2025年12月の気になった論文（暫定版）
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‐2025/12/25‐‐
Long coherence silicon spin qubit fabricated in a 300 mm industrial foundry
シリコンスピン量子ビットは、長いコヒーレンス時間、コンパクトな実装面積、および産業用CMOS製造プロセスとの互換性という優れた特性を有している。本研究では、最先端の300mmナノエレクトロニクスファウンドリで作製した量子ドット内に実装したスピン量子ビットを調査し、従来比で大幅に向上したコヒーレンス特性を実証する。
時代はIMEC
Photoexcitation of moiré-trapped interlayer excitons via chiral phonons
遷移金属二カルコゲニド半導体ヘテロ二層膜中のモアレ超格子は、大きな面外永久電気双極子とスピンバレー制御を伴う層間励起子の量子閉じ込めを可能にする。本研究では、2つのH積層MoSe2/WSe2ヘテロ二層膜において、Γ点におけるカイラルE''面内光学フォノンを介して、モアレに捕捉された個々の層間励起をフォノン支援励起する新しいメカニズムを報告する。
Channel-last gate-all-around nanosheet oxide semiconductor transistors
トランジスタの小型化の時代を終え、3次元的にモノリシックに積層可能なバックエンド・オブ・ライン対応トランジスタは、低消費電力エレクトロニクスの性能向上を約束します。ゲートオールアラウンドナノシートなどの高度なトランジスタアーキテクチャでは、従来のチャネルファーストプロセスでは、チャネル上に誘電体を直接堆積します。アモルファス酸化物半導体などのバックエンド・オブ・ライン対応チャネル材料上にゲート誘電体を原子層堆積すると、欠陥が生じたり、構造変化が生じて電気的性能が低下する可能性があります。堆積後のアニール処理によってこの損傷を部分的に修復することはできますが、他のデバイス特性を劣化させることも少なくありません。本研究では、このような損傷を防ぐための、チャネルラストという新しいコンセプトについて報告します。
Ferromagnetic interface engineering of spin-charge conversion in RuO2
スピン軌道トルク効率は、従来、バルク材料によって固定されています。D波交代磁性体は、逆スピンホール効果を超える非相対論的なスピン電荷変換経路を導入します。典型的な候補物質であるRuO2を例に挙げ、隣接する強磁性体のみでスピン電荷変換の大きさと符号の両方を決定できることを示します。RuO2/Y3Fe5O12 (YIG) およびRuO2/Ni80Fe20 (Py) 二重膜におけるスピンポンピング測定により、結晶および多結晶RuO2全体にわたって、逆方向の有効スピンホール角が持続することがわかりました。
Topological Charge-2ne Superconductors
電荷4e超伝導体は、クーパー対凝縮が存在しない状態で電子4個対が凝縮する相である。分数磁束量子化や異常ジョセフソン効果といった特徴的な特性を示し、モアレ物質などの強相関系において活発に研究されている。本研究では、波動関数と場の理論の両方のアプローチに基づき、トポロジカル電荷2ne超伝導体の一般的な枠組みを構築する。
Evidence for Clean d-wave Superconductivity in Samarium Nickelates
超伝導ニッケル酸塩の発見は、高温超伝導のペアリング機構を探求するまたとない機会を提供します。本研究では、超高速テラヘルツ分光法を用いて、Tcが20 Kの無限層ニッケル酸サマリウム膜における温度依存の超流動密度を調べました。超流動密度は温度上昇とともに直線的に減少し、クリーンリミットのd波ペアリングと一致しています。この直線関係から、2.5 meVの超伝導ギャップと3のギャップ/Tc比を導き出すことができ、このサンプルが弱結合限界にあることが示唆されます。さらに、平均自由行程とコヒーレンス長の比は1.5と決定され、クリーンリミットの挙動が確認されました。これらの発見は、ニッケル酸塩超伝導体と銅酸塩超伝導体のペアリング機構の間に強い類似性があることを示しました。
Drastic field-induced resistivity upturns as signatures of unconventional magnetism in superconducting iron chalcogenides
電子散乱は、電子挙動の根本的な変化や、電子秩序および磁気秩序の萌芽を特定するための強力なツールです。FeSeでは、加圧下でネマティック相と磁性相が強く絡み合っていますが、硫黄による等電子置換によって、これらを巧みに分離することができます。本研究では、15 Tまでの縦磁気抵抗測定により、加圧下におけるFeSe0.96S0.04の電子状態および超伝導挙動の詳細な変化について報告します。
中間圧力下、ネマティック相内部では、ゼロ磁場下で抵抗率が上昇し、この上昇は磁場下で顕著に増強されることから、超伝導と競合するスピン密度波相の安定化が示唆される。ネマティック相境界を超える高圧下では、ゼロ磁場下では抵抗率はもはや明確な異常を示さないが、外部磁場下では抵抗率が顕著に上昇する。これは磁場誘起秩序を反映しており、超伝導と磁気異常が同時に増強される。
‐2025/12/15,16,17,18,19‐‐
Time-Crystalline Phase in a Single-Band Holographic Superconductor
我々は、AdS/CFT フレームワークを拡張して、単一バンド ホログラフィック超伝導体における時間結晶相の出現を調査します。
van der Waals Nanoreactors
結晶の化学合成技術の進歩は、量子材料の基礎研究と実用化の両方にとって重要です。確立されたバルク相および薄膜成長法は大きな進歩を可能にしましたが、量子エレクトロニクスの発見に適した単結晶の合成は、多くの新興材料にとって依然として課題となっています。本研究では、単結晶合成のためのナノ化学反応器としてファンデルワールス（vdW）スタックを紹介し、マイクロメートルスケールでの元素結晶および複合結晶の成長におけるその幅広い適用性を示します。六方晶窒化ホウ素（hBN）などの不活性vdW層でコンパクトに積層された原子レベルの薄い反応物をカプセル化することで、得られた結晶をカプセル化されたままナノ閉じ込め合成を実現します。概念実証として、元素テルルおよび異なるタイプのPd-Te化合物の単離された単結晶を合成しました。原子分解能走査透過型電子顕微鏡を含む構造特性評価により、生成物の高い結晶品質が確認されました。
Vortex core spectroscopy links pseudogap and Lifshitz critical point in a cuprate superconductor
銅酸化物において超伝導が他の電子相とどのように競合するかを理解するには、隠れた非超伝導低温相に直接アクセスする必要があり、アブリコソフ渦糸はこれに対する唯一の局所プローブとなる。我々は、Bi2Sr2CaCu2O8+δにおける渦糸コア状態のドーピングおよび電場依存的発展を、フェルミ面リフシッツ転移を含む広いドーピング範囲にわたってマッピングした。
From chessboard of bipolarons of size 4a in cubic La7/8Sr1/8MnO3 to stripes of the same bipolarons in layered high Tc cuprates
化合物La1-xSrxMnO3は、x ≈ 1 / 8およびT < T c oで電荷秩序（CO）状態を示し、このドーピング値におけるすべての銅酸化物で観測される超伝導転移温度T c の低下を伴うCO状態を想起させます。La7/8Sr1/8MnO3の2次元金属状態において測定された格子および磁気起源の局所励起は、サイズ2 aのホールリッチ軌道ポーラロンの構造的および反強磁性的対合に起因するサイズ4 aのバイポーラロンの存在を明らかにしました。
Magnetic field-bias current interplay in HgTe-based three-terminal Josephson junctions
T 字型および X 字型形状の HgTe/Nb ベースの 3 端子ジョセフソン接合とその臨界電流輪郭 (CCC) を調査します。
Chiral-helical junctions in screened graphene
量子スピンホール効果プラットフォームにおける再現性と量子化は根強い課題であり、トポロジカル超伝導のハイブリッド実現におけるその応用を制限している。本研究では、金属Bi2Se3バックゲートによる長距離クーロン相互作用の遮蔽により低磁場で安定化されたグラフェン量子ホール効果トポロジカル絶縁体において、堅牢かつ再現性の高い量子化輸送現象を報告した。量子化抵抗プレートの他に、ゲート定義カイラルヘリカル接合を介したモード分解制御を実証した。この接合は単一のヘリカルチャネルを選択的に透過または後方散乱させる。これは時間反転対称量子スピンホール効果システムでは実現不可能な機能である。
Magnetic topological textures in nonorientable surfaces
2次元（2D）非向き付け多様体に限定された位相的磁気テクスチャは、平面系には見られない挙動を示す。我々はメビウス面上のバイメロンを研究し、大域的な向き付けの欠如が保存則を変化させ、幾何学に依存するトポロジーとダイナミクスをもたらすことを示す。
Scalable Quantum Photonic Platform Based on Site-Controlled Quantum Dots Coupled to Circular Bragg Grating Resonators
固体量子エミッターをフォトニックナノ構造にスケーラブルに統合することは、量子フォトニクス技術における依然として中心的な課題です。本稿では、埋め込みストレッサーに基づくサイト制御型InGaAs QDプラットフォームを活用し、ランダムに配置された自己組織化量子ドット（QD）上の決定論的製造という長年の課題に対処する、堅牢かつ合理化された統合戦略を示します。
Gate-Tunable Giant Negative Magnetoresistance in Tellurene Driven by Quantum Geometry
従来の2次元電子ガスにおける負の磁気抵抗はよく知られた現象だが、複雑でトポロジカルな材料、特に量子幾何学的特性を備えた材料におけるその起源は未だにほとんど解明されていない。本論文では、n型テルレン薄膜において、ゼロ磁場R 0 での抵抗値の−90%という驚異的な値に達する巨大な負の磁気抵抗の発見を報告する。この記録破りの効果は極低温において広い磁場範囲（35 Tまで測定）にわたって持続し、化学ポテンシャルが伝導帯のワイルノードから離れると抑制されることから、量子幾何学的起源が強く示唆される。本論文では、この現象について、拡散の量子幾何学的増強と、交差する電場と磁場の下でサイクロトロン運動するワイルフェルミオンのスピンをその案内中心ドリフト(𝓔 × 𝐁) ⋅ σに固定する磁気電気スピン相互作用という2つの新しいメカニズムを提案する。
AGAPI-Agents: An Open-Access Agentic AI Platform for Accelerated Materials Design on AtomGPT.org
人工知能は科学的発見を大きく変えつつありますが、材料研究におけるその活用は、断片化された計算エコシステム、再現性の課題、そして商用の大規模言語モデル（LLM）への依存によって依然として制限されています。本稿では、8つ以上のオープンソースLLMと20以上の材料科学APIエンドポイントを統合し、共通のオーケストレーションフレームワークを通じてデータベース、シミュレーションツール、機械学習モデルを統合する、オープンアクセスのエージェントAIプラットフォームであるAGAPI（このhttp URL API）を紹介します。AGAPIは、エージェント・プランナー・エグゼキューター・サマライザー（Agent-Planner-Executor-Summarizer）アーキテクチャを採用しており、材料データの取得、グラフニューラルネットワークの特性予測、機械学習力場の最適化、タイトバインディング計算、回折解析、逆問題設計など、複数のステップからなるワークフローを自律的に構築・実行します。
Nonreciprocal Transport with Quantum Geometric Origin in Layered Hybrid Perovskite
量子幾何学的アプローチは、電子波動関数の時間発展を従来の輸送理論とは根本的に異なる観点から定量化するものである。非中心対称性材料においては、群速度が消失した状態においても局在電荷が関与する量子幾何学的起源に由来する非相反輸送現象が顕著に現れる。このような非相反性かつ非線形な応答現象の発見は、近年の二次元材料研究の進展によって可能となった。有望な研究対象として、層状ハイブリッドペロブスカイトの電子構造と対称性は、選択的な有機配位子を導入することで意図的に設計・制御することが可能である。特異な光起電効果やキラル光学効果の観測にもかかわらず、これらの非線形応答が多量子井戸構造においてどのように実現されるのか、その基本メカニズムは依然として明らかになっていなかった。本研究では、層状化合物（PEA）2PbI4における層間自発的光電流の量子幾何学的起源を明らかにした。2次元面を横断する電荷輸送が制限されるという従来の仮定に反し、我々はこの結晶方位に沿って自発的に生じる光電流を観測することに成功した。
Ferromagnetic resonance in an antiferromagnetic crystal EuSn2As2
EuSn2As2単結晶における電子スピン共鳴（ESR）測定の結果を報告する。Eu原子の反強磁性（AFM）秩序化温度範囲（T ≤ T N ≈ 24 K）において、ESR信号は2つの共鳴線に分裂する。そのうちの1つは、高磁場（または低周波数）において、T N 未満の温度で発生する従来の音響AFM共鳴モードである。
Quantum-inspired Chemical Rule for Discovering Topological Materials
トポロジカル物質は、基礎量子現象と次世代技術の両方を支える特異な電子構造を示すが、その発見は、第一原理計算の高い計算コストと、実験合成の遅くてリソース集約的な性質によって依然として制約されている。ヒューリスティック・トポジビティ則などの最近の機械学習アプローチは、各元素のトポロジカル挙動への固有の傾向を定量化することで、データ駆動型の代替手法を提供している。本研究では、この則を量子に着想を得た定式化に拡張した、量子・古典ハイブリッド人工ニューラルネットワーク（QANN）を開発する。
Topological descriptor for interpretable thermal transport prediction in amorphous graphene
無秩序物質における熱輸送の理解と予測は、周期性の欠如と中距離構造モチーフの複雑な性質のために、依然として大きな課題となっています。本研究では、アモルファスグラフェンを調査し、トポロジカルデータ解析手法であるパーシステントホモロジーが、熱伝導率を予測するための物理的に解釈可能な構造記述子として機能し得ることを実証します。
Experimental Demonstration and Transformation Mechanism of Quenchable Two-dimensional Diamond
二次元（2D）ダイヤモンドは、バルクダイヤモンドに比べて優れた特性と柔軟な性質を持つことから、ナノエレクトロニクスやオプトエレクトロニクスの分野で大きな関心を集めています。多大な努力にもかかわらず、2Dダイヤモンドの実験的合成および変換条件には大きな課題が残っています。本研究では、ダイヤモンドアンビルセル内で数層グラフェンをレーザー加熱することにより、制御された厚さと優れた特性を備えた高品質2Dダイヤモンドの実験的作製を実証しました。
