的な負の磁気抵抗が観測された。これらの知見は、CoRuTiGeがスピントロニクス用途で大きな可能性を秘めていることを示唆している。
Ideal Fermi gas in the Dunkl formalism
この論文では、反射対称微分演算子による変形効果を取り入れたダンクル形式の枠組み内で、理想的なフェルミ気体の熱力学的特性を調査します。
Ultrafast Nonequilibrium Enhancement of Electron-Phonon Interaction in 2H-MoTe2
微視的レベルおよび超高速時間スケールにおける非平衡電子-フォノン相互作用の理解は、現代凝縮物質物理学の中心的な目標です。時間・角度分解極端紫外光電子分光法と制約付き密度汎関数擾乱理論を組み合わせることで、光励起キャリア密度が非平衡状態における電子-フォノン相互作用を増強する調整ノブとして機能しうることを実証しました。具体的には、半導体遷移金属二カルコゲニド2H-MoTe2における非平衡バンド構造マッピングとバレー分解超高速ポピュレーションダイナミクスにより、光励起キャリア密度の増加に伴うバンドギャップの再正規化とポピュレーション寿命の短縮が明らかになりました。
Chiral quantum magnets with optically and catalytically active spin ladders
大きなエネルギーギャップによって分離されたスピン状態を持つキラル量子磁石は、技術的には魅力的だが、実現は困難である。ナノスケールのキラリティーを持つ幾何学的にフラストレーションのあるトポロジカル状態は、そのような材料への化学的経路を提供する可能性がある。しかしながら、室温でのスピンの不整列、ジャロシンスキー-モリヤ相互作用の弱さ、そして格子歪みに必要な高いエネルギーが、その実現に大きな物理化学的障壁となっている。本研究では、層状オキシ水酸化鉄（LIOX）が、ジグザグに積層された二量体FeO6八面体のスピン状態への表面配位子からのキラリティー移動によって、これらの課題を解決できることを示す。
Persistence is All You Need -- A Topological Lens on Microstructural Characterization
触媒やフィルターから断熱材やセンサーに至るまで、エネルギーおよび化学工学技術で使用される材料の特性は、微細構造によって決定的に左右されます。したがって、精密な設計は、微細構造特性の定量的な記述子に基づいています。本研究では、計算トポロジーとアセンブリ学習に基づく回帰分析を融合した単一のワークフローによって、8つの主要な記述子を抽出できることを示します。まず、確立されたアルゴリズムを用いて1312個の合成3次元微細構造を生成・評価し、グラウンドトゥルースパラメータのラベル付きデータセットを構築しました。
From plasma to pattern: observation and characterization of periodic structure formation in dielectric breakdown channels of electron-irradiated insulators
宇宙の高放射線環境下における電子機器の最も一般的な故障モードの一つは絶縁体の絶縁破壊ですが、そのメカニズムは未だ十分に解明されていません。電子線照射を受けたポリメチルメタクリレート（PMMA）が絶縁破壊を起こすと、そのチャネルは、最近発見されたアイビーモードチャネルにおいて、約80μmの特性波長を持つ顕著な周期構造を示します。これらのこれまで観測されていなかった変調は、超高速絶縁破壊の物理に関する独自の知見をもたらします。材料特性評価と理論モデリングを通じて、これらの構造の原因となる物理的不安定性メカニズムを特定しました。ラマン分光法によって、炭素堆積がチャネル幅の変化と相関していることが明らかになり、周期構造の形成はプラズマ放電段階で起こることが示唆されました。
Observation of Altermagnetic Spin Splitting in an Intercalated Transition Metal Dichalcogenide
交代磁性は、反強磁性と強磁性秩序の特性を兼ね備えた新しい磁性相です。交代磁性物質への理論的関心が高まっているにもかかわらず、実験的に検証された高ネール温度層状化合物の報告は限られており、確固たる証拠が見出されていません。本研究では、層状交代磁性物質であると同定した化合物Co1/4TaSe2について、角度分解光電子分光法（ARPES）と密度汎関数理論（DFT）による研究を紹介します。磁化率測定により、178 Kのネール温度を持つA型反強磁性秩序が立証されました。ARPES測定では、DFT計算と非常によく一致する電子バンド構造が明らかになり、フェルミ面におけるオルター磁性スピン分裂の明確な兆候が示されました。
Skyrmion Lattice Domain Formation in a Non-Flat Energy Landscape
磁気スキルミオンは、2次元の準粒子を含む非自明なトポロジーを持つカイラルスピン構造であり、データストレージや処理装置のための有望な情報媒体です。磁性薄膜中のスキルミオン格子は、コステルリッツ・サウレス・ハルペリン・ネルソン・ヤング（KTHNY）相転移を示し、2次元の相挙動の創発を研究する上で大きな関心を集めています。実験的なスキルミオン格子では、薄膜中の準長距離秩序の主な制限要因は、非平坦なエネルギーランドスケープ、いわゆるピンニング効果でした。私たちは、磁場振動を用いてエネルギーランドスケープを効果的に調整することにより、スキルミオン格子秩序を直接制御できることを実証しました。格子秩序とダイナミクスを定量化することで、カー顕微鏡実験とブラウン運動シミュレーションにおいて、ピンニング効果によってドメイン境界がどのように形成され、進化するかを探り、スキルミオン格子の特性と2次元の相挙動を制御および研究するための道筋を提供します。
Andreev crystals in hybrid Josephson junction arrays
アンドレーエフ束縛状態は、金属中の電子と正孔の重ね合わせであり、超伝導体からのコヒーレント反射によって形成される。超伝導体の長さが超伝導コヒーレンス長に匹敵する場合、反対側の端にあるアンドレーエフ束縛状態は準粒子トンネル効果によって混成する。周期的に配列すると、これらの混成束縛状態は超伝導ギャップ以下のエネルギーでバンドを形成する。本論文では、これらのアンドレーエフ結晶の輸送特性に関する理論的枠組みを導出する。
Novel SuperLattice Plasmon Mode in a Grating of 2D Electron Strips
二次元電子系（2DES）ストリップの格子で構成されたメタ表面を有するGaAs/AlGaAsヘテロ構造膜を研究する。実験により、メタ表面の透過率において強いプラズマ共鳴が生じることが明らかになった。
Bulk photovoltaic effects in the Haldane model
バルク光起電力効果（BPVE）とは、光照射下で非中心対称性材料に直流電流が発生する現象を指し、太陽エネルギー技術に応用できる。BPVEには、光遷移中の波束の速度変化と変位によってそれぞれ誘導される注入電流とシフト電流が含まれる。本研究では、2次元系におけるミラー時間（ℳ 𝒯 ）対称性によって課される伝導率テンソルへの制約条件を導出する。
‐2025/8/18‐‐‐
Study on fluctuations of interface-enhanced superconductivity in ultrathin FeSe/SrTiO3 by the Nernst effect
私たちの結果は、単層 FeSe/STO の擬ギャップは超伝導ではなく他の電子状態に起因する可能性があることを示唆しています。
The superconducting diode effect in Josephson junctions fabricated from structurally chiral Mo3Al2C
ここでは、構造的にキラルな超伝導体 Mo3Al2C の単結晶から製造された右手/左手および右手/右手デバイスの電気輸送特性を報告します。
Uncovering the Fourier Structure of Wavefunctions in Semiconductors
対称性は物質の物理的特性を規定する。ブラレ格子の対称性は、平面波の集合が縮退する点、直線、平面の集合を定義する。そして、その上で原子の対称性は、そのような縮退を解除する相互作用ポテンシャルを決定する。その結果、縮退が解除された近傍を除き、BZ全体にわたって単一の平面波となる波動関数が生じる。任意の2つの平面波間の光学遷移は禁制であるため、これらの縮退が解除された近傍のブリルアンゾーン（BZ）領域のみが光学特性に寄与する。
Metallic Contact Contributions in Thermal Hall Conductivity Measurements
金属接触が熱ホール効果測定に与える影響を調査する。典型的な測定構成を解析することにより、測定対象となる絶縁体の実際の熱ホール効果はゼロであっても、金属接触部を通過する熱流が無視できない熱ホール効果信号を生成する可能性があることを示す。この効果から、様々な材料において実際の実験結果とほぼ一致する熱ホール効果を予測できることを示し、実効接触厚さを試料幅の10^-2程度と仮定することで、その温度依存性と大きさの両方を再現する。
爆笑
Spin-to-charge-current conversion in altermagnetic candidate RuO probed by terahertz emission spectroscopy
THz発光分光法を用いて、交代磁性候補物質RuO₂のエピタキシャル薄膜における超高速スピン-電荷電流変換について調査する。測定された異方性THz発光に寄与する可能性のある競合効果を定量的に解析する。これらの効果には、RuO₂の異方性逆スピンスプリッター効果とスピンホール効果、RuO₂の異方性伝導率、およびTiO₂基板の複屈折が含まれる。測定された信号への主な寄与は、室温での平均スピンホール角が2.4 · 10−3である異方性逆スピンホール効果によるものであることが観察された。これに対し、交代磁性逆スピンスプリッター効果からの寄与は2 · 10−4未満である可能性があることが判明した。本研究は、非従来型交代磁性秩序によって生成される可能性のあるスピン依存現象を、相対論的スピン軌道相互作用の効果から慎重に分離することの重要性を強調するものである。
Chiral Phonons in Graphyne
円偏光と非ゼロ角運動量を持つ量子化された格子振動であるカイラルフォノンは、フォノニック工学および量子デバイス工学に新たな展望をもたらす。グラフィンは、その特異な格子構造、谷構造の電子バンド、そして熱輸送能から、有望な候補物質となり得る。しかしながら、グラフィン中のカイラルフォノンは、反転対称性（P対称性）と時間反転対称性（T対称性）の存在のため、未解明のままである。本研究では、原子選択的置換ドーピングによって複合PT対称性を破ることで、グラフィンにおけるカイラルフォノンの存在を実証した。
‐2025/8/15‐‐‐
Doping Evolution of Nodal Electron Dynamics in Trilayer Cuprate Superconductor Bi2Sr2Ca2Cu3O10+δ Revealed by Laser-Based Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
Bi2223の電子相図が確立され、試料のドーピングレベルに対するTc依存性が明らかになった。外側（OP）および内側（IP）CuO2面のノードフェルミ運動量のドーピング依存性が決定された。OPおよびIP CuO2面間の電荷分布の不均衡が定量化され、ドーピングの増加に伴いその差が拡大することが示された。ノードバンド分散は、IP面における特有のCu配位に起因する、IPバンドの約94 meVに顕著なキンクを示している。一方、OPバンドでは約60 meVのより弱いキンクが観測されている。OPおよびIPバンドのノードフェルミ速度は、ドーピングに依存せず、約1.62 eV ̊Aでほぼ一定である。
Ultrafast Optical Evidence of Split Density Waves in Bilayer Nickelate La3Ni2O7
超高速光ポンプ・プローブ分光法を用いて、二層ニッケル酸塩La3Ni2O7単結晶における準粒子およびスピンダイナミクスを調べた。実験結果は、開始温度が約140 Kと約115 Kで現れる、2つの異なる密度波（DW）様秩序の存在を明確に示していた。
URhGe -- Altermagnetic Ferromagnet
強磁性金属および強常磁性金属における異常ホール効果、さらには不純物による電子のスキュー散乱は、完全結晶の電子状態の量子力学的特性であるベリー曲率に関連した内部機構によって決定されることはよく知られています。しかしながら、実験的に、ベリー曲率は強磁性体URhGeのホール抵抗には何ら影響を与えないことが確立されています。URhGeはいわゆる交代磁性強磁性体であり、その結晶対称性は回転と反射の組み合わせによってのみ時間反転の作用を含みます。この物質の電子状態のベリー曲率が厳密にゼロである理由は、結晶格子の非対称対称性にあります。