Crossover Dynamics of Non-Fickian Ionic Diffusion in Solids
固体中のイオン拡散は、エネルギー貯蔵、エレクトロニクス、触媒反応において中心的な役割を果たしているが、従来の拡散モデルでは閉じ込め、結晶学的無秩序性、格子歪み、そして電子キャリアやフォノンキャリアとの結合といった影響を考慮に入れにくいため、その化学的起源を解明することは困難である。これらの課題は、イオン運動と電子運動が同時に起こる電池材料において特に顕著であり、電気化学測定の解釈を複雑にしている。本研究では、トレーサー交換を電気化学的ではない直接的なプローブとして用い、一次元導体オリビンLi_xFePO4 (0 <= x <= 1)における明確なイオン輸送様式を明らかにする。
To crack, or not to crack: How hydrogen favors crack propagation in iron at the atomic scale
鋼は高い強度と延性を有するため、重要な構造材料です。しかし、水素に曝露されると脆化しやすいという欠点があります。水素脆化の起源に関するメカニズムの理解は、信頼性の高い原子間ポテンシャルの欠如によって妨げられています。本研究では、鉄中の水素に対する効率的かつ密度汎関数理論に基づいた精度の機械学習ポテンシャルを開発・検証した後、大規模な分子動力学シミュレーションを用いて、き裂伝播のシミュレーションを実施します。
Observation of a supersolid stripe state in two-dimensional dipolar gases
揺らぎは典型的には二次元（2D）系における長距離秩序を破壊し、固体のような構造と摩擦のない超流動を逆説的に融合させる超固体のようなエキゾチックな状態の存在に根本的な挑戦を投げかける。2D超固体は長らく予測されてきたものの、その決定的な観測は未だに未達成の実験目標となっている。本稿では、2Dに閉じ込められたエルビウム原子の強い双極子量子気体において、超固体のストライプ相を観測したことを報告します。
DoNOF 2.0: A modern Open-Source Electronic Structure Program for Natural Orbital Functionals
本研究では、自然軌道関数計算用のオープンソース プログラムである Donostia Natural Orbital Functional Software の第 2 バージョンを紹介します。
Non-thermal pairing glue of electrons in the steady state
超伝導を高めるメカニズムの研究は、基礎的かつ技術的な関心の組み合わせにより、凝縮系物理学における中心的なテーマとなっています。有望な方法の一つは、定常状態における非平衡効果を利用することです。この方向への取り組みはこれまで、電子間相互作用を媒介する電子またはボソンの分布を修正することにより、熱平衡状態から既知の対形成メカニズムを強化することに重点が置かれてきました。本研究では、熱平衡状態外でのみ活性化する新たな対形成メカニズムを特定しました。
Observation of a Stripe/nematic Phase of Composite Fermions
電子ストライプ/ネマティック相は、自発的な回転対称性の破れを特徴とする魅力的な強相関状態です。量子ホール効果の領域では、このような相は典型的には、半充填の高軌道指数（N ≥ 2）ランダウ準位（LL）で現れ、そこでは短距離クーロン相互作用が電子波動関数のノードによって緩和されます。最低（N = 0）LLでは、これらの相は予想されません。代わりに、複合フェルミオン（CF）液体と、弱く相互作用するCF準粒子の描像で十分に説明される分数量子ホール状態が有利です。本稿では、超高品質GaAs 2次元正孔系において、充填係数 ν = 5 / 8 の最低LLで、顕著な面内輸送異方性によって実証される予期せぬストライプ/ネマティック相を観測したことを報告する。注目すべきことに、ν = 5 / 8 は、N = 2 ホールLLに類似した、半分満たされた高屈折率CF LL（N CF = 2）にマッピングできます。私たちの発見は、これらの出現する準粒子間の残留長距離相互作用によって駆動される、CFの新しいストライプ/ネマティック相を示唆しています。
Non-linear transport in field-induced insulating states of graphite
グラファイトは、c軸に沿って磁場を印加することで実現される量子極限状態において、多段階の相転移を示す。この現象については広範な研究がなされているにもかかわらず、その起源は今日に至るまで議論の的となっている。我々は、グラファイト単結晶の高磁場磁気輸送測定を行い、最大75テスラのパルス磁場中における非線形伝導率に注目した。その結果、縦磁気抵抗は、磁場誘起の第一相だけでなく、第二相においても明確な非線形性を示すことが分かった。
Substrate tuning of the structural and electronic transition in thin flakes of the excitonic insulator candidate Ta2NiSe5
Ta2NiSe5 は、326 K での相転移で引き続き注目を集めています。この相転移の電子的性質と構造的性質の二重性が、電子-正孔 (励起子) 相互作用と電子-格子相互作用の複雑な相互作用を反映しています。これらの相互作用、特に電荷移動を介した相互作用の相対的な重要性を解明しようとした研究のほとんどは、バルク試料に限られていました。私たちは薄片アプローチを使用し、下地の Au 膜を介して Ta2NiSe5 の励起子相互作用を変更しました。偏光ラマン分光法を使用して、導電性 Au 上に支持された 4 層の Ta2NiSe5 では、界面電荷勾配効果により転移温度が 100 K 以上低下し、温度範囲が広がることが分かりました。これは、励起子相互作用の存在を明示しています。対照的に、絶縁性 Al2O3 上に支持された 4 層の Ta2NiSe5 は、ほぼバルクのような特性を示しています。
めっちゃ変わるやん
Experimental benchmark of the quantum-classical crossover in a spin ladder
我々は、ラジカル-Mnポリマーで実現されたスピン-(1/2, 5/2) 3脚ラダーを報告し、これは反強磁性転移と、古典的平均場理論によって正確に記述される磁化曲線を示す。
Attention-Based Foundation Model for Quantum States
ハミルトニアンパラメータ、システムサイズ、物理システム全体にわたって量子状態を学習および予測するための注意ベースの基礎モデルアーキテクチャを紹介します。
L.Fu一族の新作だ
Probing ground-state degeneracies of a strongly interacting Fermi-Hubbard model with superconducting correlations
フェルミ-ハバード模型とその豊富な相図は、幅広い電子系を記述するものとして自然に現れます。半導体-超伝導体ハイブリッド量子ドットアレイの近年の進歩により、縮退した量子系を制御可能な方法で実現することが可能になりました。例えば、キタエフ連鎖においてマヨラナ束縛状態を示唆するロバストなゼロバイアスピークを観測することが可能になりました。本研究では、これら2つの領域を結び付けます。量子ドット内の強いオンサイトクーロン反発に着目し、2次元電子ガス中に実装されたスピンフルハイブリッド量子ドットの小さなアレイを研究します。この系は、サイト間超伝導相関を持つフェルミ-ハバード模型を構成します。
Proof of Spin-Statistics Theorem in Quantum Mechanics of Identical Particles
スピン統計定理の非相対論的証明は、交換関係と反交換関係を満たす場の演算子によって与えられ、ここでは、同一粒子の括弧内に置換対称性を構築する手段として座標空間に導入されます。
Curvilinear magnonic crystal based on 3D hierarchical nanotemplates
曲線状の磁性ナノ構造は、形状誘起異方性とカイラル相互作用、そして磁場変調を通じて磁化ダイナミクスの制御を可能にする。本研究では、パーマロイ薄膜を3D階層テンプレートにコンフォーマルコーティングすることで作製した、大面積の切断型ナノスパイクの正方形アレイをベースとした曲線状のマグノニック結晶を報告する。
Altermagnetic bulk and topological surface magnetizations for CrSb single crystals
CrSb単結晶の磁化M(α)の角度依存性を実験的に調査した。CrSbは新しいクラスの交代磁性材料に属し、小さな正味磁化はk空間における交代スピン分裂を伴う。
Gate-controlled analog memcapacitance in LaAlO3/SrTiO3 interface-based devices
現在のメムキャパシタの実現には、複雑な製造プロセスが求められるか、環境安定性と再現性が低い有機材料が使用されるのが一般的です。本研究では、結晶性LaAlO3/SrTiO3ヘテロ界面に形成される擬似2次元電子ガスを電極として、SiO2/SrTiO3を誘電体層として用いたメムキャパシタ構造を示します。
Unidirectional magnetoresistance driven by nonequilibrium antiferromagnetic magnons
磁気抵抗効果は、磁化反転に対して典型的には対称的である。しかし、強いスピン軌道相互作用と反転対称性の破れた系では、非線形スピン輸送によって一方向性磁気抵抗が生じる可能性がある。本研究では、有限のマグノン化学ポテンシャルを特徴とする非平衡マグノン蓄積が、Ptと接触した弱結合ファンデルワールス反強磁性体CrPS4において、大きくロバストな一方向性マグノニックスピンホール磁気抵抗（USMR）をもたらすことを示す。磁化揺らぎによって駆動される従来のマグノニックUSMRとは異なり、この効果は強磁場および低温下でも持続し、スピン反転転移付近で顕著なピークを示す。
Chirality-induced spin-selective Peierls transition
キラリティとは、鏡映対称性や反転対称性の欠如を指し、自然界に広く見られる概念です。凝縮系物理学においては、活発な研究により、キラル物質が非従来型の電子的・振動的応答を示す仕組みが解明されてきました。同時に、近年の研究では、キラルな前駆体からキラル構造を設計・調整できることが実証されています。これらの相補的な進歩にもかかわらず、電子およびフォノンダイナミクス、自己組織化キラル構造、そしてそれらの相互作用に関する統合的な理解は未だに不足しています。このような統合的な枠組みは、キラル構造の自発的な形成と安定化の解明、そしてキラル物質の電子機能性の向上に不可欠です。本研究では、らせん対称性を持つキラル結晶に特有の、新たな自発的な構造相転移を予測します。
Symmetry-protected topological scar subspaces
我々は、対称性保護された位相特性の概念を基底状態のパラダイムを超えて、量子多体傷跡 (QMBS) として知られる非積分系の例外的な非熱的エネルギー固有状態によって形成される動的に分離された部分空間にまで拡張する枠組みを提案する。
Magnetic-field induced momentum-dependent symmetry breaking in CsV3Sb5 revealed by magneto-ARPES
類似したエネルギースケールを持つ多自由度量子物質では、異なる対称性の破れを伴う絡み合った電子秩序が、しばしば強く結合した形で現れる。最近、CsV3Sb5に代表されるカゴメ超伝導体において、電荷密度波（CDW）秩序に伴う回転対称性の破れと時間反転対称性の破れが実験的に報告され、このCDW秩序の特異な性質が明らかになった。本研究では、我々が最近開発した可変磁場中での角度分解光電子分光（磁気ARPES）測定技術を用いて、CsV3Sb5の電子構造が外部磁場に対して運動量選択的に応答することを明らかにする。
革命が来た
Signatures of a Lifshitz transition in pressurized electron-doped cuprate
ホールドープ銅酸塩超伝導体の電子構造は化学ドーピングと外部圧力の両方によって調整可能であることはよく知られており、これはしばしば高温超伝導機構の理解に新たな知見を与えてくれる。一方、電子ドープ銅酸塩超伝導体については、化学ドーピング効果が体系的かつ徹底的に研究されているにもかかわらず、圧力誘起によるTcと電子構造の共進化に関する実験的証拠は依然として著しく不足している。本研究では、典型的な電子ドープ銅酸塩超伝導体であるPr0.87LaCe0.13CuO4+delta（PLCCO）単結晶における圧力誘起リフシッツ転移の兆候を、電気抵抗、ホール係数（RH）、シンクロトロンX線回折（XRD）の包括的な高圧測定を通じて初めて観察したことを報告します。
Enhancement of the superconducting transition temperature in Mn-doped CaKFe4As4 processed by the high gas-pressure and high-temperature synthesis method
MnドープCaKFe4As4試料シリーズ（CaK(Fe1-xMnx)4As4、x値は0、0.005、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05）を、従来の常圧合成法（CSP）と高圧高温合成法（HP-HTS）という2つの異なる方法で合成した。これらの試料の超伝導特性を調査するため、包括的な特性評価を行った。本研究では、FeAs層中のFeサイトにおけるMn置換がCaKFe4As4（1144）材料の超伝導特性に及ぼす影響を調べた。
渋いな
Interplay between charge correlations and superconductivity across the superconducting domes of CsV3Sb5-xSnx
カゴメ金属CsV3Sb5は、電荷密度波（CDW）秩序と超伝導の間に、従来とは異なる相互作用を示す。バンドフィリングを調整すると、長距離CDW秩序が急速に抑制され、正孔濃度の増加に伴い2つの超伝導「ドーム」の形成が促進されることが知られている。本研究では、この相図全体にわたる電荷相関の詳細な発展を明らかにし、超伝導状態との相互作用を解明する。
Non-linear X-ray Coherent Diffractive Imaging
和周波発生や四波混合といった非線形X線過程の出現により、高解像度と元素特異性を兼ね備えた非線形X線イメージングの可能性が高まっています。走査型イメージング法は実現可能かもしれませんが、線形X線過程においては、コヒーレント回折イメージングが重要なアプローチとして浮上しており、レンズレスでナノスケールの構造とダイナミクスを高い空間分解能と時間分解能で再構成することが可能です。本研究では、X線非線形過程を用いたイメージングにコヒーレント回折アプローチを提案し、異なる波長間の相互非干渉性を利用することで、全体の回折パターンから非線形成分を分離する解析手法を導入します。
Evaluating Large Language Models in Scientific Discovery
大規模言語モデル（LLM）は科学研究への応用がますます増加していますが、既存の科学ベンチマークは文脈から切り離された知識を検証するものであり、科学的発見を推進する反復的な推論、仮説生成、そして観察解釈といった要素を軽視しています。本稿では、生物学、化学、材料科学、物理学といった分野にわたるLLMを評価するシナリオベースのベンチマークを紹介します。このベンチマークでは、分野の専門家が真に興味深い研究プロジェクトを定義し、それらをモジュール型の研究シナリオに分解し、そこから精査された質問を抽出します。