Solvable Models of Heat Transport in Quantum Mechanics
我々は、2 つの異なる温度で初期化された一対の量子力学システム間の熱輸送の解けるモデルを調査します。
Strain-driven feedback tunes memory and relaxation in a Mott insulator far from equilibrium
量子材料における金属-絶縁体転移のメモリ効果は、複雑な物理現象を明らかにし、生物の神経系を模倣する新技術への可能性を秘めています。しかしながら、非平衡転移におけるメモリと非線形性の理解は、フェムト秒からマイクロ秒の時間スケールを伴う場合があるため、依然として困難です。本研究では、時間分解X線ブラッグ回折を、技術的に有望な典型的なモット絶縁体であるV₂O₃のエピタキシャル膜における、平衡状態から大きく離れた光励起転移の経路を完全に追跡するために必要な高ダイナミックレンジの時間スケールまで拡張します。
Discovery and Synthesis of a Family of Boride Altermagnets
ホウ化物は豊富な材料群です。ホウ化物の特性と応用の限界をより広範な分野へと押し広げるため、我々は三元ホウ化物TM2B2（T = 3d、M = 4d/5d遷移金属）において合成可能な相について、体系的な理論的・実験的探索を行ってきました。その結果、FeMo2B2型およびCoW2B2型構造のTM2B2は、120種からなる安定/準安定物質の大きなファミリーを形成することがわかりました。その中で、安定磁性解を持つ物質は40種特定されました。さらに、FeMo2B2型構造において11種の交代磁性体を発見しました。これまでのところ、ホウ化物交代磁性体は稀です。これらの交代磁性体では、T = FeまたはMn原子が、強い強磁性鎖内結合と反強磁性鎖間結合を持つ平行T鎖状に配列しています。
Altermagnetic spintronics
近年、交代磁性の発見により、磁性研究の領域は大きく広がりました。交代磁性は、d波（あるいは高次の偶パリティ波）の共線補償スピン配列を特徴とする非従来型の物質相であり、磁化がない状態でも強いスピン偏極電流を流すことが可能であり、高速スピンダイナミクスを特徴とします。同時に、応用磁気の分野では、従来の強磁性体をベースとしたスピントロニクスメモリがニッチな分野から量産可能な集積回路技術へと発展しつつあり、先端ノードのマイクロプロセッサチップ上の半導体を補完するものとして活用され始めています。本稿では、急速に発展するこれら2つの科学技術分野を結びつけ、交代磁性の独自の特性が将来のスピントロニクスデバイスの機能性と拡張性にどのような影響を与えるかについて考察します。
Planar Hall effects in X-wave magnets with X = p, d, g, f, i
平面ホール効果とは、面内磁場が存在すると、ホール伝導が電場に対して垂直に現れる現象である。我々は、X = p, d, f, g, i の2次元高対称X波磁性体における平面ホール効果を調べる。ここで、X = d, g, i のものは交代磁性体である。
Learning complexity of many-body quantum sign structures through the lens of Boolean Fourier analysis
我々は、ブールフーリエ解析の手法を用いて、スピン1/2磁性系の基底状態の符号構造を研究する。フラストレート系の符号構造は複雑な性質を持つことが既に示されている。具体的には、一般的なアーキテクチャのニューラルネットワークは、教師あり学習環境において符号構造を効果的に再構築するために必要な汎化能力を欠いている。これは、ニューラル量子状態をフラストレート系に適用する際の障害となっていると考えられている。本研究では、符号構造をブール超立方体上に定義された多項式関数として表現することに基づく、符号構造解析のための代替言語、すなわちブールフーリエ解析と呼ばれる手法を開発する。
‐2025/8/14‐‐‐
The doping evolution of the charge density wave and charge density fluctuations in LaSrCuO
それらの電子特性と相関がある。特に、面内波動ベクトル δCDW ≈ 0.23–0.35 r.l.u. を持つ不整合電荷密度波 (CDW) 秩序の形で電荷秩序が普遍的に存在するように見える。CDW に加えて、δCDW に匹敵する波動ベクトルを持つ動的電荷密度揺らぎ (CDF) も存在する。CDF は ∼ 300 K まで存在し、相関長は ξ ∼ 20 ̊A と比較的短い。ここでは、Cu-L3 および O-K 共鳴非弾性 X 線散乱 (RIXS) を使用して、La2−xSrxCuO4 における CDW と CDF のドーピング依存性を調べる。CDW に起因する (準) 弾性ピークと、CDF に強く結合する可能性のある酸素フォノンに関連する最大 4 つの非弾性モードをデータにフィッティングする。
私たちのデータは、擬ギャップが消えるドーピング x = 0.19 = p⋆ まで低エネルギー電荷変動が存在することを示唆していますが、それが量子臨界点に関連しているという証拠は見つかりませんでした。
渋いな
Nanoscale lattice heterostructure in high Tc superconductors
1986年以来、35Kを超える高温超伝導は材料科学の重要な課題であり、高温超伝導セラミック酸化物（HTSC）の格子構造の複雑さを操作することで、材料科学者はHgBa2Ca2Cu3O8（Hg1223）を用いて常圧および加圧水素化物中で室温付近の温度で138Kまで昇温する新しいHTSC量子材料を作製することに取り組んできました。本展望では、過去39年間にわたり、これらの新しい量子複合材料で検出された格子不均一性の役割を研究してきた材料科学者の主要な成果を網羅します。
Emergent dynamical Kondo coherence and competing magnetic order in a correlated kagome flat-band metal CsCr6Sb6
相関カゴメ金属は、特異な電子状態を有し、エキゾチックな量子現象を可能にします。最近発見されたCsCr6Sb6では、局在したCr-3d電子による近藤効果と、フェルミ準位近傍での前例のないバンド平坦化によって、これらの現象が発現します。しかしながら、近藤効果遮蔽、磁気フラストレーション、そして電子相関の複雑な相互作用は未だ十分に理解されていません。私たちは、多面的な実験的・理論的アプローチを通じて、この根本的なギャップに取り組んでいます。角度分解光電子分光測定により、電子相関が繰り込まれた平坦バンドが明らかになり、ミューオンスピン緩和研究により、TN～80 Kで短距離磁気秩序が検出されました。
Lifshitz transition in correlated topological semimetals
本研究では、第一原理多体摂動重力理論と動的平均場理論を組み合わせ、YPtBiとGdPtBiの電子構造を解析し、4d電子または4f電子の相関効果が正孔キャリアの形成につながることを明らかにした。
Crystalline water intercalation into the Kitaev honeycomb cobaltate Na2Co2TeO6
本稿では、キタエフ候補化合物の 1 つである Na2Co2TeO6 の層状ハニカム格子に水分子を挿入して、水和相 Na2Co2TeO6·yH2O (y ≈ 2.4) を得ることに成功したことを報告する。
Giant Magnetocaloric Effect in a Honeycomb Spiral Spin-Liquid Candidate
縮退のない従来の磁気状態とは異なり、螺旋スピン液体（SSL）は縮退した螺旋構成の間を変動し、基底状態の波動ベクトルは逆格子空間において連続的な輪郭または面を形成する。低温では、分極した強磁性状態からSSLへの磁場誘起クロスオーバーにより、大きなエントロピー増加と熱量減少が生じ、磁気冷却の可能性を示唆している。しかしながら、SSLを用いた磁気冷却はまだ報告されていない。本研究では、スピン7/2ハニカム格子SSL候補物質である単結晶GdZnPOについて、ハニカム面に対して垂直かつクロスオーバー温度（約2 K）以下で印加された磁場H < Hc（μ0Hc∼ 12 T）下での磁気熱量効果と冷却性能を調査する。H ≥ Hcの場合、GdZnPOは分極した非縮退の強磁性状態となる。
Longitudinal magneto-thermal conductivity and magneto-Seebeck of itinerant antiferromagnetic BaMn2Bi2
熱輸送は、一般に格子フォノンを介した微視的な運動エネルギーの直接的な交換によって媒介されますが、電子やマグノンなどの追加の準粒子の寄与によっても変化します。しかし、マグノンの影響に関する包括的な理解はまだ実現されておらず、活発な研究分野となっています。最大の障害は、これら3つの準粒子を明確に識別し、定量的に検査して、熱伝導率への独立した寄与だけでなく、それらの間の相互相関相互作用についても本質的な理解を提供できる入手可能な材料が不足していることです。PT対称性を持つ遍歴反強磁性（AFM）BaMnBiは、アンダーソンの金属-絶縁体局在を示し、そのユニークな電子-マグノン相互作用により、印加磁場を介して金属領域に調整できます。
Epitaxial graphene integrated with a monolayer magnet
グラフェンに磁性を付与することは、スピントロニクスへの応用に向けて重要な一歩となります。現在、盛んに研究されているアプローチの一つは、グラフェンと2次元磁性体の近接結合です。この研究において、エピタキシャルグラフェンの使用は、剥離グラフェンに対する優位性と基板との自然な一体化により大きな利点をもたらす可能性がありますが、磁性の実現という課題は依然として残っています。本研究では、Euインターカレーションによって形成された磁性原子の規則格子とエピタキシャルグラフェンを結合させたヘテロ構造の合成と解析結果を報告する。
Interlayer exciton condensates between second Landau level orbitals in double bilayer graphene
量子ホール効果 (QH) 領域において、2.5 nm の六方晶窒化ホウ素 (hBN) スペーサーで分離された 2 つのベルナル積層二層グラフェン (BLG) シートで構成されるヘテロ構造のクーロン抵抗測定結果を紹介します。
Measurement-Based Quantum Diffusion Models
ランダム化された弱い測定を通じて古典的拡散理論と量子拡散理論をつなぐ測定ベースの量子拡散モデルを紹介します。
DiffractGPT: Atomic Structure Determination from X-ray Diffraction Patterns using Generative Pre-trained Transformer
粉末回折パターンからの結晶構造決定は材料科学における複雑な課題であり、多くの場合、広範な専門知識と計算リソースを必要とします。本研究では、X線回折（XRD）パターンから直接原子構造を予測するために設計された、学習済み生成トランスフォーマーモデルであるDiffractGPTを紹介します。
When Surface Dynamics Fakes Symmetry -- Oxygen on Rh(100) Revisited
長距離秩序を持つ吸着相を安定温度以上に加熱しても、必ずしも無秩序相になるわけではなく、大きく揺らぐ秩序ドメインに分解することもある。これらの揺らぎを時間的および／または空間的に平均化すると、誤った周期性と偽の局所対称性の両方の印象を与える可能性がある。これは液体窒素温度以下でも起こり得るため、相の真の性質が検出されない可能性がある。我々は、1/2モノレイヤー（ML）の酸素で覆われた触媒活性Rh(100)表面において、定量的低エネルギー電子回折（LEED）、可変温度走査トンネル顕微鏡（STM）、および密度汎関数理論（DFT）を用いてこのシナリオを実証する。CO吸着の例を用いて、局所対称性が結合エネルギー、ひいては化学反応性に決定的な影響を与え得ることを示す。
‐2025/8/13‐‐‐
Magnetic Field Induced Quantum Metric Dipole in Dirac Semimetal Cd3As2
私たちの研究は、量子計量双極子が外部磁場によって能動的に調整され、非磁性位相ディラック半金属 Cd3As2 で時間反転奇数の非線形ホール応答を生成することを実証することで、これらの最先端分野に取り組んでいます。
Symmetry-breaking perturbations in the Jahn-Teller-Hubbard model
我々は、フラーレン超伝導体の記述に関連する、異方性ヤーン・テラーフォノンと結合した多軌道ハバード模型における対称性の破れの摂動の効果を研究します。
g-Factor Enhanced Upper Critical Field in Superconducting PdTe2 due to Quantum Confinement
超伝導体のパウリ限界磁場は、超伝導が維持可能な磁場の最大値を決定する。弱結合超伝導体の場合、これは凝縮エネルギーを磁化自由エネルギーと等しくすることで得られる確立された関係式によって決定される。磁化自由エネルギーはキャリアのg因子の関数である。本研究では、ファンデルワールス超伝導体PdTe2において、量子閉じ込めによって実効g因子を調整し、パウリ限界が厚さに依存することを示す。
Terahertz range polarization rotation in the candidate time-reversal symmetry breaking superconductor BiNi
本研究では、テラヘルツ（THz）偏光測定を用いて、BiNi二層膜における時間反転対称性（TRS）を破る超伝導の観測を報告する。革新的な高精度THz偏光測定技術を用いることで、超伝導状態かつゼロ磁場において、これまでに観測された中で最小のTHz光の偏光回転を検出した。MgO基板自体を光共振器として用いることで、ファラデー回転とカー回転を相互に参照することができる。
Correlated electrons in flat bands: Concepts and Developments
物質中の電子分散が運動量に依存しない場合、単一粒子のエネルギーが消滅した、強く相関したフラットバンドが生じる。フラットバンドの概念は古くから知られていたが、実験的に実現されたのは、極低温原子気体の出現、それに続く光子格子、配位高分子、そして近年では固体材料の出現によって遥かに後になってからのことである。フラットバンド材料は、その運動エネルギースケールの消滅という利点から、トポロジー、幾何学、そして強い電子相関の相互作用を設計、カスタマイズ、そして研究するための理想的なプラットフォームを提供し、非従来型超伝導、モット絶縁体、非フェルミ液体金属といったエキゾチックな量子相を生み出す。本レビューでは、フラット電子バンドを持つ多くの体系の理論的基礎と物質的実現について包括的な概要を提示する。特にリープ幾何学とカゴメ幾何学に焦点を当て、フラットバンドの起源とプロトタイプ格子におけるその数学的構成について考察する。
Topological hydrodynamics in spin-triplet superconductors
スピン三重項超伝導体は、基礎となるSO(3) dベクトル秩序パラメータの構造により、超伝導電流の循環とバルク磁気スキルミオン密度を結び付けるバルクエッジ対応関係を示し、磁気スキルミオンのトポロジカル流体力学を生じる。電荷とスピンのダイナミクスの相互作用を調べるために、ジョセフソン弱結合なしで動作するスピン三重項超伝導量子干渉素子（SQUID）の青写真を提案する。
Observation of gapless collective charge fluctuations in an Anderson insulating state
クーロンギャップ相における集団電荷ダイナミクスの性質を理解することは、多体局在の存在を明らかにする上で不可欠です。しかしながら、それに対応する多粒子励起スペクトルは未だ十分に解明されていません。本研究では、p型半導体CuAlOにおけるAlおよびCuの核磁気共鳴/四重極共鳴（NMR/NQR）と比熱（）測定の包括的な研究を紹介します。
Condensed Spin Excitation of Quantized Dirac Fermions in the Quasi-Two-Dimensional semimetal BaMnBi2
3次元ディラック半金属は、トポロジカル量子相におけるバルク磁性の観測を可能にする。本研究では、磁性半金属BaMnBi2における局所的な静的および動的スピン磁化率を調べるためのサイト選択NMR分光法を報告する。
Straintronics across Lieb-Kagome interconversion and variable transport scaling exponents
我々は、強く相関した線グラフ格子 (Lieb および Kagome) 間の低温、歪み調整リエントラント金属-絶縁体転移およびクロスオーバーの新しいプロトコルを提案します。
Ferroelectric switching of interfacial dipoles in α-RuCl3/graphene heterostructure
我々は、原子レベルの薄さの誘電体バリアを介した界面電荷移動によってのみ安定化された、グラフェン/薄い hBN/-RuCl 3ヘテロ構造における電気的に切り替え可能な不揮発性双極子を実証しました。
On the Néel Vector Dependence of X-ray Magnetic Circular Dichroism in Altermagnets
MnTeおよびMnFの特殊なケースにおけるこれまでの結果を一般化したものである。系の対称性に応じて、FVS近似におけるXMCDは存在する場合もあれば、無視された項が含まれる場合にのみ現れる場合もあり、あるいは完全に禁制となる場合もある。
Real-time scattering and freeze-out dynamics in Rydberg-atom lattice gauge theory
ここでは、プログラム可能なリュードベリ原子アレイを使用して、(1+1)次元U(1)格子ゲージ理論におけるリアルタイムの散乱と凍結ダイナミクスを観測します。
Ion Coulomb crystals: an exotic form of condensed matter
トラップ内のレーザー冷却イオンによって形成されるウィグナー結晶は、数マイクロメートルの粒子間距離とeVオーダーのエネルギースケールを特徴とする、非従来型の凝縮系である。その結晶構造は、クーロン反発と外部閉じ込めポテンシャルの相互作用から生じ、これらは容易に調整可能である。さらに、個々のイオンはレーザーによって精密に操作され、共鳴蛍光によって画像化することができる。これらの特異かつユニークな特性により、イオン結晶は、強相関量子領域における物質の相とそのダイナミクスを研究するための強力なプラットフォームとなっている。本総説では、凝縮系の観点からイオンクーロン結晶の理論的枠組みと実験的特性評価を考察する。
Atomic thermometry in optical lattice clocks
原子温度の正確な測定は、量子センシングから精密計測まで、幅広い用途に不可欠です。光格子時計においては、10^-18レベルの不確かさを体系的に最小化するために、原子温度の精密な特性評価が求められます。本研究では、INRIM（インド国立研究所）で開発されたイッテルビウム光格子時計（IT-Yb1）において、サイドバンド分光法とドップラー分光法を用いて、幅広い捕捉条件における原子温度測定を検証します。
Benchmarking Self-Driving Labs
現代の材料科学における重要な目標の一つは、材料発見のスピードを加速することです。機械学習を用いて実験を選択し、自動化によって実行する自動運転ラボ（Self-driving Lab）は、従来の方法よりも高速、インテリジェント、信頼性が高く、より豊富なメタデータを用いて実験を実行することで、この目標達成を目指して設計されています。本レビューでは、SDLが特定の目標達成に必要な実験回数をどの程度削減するかを定量化することで、SDLが学習をどの程度加速させるかに関する理解の進展をまとめています。
Role of Large Language Models and Retrieval-Augmented Generation for Accelerating Crystalline Material Discovery: A Systematic Review
大規模言語モデル（LLM）は、ドメインをまたがる知識集約型タスクのための強力なツールとして登場しました。材料科学において、様々な実世界のアプリケーション向けの様々なエネルギー効率の高いデバイス用の新しい材料を見つけるには、時間とコストのかかるシミュレーションと実験が複数回必要です。未知の材料探索空間を絞り込み、実験コストを最小限に抑えるために、LLMは、まず有望な既知の材料候補の探索を加速するという、より大きな役割を果たすことができます。さらに、検索拡張生成（RAG）を介してLLMとドメイン固有の情報を統合することで、研究者が材料構造を予測し、欠陥を分析し、新しい化合物を発見し、文献やデータベースから知識を抽出する方法に革命を起こす可能性があります。材料発見を加速するためのLLMとRAGの可能性を動機として、本稿では、主要な材料科学の問題へのLLMとRAGの適用における最近の進歩を検証する広範かつ体系的なレビューを示します。
Grain Boundaries in Ceramic Solid-State Lithium Metal Batteries: A Review
リチウム金属負極を用いた固体電池の性能と信頼性において、粒界が重要な役割を果たすことは広く認められています。粒界を理解し、制御することは、固体電池の安全かつ高レート動作を実現するために不可欠です。本レビューでは、セラミック固体電解質および金属負極における粒界の多面的な影響、特にイオンおよび電子輸送、デンドライトおよびボイド形成への影響を考察し、故障メカニズムとの関連性を明らかにします。
Unveiling the Puzzle of Brittleness in Single Crystal Iridium
イリジウムは、その卓越した熱安定性と耐腐食性から、極限環境用途において極めて重要な材料ですが、その固有の脆性は数十年もの間謎のままです。原子分解能走査透過型電子顕微鏡、密度第一原理計算、離散転位動力学シミュレーションを組み合わせることで、ゼロネットバーガースベクトルを持つ高密度で固着性のフランク転位ループが重要なメカニズムであることが明らかになりました。
Giant spin Hall effects and topological surface states in ternary-layered MAX carbides Mn+1AlCn (M= Nb, Ta, n=1, 2, 3)
本研究では、層状 MAX 炭化物 Mn+1AlCn (M = Nb、Ta、n = 1、2、3) の電子構造、バンドトポロジー、および内因性スピンホール効果 (SHE) の体系的な研究を報告し、SHE に対する相関効果を調査します。
A Novel Computational Thermodynamics Framework with Intrinsic Chemical Short-Range Order
ここでは、自由エネルギー最小化に必要な変数の数を削減するために Fowler-Yang-Li (FYL) 変換が有効になっている FYL-CVM と呼ばれる熱力学的固溶体モデルを使用したハイブリッド CVM-CALPHAD フレームワークを紹介します。
Experimental Realization of the Topologically Nontrivial Phase in Monolayer Si2Te2
自立型単層Si2Te2（ML-SiTe）は、室温で量子スピンホール相を示すことが理論的に予測されている。しかし、三次元的な対応物がないため、実験的実現は依然として困難である。本研究では、HfTe2がML-SiTeのエピタキシャル成長に理想的な基板であり、そのトポロジカル相が維持されることを実証する。
Breakdown and polarization contrasts in ferroelectric devices observed by operando laser-based photoemission electron microscopy with the AC/DC electrical characterization system
我々は、強誘電体特性評価システムを備えたオペランドレーザーベースの光電子顕微鏡（レーザーPEEM）を開発しました。
Multiscale Microscopy via Automation: Dual Magnification ESEM Imaging by Frame Alternation
環境走査型電子顕微鏡（ESEM）実験では、通常、データセットの収集中は取得パラメータが一定に保たれます。そのため、一度に収集できるデータセットは1つに制限され、画像品質を維持するために頻繁な人的介入が必要になります。本研究では、カスタム設計の自動化インターフェースを使用することで、こうした監視を最小限に抑え、複数のインターレースデータセットを同時に収集することを可能にします。
Observation of anomalous Floquet non-Abelian topological insulators
従来のアーベル位相バンド理論を超える非アーベル位相相は、ますます注目を集めています。この現象は周期駆動によってさらに促進され、非アーベルフロケ編組によって誘起される異常なオイラー弦位相やディラック弦位相、そして多重のバルクエッジ対応を示すフロケ非アーベル位相絶縁体（FNTI）など、多くの新しいマルチギャップフロケ位相相の予測につながっています。本研究では、バルク電荷がわずかであるにもかかわらず、3つのギャップすべてにおいてトポロジカルエッジモードを示す異常なFNTIの実験的実現を初めて報告します。