この 2 段階の科学的発見評価 (SDE) フレームワークを最先端の LLM に適用すると、一般的な科学ベンチマークと比較した一貫したパフォーマンス ギャップ、モデルのサイズと推論のスケールアップによる収益の減少、およびさまざまなプロバイダーのトップ層モデルに共通する体系的な弱点が明らかになります。
Towards coherent polaritonic circuits operating at room temperature
ポラリトン凝縮は、低コストの光学手法で容易に調べられる巨視的スケールでの量子挙動を示すことから、アナログ計算を実行するための潜在的なシステム状態である。ポラリトンマイクロキャビティでデバイスを製造する現在の方法は、主に電子ビームリソグラフィーによるデバイスのパターン形成を伴い、キャビティが完成する前に行われる。このため、デバイス作成の柔軟性が低く、最大可能な屈折率コントラストが低下する。さらに、凝縮体の運動量と空間分布はホストプラットフォームに大きく依存するため、特定のキャビティを変更する際に所望の挙動を維持することは困難であった。本稿では、小分子イオン分離格子複合体内のローダミン3B過塩素酸塩に基づく有機マイクロキャビティに集束イオンビームでエッチングされた任意の形状のポラリトン回路を作成することで、これらの両方の課題に対処する方法を紹介する。
Roadmap: 2D Materials for Quantum Technologies
2次元（2D）材料は、原子スケールの制御、強力な量子閉じ込め、そして異種デバイスアーキテクチャへのシームレスな統合といった特長を持つ、量子技術のための多用途かつ強力なプラットフォームとして登場しました。その低次元化により、光学的に制御可能なスピン欠陥、調整可能な単一光子エミッター、低次元磁性、ゲート制御超伝導、モアレ超格子における相関状態など、独自の量子現象が可能になります。このロードマップは、量子センシング、計算、通信、シミュレーションにおける2D材料の活用に関する最近の進歩と将来の方向性を包括的に概観します。スピン欠陥と量子センシング、量子エミッターと非線形フォトニクス、計算理論とデータ駆動型量子欠陥の発見、スピントロニクスデバイスとマグノニックデバイス、キャビティエンジニアリング量子材料、超伝導およびハイブリッド量子回路、量子ドット、モアレ量子シミュレータ、そして量子通信プラットフォームに至るまで、幅広い分野の進歩を概観します。
Polaritonic Bloch's Theorem beyond the Long-Wavelength Approximation
共振器量子電磁力学は、物質特性を操作する強力な手段となる。しかし、量子場が結晶の周期性に影響を与えるかどうか、またどのように影響を与えるかは不明である。本研究では、ブロッホの定理を強い光物質結合下の結晶に拡張し、ポラリトン準粒子が格子周期性を保つことを示す。
CO on a Rh/Fe3O4 single-atom catalyst: high-resolution infrared spectroscopy and near-ambient-pressure scanning tunnelling microscopy
赤外反射吸収分光法（IRAS）は、表面科学と粉体触媒反応における材料および圧力に関するギャップを埋める強力な手段となります。誘電体単結晶用に最適化された新開発のIRAS装置を用いて、モデル単原子触媒Rh/Fe3O4(001)へのCO吸着を調査しました。
X-ray detected ferromagnetic resonance spectrometer with an out-of-vacuum photodetector
X線検出強磁性共鳴（XFMR）分光法は、GHz領域における元素特異的なスピンダイナミクスを研究する実験手法であり、スピントロニクス材料の研究に利用されてきました。XFMR信号は通常、試料基板から放出されるX線励起光ルミネッセンス（XEOL）を検出することで得られます。本稿では、XEOL検出用の光検出器を超高真空チャンバーの外側に設置できるように設計されたXFMR分光計の開発について報告します。
Kagome Topology in Two-Dimensional Noble-Metal Monolayers
カゴメトポロジーを有する二次元（2D）金属格子は、元素系における幾何学的フラストレーション、配位減少、そして格子安定性の相互作用を探求するための独自のプラットフォームを提供します。近年、原子レベルの厚さの金層とカゴメゴールデンの実験的実現に着目し、Cu、Ag、Auからなる自立型カゴメ単分子層について第一原理計算に基づく研究を行います。
Sub-10 nm helices stabilized by single-ion anisotropy in the chiral Mott insulator Co5TeO8
狭ギャップモット絶縁体は、低損失スピントロニクスにおける電圧制御磁気テクスチャーの実現に非常に有望であるものの、その予測は依然として困難である。本研究では、密度汎関数理論に基づくアプローチを用いて、カイラル立方晶フラストレート酸化物Co5TeO8における狭い電荷移動ギャップ（127 meV）を予測する。包括的な中性子散乱と磁気測定により、5.7～10 nmのピッチを磁場と温度で制御可能な固有螺旋ブロッホ型ヘリックスが、8つの異なる相を持つ複雑な相図の中に埋め込まれていることが明らかになった。
量子スピンアイスにおけるU(1)量子スピン液体相の決定的な実験的確認は依然として未解決の課題である。本研究では、量子スピンアイスにおける創発的電気力学のギャップレス励起、すなわち創発光子の直接的なプローブとして、漂遊磁場磁気測定法を提案する。
Pressure-Induced Changes in Structure, Magnetic Order and Development of Superconductivity in the Ferromagnetic Topological Insulator MnBi8Te13
我々は、常圧強磁性 (FM) トポロジカル絶縁体の有望な候補である MnBi8Te13 における圧力誘起磁性進化と超伝導 (SC) の発達に関する包括的な研究を報告します。
High efficiency superconducting diode effect in a gate-tunable double-loop SQUID
超伝導量子干渉素子 (SQUID) では、SQUID ループを形成する異なるブランチの電流位相関係 (CPR) における複数の高調波成分の干渉によって超伝導ダイオード効果が生成されることがあります。
Quadrene: A Novel Quasi-2D Carbon Allotrope with High Carrier Mobility
我々は、準正方晶原子モチーフと準二次元構造挙動を特徴とする新規炭素同素体の包括的な第一原理調査を紹介します。
また新人か
Signatures of real-space geometry, topology, and metric tensor in quantum transport in periodically corrugated spaces
非自明な計量を持つ2次元非コンパクトリーマン多様体に拘束された量子粒子の運動は、局所的な質量と計量、および幾何学的効果に起因する有効ポテンシャルを導入することで、平坦空間におけるシュレーディンガー型方程式によって記述可能である。1次元方向に周期的に変調された計量テンソルの場合、バンド構造の形成が実証され、輸送特性に関連する物理量が導出される。S行列アプローチを用いることで、多様体に沿った量子伝導度を計算し、平坦空間における従来の量子輸送理論による結果と比較検証を行った。
Time-resolved Charge Detection in Transition Metal Dichalcogenide Quantum Dots
集積電荷検出器を使用して、二硫化モリブデン MoS2 内のゲート定義量子ドットを通る電子輸送を調査します。
Machine learning assisted high throughput prediction of moiré materials
2次元材料の研究分野は急速に拡大しており、異なる対称性・軌道特性・構造モチーフからなる積層可能かつねじれ可能な層状系の新たな発見が相次いでいる。しかしながら、しばしば小さな角度でねじれた二層構造が相関現象を示すのか、それとも相互作用駆動型の現象を示すのかは、事前には明らかでない場合が多い。単一粒子状態を正確に予測するための計算コストは著しく高く、小さなねじれ角では単位胞が非常に大きくなるため（容易に1万原子規模に達する）、高スループットな予測手法の実現はこれまで困難であった。本研究では、ランダムフォレスト回帰アルゴリズムを用いた局所構造ベースのアプローチにより、任意に小さなねじれ角における層間トンネル効果を効率的に推定する機械学習（ML）ベースの手法を導入することで、この課題を克服する新たな道筋を示すものである。この手法では、幅広いねじれ角範囲にわたる局所積層構造を補間することが可能である。
How accurate are foundational machine learning interatomic potentials for heterogeneous catalysis?
基礎的な機械学習原子間ポテンシャル（MLIP）は急速に開発が進められており、第一原理計算の精度にますます近づくことが期待されています。これにより、はるかに長い長さと時間スケールのシミュレーションが可能になります。しかしながら、これらのMLIPのベンチマークは通常、秩序構造を持つ結晶性材料やバルク材料に限定されています。そのため、報告されている性能は、不均一触媒反応などの実際の応用におけるMLIPの性能を必ずしも正確に反映するものではありません。本研究では、80種類のMLIPのゼロショット性能を体系的に分析し、合金金属、酸化物、金属酸化物界面系の表面における吸着と反応など、様々なデータセットにわたって不均一触媒反応に典型的なタスクを評価します。
Recent Advances in Metallic Glasses
この論文では、新しい実験技術とシミュレーションモデルの開発に焦点を当てて、金属ガラスの分野における最近の進歩をレビューします。
Magneto-optical Kerr effect in pump-probe setups
我々は、動的射影演算子法 (DPOA) の範囲内で定式化された超高速ポンプ プローブ セットアップにおける時間分解磁気光学カー効果を計算するための一般的な理論的枠組みと、それをポンプ システムの一般化線形応答理論に適用する手法を開発しました。
Spectroscopy of Wigner crystal polarons in an atomically thin semiconductor
二次元系において強く相互作用する電子は、自発的に並進対称性を破り、周期的なウィグナー結晶を形成する。これらの結晶はいくつかのプラットフォームで実現されているものの、磁場が存在しない状況下での集団多体励起の実験的研究は依然として大きな課題となっている。本研究では、ウィグナー結晶ポーラロンを明らかにすることで、この領域に光学的にアクセスすることを目指す。ポーラロンとは、ウィグナー結晶の集団励起による励起子のドレッシングから生じる新たな光物質励起である。
ウィグナー結晶ポーラロン、また新人か
Wigner polarons reveal Wigner crystal dynamics in a monolayer semiconductor
ウィグナー結晶は、純粋に電子からなる格子であり、相関駆動型量子相転移を研究するための典型的なパラダイムです。数十年にわたる研究にもかかわらず、ウィグナー結晶の内部ダイナミクスの解明は依然として極めて困難であり、ほとんどの実験では静的秩序または集団運動しか証明されていません。本研究では、ゼロ磁場ウィグナー結晶をホストする新しい材料プラットフォームとして単層WSe2を確立し、励起子分光法がこれらの電子格子の静的および動的特性の両方を直接調べる手段となることを実証します。
Wiedemann-Franz violation and thermal Hall effect in kagome metal TbCr6Ge6
熱ホール効果は、相関量子物質におけるエキゾチックな励起を調べる強力な手法として注目されており、電気伝導には影響されない電荷中性熱キャリアへのアプローチを可能にしている。カゴメ金属内部で熱と電荷がどのように反応するかを直接調べるため、我々は強磁性希土類元素1-6-6化合物TbCr6Ge6をWiedemann-Franz (WF) 法則を用いて調べた。強磁性転移の全域でWF法則が劇的に破綻し、縦方向および横方向のローレンツ比L_{xx,xy} = \kappa_{xx,xy} / (T \sigma_{xx,xy}) がゾンマーフェルト値L_0から大きく逸脱することが分かった。
Moiré-modulated valley in twisted bilayer and twisted double-bilayer MoTe2
ツイストMoTeは、3.7°付近のツイスト二分子膜（t-BL）MoTeにおいて、ツイスト角とモアレ超格子に敏感な分数量子異常ホール効果など、興味深い相関量子現象を示す。本研究では、この臨界角付近におけるt-BLとツイスト二分子膜（t-DBL）のツイスト角変調電子構造を直接可視化する。
Interfacial Strain Modulated Correlated Plasmons in La1.85Sr0.15CuO4 and Their Role in High-temperature Superconductivity
銅酸化物材料における高温超伝導は、その強相関電子状態の複雑さゆえに、物理学における大きな課題であり続けています。界面ひずみは、複合酸化物における電子相関を調整するための強力な手段であり、新たな量子相を制御する新たな経路を提供します。本研究では、分光エリプソメトリーを用いて、超伝導La1.85Sr0.15CuO4（LSCO）においてのみ観測される、界面ひずみ変調相関プラズモンの発見について報告します。
Atomic-scale control of substrate-spin coupling via vertical manipulation of a 2D metal-organic framework
フラストレートした結晶構造を持つ2次元（2D）物質は、強い相関を持つ電子を内包することができ、モット絶縁体、量子スピン液体、近藤格子といった様々なエキゾチックな多体量子相をもたらす可能性があります。そのため、これらの系における交換結合の制御が強く求められています。本研究では、原子レベルの鋭さを持つ走査トンネル顕微鏡プローブを用いて、Ag(111)面上に近藤遮蔽された局所磁気モーメントを有する2Dモット絶縁性カゴメ型金属有機構造体（MOF）を垂直方向に操作します。
Imaging Electron-Hole Asymmetry in the Quantum Melting of Generalized Wigner Crystals
二次元モアレ物質は、強相関系における相転移を研究するための汎用的なプラットフォームを提供します。走査トンネル顕微鏡（STM）を用いて、電子ドープされた、ほぼ60°ねじれた三角形のモアレ超格子を特徴とするMoSe2二重層における、一般化ウィグナー結晶（GWC）とモット絶縁体（MI）の密度駆動融解を画像化しました。
Magneto-elasto-resistivity in FeSe
FeSeは、長距離磁気秩序を示さずに拡張ネマティック相を示すことから、鉄系超伝導体の中でも際立った存在です。ネマティック相の探究において、歪み依存の電気抵抗率は広く研究されてきましたが、その磁気輸送特性への影響については未だ十分に理解されていません。本研究では、FeSeにおける磁気弾性抵抗率の温度および印加磁場依存性の測定結果を紹介します。
Charge order in the Pr substituted YBa2Cu3O7 from high-field Hall effect measurements
複合材料PrxY1-xBa2Cu3O7-δ（Pr-YBCO）系におけるドーピング機構は純粋YBCOとは異なるため、相図に現れる様々な電子秩序の要件を探る手段となる。その一例は、アンダードープYBCOにおける普遍的な2次元電荷秩序とそれに伴うフェルミ面再構成である。本研究では、磁気輸送測定とホール効果測定を用いて、純粋YBCOに類似したフェルミ面再構成の兆候を発見し、Pr-YBCOに2次元電荷秩序が存在することを示唆する。