Electronic band structure of a nodal line semimetal candidate ErSbTe
LnSbTe族は、結晶対称性、磁気構造、4f電子相関、そしてスピン軌道相互作用（SOC）現象に起因する、数多くの興味深い特性を持つことでよく知られています。本論文では、角度分解光電子分光法（ARPES）を用いて、ノーダル線半金属候補物質であるErSbTeのバルクの電気的・熱力学的特性と電子構造を系統的に研究しました。また、第一原理に基づく理論バンド構造計算に基づき、Ln原子の選択に依存するバンド縮退を規定する重要な要因であるSOCの影響を考慮した場合と考慮しない場合を比較しました。
Material Fingerprinting: A shortcut to material model discovery without solving optimization problems
私たちは、潜在的に非凸な最適化問題を解決することを回避しながら、直接または間接的なデータから機械的材料モデルを迅速に発見するための新しい方法であるマテリアル フィンガープリンティングを提案
Gradient Electronic Landscapes in van der Waals Heterostructures
ここでは、熱走査プローブリソグラフィー (tSPL) を使用して、厚さの自由度をナノメートルの精度で制御し、vdW ヘテロ構造に滑らかな地形を生成します。
Randomly twisted bilayer graphene -- the cascade transitions
ねじれ二層グラフェン（TBG）は、ねじれ角に無秩序性があることが知られています。ランダムゲージポテンシャルA(r)を持つディラック方程式を用いて、平均ねじれ角がディラック速度がゼロになる魔法角に近づくと、この無秩序性は著しく大きくなることを示します。
Unified Semiclassical Theory of Nonlinear Hall Effect:Bridging Ballistic and Diffusive Transport Regime
非線形ホール効果は近年大きな注目を集め、広範な研究が行われてきました。しかしながら、サイズ依存効果を扱う理論的研究は依然としてほとんど未開拓です。本研究では、ボルツマン輸送方程式に基づく統一的な半古典的枠組みを構築し、弾道輸送領域と拡散輸送領域を橋渡しする一般化境界条件を導入します。
Sagnac and Mashhoon effects in graphene
我々は、回転するナノチューブまたは極めて狭いリングの簡略化されたモデル内で、電子の擬似スピンおよび固有スピンの両方を考慮しながら、グラフェンのサニャック効果とマッシューン効果を調査します。
QVNTVS, Open-Source Quantum Well Simulator
量子井戸（QW）は、LEDやレーザーなどの光電子デバイスにおいて極めて重要です。このhttp URLは、矩形有限ポテンシャル井戸、多重ポテンシャル井戸、三角形バイアスポテンシャル井戸ヘテロ接合といった様々なQWトポロジーにおける量子粒子の発光源であり、モデリングや理論的な特性評価などをより迅速に行うことができます。QVNTVSは、エネルギー準位と波動関数の計算、再結合確率、遷移エネルギー、そして発光計算を迅速かつ正確に実行します。
Topological quantum electrodynamics in synthetic non-Abelian gauge fields
量子電気力学（QED）は、アーベル対称性に根ざした光物質相互作用を記述する基礎的な枠組みであり、合成非アーベルゲージ場の利用は基礎的でありながら未開拓の領域となっている。本稿では、非アーベル光子格子に埋め込まれた量子放射体の光物質相互作用の一般理論を構築する。
Observation and Modulation of the Quantum Mpemba Effect on a Superconducting Quantum Processor
非平衡量子多体系において、量子ムペンバ効果（QME）は直感に反する現象として現れる。すなわち、初期対称性の破れが大きい系は、それより小さい系よりも速く対称性を回復する。QMEの理論的探究は行われているものの、その多次元変調に関する実験的研究は依然として限られている。本研究では、短距離から長距離まで相互作用を精密に変調できる独自の全結合型チューナブルカップリングアーキテクチャを備えた超伝導プロセッサを用いて、QMEの観測と制御を行った結果を報告する。
‐2025/8/12‐‐‐
Gate reflectometry in a minimal Kitaev chain device
量子ドット（QD）-超伝導ハイブリッド系は、人工キタエフ鎖におけるマヨラナゼロモードの実現に用いることができる。これらの鎖は、マヨラナ量子ビットの実現に向けた有望なプラットフォームを提供する。高周波（RF）ゲート反射率測定法は、このような量子ビットの読み出しに使用可能な、高速、非侵襲的、かつ高感度な手法である。本研究では、ゲート反射率測定法を用いて、半導体-超伝導ハイブリッドセグメントを介して結合された2つのQDをプローブする。
Observation of momentum dependent charge density wave gap in EuTe4
電荷密度波（CDW）現象は、特に低次元希土類カルコゲニドにおいて大きな研究関心を集めています。これらの材料の中でも、多層Te層と単層のEu-Te層を特徴とするEuTe4は、CDW秩序と4f電子配置（磁性を含む）の相互作用を研究するための有望なプラットフォームとなっています。本研究では、第一原理に基づく密度汎関数理論（DFT）計算を行い、CDW変調によって生じる電子バンド構造の変化を調査しました。
Template masks for 4D-STEM
我々は、原子分解能4次元走査透過型電子顕微鏡（4D-STEM、試料を横切る集束電子ビームのラスタースキャンの各点で回折パターンを収集する）のための新しい分析法を提示す
Comparative study of ensemble-based uncertainty quantification methods for neural network interatomic potentials
機械学習原子間ポテンシャル（MLIP）は、計算コストを大幅に削減しながら、第一原理に近い精度で原子レベルのシミュレーションを可能にするため、大規模材料モデリングの強力なツールとなっています。MLIPの精度は通常、第一原理エネルギーと原子間力のホールドアウトデータセットで検証されます。しかし、これらの小規模特性の精度は、システムレベルの創発的な挙動に対する信頼性を保証するものではありません。まさに原子レベルのシミュレーションが最も必要とされる領域ですが、直接検証は計算量的に不可能な場合が多くあります。実用的なヒューリスティックとして、予測精度（逆不確実性として定量化）は、精度の代理として一般的に使用されていますが、その信頼性は、特にシステムレベルの予測においては十分に理解されていません。本研究では、ブートストラップ、ドロップアウト、ランダム初期化、スナップショット アンサンブルなどのニューラル ネットワーク ポテンシャルのアンサンブル ベースの不確実性定量化方法に焦点を当て、分布内 (ID) と分布外 (OOD) の両方の領域における予測精度と正確度の関係を体系的に評価します。
An underdog story: Re-emergence of a polar instability at high pressure in KNbO3
ペロブスカイトの強誘電性は、中程度の静水圧によって抑制されることが知られています。高圧下では極性不安定性が再び現れるという考えは理論的には広く受け入れられていますが、これまでの実験では決定的な証拠が得られていません。本研究では、古典的でありながら比較的注目されていない強誘電ペロブスカイトKNbO3について調査します。
Revisiting μSR Studies of Ion Dynamics in the Light of Extended Kubo-Toyabe Model
動的久保-戸谷部（dKT）関数は、動的内部磁場と静的内部磁場が共存する条件下でのスピン緩和を記述するために拡張された。この関数を用いてNaCoOにおけるこれまでのSRデータを詳細に再評価した結果、従来のナトリウムイオン拡散に基づく解釈は支持されず、自己拡散シナリオが支持された。これはまた、古典的な障壁ジャンプ機構の観点から、イオン拡散に関するdKT関数に基づくSR研究における長年の矛盾を解消するものである。
Emerging ultra-wide band gap semiconductors for future high-frequency electronics
ダイヤモンド、BN、AlN、Ga2O3といった新興の超ワイドバンドギャップ（UWBG）代替材料は、ウェハ供給の制限、ドーピングの難しさ、熱管理の制約など、大きな課題に直面しています。本研究では、高周波エレクトロニクス向け新規半導体の高スループット計算スクリーニングを実施します。本解析では、モデル化されたジョンソン・バリガの高周波性能指数と熱伝導率を組み合わせ、RFおよびパワーデバイスへの可能性を評価します。本解析では、探索すべき代替材料が多数存在することを示し、選定した候補材料のドーピング性と合成について考察することで結論を導きます。
Fate of an impurity strongly interacting with a thermal Bose gas
均一なボソン浴（箱型ボーズ気体）に浸漬された可動不純物を、浴温度と不純物と浴の相互作用の強さを変えながら分光学的に研究します。
Observing Differential Spin Currents by Resonant Inelastic X-ray Scattering
小型磁気デバイスにおけるスピン流、すなわちスピン角運動量の流れを制御することは、将来のエネルギー効率の高い情報技術の有力候補であるスピンエレクトロニクスの主たる目的です。驚くべきことに、純粋なスピン流はこれまで直接測定されたことがありませんでした。これは、スピン流に伴う漂遊電場や非平衡スピン依存分布関数のシフトが、電荷輸送に最適化された従来の実験的検出法では測定できないほど小さすぎるためです。本研究では、共鳴非弾性X線散乱（RIXS）を用いて、磁性絶縁体全体に温度勾配が存在する条件下で、磁気秩序のスピン波励起の量子であるマグノンが運ぶスピン流を測定することで、このギャップを埋めることができることを報告する。
Quantum criticality and nonequilibrium dynamics on a Lieb lattice of Rydberg atoms
中性原子量子シミュレータは、強い相互作用を持つ多体系の探究に有望なアプローチを提供し、その応用範囲は凝縮系、統計力学、高エネルギー物理学にまで及びます。量子実験、数値計算、解析手法を組み合わせ、リープ格子上に配置されたリュードベリ原子の配列を研究することで、このような量子シミュレータで利用可能な豊富な現象群を実証します。
Isolated spin ladders in Ln2Ti9Sb11 (Ln:La-Nd) metals
ここでは、十分に分離された希土類スピンラダーを示す一連のアンチモン化物 LnTiSb (Ln: La-Nd) の発見と特性評価を紹介します。
Universal Magnetocaloric Effect near Quantum Critical Point of Magnon Bose-Einstein Condensation
位相コヒーレンスとボソン統計から生じる巨視的量子現象であるボーズ・アインシュタイン凝縮（BEC）は、量子磁性体において実現されている。本研究では、硫酸銅結晶（）において、BEC量子臨界点（QCP）近傍で普遍的な磁気熱量効果（MCE）を観測した。
Multiorbital character of the density wave instability in La4Ni3O10
ここでは、偏光ラマン散乱を利用して、三層ニッケル酸塩 LaNiO の同時電荷波およびスピン密度波遷移にわたるフォノンおよび電子ラマン応答を調査します。
Finite Length Effects and Coulomb Interaction in Ge Quantum Well-Based Josephson Junctions Probed with Microwave Spectroscopy
近接Ge量子井戸は、強いスピン軌道相互作用と高い移動度が期待されることから、アンドレーエフ束縛状態（ABS）を研究するための新たなプラットフォームとして注目されている。本研究では、マイクロ波分光法を用いて、近接Ge量子井戸内に実現されたジョセフソン接合（JJ）におけるABSを調べた。
Scalable High-Temperature Superconducting Diodes in Intrinsic Josephson Junctions