Visualizing Pair-breaking Scattering Interference in Bulk FeSe
超伝導ギャップの空間的に周期的な変調が近年様々な物質で報告されており、これはしばしば対密度波秩序に起因するとされている。有限運動量対形成を伴わずにギャップ変調を生成するための代替メカニズムとして、対破壊散乱干渉（PBSI）が提案されている。本研究では、エネルギー分解能とジョセフソントンネル効果を向上させる超伝導探針を用いた走査トンネル顕微鏡を用いて、バルクFeSeにおけるPBSIのシグネチャを調査する。FeSeでは、Yu-Shiba-Rusinov状態を持つ表面下磁気散乱体が特定され、その周囲でジョセフソン電流の空間変調を伴う粒子-正孔対称ギャップ変調が観測される。
Determining the superconducting order parameter of UPt3 using scanning tunneling microscopy
超伝導は、電流が抵抗なく流れる状態であり、電子が整数スピンSを持つ準粒子に対合することによって発生します。既知の超伝導材料のほぼすべてにおいて、これらの対はS = 0のシングレットを形成します。S = 1の三重項対合を持つ材料が発見されれば、基礎研究と技術研究において重要な意義を持つと考えられます。UPt3は、スピン三重項超伝導の重要な候補物質です。しかし、対合対称性を直接示す証拠がないため、超伝導対合の性質は依然として議論の的となっています。本研究では、極低温走査トンネル顕微鏡を用いてこの疑問を解明します。
Not all Chess960 positions are equally complex
すべての 960 個の Chess960 (フィッシャー ランダム チェス) 開始ポジションにわたる戦略的複雑さを分析します。
Theory of thermomagnonic torques in altermagnets
我々は、絶縁性交代磁性体における熱マグノントルクの理論を展開し、スピンゼーベック効果から生じるスピンスプリッターマグノントルクを予測します。
Exceptional Excitons
非エルミート物理学は、エルミートに対応するものがない状態や現象を明らかにすることで、量子系に対する理解を根本的に変革しつつあります。非エルミート性は一般的に開放系における利得損失過程と関連付けられますが、我々は非平衡相関から生じる非エルミート挙動への根本的に異なる経路を明らかにしました。光励起半導体では、電子と正孔の有効相互作用により、励起子集団が存在する励起子状態を支配する擬エルミート・ベーテ・サルペーター・ハミルトニアン（PH-BSH）が生成されます。この枠組みの中で、我々はこれまで知られていなかった励起子準粒子のクラス、すなわち例外励起子を特定しました。これは、電子-正孔連続体中に埋め込まれた例外点に対応します。
Hierarchical Multi-agent Large Language Model Reasoning for Autonomous Functional Materials Discovery
人工知能は科学的探究のあり方を大きく変えつつありますが、ほとんどの手法は科学的推論を伴わずに手順的なタスクを自動化するため、発見における自律性が制限されています。本稿では、大規模言語モデルが原子レベルのシミュレーションを自律的に設計、実行、解釈する能動学習フレームワークであるMaterials Agents for Simulation and Theory in Electronic-structure Reasoning (MASTER)を紹介します。
From few- to many-body physics: Strongly dipolar molecular Bose-Einstein condensates and quantum fluids
分子冷却の近年の進歩により、分子の強い双極子ボーズ・アインシュタイン凝縮（BEC）の実現が可能になり、近い将来、様々な分子種のBECが実験的に実現可能になるかもしれません。本稿では、このようなBECのユニークな特性と、双極子量子流体や多体物理学への新たな知見について探ります。
50 years of Yukhnovskii's critical point theory: its place in the constant flow of theoretical physics
半世紀前、イゴール・ユーフノフスキーは、集団変数空間における層ごとの積分に基づき、3次元イジング模型の臨界点を研究する手法を考案しました。彼の手法は、K・G・ウィルソンが1982年にノーベル物理学賞を受賞したε展開に基づく手法の代替となるものでした。しかし、同様の結果をもたらすユーフノフスキーの手法は、この現象の本質についてより深い洞察をもたらしました。当時、私たち教授の学生は、彼の理論のこの側面しか理解していませんでした。後に、私は、前述のユーフノフスキーの研究が、20世紀最後の四半世紀における量子場の理論と統計物理学の激動の発展という、より一般的な文脈に自然に当てはまることに気づきました。本稿の目的は、この観点からユーフノフスキーの理論の主要な側面と影響について考察することです。
Altermagnetism Without Crystal Symmetry
交代磁性とは、実空間回転によって反対のスピン種が交換される共線的な磁気秩序である。そのため、物理的実現の探索は、特定の回転対称性を持つ結晶固体に焦点が当てられてきた。本研究では、非晶質固体などの非結晶系においても、大域的な回転対称性がないにもかかわらず、オルター磁性が発現することを示す。
Graphene-Insulator-Superconductor junctions as thermoelectric bolometers
我々は、グラフェン-絶縁体-超伝導体トンネル接合を用いた超伝導熱電ボロメータを設計した。この検出器は受動型であり、外部バイアスを変調することなく入力電力を直接電圧に変換するという利点がある。
Muon Knight shift as a precise probe of the superconducting symmetry of Sr2RuO4
ミューオンスピン回転（μSR）による内部磁場シフトの測定は、ミューオンナイトシフトとして知られ、超伝導体における対対称性の決定に用いられます。この手法はf電子系重いフェルミオン超伝導体では特に有効ですが、ナイトシフトが本質的に小さいSr2RuO4などのd電子系超伝導体では依然として困難です。本研究では、超伝導Sr2RuO4における高精度ミューオンナイトシフト測定について報告します。
すべての過去のMuSR実験が不安になる結果だ
Field-angle-resolved heat transport in UTe2: determination of nodal positions in the superconducting order parameter
非従来型超伝導の研究で繰り返し直面するハードルの 1 つは、新しい材料の超伝導秩序パラメータの対称性を効率的かつ決定的に特定することです。ウラン二テルル化物 (UTe2) は、圧力と磁場の関数として前例のない数の超伝導相を示し、それぞれが超伝導ギャップ関数の異なる対称性によって特徴付けられると考えられます。これらの相のいずれも、これまでその対称性が決定的に特定されていません。本稿では、低磁場、低温超伝導状態にある UTe2 の熱伝導率を、b - c 面内で回転する印加磁場の角度の関数として広範囲に研究した結果を報告します。磁場角度の関数として熱伝導率の明確で大きな振動が観測され、これは当然のことながらギャップ内に点ノードが存在することを示唆しています。
‐2025/12/11,12‐‐
Haagerup Symmetry in ( E 8 ) 1 ?
我々は、カイラル ( 𝔢 8 ) 1 理論（多くの意味で最も単純な VOA）が、ハーゲルプ対称性 ℋ 𝑖 （𝑖 = 1 , 2 , 3 ）を持つ可能性があることを示唆する。
Topological Engineering of a Frustrated Antiferromagnetic Triradical in Aza-Triangulene Architectures
開殻ナノグラフェンは、その{\pi}共役ネットワーク内に非従来型の磁気状態を収容可能な多機能プラットフォームを提供する。特に興味深いのは、空間的に分離したラジカルと調整可能な相互作用を組み込んだグラフェン構造であり、これらはスピンベースの量子アーキテクチャ実現に向けたスケーラブルな手法を提供する。三角環化合物はこの目的に理想的である。そのラジカル数はサイズに応じて増加する特性を持つが、強い混成結合のために個々のスピン制御は困難である。本研究では、アームチェア型アンセネ部位を段階的に延長する共有結合的手法により、単一ラジカルを有するアザキソトリアングレンを、フラストレーションを受けた反強磁性三ラジカルへと変換するラジカル再配置戦略を実現した。走査トンネル分光法の結果から、エッジ局在型近藤共鳴と二重項から四重項へのスピン励起が観測され、相関スピンの出現が明確に確認された。
Nanoscale magnetometry of a synthetic three-dimensional spin texture
多層構造型人工反強磁性体（SAF）は、新規で複雑かつ安定したスピン構造を形成するために設計された三次元人工構造体である。試料表面における二次元的な迷磁場プロファイルを非侵襲的かつ定量的にナノスケールで画像化することは、スピン構造の基本特性を理解する上で不可欠であり、さらにこれを制御して新たな機能性を創出するためにも重要である。しかしながら、スピン構造の確定的な検出とナノスケールにおける定量的特性評価は依然として技術的に困難な課題である。本研究では、大気圧環境下において窒素空孔型走査型プローブ顕微鏡（NV-SPM）を用いることで、多層構造SAF [(Co/Pt)/Co/Ru]/(Co/Pt)系における初の定量ベクトル磁場計測を実施した。
The Feynman paradox in a spherical axion insulator
球状のトポロジカル絶縁体の近くに小さな荷電プローブを置くと、球の中心と外側の電荷の位置によって定義される対称軸の周りを回転することを示す。回転は、電荷から球の中心までの距離が変化するときに発生する。この現象は誘起された静電場によって発生し、トポロジカル絶縁体の電磁応答の根底にあるアクシオン電気力学の結果である。
Surface acoustic wave-driven valley current generation in intervalley coherent states
近年の実験研究により、バレーゲージ対称性が破れた相、すなわちインターバレーコヒーレント（IVC）状態が報告されている。超伝導現象に類似した特異な応答特性の解明は、現在理論研究上の緊急課題となっている。本研究では、IVC秩序状態が表面音響波（SAW）によって駆動される特異なバレー電流生成を引き起こすことを明らかにする。
Stable skyrmion bundles at room temperature and zero magnetic field in a chiral magnet
トポロジカルスピンテクスチャは、その電磁気特性を支配するトポロジカル磁荷Qによって特徴付けられる。近年の研究では、任意の整数Q値を持つスキルミオンバンドルが実現されており、Q値に基づくトポロジカルスピントロニクスの探求の可能性が開かれている。しかしながら、室温・ゼロ磁場においてカイラル磁性体中で安定なスキルミオンバンドルを実現することは、現実的なデバイス応用の前提条件であるが、依然として困難であった。本研究では、パルス電流と反転磁場を組み合わせることで、カイラル磁性体Co8Zn10Mn2において、異なる整数Q値を持つスキルミオンバンドルを実験的に実現した。室温・ゼロ磁場を超える温度で最大値は24に達する。
クソデカトポロジカル磁荷だ
Development of a Ferromagnetic Resonance Measurement System Using NanoVNA
強磁性共鳴（FMR）は、スピントロニクス材料や磁性材料における磁化ダイナミクスを研究するための基礎的な測定技術である。しかしながら、従来のFMR測定では広帯域ベクトルネットワークアナライザ（VNA）を使用する必要があり、その高コストが小規模研究室や教育現場における利用の障壁となっていた。この課題を解決するため、我々は市販のNanoVNAをベースとしたコンパクトで低コストなFMR測定プラットフォーム「NanoVNA-FMRシステム」を開発した。
Defects Engineering of ZrTe5 for Stabilizing Ideal Topological States
ZrTe5は、高いチューニング可能性と優れた移動度を有するトポロジカル材料であり、多様な量子現象を発現するため、次世代量子技術の有望なプラットフォームとして注目されている。しかしながら、これまでの広範な研究にもかかわらず、電子状態およびトポロジカル状態に関する実験的研究結果には一貫性がなく、時に相反する報告も見られる。これは主に試料品質のばらつきに起因するものである。本研究では、すべての固有点欠陥について系統的な第一原理計算を実施することにより、ZrTe5において安定かつ理想的なトポロジカル特性を実現するための実用的な手法を明らかにした。
Investigating the origin of topological-Hall-like resistivity in Zn-doped Mn2Sb ferrimagnet
スキルミオンやその他のキラルなスピン配向構造は、新規スピントロニクスデバイスの構成要素としての可能性から広く研究されている。磁化のスケーリング則から逸脱するホール抵抗率の異常現象（トポロジカルホール効果として知られる）は、磁性材料中におけるキラルなスピン配向構造の存在を示す有力な証拠として広く用いられてきた。しかし近年の磁性薄膜に関する研究では、この手法には重大な欠点があることが明らかとなった。すなわち、従来トポロジカルホール効果の原因とされてきた寄与が、実際には単純な機構に由来している可能性が指摘されている。本研究では、関連する化合物においてキラルなスピン配向構造に起因するトポロジカルホール効果が観測されると報告されているZnドープMn2Sbフェリ磁性体について、磁気特性と輸送特性を詳細に調査した。
トポホ否定説だ
Large Anomalous Hall Effect in Topologically Trivial Double- Q Magnets
マルチQ磁性体は、異なる磁気変調ベクトルを持つスピン密度波の重なりから構成され、その組み合わせによって多様な磁気秩序が実現されます。中でも、磁気スキルミオンなどのトポロジカルに非自明なスピンテクスチャは、実空間スカラースピンカイラリティによって誘起されるトポロジカルホール効果の発現により、広く研究されてきました。しかし、この予想に反して、我々はトポロジカルに自明なダブルQスピンテクスチャ下においてホール応答を増強する別の方法を理論的に検討します。
Large Language Models for Superconductor Discovery
大規模言語モデル（LLM）は、材料科学分野におけるデータ自動抽出と物性予測に新たな可能性をもたらすが、超伝導研究分野におけるその応用は未だ限定的である。本研究では、LLM駆動型ワークフローを用いて科学文献から抽出した78,203件の実験データからなる大規模データベースを構築した。このデータベースには19,058種類の固有組成が含まれ、各データエントリには化学組成、臨界温度、測定圧力、構造記述子、および臨界磁場の情報が網羅されている。さらに、複数のオープンソースLLMを以下の3つのタスク向けにファインチューニングした：（i）超伝導体と非超伝導体を分類するタスク、（ii）組成または構造情報から直接臨界温度を予測するタスク、（iii）目標臨界温度を条件とした候補組成の逆設計タスクである。
Switchable half-quantum flux states in a ring of the kagome superconductor CsV3Sb5
Φ₀ = h/2e 単位の磁束量子化は超伝導1の特徴であり、クーパー対の電荷2eの性質に根ざしています。リング構造において、磁束量子化は磁束に応じて臨界温度の振動を引き起こし、リトル・パークス効果1–4として知られています。通常、臨界温度の最高温度は磁束がゼロのときですが、この規則からの逸脱、例えば半量子磁束 Φ₀/2 のシフトは、明らかに非従来型超伝導状態5–10を示しており、符号反転秩序パラメータを必要とします。歴史的に、リトル・パークス振動におけるこのようなπ位相シフトは、三結晶6,7 または意図的にπ位相シフトを組み込んだ慎重に設計されたリング構造8–10 において発見されてきました。本研究では、カゴメ超伝導体11–14 CsV3Sb5 の単結晶から作製されたリングにおいて、切り替え可能な半量子磁束状態を発見したことを報告する。
Checkerboard-type Zhang-Rice States in Overdoped Cuprate Superconductors
銅酸化物超伝導体は、その技術的重要性と、型破りで未解明な電子挙動により、凝縮系物理学において依然として中心的な存在です。標準的な相図と低エネルギーモデルは、主にアンダードープおよび中程度にドープされた銅酸化物の研究によって形成されてきましたが、オーバードープ領域は比較的限られた研究しか行われていません。本稿では、La2-xSrxCuO4(LSCO)において、x=0.15-0.60の領域における広帯域光分光法を用いて、最適オーバードープから重度オーバードープまでの電子構造の進化を追跡します。
Bulk superconductivity in the kagome metal YRu3B2
本研究では、構造的に純粋なカゴメ格子を有する構造類似体YRu₃B₂において、バルク超伝導現象を報告する。この新規カゴメ金属材料において、磁化測定・電気抵抗測定・熱容量測定を通じて、超伝導転移温度Tc = 0.7 Kを確認した。
1日遅れでヒルシュバーガー研も報告だ
Spontaneous symmetry breaking on graphs and lattices
自発的対称性の破れは現代物理学の基礎概念であり、凝縮系物理学や高エネルギー物理学、さらにはその枠を超えた幅広い現象を説明するために不可欠である。この現象を理解するには無限個の自由度が必要であり、さらに連続的な対称性の場合、空間次元が低すぎない場合にのみ成立するという特徴がある。これはコールマン、ホーエンベルク、メルミン、ワグナーらの古典的な研究成果によって明らかにされたものである。通常この概念は量子場理論や統計場理論、特に有効場理論の文脈で議論されるが、従来の多様体ではなく離散的な幾何学的構造上で同様の現象を扱うことには独自の利点が存在する。
Tomographic characterization of non-Hermitian Hamiltonians in reciprocal space
非エルミートハミルトニアンは、従来の相図を拡張し、新たな位相現象を可能にし、量子センシングへの応用が期待される例外点を実現することで、量子物理学を豊かにします。本稿では、文献ではほとんど研究されていない特殊なタイプの非エルミートハミルトニアンによって生成される非ユニタリー量子ウォークをシミュレートできる実験用光子プラットフォームを紹介します。
Symmetry-driven giant magneto-optical Kerr effects in altermagnet hematite
交代磁性体は、興味深い物理現象の解明と有望なスピントロニクス応用の可能性から、大きな関心を集めています。従来の反強磁性体とは対照的に、オルター磁性体はPT対称性とTt対称性の両方を破り、同時にスピン分裂したバンド構造を示し、正味磁化はゼロとなります。伝導電子を持たない絶縁性オルター磁性体を定量化するため、我々は磁気光学カー効果（MOKE）を用いてオルター磁性体の指紋を特定することを提案します。
Reinterpreting Landauer conductance, solving the quantum measurement problem, grand unification
最近の一連の論文において、私たちは量子力学的過程を用いることで、タイムトラベルが現実であり、十分に実現可能であることを厳密に証明しました。直接的な実験が行われるまでは、間接的な実験的裏付けが豊富に存在します。この過程は、局所時間の実在性と、メソスコピック系の量子領域では非常に容易に負になる局所部分状態密度（LPDOS）に決定的に依存しています。メソスコピック系は十分に小さいため、古典世界と量子世界の中間領域に実験的にアクセスすることが可能です。
Scalable van der Waals Photonics: High-Refractive-Index Gallium Sulfide Films with Single-Crystal Optical Properties
高屈折率誘電体をスケーラブルなフォトニックアーキテクチャに統合することは、集積回路や拡張現実（AR）ディスプレイの発展の基盤となります。ファンデルワールス（vdW）材料は、高い屈折率や巨大な異方性といった優れた光学特性を有しますが、機械的に剥離された薄片の面積が小さく、厚さが制御できないという制約があります。本研究では、原子層堆積（ALD）法で成長させた硫化ガリウム（GaS）が、高い光学性能と製造可能性のトレードオフを克服し、大規模なvdW誘電体プラットフォームとして実現可能であることを実証します。
Skyrmion Sliding Switch in a 90-nm-Wide Nanostructured Chiral Magnet
魅力的な電磁気特性で知られる磁気スキルミオンは、次世代のトポロジカルスピントロニクスデバイスへの可能性を秘めています。近年の進歩により、3Dトポロジカル磁性の豊かな可能性が明らかにされてきました。しかしながら、3Dトポロジカル磁性をトポロジカルスピントロニクスデバイス開発に実用化することは依然として課題となっています。本研究では、90nm幅の閉じ込められたキラルFeGeおよびCoZnMn磁性ナノ構造において、スキルミオン端の引力相互作用を利用することで、3Dトポロジカル磁性を実験的に利用した例を紹介します。
Symmetry-resolved magnetoelastoresistance in multivalley bismuth
我々は、電流、一軸応力、磁場をすべて二元軸に沿って印加した状態での、マルチバレー材料ビスマスの縦方向磁気弾性抵抗 (MER) の対称性を解析した研究を報告します。
AI-Driven Expansion and Application of the Alexandria Database
我々は、熱力学的安定性の 100 meV/原子以内の化合物の特定において 99% の成功率を達成し、従来のアプローチに比べて 3 倍の改善を実現した、計算材料発見のための新しい多段階ワークフローを紹介します。
Gate tuning of coupled electronic and structural phase transition in atomically thin Ta2NiSe5
ナローギャップ半導体から励起子絶縁体相を実現することは、明確な実験的特徴を確立することが困難であるため、依然として困難である。Ta2NiSe5は有力候補物質として広く認識されているが、その相転移と絶縁体状態の性質については依然として議論が続いている。本研究では、Ta2NiSe5のラマン分光法による系統的研究を、膜厚と電界効果ドーピングの関数として、電気伝導測定と併せて報告する。
これらの発見は、支配的な励起子機構を排除し、代わりにキャリアドーピングによって安定性を調整できる電子的および構造的相転移の結合を示唆しています。
また逝ったか
Extreme statistics as a probe of the superfluid to Bose-glass Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition
乱れた量子鎖における非局在-局在転移に関する最近の研究では、局在化を促進する稀な鎖破断事象の役割が明らかになり、特に多体局在に関連する高エネルギー固有状態において顕著である。この文脈において、我々は強磁性相互作用を伴う零温度におけるランダム場XXZスピン1/2鎖を再検討する。これは、引力相互作用を伴うランダムポテンシャル中で相互作用するフェルミオンまたはハードコアボソンに相当する。このモデルにおける局在化は鎖破断事象によって特徴付けられると主張し、これは実験と数値シミュレーションの両方で容易にアクセス可能な、オンサイト密度や局所磁化といった単純な局所観測量の極値によって調べられる。
Low-dimensionality-induced tunable ferromagnetism in SrRuO3 ultrathin films
電子相境界または磁気相境界付近の量子物質は、その発現特性が外部擾乱に対して極めて敏感になるため、高い調整可能性を示す。本研究では、SrRuO3超薄膜における強磁性の精密制御を実証する。この薄膜では、低次元量子状態に起因する高い状態密度（DOS）によって、系は非磁性状態とバルク強磁性状態の間のクロスオーバー状態となる。
Observation of ubiquitous charge correlations and hidden quantum critical point in hole-doped kagome superconductors
超伝導と電荷密度波（CDW）秩序の相互作用、およびキャリア密度の変化に伴うその進化は、多くの量子物質の物性物理学において中心的な課題であり、特に高温超伝導を示す銅酸化物系やカゴメ金属系において重要な研究対象となっている。ホールをドープしたカゴメ化合物では、不可解な二重ドーム型超伝導が観測され、化学置換によって必然的に導入される不純物散乱の影響により、その物性は依然として十分に解明されていない。本研究では、核四重極共鳴法が局所的かつ静的な秩序構造に対して示す高い感度特性を活用し、CsV3Sb5-xSnx化合物の電荷状態における新たな特徴、とりわけ初期段階の断片化したCDW相の存在を明らかとした。
Ionic Disorder-Mediated Exfoliation and Optical Birefringence in a Non-van der Waals Oxide
二次元フォトニクス分野の研究は、これまで主にファンデルワールス（vdW）材料によって主導されてきた。この分野の材料ライブラリを非vdW層状系に拡張することで、環境安定性の向上や、強イオン伝導性といった新規機能性の開拓が期待されるものの、これら材料の剥離・分離は依然として技術的に困難である。本研究では、P2型超イオン伝導体であるNa2Zn2TeO6（NZTO）を、剥離可能な非vdW光学材料として確立することに成功した。
‐2025/12/9,10‐‐
Rheological Parameter Identification in Granular Materials Using Physics-Informed Neural Networks
物理情報を組み込んだニューラルネットワーク（PINNs）は、近年、流体力学分野、特に流れ場の再構成や物性パラメータの同定において有望な手法として注目を集めている。粒状物質の分野においては、粘弾性パラメータを正確に推定することが依然として大きな課題となっている。これは通常、複雑でコストのかかる実験装置を必要とするためである。本研究では、粒状物質の主要な粘弾性パラメータを同定するため、単純な実験手法である「粒状柱の崩壊現象」を用いたPINNベースの新たなアプローチを提案する。
粉体へのNN応用だ
Chiral-phonon generation of orbital currents in light transition metals
軌道角運動量は、広範な材料系において情報伝達の新たな経路を提供する。しかし、そのコヒーレントな生成と検出技術は依然として未開拓の領域が多い。本研究では、キラル表面音響波（SAW）が音響軌道ホール効果と音響軌道ポンピング機構の両方を介して軽金属/強磁性体二層膜中に有意な軌道電流を誘起することを実証する。
Ultrafast light-induced formation of a metastable hidden state in bismuth vanadate
ビスマスバナジン酸塩（BiVO₄）は、太陽燃料応用分野における重要な光触媒であるが、光生成ポロン状態の本質や、その光エネルギー変換過程を支配する格子ダイナミクスに関しては、未だ基礎的な解明課題が残されている。本研究では、フェムト秒光学ポンプ・X線プローブ測定法を用いて、BiVO₄における光誘起電子状態と構造ダイナミクスを複数の長さスケールおよび時間スケールにわたって追跡した。
Direct Generation of an Array with 78400 Optical Tweezers Using a Single Metasurface
実用的な耐故障性量子コンピュータの構築において、スケーラビリティは依然として最大の課題となっている。現在、主要な量子プラットフォームにおいて達成されている量子ビット数は、数百から数千の範囲に留まっている。原子配列においては、スケーラビリティは主に光ピンセットを大量に生成する能力によって制約されており、従来の音響光学偏向器や空間光変調器を用いた手法では、約1万個を超えるピンセット配列の生成は困難である。さらに、これらの手法では光をマイクロメートルサイズのスポットに集光するために追加の顕微鏡対物レンズが必要となり、システム統合とスケーラビリティの実現をより複雑にしている。本研究では、メタサーフェスを用いて280×280個の光ピンセットスポットからなる配列を実験的に生成することに成功した。これは既存のほとんどのシステムと比較して約1桁多い規模である。
デカすぎワロタ
Minimal Models of Entropic Order
エントロピー的効果により、量子系あるいは古典系における一般的な高エネルギー状態が秩序化される場合がある。この現象は、任意に高温においても自発的対称性の破れを引き起こす。本研究では、極めて単純な相互作用から生じるエントロピー的秩序の最小モデルを提示する。
Microwave Signature of the Emerging Abrikosov Lattice Above H c 2
タイプII超伝導薄膜の常伝導状態において、磁場が臨界値H c 2 から上方に向かって接近する際にアブリコソフ格子が形成されるという現象は、文献[1]において理論的に予測されていた。量子ゆらぎ領域[2]においては、この現象は比較的大きなサイズ（サイズオーダーξ QF ∼ ξ BCS H c 2 / ( H − H c 2 )）を持つ「長寿命」（寿命オーダーτ QF ∼ ℏ Δ − 1 H c 2 / ( H − H c 2 )）の回転ゆらぎクーパー対クラスターの形成によって特徴付けられる。これは、アブリコソフ渦の形成過程を示す明確な兆候である。本研究では、これらのゆらぎによって誘起される渦クラスターが、従来その超高速ダイナミクスと直流伝導度への寄与が対数的に特異的な程度に過ぎないことから観測不可能と考えられていたにもかかわらず、実際にはその特徴的な電磁気的シグネチャを通じて検出可能であることを実証する。
Quantum Geometry Driven Crystallization: A Neural-Network Variational Monte Carlo Study
ウィグナー結晶は、相互作用によって駆動される電子秩序の典型的な形態である。現在未解決の重要な問題の一つは、ベリー曲率、より一般的には量子幾何学が結晶化過程をどのように再形成するかということである。比較的平坦なバンド構造と顕著なベリー曲率を有する二次元材料の発見は、この問題に新たな緊急性をもたらした。最近の平均場理論による研究では、ベリー曲率が非零のチャーン数を持つウィグナー結晶のトポロジカル変種である異常ホール結晶（AHC）が提案されている。しかしながら、AHCが平均場近似を超えてどの程度まで持続するのかについては、依然として明らかになっていない。本研究では、相互作用強度とベリー曲率を独立して制御可能な簡便なモデルであるλ-ジェリウムモデルについて、最先端のニューラルネットワーク変分モンテカルロ法を用いて基底状態の相図を詳細に解明した。
Is disorder a friend or a foe to melting of Wigner-Mott insulators?