非相反超伝導電流輸送を特徴とする超伝導ダイオードは、超低消費電力回路に革新的な可能性をもたらします。しかし、液体窒素を超える温度での信頼性の高い動作を実現することは依然として大きな課題であり、実用化の限界となっています。本稿では、銅酸化物超伝導体に自然に存在する固有ジョセフソン接合を基盤とした、高温超伝導ダイオードのためのスケーラブルな戦略を提示します。
Evaluating Universal Machine Learning Force Fields Against Experimental Measurements
普遍的機械学習力場（UMLFF）は、周期表全体にわたる高速な原子レベルシミュレーションを可能にすることで、材料科学に革命をもたらす可能性を秘めています。しかしながら、その評価は計算ベンチマークに限られており、実世界におけるパフォーマンスを反映していない可能性があります。
本稿では、多様な化学環境、結合タイプ、構造的複雑性、弾性特性にわたる約 1,500 の厳選された鉱物構造の実験測定値に対して UMLFF を評価するための包括的なフレームワークである UniFFBench を紹介します。 最先端の UMLFF 6 つを体系的に評価した結果、現実との大きなギャップが明らかになりました。計算ベンチマークで優れたパフォーマンスを示すモデルでも、実験の複雑さに直面すると失敗することがよくあります。最もパフォーマンスの高いモデルでさえ、実用化に必要な閾値よりも高い密度予測誤差を示します。最も顕著なのは、シミュレーションの安定性と機械的特性の精度の間に乖離があり、予測誤差がモデリング手法ではなくトレーニング データの表現と相関していることです。これらの調査結果は、現在の計算ベンチマークが有益な制御された比較を提供する一方で、実験的に複雑な化学空間に外挿するとモデルの信頼性を過大評価する可能性があることを示しています。
‐2025/8/8‐‐‐
Chern junctions in Moiré-Patterned Graphene/PbI2
モアレ材料ライブラリの拡張は、新たな量子相や新たな電子挙動の発見を継続的に促しています。本研究では、モアレ材料ファミリーにPbI2を導入し、六方晶窒化ホウ素/グラフェン/PbI2ヘテロ構造におけるモアレ超格子の磁気輸送特性を調査します。
Engineering Topological Materials
十重分類は、対称性と空間次元に基づいて物質のトポロジカル相を体系化する強力な枠組みを提供する。しかし、望ましいトポロジカル特性を実現するために、クラス間や工学材料間の遷移を体系的に行う方法は提供していない。本研究では、対称性や次元を変化させる欠陥や空間テクスチャを埋め込むことで、トポロジカル材料を設計するための一般的な手法を紹介する。
Mind the Gap: From Resolving Theoretical Foundations of Chiral(ity)-Induced Spin Selectivity to Pioneering Implementations in Quantum Sensing
キラル媒質を通過する電子が室温で顕著なスピン分極を獲得する、キラル誘起スピン選択性（CISS）効果は、実験的に広く観測されているものの、その理論的根拠については依然として活発な議論が続いています。CISSがらせん構造に起因するのか、それともより一般的なキラル性に起因するのか、また、固体系やソフトマター系、メソスコピック膜、単一分子といった様々な系にまたがる現象を統一的なメカニズムで説明できるのかといった疑問は依然として残っています。既存モデル間の相互関係を明らかにすることは、CISSの普遍的な描像を見出せるのか、あるいは系固有のモデルが必要なのか、そしてもし必要なら、CISSの発現を効果的に分類するための共通の出発点はどこにあるべきかを判断する上で不可欠です。こうした理論的断片化にもかかわらず、電子移動系におけるCISS効果、ラジカル対反応の磁場感度とコヒーレンス、キラルハイブリッドペロブスカイトにおける偏光発光、DNAベースのバイオセンサー、エナンチオ選択的検出に関する最近の研究は、スピントロニクス、分子センサー、量子情報処理におけるCISS効果の幅広い概念的関連性と潜在的な応用を浮き彫りにしています。このレビューでは、量子センシングと計測の展望に特に焦点を当て、理論、実験、実装の間のギャップを埋めるのに役立ちます。
Many-body perturbation theory vs. density functional theory: A systematic benchmark for band gaps of solids
固体のバンドギャップについて、多体擾乱理論と密度汎関数理論（DFT）のベンチマーク比較を行った。4つの重力場法（ゴッドビーニーズプラズモン極近似を用いたG0W0（G0W0-PPA）、フル周波数準粒子G0W0（QPG0W0）、フル周波数準粒子自己無撞着重力場（QSGW ）、そしてWにおける頂点補正を加えたQSGW（QSG ˆW ））を、現在最も高性能で広く用いられている密度汎関数法mBJおよびHSE06と系統的に比較した。その結果、G0W0-PPA計算は最良のDFT法と比較して精度がわずかに向上するのみで、コストは高くなることが示された。
Alpha-, Beta-, and Gamma-TODD-G: Novel 2D Planar Carbon Allotropes
我々は、それぞれ sp/sp2 混成を持つ 3-8-12-16、3-8-12-16、および 3-4-8-12 の相互接続された炭素環で構成される、3 つの新しい 2 次元炭素同素体、アルファ、ベータ、およびガンマ TODD グラフェン (TODD-G) の包括的な第一原理調査を紹介します。
Intrinsic Layer-Dependent Surface Energy and Exfoliation Energy of van der Waals Materials
2次元ファンデルワールス（vdW）層の積層とねじれは、電子相関を調整するための多用途プラットフォームとなっています。これらのプラットフォームは、vdW材料を単層または少数のvdW層まで剥離することに依存しています。我々は、グラファイト、h-BN、ブラックP、MX（M=MoおよびW、X=S、SeおよびTe）、MX（M=GaおよびIn、X=S、SeおよびTe）、BiTe、MnBiTeといった典型的なvdW材料について、層依存の表面エネルギーと剥離エネルギーを密度汎関数理論を用いて計算しました。
Optimization of Ab-Initio Based Tight-Binding Models
本稿では、機械学習技術に着想を得た、タイトバインディングモデルを得るための新たな手法を開発・検証する。モデルパラメータは、可能な限り少ないモデルパラメータ数で、第一原理バンド構造データを可能な限り正確に再現するように最適化される。
Inverse Lieb Materials: Altermagnetism and More
銅酸化物超伝導体のために提案されたリープ格子は、新興分野である交代磁性において、交代磁性体の最小解析モデルとして新たな注目を集めています。いわゆる逆リープ格子（ILL）は当初、理論モデルに過ぎないと考えられていましたが、近年、この結晶学的モチーフを持つ実在の物質がいくつか発見されています。ILLの独特な形状は、競合する交換相互作用と幾何学的フラストレーションから生じる複雑な磁気秩序を収容することができ、磁気特性の優れた調整可能性を提供します。本研究では、ILL物質の磁気相に関する包括的な知見を提供し、このファミリーに属する交代磁性物質を効率的に同定するためのガイドラインを確立します。
Observation of Super-ballistic Brownian Motion in Liquid
ブラウン運動は物理学における基礎問題であり、熱平衡状態において拡散として知られる平均二乗変位が時間に対して線形にスケーリングする性質を持つ。短時間では、平均二乗変位は弾道的になり、t^2 に比例してスケーリングする。この効果は1907年にアインシュタインによって予測され、最近実験的に観測された。我々は、この描像は平均的にのみ成り立つことを報告し、特定の初期速度を条件付けることで、平均二乗変位が t^(5/2) のべき乗スケーリング則に従う超弾道的になることを理論的に予測し、実験によって確認した。
Universal quantum phase classification on quantum computers from machine learning
物質の量子相の分類は、凝縮系物理学における根本的な課題として依然として存在しています。本研究では、シャドウトモグラフィーと最新の時系列機械学習モデルを組み合わせ、効率的かつ実用的な量子相分類を可能にする新たな枠組みを提示します。
Quantum many-body scarring from Kramers-Wannier duality
イジングモデルの特徴であるクラマース-ワニエ双対性は、状態レベルのアクションを伴う非可逆対称性として再解釈されたことで、最近新たな関心を集めています。
Global Tensor Network Renormalization for 2D Quantum systems: A new window to probe universal data from thermal transitions
我々は、グローバル最適化に基づく新しいテンソルネットワーク繰り込み群 (TNR) スキームを提案し、2 次元量子システムの有限温度密度行列を構築するための新しい方法を紹介します
peaks: a Python package for analysis of angle-resolved photoemission and related spectroscopies
物質中の電子の運動と相互作用を記述する電子バンド構造は、固体の電気的、光学的、そして熱力学的特性を規定します。角度分解光電子分光法（ARPES）は、このような電子バンド構造を直接的に実験的に調べることができるため、機能性材料、量子材料、そして2次元材料の研究で広く用いられています。\texttt{peaks}（\textbf{P}ython \textbf{E}electron spectroscopy \textbf{A}nalysis by \textbf{K}ing group @ \textbf{S}t Andrews）は、ARPESおよび関連する分光データの高度なデータ解析のためのPythonパッケージを提供しています。
Electronic mean free path of the cuprate superconductor BiSrCaCuO from thermal Hall conductivity
最も広く研究されている銅酸化物超伝導体の一つであるBi2Sr2CaCu2O8+δ (Bi2212) において、熱輸送を用いてd波準粒子の電子平均自由行程を評価した。3つの単結晶について、様々なドーピング条件下で熱伝導率κxxと熱ホール伝導率κxyを測定した。
Non-Hermitian superconducting diode effect
非相反現象の研究は、エルミート系と非エルミート系の両方において、長きにわたり人々の関心を集めてきました。超伝導ダイオード効果（SDE）は、エルミート超伝導系において、不等な臨界電荷超伝導電流が逆方向に流れることを特徴とする非相反現象です。本研究では、外部磁束下で超伝導量子干渉素子（SQUID）の非エルミート性によって駆動されるSDE（非エルミートSDE）を導入します。非エルミート性は、2つのジョセフソン接合の一方をギャップレス電子リザーバーに結合することで導入され、位相デコヒーレンスが生じます。
Aharonov-Bohm interference from coherent spin-polarized edge transport in Fe(Te,Se) superconducting rings
メソスコピックFe(Te,Se)リングにおいて、アハラノフ・ボーム振動とリトル・パークス振動が共存することを報告する。磁気抵抗は2つの異なる周期性を示す。1つは弾道エッジ干渉による成分、もう1つはクーパー対のフラクソイド量子化による成分である。アハラノフ・ボーム振動は超伝導相の深部まで持続し、電流磁場対称性を示し、らせん状のラッティンジャー液体モデルで捉えられる温度依存性を示す。これはトポロジカル超伝導体のエッジ状態と整合する。
Robust surface superconductivity and vortex lattice in the Weyl semimetal γ-PtBi2
層状化合物 -PtBi は、表面にフェルミ弧を持ち、バルクのワイル点と結合するトポロジカル半金属です。最近の研究では、バルクの値より2桁も高い臨界温度を持つ特異な表面超伝導状態が発見されています。しかし、超伝導渦糸は確認されておらず、この新しい表面超伝導状態における位相コヒーレンスの堅牢性について疑問が生じています。本研究では、極低温走査トンネル顕微鏡 (STM) を用いて超伝導ギャップを測定し、渦糸格子を可視化しました。
異常に可動な渦糸を発見し、渦糸電荷とSTM探針との間の極めて弱い静電相互作用が、表面超伝導体の渦糸を引きずるのに十分であることを示した。γ-PtBi2において、Tc = 2.9 K、Hc2 ≈ 1.8 Tの表面超伝導が極めて安定であることが明らかになった。さらに、フェルミ弧の逆格子空間内の位置で準粒子散乱が増強されることから、ワイル点と表面超伝導の間に関連があることが示唆される。