ウィグナー結晶は極めて脆弱な構造を有しており、これは長距離クーロン相互作用に特有の強い幾何学的フラストレーションに起因することが明らかになっている。物理的には、この性質は並進対称性を有する系におけるせん断密度ゆらぎの極めて小さな特性エネルギー尺度として現れる。このエネルギー尺度はギャップのない励起状態であり、系の基本励起モードである。しかしながら、不規則性が存在する場合、この並進対称性が破れるため、ギャップのない励起状態は抑制され、より高い密度領域へと移行する。本研究では、この一般原理を具体的な微視的モデル計算によって実証し、この機構が清浄極限と比較して、乱れたウィグナー格子をはるかに高い温度・密度領域まで効果的に安定化させることを明らかにする。
YRu3B2 - a kagome lattice superconductor
多結晶六方晶ホウ化物YRu3B2 の合成と物理的特性について報告します。
Novel coupling between charge order and time-reversal-symmetry-breaking superconductivity
並進対称性を破る電荷密度波（CDW）と、大域的なU(1)ゲージ対称性を破る空間的に均一な超伝導状態との相互作用は、興味深い現象を引き起こす可能性がある：超伝導秩序パラメータの空間的変調によって特徴づけられる対密度波現象である。しかしながら、CDWが非従来型超伝導状態、特に時間反転対称性の破れ（TRSB）を伴う超伝導状態とどのように結合するかについては、これまでほとんど解明されていない。本研究では、大量の正孔がドープされたBaKFeAs試料（この物質はs波超伝導状態を示す）に対して走査トンネル顕微鏡測定を行い、表面CDWとTRSB超伝導状態との間にこれまで観測されていなかった結合機構が存在することを明らかにした。
謎組成のSTMか
A "negative" route to pair density wave order
ペア密度波（PDW）とは、周期的に変調されたペアリング状態を示す超伝導の新たな形態である。現在の研究課題は、強相関電子系において本質的なPDW秩序がどのようにして頑健に発現するのかを解明することにある。本研究では、反対方向に分散するバンドに属する電子間のバンド間クーパー対形成という単純な機構によって、強結合多バンド超伝導体においてPDWが容易に形成され得るという新たな理論を提案する。
Freestanding Thin-Film Materials
基板を必要とせずに構造的完全性を維持可能な低次元材料群である自立型薄膜は、最先端研究の主要な研究対象として注目を集めている。その優位性――基板による拘束を回避できる点、材料本来の物性を解放できる点、および異種プラットフォーム間のヘテロ集積を可能とする点――が、この分野における重要性の基盤となっている。本総説では、物理剥離法（レーザーリフトオフ法、機械的剥離法など）や化学エッチング法といった主要な作製技術、およびそれらに関連する転写手法について、体系的に総括する。
Angle evolution of the superconducting phase diagram in twisted bilayer WSe2
ねじれ二層WSe系における超伝導の最近の観測結果は、ねじれグラフェン系を超えて、モアレ超伝導体の新たな系統を拡大するものである。WSe系においては、3.65°と5.0°という2種類の異なるねじれ角度が検討され、それぞれ異なる超伝導相図が報告されている。この現象は、両デバイスの超伝導相が同一の起源を持つのかどうかという重要な疑問を提起している。本研究では、この問題に対処するため、初期報告で定義されたねじれ角度範囲を網羅する複数のデバイスにおいて、相図の進化を系統的に実験的にマッピングするとともに、その結果をねじれ角度依存性理論と比較検証した。
Extreme Strain Controlled Correlated Metal-Insulator Transition in the Altermagnet CrSb
平坦バンドと反強磁性は、量子物質研究における二つの重要な研究方向である。前者は相互作用支配的な相を、後者は対称性によって規定されるスピン構造を有する状態をそれぞれ中心に据えているが、両者とも格子対称性と軌道混成に由来するという共通の起源を持っている。この共通の起源は、結晶の極端な歪みによってバンド幅が狭まり、相関効果が増強され、さらに反強磁性スピン分裂の対称性が再形成されることで、平坦バンド現象と反強磁性現象を単一の物質系において統一的に説明できる可能性を示唆している。しかし実際には、このような大規模な歪みを結晶性反強磁性体において実現することは極めて困難な課題である。本研究では、専用の歪み制御デバイスと最適化された単結晶マウント手法を組み合わせることで、典型的な反強磁性体であるCrSbバルク試料に極めて強い引張歪み勾配を印加した。これにより、表面近傍層において面内格子が強く歪む一方で、バルク全体の平均歪みは小さく保たれるという特異な構造が実現された。
A Numerical Perspective on Moiré Superlattices: From Single-Particle Properties to Many-Body Physics
二次元材料におけるモアレ超格子構造は、強相関電子系およびトポロジカル相を研究するための極めて汎用性の高いプラットフォームを提供する。本研究では、連続体モデル、ハートリー・フォック平均場近似、多体摂動理論、および厳密対角化法を統合した、モアレ系における強相関状態とトポロジカル状態を系統的に研究するための実用的な理論解析ワークフローを提案する。
Witnessing Spin-Orbital Entanglement using Resonant Inelastic X-Ray Scattering
量子技術においてエンタングルメントは中心的な役割を果たすが、その材料系における特性評価と制御は依然として困難な課題である。近年、スペクトル解析に基づくエンタングルメント検出手法の進展により、巨視的物質系における多体エンタングルメントの定量化に向けた新たな戦略が可能となった。本研究では、実験的に利用可能な共鳴非弾性X線散乱（RIXS）法を用いて、スピン-軌道角運動量のエンタングルメントを検出するプロトコルを開発する。
Generalized density functional theory framework for the non-linear density response of quantum many-body systems
本研究では、密度汎関数理論（DFT）に基づく新たな枠組みを提案する。この枠組みでは、自由エネルギー汎関数の汎関数微分と、量子多体系における非線形静的密度応答関数との間の関係を明らかにする。この理論的枠組みにおいて、平均的に均質な系について様々な高次応答関数の明示的な表現式を導出した。特に、第1次調和振動子χ(1,3)0（q）における立方体応答関数については、本研究が初めて理論的結果を提示する。具体的には、単一の調和外場が存在する場合においても非線形密度応答に重要な役割を果たす、これまで考慮されていなかったモード結合効果を本枠組みに組み込んでいる。
Performance Benchmarking of Tensor Trains for accelerated Quantum-Inspired Homogenization on TPU, GPU and CPU architectures
高解像度CTイメージング技術の近年の進展により、従来の均質化手法の限界を超える超高精度な微細構造データセットが新たに創出されている。最先端のFFTベースの均質化技術は中規模データセットに対しては依然として有効であるものの、解像度の向上に伴いメモリ使用量と計算コストが急激に増大するため、産業規模の問題に対しては効率性が著しく低下するという課題がある。この課題に対処するため、新たに開発されたSuperfast-Fourier Transform（SFFT）ベースの均質化アルゴリズムは、テンソルトレイン（TT）のメモリ効率に優れた低ランク表現を活用することで、大規模均質化問題における記憶容量と計算量の要件を大幅に削減する。CPU使用を想定して開発されたSFFTベースの均質化手法は、基礎データが適切に振る舞うことを前提として、高解像度データセットを効率的に処理する。本研究では、JAXフレームワークを用いて現代のハードウェアアクセラレータ上での基本的なTT演算の性能特性を調査する。CPU、GPU、TPUを比較対象としたこのベンチマーク研究では、実行時間と計算効率の観点から性能評価を行う。
Alteraxial Phonons in Collinear Magnets
非零の角運動量を有し、それに起因する磁気モーメントを示す軸方向フォノンは、磁気秩序と結合することが可能である。これらの豊富な磁気構造により、フォノンの角運動量（PAM）は電子スピン構造と類似した運動量空間におけるテクスチャを形成することができる。しかしながら、これらのテクスチャ、特にその潜在的な高次多重極パターンを体系的に分類する枠組みは、これまで確立されていなかった。本研究では、磁気点群解析手法を適用することで、強磁性体・反強磁性体・交代磁性体を含む共線型磁性体におけるフォノンの完全な分類体系を構築する。
Nonreciprocal charge transport in an iron-based superconductor with broken inversion symmetry engineered by a hydrogen-concentration gradient
凝縮系物質における空間反転対称性の破れは、強誘電性、圧電性、スピン-運動量ロックイン、非相反応答といった興味深い物性を発現させる。本研究では、固体中において長時間にわたる緩和時間を持つ準安定な非平衡状態として持続することが多い濃度勾配が、空間反転対称性の破れを実現するための汎用的なプラットフォームとして機能し得ることを提唱する。
天才の発想
Remote epitaxial frustration
遠隔エピタキシーは、従来のエピタキシーにおける制約条件を緩和することで、欠陥密度の低減、化学的に急峻なヘテロ構造の形成、および単結晶膜の剥離を可能とする。しかしながら、真の遠隔メカニズムの存在を決定的に証明する証拠は未だ得られていない。これは、ほとんどの実験結果が、真の遠隔エピタキシーとマクロ的に区別できない代替メカニズムによって説明可能であるためである。本研究では、グラフェン/SiC（0001）基板上に成長したGdAuGe薄膜を用いて、遠隔メカニズムの主要な代替説では説明不可能な2つの特徴的な現象を明らかにする。
Observation of Stable Bimeron Transport Driven by Spoof Surface Acoustic Waves on Chiral Metastructures
メロンとバイメロンなどの位相的準粒子は、変形に対して極めて頑強な輸送特性を示す非自明な構造的特徴を有しており、情報処理分野において大きな可能性を秘めている。これまで様々な系でこのような現象が研究されてきたが、音響的な実現は依然として困難な課題であった。本研究では、擬似表面音響波（SSAW）の励起を通じて、設計されたアルキメデス螺旋型正方形スパイラルメタ構造を用いることで、音響的なメロン・トポロジカル構造の実現に成功したことを報告する。
Rewritable Complementary Nanoelectronics Enabled by Electron-Beam Programmable Ambipolar Doping
単一半導体において両極性ドーピングを可逆的かつ位置選択的に制御する技術は、シリコンを超えた再構成可能エレクトロニクスの実現において極めて重要であるが、依然として技術的に極めて困難な課題である。本研究では、電子線プログラマブル電界効果トランジスタ（FET）に基づく書き換え可能なアーキテクチャを提案する。
Polarons from first principles
本論文では、材料中におけるポーラロンのab initio理論研究における近年の理論的進展について包括的にレビューする。ポーラロンとは、固体中において電子とフォノンの相互作用によって生じる創発的準粒子であり、電子あるいは正孔と、結晶格子の歪みが結合した構造を有する。
Simultaneous measurement of thermal conductivity and specific heat in quasi-2D membranes by 3ω thermal transport
原子層レベルに剥離した極薄材料の熱物性測定を目的として、本研究では懸架膜における熱伝導率と比熱容量の同時測定手法を実証した。具体的には、表面に金属線ヒーターパターンが形成された準二次元窒化ケイ素膜に対して、3ω法を適用した。この手法により、ヒーターからの熱供給を行うと同時に、加熱周波数における膜の熱インピーダンスを直接測定することが可能となった。
Ferromagnetic Phase Transition of DPPH Induced by a Magic Angle Helical Magnetic Field
本論文では、新規実験において達成した画期的な成果、すなわちDPPH試料をその本来の常磁性状態（実質的に非磁性物質）から室温環境下で強磁性状態へと転移させることに成功した結果とその特異な装置構成について報告する。
Non-reciprocal Magnetoresistances in Chiral Tellurium
キラル結晶などの基本対称性が破れた物質系は、従来とは異なるスピン依存性輸送現象を探求するための豊かな研究対象を提供する。物質のキラル構造、強いスピン軌道結合、および電荷電流の相互作用は、電流の流れる方向や磁場の方向に依存して電気抵抗が変化する複雑な非相反効果を引き起こす可能性がある。本研究では、単結晶キラルテルル（Te）における磁気抵抗の角度依存性を体系的に調査した。
Boundary-Bulk Interplay in Nonlinear Topological Transport
非線形輸送現象は、トポロジカル材料における電子波動関数の量子幾何学的性質（ベリー曲率や量子計量など）を解明する強力な手法として注目されている。バルク量子幾何学とバンドトポロジーによって支配される非線形応答については十分に理解が進んでいるものの、トポロジカル材料の非線形輸送における境界モード（エッジ状態、表面状態、ヒンジ状態など）の役割についてはほとんど未解明のままである。本研究では、分子線エピタキシー法によって成長させた磁性トポロジカル絶縁体ヘテロ構造において、第二高調波ホール効果や非相反縦方向応答を含む非線形輸送現象における境界モードとバルク領域の相互作用機構を明らかにする。
Giant optical anisotropy and visible-frequency epsilon-near-zero in hyperbolic van der Waals MoOCl2
極端な光学的異方性の実現は、ナノスケールにおける光操作技術の基盤をなす重要な課題である。ファンデルワールス（vdW）結晶MoOCl₂は、この課題に対する有望な候補物質として注目されており、可視光から近赤外領域において双曲型プラズモンポラリトンを発現することが知られている。しかしながら、この特異な光学特性を支配する基本的な異方性誘電テンソルの解明はこれまで困難であった。本研究では、この問題を解決するため、双曲型vdW結晶MoOCl₂の完全な誘電テンソルを実験的に初めて決定することに成功した。
GENIUS: An Agentic AI Framework for Autonomous Design and Execution of Simulation Protocols
予測的原子論シミュレーションは材料発見分野を大きく前進させてきたが、日常的なセットアップやデバッグ作業には依然としてコンピュータ専門家の関与が必要である。この知識格差が、最先端の計算コードが存在するにもかかわらず、非専門家にとって扱いにくい状況を生み出している統合計算材料工学（ICME）の普及を阻んでいる。本研究では、このボトルネックを解決するため、AIエージェント型ワークフロー「GENIUS」を提案する。GENIUSは、高度な量子ESPRESSO知識グラフと、有限状態誤り回復マシンによって監督された大規模言語モデルの階層構造を統合したシステムである。本論文では、GENIUSが自由記述形式の人間生成プロンプトを、295種類の多様なベンチマークのうち80%において正常に実行可能な検証済み入力ファイルに変換できることを実証する。このうち76%のケースではシステムが自律的に修復を行い、成功確率は指数関数的に低下し、最終的には7%のベースラインレベルに達することを明らかにした。
Enhanced nuclear fusion in the sub-keV energy regime
核融合反応を実現するには、数百keVに及ぶ反発的なクーロン障壁を克服する必要があるため、サブkeV領域における融合確率は極めて微小となる。しかしながら、凝縮系物質中では、反応核を取り巻く電子的・構造的環境が融合反応速度に重大な影響を及ぼすことが知られている。本研究では、金属箔中における重水素-重水素核融合反応が、2.5keV以下のエネルギー領域において顕著な反応促進効果を示し、エネルギー低下に伴う指数関数的な抑制傾向とは対照的に、反応収率が一定の値に飽和することを明らかにした。
固体中核融合の時代来たな
Evidence for strong localization of orbital polarization
軌道角運動量の偏極が伝播するか否かという問題は、非局所的な軌道トルクや軌道ポンプ効果の生成を目指す新興分野「軌道エレクトロニクス」において、最も本質的な課題となっている。近年の理論研究では、軽金属アルミニウム（Al）内部における強い軌道ホール効果や、Co/Al界面における強い軌道ラシュバ効果の存在が示唆されており、これらは軌道輸送効果の可能性を実験的に検証するための理想的なプラットフォームを提供するものである。本研究では、軌道角運動量の偏極が強く局在するという現象について、確固たる実験的証拠を提示する。
Multipolar orbital relaxation of the t 2 g states
非摂動的なアプローチを使用して、t2g 状態の軌道双極子モーメントと四極子モーメントの緩和速度を解析的に計算します。
Nonequilibrium Exchange Nonlinear Hall Effect
量子幾何学的電子応答現象は、相互作用のない系という観点から解釈されることが多い。すなわち、静的な結晶構造と外部ポテンシャル中を運動する準粒子は、それぞれ独立してベリー位相を獲得すると考えられてきた。本研究では、電子間相互作用と非平衡多体状態の複合的な作用によって、この従来の理解から大きく逸脱する現象が生じ得ることを理論的に示す。
量子幾何由来非平衡交換相互作用誘起非線形ホール効果、戒名か？
Quantum geometrical effects in non-Hermitian systems
非エルミート系における量子幾何学と物理的に測定可能な現象との関係を探ります。
‐2025/12/8‐‐
Superconductivity enhancement and doping-dependent phase diagram of Sm-based oxypnictides by high-pressure growth technique
一連の SmFeAsO1-xFx (Sm1111) バルクサンプルは、4 GPa での in-situ 立方アンビル高圧 (CA-HP) 技術を使用して合成され、構造、微細構造、ラマン、輸送、および磁気測定によって特性評価されます。
Zero-field superconducting diode effect induced by magnetic flux in a van der Waals superconductor trigonal PtBi2
本研究では、ファンデルワールス超伝導体である三方晶PtBi₂において、外部磁場がゼロの条件下で実現する符号制御可能な超伝導ダイオード効果を実証した。ゼロ磁場超伝導ダイオード効果の符号は、測定前に印加する強磁場（ポーリング磁場）によって制御可能である。この結果は、捕捉された磁束が時間反転対称性の破れを引き起こしていることを示唆している。
磁束の影響デカすぎうち
Sub 1 K Adiabatic Demagnetization Refrigeration with Rare-Earth Borates Ba3XB9O18 and Ba3XB3O9, X = (Yb, Gd)
断熱脱磁冷却法（ADR）は、世界的なヘリウム3供給が逼迫する中、1ケルビン以下の極低温領域における冷却技術として再び注目を集めつつある。この温度域におけるADR技術は、常磁性水和塩を用いた手法が長年確立されている一方で、近年では加熱や真空排気条件下でも劣化しない特性を持つ、フラストレーションを受けた希土類酸化物がより高エントロピー密度を実現し、実用的な利点を有することが明らかになっている。本研究では、X =（Yb、Gd）で表される希土類ホウ酸塩化合物Ba3XB9O18およびBa3XB3O9について、構造特性、磁気特性、および熱力学的性質について詳細に報告する。
Uncovering surface states of the Dirac semimetal BaMg2Bi2
BaMg2Bi2はディラック半金属として特徴づけられる物質であり、ブリルアンゾーンの中心においてフェルミ準位を横切る単純なディラックコーン構造を示す。この構造はC3回転対称性によって保護されている。Sr系類似物質であるSrMg2Bi2と共に、化学的手法によるトポロジカルスイッチングの有望な候補として提案されている。SrMg2Bi2が絶縁体であるのに対し、BaMg2Bi2は非自明なトポロジカル特性を示す。その電子構造を詳細に理解することは、この物質の電子的性質と輸送特性を解明する上で不可欠である。これまでの光電子分光測定ではBaMg2Bi2のディラック性が確認されていたものの、測定に用いられた高エネルギー光子の影響で、解像度の低下とその領域における行列要素の高周波変調が生じ、密度汎関数理論（DFT）計算との直接的な比較が困難であった。本研究では、高分解能角度分解光電子分光法（ARPES）とDFT計算を組み合わせることで、価電子帯状態に関する包括的な知見を得た。これにより、低エネルギー領域における電子構造の全体像を明らかにすることができた。本実験結果から、従来報告されていなかった表面状態の存在が明らかとなった。
Improving 2D-ness to enhance thermopower in oxide superlattices
遍歴電荷キャリアの輸送ダイナミクスとそれらが環境と相互作用する機構に関する研究である。二次元酸化物熱電材料、特にドープ型SrTiO₃ベースの超格子構造を主対象として考察すると、空間次元の低減と有効質量の増大は熱電能（S）の向上に寄与することが知られている。しかしながら、これらの材料は高い誘電率に起因する大きな有効ボーア半径を有するため、2次元特性を明確に示すことには限界がある。本研究では、代替的なペロブスカイト系材料としてEuTiO₃に着目し、分数組成LaₓEu₁₋ₓTiO₃/EuTiO₃からなる人工超格子構造が、次元性低減に伴うSの改善において2次元特性の発現を示すことを明らかにした。
Direct demonstration of electric chirality control in a helimagnetic YMn6Sn6 by spin-polarized neutron scattering
近年、蒋らの研究グループは、金属ヘリマグネティック材料において、磁場と電流の同時印加によって螺旋構造のキラリティを制御することに成功した。非相反電子輸送現象をキラリティの間接的な指標として用いることで、この成果を達成した。しかしながら、キラリティを直接的に検証するためには、中性子回折実験による直接的な測定が不可欠であることが明らかになった。本研究では、スピン偏極中性子回折法を用いて金属ヘリマグネティック材料YMn6Sn6におけるキラリティ制御を実証した。この成果は、今後のヘリマグネティック・スピントロニクス分野の発展に向けた確固たる基盤を提供するものである。
Suppression of stripe-ordered structural phases in monolayer IrTe2 by a gold substrate
二次元材料の金属アシスト剥離法は、大面積単層結晶を分離する効率的な手法として注目されている。しかしながら、支持金属基板が材料の本質的な物性に及ぼす影響については、未だ十分に解明されていない。本研究では、ミリメートルスケールにまで及ぶ単層IrTe2の金アシスト剥離に成功し、その実証結果を示すものである。
Time-Temperature-Transformation (TTT) Diagrams to rationalize the nucleation and quenchability of metastable α-LiP3S4
計算による温度-サイズ相図と実験による高時間分解能等温測定から構築された包括的な時間-温度-変態 (TTT) 図を確立することで、このパラドックスを解決します。
Quantum geometry and X -wave magnets with X = p , d , f , g , i
量子幾何学とは、量子力学を基礎とする微分幾何学の一分野である。凝縮系物理学における様々な輸送現象や光学特性と密接な関係を有する。ゼーマン量子幾何学は、スピン自由度を考慮した量子幾何学の一般化概念であり、電磁気的交差応答現象と関連している。量子幾何学は非エルミート系や密度行列へと拡張可能であり、特に後者は量子情報幾何学として位置づけられる。この文脈では、量子フィッシャー情報量が自然に量子計量として導出される。本研究では、これらの理論的成果をX波型磁性体（d波、g波、i波型反強磁性体ならびにp波・f波磁性体を含む）に適用する。
Observation of Custodial Chiral Symmetry in Memristive Topological Insulators
量子補正による物理的観測量の大きな変動から保護する残留対称性である「Custodial対称性」の概念は、高エネルギー物理学の基礎理論として確立されてきたが、その実験的検証はこれまで未開拓の領域であった。近年の理論的研究[Phys. Rev. Lett. 128, 097701（2022）]を基盤として、本研究ではメモリスティブ型Su-Schrieffer-Heeger（SSH）回路において、Custodialカイラル対称性の古典的類似現象を初めて実験的に観測することに成功した。
なんだこれは？？？
‐2025/12/1,2,3,4,5‐‐
Fermionic neural Gibbs states
我々は、強く相互作用するフェルミオンの有限温度特性をモデル化するための変分フレームワークであるフェルミオンニューラルギブス状態 (fNGS) を紹介します。
Tracing the horizon of tetragonal-to-monoclinic distortion in pressurized trilayer nickelate La4Ni3O10
加圧下におけるルドルステッド・ポッパー型ニッケル酸化物の超伝導機構を解明する上で核心となるのは、その構造相の解明である。常圧条件下では、三層構造を有するニッケル酸化物La4Ni3O10は、空間群P21/cの双晶単斜晶構造で安定する。加熱に伴い、この物質はTs ≈ 1030 Kで四方晶I4/mmm相への構造転移を起こす一方、冷却時にはTDW ≈ 135 K以下で密度織り目（DW）秩序の出現に伴う第二の転移が生じる。本研究では、高品質フラックス法単結晶を用いた圧力-温度条件下でのX線回折測定により、中間的な斜方晶Bmab相の痕跡を一切認めない、四方晶相から単斜晶相への直接的な構造転移を明確に実証した。
Anomalous impurity-induced charge modulations in black phosphorus
走査トンネル顕微鏡 (STM) により、半導体黒リンの表面でイオン化したインジウム不純物によって誘起される異常な電荷変調を観察します。
Magnetocaloric effect measurements in ultrahigh magnetic fields up to 120 T
我々は、古典的なスピンアイス化合物 Ho2Ti2O7 について、120 T までの超高磁場での磁気熱量効果 (MCE) の概念実証測定を報告します。
Symmetry-enforced Fermi surfaces
我々は、あらゆる対称モデルがフェルミ面を持つことを強制する対称性を特定した。これらの対称性強制フェルミ面は、対称性強制ギャップレス性の強力な形態の実現である。
Demonstration of surface-engineered oxidation-resistant Nb-Nb thermocompression bonding toward scalable superconducting quantum computing architectures
Nb 表面への酸素の取り込みを防ぐための不動態化戦略として、極薄金 (Au) キャッピング層を導入しています。
Superconductivity onset above 60 K in ambient-pressure nickelate films
ニッケル酸塩における大気圧下超伝導の転移開始温度（Tc）は、約40 Kという値に留まっており、高圧下で示された可能性にもかかわらず、銅酸化物系（約133 K）や鉄系超伝導体（約55 K）の値を依然として下回っている。本研究では、SrLaAlO4基板上に圧縮応力下でエピタキシャル成長させた(La,Pr)3Ni2O7薄膜において、大気圧条件下で約63 Kという超伝導転移の開始温度を観測したことを報告する。
ついに来たね。。。
Axionic tunneling from a topological Kondo insulator
過去20年間にわたる研究により、量子物質が真空の相対論的性質を模倣する驚くべき能力が明らかになっている。グラフェン中のディラックコーンからトポロジカル絶縁体のワイル表面状態に至るまで、その例は枚挙にいとまがない。しかしながら、量子物質におけるトポロジーの最も捉えどころのない帰結の一つが、電磁応答に現れるアクシオン的E・B項である。本研究では、走査型トンネル顕微鏡（STM）を用いてアクシオン物理学の直接的な証拠を報告する。近年行われたSmB6ナノワイヤを用いたSTM実験では、トポロジカル表面状態に起因するスピン分極電流の証拠として解釈されていたが、本研究では、観測されたスピン分極が実際にはむしろアクシオン電磁力学に由来することを示している。
High Fidelity Qubit Control in a Natural Si-MOS Quantum Dot using a 300 mm Silicon on Insulator Wafer
我々は、電子スピン共鳴を利用して、シリコン オン インシュレータ (SOI) ウェハ上の産業用 300 mm ウェハ プロセスで製造された天然 Si-MOS 量子ドットで、高忠実度の単一量子ビット制御を実証します。
Edge spin galvanic effect in altermagnets
d波交代磁性体におけるエッジスピンガルバニック効果 (ESGE) が提案されています。
Geometric Data Science
この本では、幾何学的測定を通じてデータがあらゆる現実の物体を表現できる、幾何学的データ サイエンスの新しい研究分野を紹介しています。
General spin models from noncollinear spin density functional theory and spin-cluster expansion
我々は、完全に自己無撞着な非共線的スピン密度汎関数理論 (DFT) と組み合わせたスピンクラスター展開 (SCE) から一般的な古典スピン ハミルトニアンを構築するためのデータ効率の高いフレームワークを提示します。
Evidence of a two-dimensional nitrogen crystalline structure on silver surfaces
地球大気中で最も豊富な元素である窒素は、標準温度・圧力条件下では二原子分子ガスとして存在する。二次元（2D）極限において、原子層厚さの窒素は「ニトレン」と呼ばれ、様々な多形構造を形成して結晶材料となることが理論的に予測されており、多様な化学的・物理的特性を示すことが期待されている。しかしながら、窒素分子間の強い三重結合のため、ニトレンの合成はこれまで実現されていなかった。本研究では、イオンビーム援用エピタキシー法を用いて、銀表面上にニトレンと整合性のある窒素系結晶構造の形成を実験的に確認した。
Local expression of fractional corner charges in obstructed atomic insulators and its application to vertex-transitive polyhedra with arbitrary genus
閉塞型原子絶縁体においては、分数電荷が結晶の角部分に頂点推移的多面体の形状をとって出現し、その値は充填異常量を角の数で除した値で与えられる。近年の研究により、種数0の場合における充填異常量は、ワイコフ位置1aにおける総電荷量によって普遍的に記述されることが明らかとなっている。本研究では、角の鋭さの度合いを変数として式を再構築し、任意の種数を持つ場合においてもこの角電荷の公式が成立することを実証する。
More is different: How chemical complexity influences stability in high entropy oxides
本研究では、ペロブスカイト構造（ABO₃）、パイロクロア構造（A₂B₂O₇）、ラドルスデン-ポッパー構造（A₂B₂O₄）、ジルコンタングステート構造（AB₂O₈）という4つの代表的な複酸化物系において、構成エントロピーの増大が相形成および安定性に及ぼす影響を体系的に検討する。
Andreev Optoelectronics
超伝導弱結合接合系では、アンドレーエフ束縛状態と呼ばれる電子-正孔ハイブリッド励起が形成される。これらの状態は、デバイスのマイクロエレクトロニクス動作における役割や、量子情報技術への応用可能性の観点から、近年特に注目を集めている。これまでアンドレーエフ物理学は主にマイクロ波領域と関連付けられてきた。しかし、超伝導体-半導体ハイブリッド接合技術の成熟に伴い、光を用いたアンドレーエフ状態の特性評価や制御が可能になりつつある。本研究では、光-アンドレーエフ相互作用に関する新たなモデルを提案する。このモデルの特徴は以下の通りである：アンドレーエフ準位へ遷移する電子はパウリ排他原理を回避することができ、その結果、束縛状態エネルギーの2倍のエネルギー間隔で分離された2つの光学吸収共鳴が生じる。
Hall-like response from anisotropic Fermi surfaces
我々は、異方性があり回転したフェルミ面が、磁場やベリー曲率がない場合でも、電子輸送において有限のホールのような横方向応答を生成できることを実証します。
Optical spin precession