Topological band insulators without translational symmetry
トポロジカルバンド相の研究では、結晶の並進対称性系から出発するのが通説となっている。しかしながら、並進対称性は必ずしもエネルギーバンドの必要条件ではない。本稿では、非晶質系において並進対称性を持たないトポロジカルバンド絶縁体を構築する体系的な手法を提案する。
なんだこれわ
A noninvasive and nonadiabatic quantum Maxwell demon
量子ドットを前提とした量子力学的マクスウェル・デーモンを提案する。このデーモンは、詳細化されていない電荷検出器を用いることで、連続測定によるデコヒーレンスを回避する。ランダウ-ツェナー-シュテッケルベルク-マヨラナ駆動によるコヒーレント・トンネル効果の制御により、労力を費やすことなく効率的なフィードバック動作が可能となる。第二法則の局所的な破れにより、発電と冷却の同時実行が実現される。応答電流の変動と、故障に起因するデーモンの反作用について考察し、非断熱領域における最適な性能を見出す。
All Photonic Isolator using Atomically Thin (2D) Bismuth Telluride (Bi2Te3)
この研究では、2次元（2D）Bi2Te3が強い光物質相互作用を示し、広帯域のカー非線形光学応答を可能にすることを実証しました。
Observation of Purcell Effect in Electrically Coupled Cavity-Magnet System
電界媒介結合を用いた空洞-金属磁石ハイブリッドシステムにおけるパーセル効果の観測を報告する。この構成では、マイクロワイヤ内のマイクロ波誘起軸方向電流が円形磁場を誘起し、磁化されたマイクロワイヤの強磁性共鳴（FMR）を駆動する。
From Wye-Delta to Cross-Square Recursion Configurations in Graphene-Based Quantum Hall Arrays
電気計測学において、量子ホール効果はランダウ準位充填係数{\nu} = 2のプラトーで利用され、電気抵抗の単位（オーム）を定義し、普及させます。プラトーの堅牢性はこのランダウ準位充填係数でのみ発揮されるため、SiC上のエピタキシャルグラフェンを用いて量子化ホールアレイ抵抗標準（QHARS）を構築する際に利用可能な量子化抵抗に制約が課せられます。ホール素子を直列または並列に使用することで生じるデバイスの制約を克服するため、本研究では、従来のYデルタ型設計に類似しながらもわずかに異なる、クロススクエア型ネットワーク構成の製造に取り組み、大幅に高い実効量子化抵抗出力を実現します。
Quantum Bipolar Thermoelectricity
熱電効果は通常、エネルギー依存の輸送非対称性に起因します。本論文では、低温量子浴における放出／吸収非対称性に起因する純粋に量子的な熱電効果について考察します。
Observation of Embedded Topology in a Trivial Bulk via Projective Crystal Symmetry
バルク境界対応は、位相物理学の基本原理であり、量子ホール効果において初めて確立されました。この原理では、次元の位相的に非自明なバルクが次元境界状態を生じます。高次トポロジーの出現により、この原理は階層的な連鎖へと一般化され、トポロジカル状態が境界、あるいはより低次元の境界に現れるようになりました。現在までに知られているすべてのトポロジカルシステムの実現では、バルク境界対応の作用連鎖を開始するために、位相的に非自明なバルクが必要となります。本研究では、音響結晶プラットフォームを用いて、このパラダイムの例外である、自明なバルクに埋め込まれたトポロジーを実験的に実証します。このトポロジーでは、バルク境界対応が自明なバルクに起因します。
Self-assembled fluorescent nanodiamond layers for quantum imaging
本稿では、静電自己組織化法を用いて、高密度かつ均質なNV含有蛍光ナノダイヤモンド（FND）層をスケーラブルに作製する方法を報告し、そのFND層の磁気イメージングへの有用性を実証する。懸濁液中のFND濃度、基板浸漬時間、溶媒pHが基板上のFND密度に及ぼす影響を調査する。
Quantum Geometry of Altermagnetic Magnons Probed by Light
運動量依存のカイラリティを持つマグノンは、交代磁性体の重要な特徴である。我々は、双円光がカイラルオルタマグネットマグノンの決定的な光プローブであることを明らかにし、マグノンカイラリティの変化によって誘起される量子幾何学を選択的に標的とする。d波オルタマグネットにおいて、傾斜磁場下では、オルタマグネットマグノンが非自明な量子幾何学を実現し、その結果、非線形二次光-マグノン相互作用が増強されることを示す。
Strong electron-electron interactions in a dilute weakly-localized metal near a metal-to-insulator transition
シリコンは化学ドーピングまたは電気ゲートによって絶縁体から金属へ容易に転移するため、現代の情報技術の中核を担い、量子コンピューティングの候補プラットフォームであり続けています。この材料における金属-絶縁体転移は、凝縮系物理学において最も研究されている現象の一つであり、新しい製造技術が導入されるたびに、大きな利益を伴って再検討されてきました。本研究では、ボーア原子に類似したドーパントの極薄層作製における近年の進歩を活用し、半充填における2次元無秩序ハバード模型と、その金属-絶縁体転移（MIT）を原子間の平均距離の関数として実現します。
Ising spin ladders of orthopyroxene CoGeO3
我々は、準一次元ラダーを形成する磁性 Co イオンを含む斜方輝石 CoGeO の熱力学的および分光学的測定結果を紹介します。
Electronic ordering driven by flat band nesting in a van der Waals magnet Fe5GeTe2
平坦な電子バンドを持つ固体系は、理論的には超伝導や電荷密度波といった電子秩序を形成する傾向がある。しかし、カゴメ格子やクローバー格子といった多くの平坦バンド系では、平坦バンドはフェルミ準位に自然に現れないため、低エネルギー電子秩序を駆動することはない。本研究では、高分解能角度分解光電子分光法を用いて、ファンデルワールス磁性体Fe5GeTe2において、フェルミ準位における平坦バンドと電荷秩序の同時形成を実証する。
Dichotomy of flat bands in the van der Waals ferromagnet Fe5GeTe2
フェルミ準位付近の狭帯域幅のバンドを持つ量子材料は、多様な魅力的な物理現象を探求するための有望なプラットフォームです。なぜなら、小さなエネルギーウィンドウ内での高い状態密度により、多体物理学の出現が可能になることが多いからです。一方で、フラットバンドは、原子軌道を局在させる強いクーロン相互作用から生じます。他方では、量子相殺干渉によって電子の運動エネルギーが消滅することがあります。どちらも狭い帯域幅ですが、2種類のフラットバンドは、それぞれ異なる起源から生じる非常に異なるスペクトル特性を示すはずです。これまで、2種類のフラットバンドは非常に異なる材料設定と化学環境でのみ実現されており、直接比較することはできませんでした。本研究では、同じ材料系、つまり切り替え可能な鉄サイト秩序によって区別できる室温以上のファンデルワールス強磁性体 Fe5GeTe2内で、2種類のフラットバンドを観測したことを報告します。
‐2025/8/6,7‐‐‐
Thermoelectric Fingerprinting of Bloch- and Néel-type Skyrmions
磁気スキルミオンは、トポロジカルな安定性を示すナノスケールのスピンテクスチャであり、この安定性と新しい熱・電気輸送特性により、さまざまな新しい技術応用の理想的な候補となっています。ナノスケールでスキルミオンのスピンテクスチャにアクセスし、局所的な熱勾配との相互作用を理解することは、スキルミオンに基づく輸送現象を設計する上で不可欠です。しかし、単一スキルミオンの局所的な熱電応答を直接実験的に把握することは依然として限られています。この問題を解決するために、我々は走査型熱電顕微鏡 (SThEM) を使用して、単一スキルミオンからのナノスケールの熱電応答を調べます。ナノスケールの精度で局所的な熱起電力をマッピングすることにより、スキルミオンの根底にあるスピンテクスチャと、加熱されたプローブに起因する非常に局所的な熱勾配との相互作用の畳み込みである、独自の空間分解応答を明らかにします。
A colossal dielectric response of HfxZr1-xO2 nanoparticles
固体有機硝酸塩合成法で作製した小さな（5 - 10 nm）酸素欠乏HfxZr1-xO2ナノ粒子（x = 1 - 0.4）の巨大な誘電応答を明らかにしました。
Tight-binding photonics
様々なシステムにおける光子の生成、操作、検出を扱うフォトニクスは、多くの先進技術の基礎を築いています。フォトニクスの重要な課題は、周期的および非周期的なフォトニック結晶などの複雑な媒体中を光子がどのように伝播するかを知ることです。従来の知恵は、専用の数値手法または力ずくの有限要素計算のいずれかによって、マクスウェル方程式を数値的に解くことです。最近、フォトニック結晶と理論的なタイトバインディングモデルとの厳密な類似性により、複雑な微分方程式をバンド理論と正確な対角化によって簡単に解ける行列ハミルトニアンにマッピングすることにより、フォトニックシステムのスペクトルと波動関数を理解するためのこれまでにないほど便利な方法が得られました。本稿では、様々なプラットフォームにおけるタイトバインディングのようなフォトニクスのタイムリーなレビューを提示し、基本理論、実験的実現、独自の物理的効果、およびそれらの潜在的な応用を網羅しています。
Hybrid metal-semiconductor quantum dots in InAs as a platform for quantum simulation
我々は、マクロなリード線と調整可能な結合を持つ InAs 量子井戸のゲート閉じ込め領域に透明に接触するサブミクロンの金属コンポーネントを特徴とするハイブリッド金属半導体アイランドの製造と特性評価について報告します。
Inelastic electron tunneling through adatoms and molecular nanomagnets
走査トンネル顕微鏡 (STM) で測定された固体表面に吸着された磁性ナノシステム (原子または分子) の非弾性電子トンネルスペクトル (IETS) の理論的説明について説明します。
Theory of circular dichroism in resonant inelastic x-ray scattering
磁性材料における共鳴非弾性X線散乱（RIXS）における円二色性（CD）を解析します。RIXS-CDは、右円偏光および左円偏光の入射光子と非偏光（全）出射光子の散乱振幅の差として定義します。
Absence of dissipation-free topological edge states in quadratic open fermions
我々は、リンドブラッド マスター方程式によって支配される一般的な二次オープン フェルミオン システムが、散逸のない位相エッジ状態をホストできないという不可避定理を証明します。
Symmetric versus antisymmetric strain tuning of the valence transition in Yb(InAg)Cu4
様々な相関量子物質における遷移と同様に、価電子遷移は結晶格子と強く結合しており、応力調整に対して非常に敏感である。本研究では、格子対称性を破る一軸応力が、純粋およびAg置換YbInCuにおける価電子遷移温度とそのクロスオーバー温度に及ぼす影響を明らかにする。
Angle-resolved photoemission intensity for multi-orbital bands: Complex interplay between the self-energy matrix and the optical matrix elements
我々は、電子フォノン結合を伴う単純な1次元2バンドモデルを用いて、角度分解光電子分光法（ARPES）データを解析する際に、単一バンドシステムで使用される典型的なアプローチを使用して自己エネルギーを抽出しようとする際に、多バンドシステムで発生するいくつかの複雑な問題を説明する。
Density of States (Gate) - Controlled Andreev Molecule and Sensor
ここでは、ゲート制御のアンドレーエフ分子を紹介します。この分子では、1 つのサイトの状態密度を静電的に調整することで、別のサイトの臨界電流を非局所的に高めます。
Nature of field-induced transitions and hysteretic magnetoresistance in non-collinear antiferromagnet EuIn2As2
六方晶EuIn2As2化合物の磁気および電気輸送特性を、実験結果と理論結果を組み合わせながら検証した。この化合物は、電子論的観点からはアキシオン絶縁体、共線磁気相ではオルタマグネットであると予測される。しかし、実験結果から、フェルミ準位はトポロジカルギャップではなく価電子帯に存在することが示唆されており、これが磁気特性の支配的な要因となる可能性がある。磁化および電気輸送に関する詳細な研究は、X線および中性子回折実験によって既に同定されている、ヘリックスが破れた反強磁性状態の存在を裏付けている。
Ultrafast Raman probe of the photoinduced superconducting to normal state transition in the cuprate BiSrCaCuO
銅酸化物BiSrCaCuOの超伝導状態から常伝導状態への相転移における非平衡光誘起ダイナミクスを、超高速時間分解ラマン散乱を用いて研究した。ラマン散乱の偏光分解運動量空間選択性を利用して、超伝導ギャップが最大となるフェルミ面の反節領域における超伝導凝縮体の破壊と回復を、サブピコ秒分解能で追跡した。
‐2025/8/5‐‐‐‐
Sliding two-dimensional superconductivity and charge-density-wave state in a bulk crystal
2次元（2D）極限における超伝導は、エキゾチックな量子現象の宝庫であり、その多くは3次元超伝導では未だ解明されていない。2D超伝導の研究は主に単層または少数層系に焦点を当ててきたが、我々は代替の手法としてバルク結晶における層間滑りを実証する。精密に制御された成長戦略を用いることで、バルク3R-NbSe2において層間滑りを発現させ、[001]面対称性を意図的に破壊し、層間結合を大幅に抑制することに成功した。
Advanced SQUID-on-lever scanning probe for high-sensitivity magnetic microscopy with sub-100-nm spatial resolution
超伝導量子干渉素子（SQUID）は、微弱磁場を検出できる極めて高感度な磁力計です。この素子を小型化し、走査プローブに組み込むことで、低温での高解像度イメージングが可能になります。本研究では、ウェーハスケールの光リソグラフィーと集束イオンビーム（FIB）加工を組み合わせることで、平面シリコンカンチレバーの頂点に10nmまでのループサイズを持つナノメートルスケールのニオブSQUIDを作製しました。
Simulating high-temperature superconductivity in moiré WSe2
本研究では、モアレWSe2二重層をねじれ角によって中程度の相関領域に調整し、静電ゲート制御、電気伝導測定、磁気光学測定によって、モアレ単位胞あたり1つの正孔（v = 1）の周囲の相図をマッピングする。v = 1での反強磁性絶縁体、電子および正孔ドーピングによる超伝導ドーム、そしてストレンジ金属性を含む高温での異常な金属状態など、様々な高温超伝導現象を観測する。
トポロジーと相関の相互作用は、量子系における境界臨界性を研究するための新たな場を定義する。我々は、大規模な補助場量子モンテカルロシミュレーションを用いて、ジグザグエッジを持つハニカム格子上の2次元ケイン・メレ・ハバード模型と、3次元XYバルク臨界点に調整されたハバードU項を研究する。
Unified description of cuprate superconductors by fractionalized electrons emerging from integrated analyses of photoemission spectra and quasiparticle interference
高温超伝導銅酸化物の電子構造を、走査トンネル顕微鏡による準粒子干渉（QPI）と角度分解光電子分光（ARPES）という2つの相補的な分光法から独立して得られた実験データを分析し、これら2つのデータを統一的な理論解析に統合することで研究する。実験的に測定可能な量の明示的な計算により、電子の分数化を表す単純な2成分フェルミオンモデル（TCFM）が、これらの実験データの様々な詳細な特徴を再現できることを示す。
Floquet theory and applications in open quantum and classical systems
この記事では、最近の研究結果に重点を置きながら、開放型（散逸型）量子系または古典系におけるフロケ工学（FE）現象を解析するための理論的手法について説明します。
A theory of strange metals
以下の仮定に基づくストレンジメタルの理論を提示する: (i) 固体内の隣接する原子間の各ホップで波動コヒーレンスは失われる、つまり金属は不良である、(ii) キャリアは互いに独立して移動する、(iii) 電荷キャリアの運動は対応原理に従う、つまり時間における量子力学的に平均化されたキャリア拡散は古典的な場合と同じである。
A rigorous Keldysh functional integral for fermions
フェルミオン量子場理論に対し、数学的に厳密なケルディッシュ関数積分を与える。非常に一般的な仮定のもと、離散時間グラスマン・ガウス積分表現が時間連続体の極限において収束することを示す。
Mesoscale variations of chemical and electronic landscape on the surface of Weyl semimetal Co3Sn2S2 visualized by ARPES and XPS
磁性ワイル半金属CoSnSにおける多重結晶終端は、それぞれ異なるトポロジカル表面状態と自明な表面状態を示し、実験的にそれらを区別することに成功している。しかし、これらの表面は高度な空間的不均一性と点状無秩序性を示すため、純粋終端モデルは不十分であることが知られている。本研究では、光電子分光測定と内殻準位の第一原理計算を組み合わせ、表面化学と表面電子構造を分光顕微法で研究する。
Orbital Inverse Faraday and Cotton-Mouton Effects in Hall Fluids
我々は、量子ホール (QH) 流体の横方向応答から生じる 2 つの光誘起軌道磁化効果を報告します。
Topological phases and spontaneous symmetry breaking: the revenge of the original Su-Schrieffer-Heeger model
相互作用する1次元モデルにおける自発的対称性の破れと位相的性質の相互作用を研究する。これらのモデルをボゾン化を用いて解き、有限サイズの系における（エッジモードに関連する）付加的な退化を無限サイズの系と比較して数えることで、位相的に非自明な相を特定する。
Hollow Lattice Tensor Gauge Theories with Bosonic Matter
高階ゲージ理論は電磁気学の一般化であり、全体の電荷保存に加えて、全双極子モーメントなどの高階多重極子の保存も考慮されます。本研究では、2階テンソル電場と磁場を持ち、各平面上で電荷が保存される、ボソン物質と結合した4次元格子テンソルゲージ理論を研究します。
Thermal effects in conformal field theories
共形場理論（CFT）は、量子場理論の特別なクラスであり、臨界現象からホログラフィーを介した量子重力理論に至るまで幅広い応用が見出されています。CFTにおける熱効果の理解は極めて重要です。臨界性は有限温度において実験的に検証されており、ホログラフィーの観点から見ると、熱的CFTの研究は反ド・ジッター空間におけるブラックホールの研究と双対です。本論文では、破れた対称性と破れていない対称性を解析し、有限温度相関関数に様々な解析的および数値的ブートストラップ手法を適用することにより、有限温度CFTの運動学と力学を探求します。
The Philosophy and Physics of Duality
このモノグラフでは、物理学における双対性について論じます。双対性とは何か、その主な例（量子力学、電気力学から統計力学、量子場理論、弦理論まで）、そしてそれらが提起する哲学的な疑問について説明します。
Path-Integral Formulation of Bosonic Markovian Open Quantum Dynamics with Monte Carlo stochastic trajectories using the Glauber-Sudarshan P, Wigner, and Husimi Q Functions and Hybrids
本研究では、フォッカー・プランク方程式 (FPE) の導出とは独立に、経路積分公式に基づいて任意のハミルトニアンとジャンプ演算子の SDE を解析的に導出します。
Nondestructive optomechanical detection scheme for Bose-Einstein condensates
我々は、変調レーザープローブを使用して、パンケーキ型のボーズ・アインシュタイン凝縮体から任意の定常相互作用経路に沿った不等時間密度相関を抽出するための 2 トーンヘテロダイン光読み出し方式を紹介します。
High-magnitude, spatially variable, and sustained strain engineering of 2D semiconductors
結晶性二次元（2D）半導体は、高い弾性と面内強度を兼ね備えることが多く、シリコンエレクトロニクスで用いられる手法と同様に、歪み誘起による電子特性の調整に最適です。しかしながら、現在の技術では、これらの材料において、1%を超える高振幅、空間分解能、かつ安定した歪みを実現するには至っていません。本研究では、二光子リソグラフィーを用いて作製したパターン基板へのコンフォーマル転写により、単層MoS2のマイクロメートルスケール領域に最大2.2%の二軸引張歪みを±0.12%の分解能で印加します。
A Clarification on Quantum-Metric-Induced Nonlinear Transport
長年にわたり、量子幾何テンソルの虚数部と関連するベリー曲率は、物理学の多くの分野に大きな影響を与えてきました。近年、量子幾何テンソルの実数部である量子計量は、凝縮系システムの本質的性質を包括的に特徴付ける上で不可欠であると認識されています。量子計量によって誘起される固有の2次非線形伝導率は、近年大きな注目を集めています。しかし、その表現は文献によって様々です。本研究では、標準擾乱理論、波束動力学、およびラッティンジャー・コーン法を用いて非線形伝導率を体系的に検討することにより、この矛盾を解消します。
Floquet odd-parity collinear magnets
交代磁性体（AM）は、強磁性体や反強磁性体とは異なる、近年発見された非従来型磁性体であり、凝縮物質物理学における重要なフロンティアとして急速に浮上している。AMは、実空間において正味磁化がゼロとなる交代共線磁気モーメントと、運動量空間において偶パリティ対称性を示すスピン分裂を特徴とする。しかし、奇パリティスピン分裂を示すAMの相同物については、ほとんど未開拓のままである。本稿では、対称性に関する議論に基づき、このような非従来型奇パリティ磁性体が共線反強磁性体から誘起されることを示す。
Transport in Single Quantum Dots: A Review from Linear Response to Nonlinear Regimes
量子ドットは、量子輸送、電子相関、そして近藤効果などの多体現象を研究するための多用途システムです。平衡特性は数値繰り込み群や密度行列繰り込み群などの手法によって十分に理解されていますが、非平衡輸送は依然として大きな理論的課題です。実験的観点からは、近年のナノ加工技術と測定技術の進歩により、平衡から遠く離れた領域の研究が可能になりました。これらの条件は、従来の線形応答理論の範疇を超えて、強い相関と非平衡ダイナミクスが複雑に相互作用する新しい輸送現象を生み出します。これらの課題に対処するため、非平衡グリーン関数、実時間NRG、時間依存DMRGなどの新しいアプローチが登場しています。本研究では、線形領域内および線形領域を超えた量子ドット輸送に関する確立された結果をレビューし、最近の理論的および実験的進歩に焦点を当て、未解決の問題と将来の展望について議論します。
Solving Sudoku Using Oscillatory Neural Networks
この論文では、振動ニューラル ネットワーク (ONN) を数独パズルの解決に適用する方法を検討し、位相同期に基づく生物学にヒントを得たアプローチを紹介します。
‐2025/8/4‐‐‐‐
Double descent: When do neural quantum states generalize?
ニューラル量子状態（NQS）は、量子多体系物理学の数値研究において、波動関数の柔軟なパラメータ化を可能にする。深層学習に着想を得たNQSだが、標準的な機械学習タスクに用いられるニューラルネットワークとどの程度特性を共有しているかは依然として不明である。本研究では、NQSが現代の深層学習の重要な特徴である二重降下現象を示すことを実証する。二重降下現象とは、ネットワークサイズが大きくなるにつれて汎化性が低下し、その後、過剰パラメータ化された領域で再び汎化性が向上する現象である。特に、この二重降下現象は、ヒルベルト空間次元よりもはるかに大きなネットワークサイズでのみ発生することが分かった。これは、NQSが典型的にはパラメータ化不足の領域で動作し、ネットワークサイズが大きくなると汎化性が低下する可能性があることを示している。
Switchable Exchange Bias Resulting from Correlated Domain Structures in Orthogonally Coupled Antiferromagnet/Ferromagnet van der Waals Heterostructures
ファンデルワールス（vdW）磁性ヘテロ構造は、原子レベルの精度で界面スピン相互作用を設計するための汎用的なプラットフォームを提供し、非自明なスピンテクスチャと動的挙動を可能にします。本研究では、A型反強磁性体CrSBrとの層間交換結合によって駆動されるFe3GeTe2（FGT）におけるロバストな非対称磁化反転と交換バイアスについて報告します。
Precision high-speed quantum logic with holes on a natural silicon foundry platform
ゲート定義量子ドット内のシリコンスピン量子ビットは、既存の半導体インフラストラクチャを活用し、革新的な量子技術へのスケーラブルな道筋を提供します。シリコン内のホールスピンは、量子ドット量子ビットアーキテクチャの顕著な特徴をすべて保持しながら、コンパクトな全電気制御を提供します。しかし、シリコンホールスピン量子ビットは、無秩序性の影響を受けやすく、スピン物理がより複雑であるため、電子ほど先進的ではありません。本研究では、単一量子ビットのゲート忠実度が最大99.8%、2量子ビットのゲート品質係数が240であることを示し、これは物理的忠実度の限界が99.7%であることを示しています。
Self-strain suppression of the metal-to-insulator transition in phase-change oxide devices
電界などの外部刺激によって制御可能な相転移を示す量子材料は、従来の半導体トランジスタを凌駕する将来のコンピューティング技術への有望性を示す。構造相転移を利用するデバイスは、シナプスやニューロンを想起させる固有のメモリを内蔵しており、ニューロモルフィック・コンピューティングの自然な候補となる。特に興味深いのは、金属から絶縁体への転移を制御できる相変化酸化物である。本稿では、典型的な相変化材料である三二酸化バナジウム（V2O3）を用いて作製したマイクロデバイスのX線ナノ回折構造イメージングを報告する。
Imaging Ultrafast Dynamical Diffraction wavefronts of femtosecond laser-induced lattice distortions inside crystalline semiconductors
フェムト秒レーザーを用いた材料加工は、その技術および産業応用の可能性から、大きな注目を集めています。同時に、時間分解X線回折は、半導体薄膜や表面層における超高速構造歪みダイナミクスの研究に効果的に利用されてきました。しかし、現実世界の加工アプリケーションは主にバルク材料を対象としており、X線表面ベースの技術は適用できません。加工アプリケーションには、高速で深さ感度の高いプローブが必要です。この問題を解決するため、本研究では、レーザー励起によりバルク結晶内部の過渡的歪み分布を画像化できる、超高速X線動的回折（UDD）に基づく新しい技術を紹介します。このポンププローブ法は、超高速歪み格子深さプロファイルの時間的変化の完全な画像を提供します。本研究では、単一パルスフェムト秒光励起による薄いSi単結晶を研究することにより、UDDの可能性を実証します。本研究では、融解閾値以下では、単結晶に沿ってピコ秒の時間スケールで、縦方向だけでなく、歪み波の伝播に横方向の強い格子歪みも現れることを明らかにしました。
Magnetic Octupole Hall Effect in d-Wave Altermagnets
秩序パラメータは、対称性の破れた平衡相を特徴付けるだけでなく、非平衡領域における輸送現象も支配する。強磁性と反強磁性を統合した磁気系の一種であるオルタマグネットは、双極子ネール秩序に加えて多極子秩序も有する。本研究では、d波オルタマグネットにおける多極子ホール効果、すなわち電場によって誘起される多極子モーメントの横方向の流れを実証する。
Emergent Bifurcations in Quantum Circuit Stability from Hidden Parameter Statistics
量子回路の圧縮は、近い将来の量子コンピューティングにおける基礎的な課題ですが、回路の安定性を支配する原理は依然として十分に理解されていません。私たちは、10、12、14量子ビットにわたる300個の構造的に均一な回路を対象とした大規模な数値解析を通じて、この問題を調査します。
Nambu Non-equilibrium Thermodynamics I: Foundation
私たちは、南部ブラケットによって支配される可逆ダイナミクスとエントロピー勾配によって駆動される不可逆ダイナミクスを統合する、南部非平衡熱力学 (NNET) と呼ばれる非平衡熱力学の新しい枠組みを提案します。
Breakdown of Fermi's Golden Rule in 1d systems at non-zero temperature
相互作用する量子系では、相互作用によって誘起される準粒子のデコヒーレンスにより、単一粒子グリーン関数は時間とともに減衰することが予想される。弱い相互作用強度 (∆) の極限では、フェルミの黄金律 (FGR) を単純に適用すると、準粒子の減衰率は O(∆2) と予測される。しかし、T > 0 の格子上の 1d フェルミオンの場合、この計算は発散する結果を与え、相互作用強度による準粒子寿命のスケーリングは未解決の問題として残る。本研究では、この問題に対する解決策を提案する。最近導入された散逸支援演算子進化 (DAOE) 法を使用した数値シミュレーションと非摂動的なダイアグラム再総和を組み合わせることで、準粒子減衰率 τ −1 ∼ ∆2 log ∆−2 の対数的な改善が予測される。
Quantum Geometry Phenomena in Condensed Matter Systems
このレビューでは、輸送と光学における基礎概念と新たな現象の両方に焦点を当て、特に量子メトリックの極めて重要な役割に重点を置いて、この分野における最近の進歩を調査します。
量子幾何の最新レビュー(ﾟ∀ﾟ)ｷﾀｺﾚ!!
High harmonic generation reflecting the sub-cycle evolution of the Mott transition under a mid-infrared electric field
強力なレーザー場中の固体は高次高調波発生（HHG）を示し、これは弱相関系のキャリアダイナミクスやバンド構造に関する情報を提供する。強相関系では、レーザー場はキャリア生成を介して、電荷、スピン、軌道自由度のエンタングルメントによって形成される様々な電子相間の遷移を誘起することができる。この過程に伴うHHGは、振動場に沿った非平衡電子状態ダイナミクスに関する情報を含むはずであり、これは現在まで未解明のままである。本研究では、強力な中赤外（MIR）パルスが一次元銅酸化物Sr2CuO3においてモット絶縁体-金属転移を誘起し、その進展がHHのスペクトル特性に反映されることを示す。
Dynamical mean field theory with quantum computing
近い将来の量子プロセッサは、搭載可能な量子ビット数とゲート数に限界があります。それでもなお、量子時間発展を不完全ながらも効率的にシミュレートできる、これまでにないプログラム可能な量子システムへのアクセスを提供します。一方、動的平均場理論は、ハバード模型のような強相関格子モデルを、不純物模型と呼ばれるより単純ながらも依然として多体模型に写像します。その計算上のボトルネックは、1個の粒子の追加または除去に伴う不純物のダイナミクスを調べることにあります。この作業は古典的なアルゴリズムにとって非常に困難であることが知られており、「不純物ソルバー」と呼ばれる特定の古典的なアルゴリズムの開発が必要とされています。これらのアルゴリズムは、一部の領域ではうまく機能しますが、一部のパラメータ領域への到達には依然として困難が伴います。本講義ノートでは、これらの古典的な不純物ソルバーの限界を克服するために使用できる可能性のある量子コンピューティングのツールと手法を、長期的には完全な量子アルゴリズム、短期的には量子と古典のハイブリッドアルゴリズムを用いて紹介します。
Large phonon-drag thermopower polarity reversal in Ba-doped KTaO3
この研究では、電子-フォノン・ウムクラップ散乱により媒介される、Ba ドープ KTaO3 薄膜におけるフォノン抵抗熱起電力極性反転の観察を報告します。
Triplet correlations in superconductor/antiferromagnet heterostructures: dependence on type of antiferromagnetic ordering
本論文では、任意の 2 つのサブ格子反強磁性配列を持つ S/AF ヘテロ構造における近接効果の理論を展開し、どの反強磁性体が三重項相関を誘起できるか、またこれらの相関がどのような構造を示すかを明らかにすることを目的としています。
Theory of hybrid collective excitations in topological superconductor/ferromagnetic insulator heterostructures
我々は、トポロジカル超伝導体/強磁性絶縁体 (TS/FI) ハイブリッド構造における動的近接効果の線形応答理論を開発しました。
Hybrid magnon -- Nambu-Goldstone excitations in topological superconductor/ferromagnetic insulator thin-film heterostructures
我々は、S 波トポロジカル超伝導体/強磁性絶縁体 (TS/FI) ヘテロ構造で発生する、これまで研究されていなかったタイプの動的近接効果について検討します。
Gapless superconductivity from extremely dilute magnetic disorder in 2H-NbSe2-xSx
ほとんどの超伝導材料はフェルミ準位で状態密度がゼロを示し、アンダーソンの定理によれば超伝導ギャップは非磁性無秩序性に対してロバストである。希薄な磁性不純物はギャップ内に局在した状態をもたらすが、これらの状態は通常、材料のバルク超伝導特性に影響を与えない。しかしながら、多くの実験から、一見無視できるほどの磁性不純物を含む系において、フェルミ準位に有限の状態密度が存在することが明らかになっている。本研究では、走査トンネル顕微鏡と自己無撞着なボゴリュボフ・ド・ジェンヌ計算を用いて、2H-NbSe2-xSxにおいて、磁性不純物濃度が著しく低い場合にギャップレス超伝導が発現することを見出した。
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