周期平均化された電磁スピン角運動量は、単色場においては確立された物理量であり、キラル粒子との光-物質相互作用やスピン-軌道結合効果といった現象を支配する重要な量である。一方、非単色場のスピン角運動量については未解明な部分が多い。本研究では、光学的スピンの概念を非単色電磁場の領域へと拡張する。
Majorana modes in graphene strips: polarization, wavefunctions, disorder, and Andreev states
トポロジカル保護されたマヨラナ零モード（MZM）は、その耐故障性量子計算（TQC）への応用可能性から大きな注目を集めている。エッジ終端を調整可能であり、平面型デバイス構造との親和性が高いグラフェンナノリボンは、半導体ナノワイヤに代わる有望な材料として期待されている。本研究では、アームチェア型、ジグザグ型、およびほぼ正方形の幾何学的構造を有する有限グラフェンストリップについて、s波超伝導体と近接結合させた系を対象とし、ラシュバ型スピン軌道結合、ゼーマン場、および不純物散乱の影響を考慮した包括的な理論解析を行った。
Nonlinear Odd Viscoelastic Effect
我々は、3空間次元における非線形奇粘弾性効果のクラスを明らかにしました。
Nucleation of magnetic skyrmions on curvilinear surfaces using local magnetic fields
界面ジャロンスキー・モリヤ相互作用（DMI）によって安定化された磁気スキルミオンは、メモリデバイス、論理回路、およびニューロモルフィックコンピューティング分野における応用が期待される有望な材料である。平面薄膜系を超えて、理論的研究によれば、曲率効果が有効キラル相互作用を導入することでスキルミオンの安定性に影響を及ぼす可能性が示されている。本研究では、マグネトロン・スパッタリング法を用いてPt/Co/Ta多層膜で被覆した自己組織化ポリスチレン粒子表面におけるスキルミオン形成機構を詳細に調査した。
Evidence for electron localisation in a moiré-of-moiré superlattice
格子ポテンシャル内における電子の局在化は量子力学的現象であり、電子スピン、電気分極、トポロジカル効果などに関連する固体の特異な物理的性質と密接に関連している。特に、格子ポテンシャルのわずかな歪みであっても、低次元電子系において本来は非局在化している量子状態を局在化させることが可能であり、これにより系の熱力学的性質や電荷輸送特性に劇的な影響を及ぼす。非周期的な格子ポテンシャルによって誘起されるこのような電子局在化現象の研究は、固体状態系において特に困難な課題である。なぜなら、外因性の不規則性が存在する場合、電子は容易に不規則性近傍のポテンシャル極小部に捕捉されてしまい、局在化現象の根本的な量子力学的起源を覆い隠してしまうからである。ファンデルワールスヘテロ構造は、個々の層を回転・積層することで生成される超格子ポテンシャルの出現を通じて、この現象を探求する新たな可能性を提供する。本研究では、螺旋構造を有する三層グラフェン系において電子局在化の強い兆候を報告する。ここでは、2つのモアレパターンの相互作用により、モアレ周期ポテンシャル領域と非周期ポテンシャル領域が明確に区別されるモアレ・オブ・モアレ超格子が形成される。
Replica Field Theory of Quantum Jumps Monitoring: Application to the Ising Chain
本研究では、量子ジャンププロトコルに従って進化する監視型量子多体系に対するレプリカ場理論を導出する。この理論は、非エルミート的な進化過程と、状態依存的な分布を持つランダムな量子ジャンプが交互に現れる系に対応するものである。
Dual topology and edge-reconstruction in α -Sn
我々は密度汎関数理論（DFT）計算に基づき、立方晶α-Snに対するタイトバインディングモデルを構築した。このモデルでは、結合角を可変パラメータとして導入しており、これにより面内歪みの影響をシミュレーションすることが可能となっている。
Imaging propagating terahertz collective modes in two-dimensional semiconductor double layers
二次元遷移金属ダイカルコゲナイド（TMD）半導体は、ミリ電子ボルト（テラヘルツ周波数）領域のエネルギースケールにおいて、超伝導現象や相関効果に起因する絶縁体ギャップなど、多様な新規物理現象を示す。これらの系はサブ波長サイズであることが多く、また導電率が低い場合が多いため、その本質的なテラヘルツ帯プラズモンやmeVスケールの励起ギャップを実験的に観測することは困難である。本研究では、伝播するテラヘルツ周波数の集団モードをリアルタイムで画像化可能な光学的読み出し手法を提案する。
The Physics of Soft Adhesion
本レビュー論文では、軟質接着現象の基礎物理学について包括的に解説する。具体的には、接着と濡れの熱力学、変形可能な材料との接触力学、および軟質固体ゲルやエラストマーとの界面相互作用に最も影響を及ぼす材料特性について論じる。
Integration of 2D Materials in Radial van der Waals Heterostructure Metasurfaces
単層遷移金属ダイカルコゲナイド（TMDC）などの二次元半導体は、室温環境においても強い励起子遷移を示し、ナノスケール光子システムにおける光と物質の相互作用を研究するための独自のプラットフォームを提供する。本研究では、六方晶窒化ホウ素（hBN）を材料とし、構造的に非対称な共振器を放射状に配置することで形成される連続体の放射状束縛状態（BIC）を基盤とした、小型かつ偏光非依存型の光子メタ表面を実証する。
Is the atomic quadrupole moment of a carbon atom in graphene zero?: The case for a rational definition of the properties of atoms in a molecule
グラファイト系試料およびその有限類似体における炭素原子は、一般に比較的大きな四重極モーメントを有すると考えられており、特に面外成分（無軌跡球座標系における成分）が支配的な寄与を示すとされている。しかしながら、このような炭素系システムにおける当該量の具体的な値については学界で合意が得られておらず、文献で報告されている値は～a.u.の範囲でばらつきが見られる。本研究では、分子内原子（AIMs）の特性について、たとえこれらの特性が実験的に観測不可能であっても、明確に定義された理論的枠組みに基づいて議論可能な手法を提案する。
CsCl seed layer homogenizes co-evaporated perovskite growth for high-efficiency fully textured perovskite-silicon tandem solar cells
本研究では、X線光電子分光電子顕微鏡（XPEEM）および赤外散乱型走査近接場光学顕微鏡（IR s-SNOM）を用いた解析により、CsClシード層がMeO-2PACz/ペロブスカイト界面において、MeO-2PACz層が薄膜化している領域においても有機前駆体の取り込みを促進することを明らかにした。この効果により、界面におけるPbI2の形成が抑制され、結果としてより大きな見かけの結晶粒が形成されることが明らかとなった。
Observing the spatial and temporal evolution of exciton wave functions in organic semiconductors
有機半導体における光学特性と輸送特性を支配する相関電子-正孔対であるエキシトンは、その完全な量子力学的波動関数を直接実験的に観測することが長年困難であった。本研究では、高次高調波プローブパルスと時間・運動量分解光電子分光法を組み合わせたフェムト秒時間分解光電子軌道トモグラフィー（trPOT）手法を開発し、α-セクシチオフェン薄膜中のエキシトンの運動量空間分布と超高速ダイナミクスを直接可視化することに成功した。
Generative models for crystalline materials
物質の構造と物性の関係を理解することは、凝縮系物理学および材料科学において極めて重要な基礎的課題である。近年、この理解を深めるとともに、材料探索を加速する強力な手法として機械学習（ML）が注目を集めている。初期のMLアプローチでは主に、大規模な材料空間を構築・スクリーニングし、様々な応用分野において有望な候補物質を同定することに重点が置かれていた。近年では、エンドツーエンドの生成モデルを用いて結晶構造を直接生成する研究が急速に進展している。本総説では、結晶構造予測および「de novo」生成における生成モデリング技術の現状について体系的に分析する。
Electric Current Control of Helimagnetic Chirality from a Multidomain State in the Helimagnet MnAu2
本論文では、らせん磁性体 MnAu2 における電流下における磁壁のダイナミクスを研究します。
EPW-VASP interface for first-principles calculations of electron-phonon interactions
電子-フォノン (e-ph) 相互作用によって決まる材料特性を計算するための Vienna \textit{Ab initio} シミュレーション パッケージ (VASP) と EPW ソフトウェア間のインターフェイスを紹介します。
Perspective: Magnon-magnon coupling in hybrid magnonics
磁気励起（マグノン）同士の内部結合は、ハイブリッドマグノニクス分野に新たな研究領域を創出した。それがマグノン-マグノン結合研究であり、コヒーレントな手法によるマグノンの検出・制御を可能にする材料の探索と設計に焦点を当てた研究分野である。
IRSSG: An Open-Source Software Package for Spin Space Groups
スピン空間群 (SSG) を持つ磁気システムを調査するためのオープンソース ソフトウェア パッケージ IRSSG を紹介します。
A Functional Field Theorem: An Explicit Proof of Axioms and Equations for Applying iSAFT in Polymer Field Theory
本研究では、高分子自己無撞着場理論（Self Consistent Field Theory: SCFT）と界面SAFTに基づく古典的密度汎関数理論との間に数学的等価性を確立した。具体的には、SCFTがiSAFT CDFTのルジャンドル双対形式における平均場（Mean Field: MF）あるいは鞍点極限であることを明示的に証明した。
DNNs, Dataset Statistics, and Correlation Functions
の論文では、データセットの構造が画像認識タスク（およびその他のタスクの中でも）において重要であると主張しています。
Inclusion Statistics
ここでは、それぞれ 1980 年代と 1990 年代に導入されたエニオン統計と排除統計の歴史的レビューを示し、次に最近導入された包含統計の発展について説明します。
Probing the Fermi Sea Topology in a Quantum Gas
パウリ排他原理により、フェルミ粒子は互いに異なる量子状態を占有することが強制される。その結果、低温環境下では運動量空間においてフェルミ海と呼ばれる状態が形成され、そのトポロジーが系の摂動応答や相関関数の性質を決定づける。近年の理論研究によれば、相互作用のないフェルミ粒子系において、D次元フェルミ海のオイラー特性数――その形状を特徴づける位相不変量――は（D+1）点密度相関関数に符号化されていることが予測されている。本研究では、単一原子分解能を有するイメージング技術を用いて、中性6Li原子からなる二次元縮退気体系においてこの理論的予測を実験的に実証した。
Field-programmable dynamics in a soft magnetic actuator enabling true random number generation and reservoir computing
複雑で時にはカオス的な力学系は、自然界や人工的に設計された多くのシステムにおいて普遍的に観察される現象であるにもかかわらず、従来は摩耗問題や制御性の観点から、電気機械システムの設計においては極力回避されてきた。本研究では、このような複雑力学系がソフトロボティクス分野において特に有用である可能性を示し、従来の駆動方式では容易に実現できない新たな運動機能を提供し得ることを明らかにする。
Magnetoelectric topology: the rope weaving in parameter space
数学的概念としてのトポロジーは、ランダウ理論を超える新たな物理現象を特徴づける量子ホール効果の発見以来、凝縮系物理学の分野に導入されてきた。トポロジー的に保護された物理量――エッジ状態や表面状態における散逸のない量子輸送現象、あるいはスキルミオンやバイメロンといった磁気／双極子準粒子など――は、過去数十年にわたり研究界で大きな注目を集めてきた。近年、多強磁性体の磁気電気パラメータ空間において、凝縮系物理学における新たなトポロジーが明らかとなり、磁気電気現象に対する我々の理解をさらに深めることとなった。本総説では、この分野における最新の研究成果を総括し、特に3種類のタイプII多強磁性体に焦点を当てて解説する。
Nonequilibrium dynamics of magnetic hopfions driven by spin-orbit torque
ホップイオン――結び目構造を持つスピン配向パターンを有する3次元トポロジカルソリトン――は、その特異なトポロジー特性、すなわち結び目理論に由来するトポロジカル不変量Hによって特徴づけられることから、近年トポロジカル磁性分野において注目を集めている。2次元スキルミオンとは異なり、通常スキルミオンは小規模なトポロジカル不変量、すなわちスキルミオン数に制限されるのに対し、ホップイオンは原理的には任意のホップ数で安定化可能である。しかしながら、非平衡ダイナミクス、特に異なるホップ数間の相互変換過程については、そのメカニズムが十分に解明されていない。本研究では、スピン軌道トルク（SOT）を考慮したランダウ-リフシッツ-ギルバート方程式を数値的に解くことで、各種ホップ数を有するホップイオンの非平衡ダイナミクスを理論的に解明した。特にH = 1の場合、SOTが並進運動と歳差運動の両方を誘起し、その動力学が初期配向状態に対して敏感に応答することを示す。
Symmetric Mass Generation
近年、キラル対称性を有するにもかかわらず質量を持つ束縛状態を示す新規相の存在を示唆する興味深い兆候が報告されている。このような相が成立するための必要条件は「対称的質量生成（SMG）」と呼ばれ、全ての（連続的および離散的な）'t~Hooft異常が相殺されることである。3+1次元空間では、この条件は16個の質量ゼロのワイルフェルミオンの倍数を含む系において満たされる。SMGの概念はもともと、より低次元の凝縮系物質において発見されたものである。
Robust Paramagnon and Acoustic Plasmon in a Photo-excited Electron-doped Cuprate Superconductor
非平衡条件下における高温超伝導銅酸化物のスピン自由度と電荷自由度の特性解析は、それらの電子相関機構に関する新たな知見をもたらす。しかしながら、実験的な困難さから、これら集団ダイナミクスの研究はこれまでほとんど行われてこなかった。本研究では、フェムト秒ポンプレーザーパルスによって非平衡状態に駆動された最適電子ドープ銅酸化物において、Cu L3端における時間分解共鳴非弾性X線散乱（trRIXS）法を用いて、集団スピンダイナミクス（パラマグノン）と集団電荷ダイナミクス（音響プラズモン）を同時に追跡した。
Trion gas on the surface of a failed excitonic insulator
トリオンは、励起子と追加の電荷から構成される三体束縛状態であり、その構造は極めて脆弱であり、通常は外部励起によって形成される必要がある。本研究では、角度分解光電子分光法を用いて、層状半導体Ta2NiS5の表面において安定なトリオン気体が自発的に出現する現象を報告する。
Development of ultra-high efficiency soft X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy equipped with deep prior-based denoising method
軟X線角度分解光電子分光法（SX-ARPES）は、逆格子空間における3次元的なバルク電子構造を可視化するための最も強力な分光技術の一つである。低エネルギー光子源を用いた従来のARPES法と比較して、光イオン化断面積に起因する光電子収率の低さがもたらす時間的な制約は、長年にわたる技術的課題であった。この課題を克服するため、我々は深層事前学習に基づくノイズ除去システムを開発し、SPring-8のBL25SUビームラインに設置されている集光型SX-ARPES装置（{\mu}SX-ARPES）に統合した。
Electric-field-induced magnetic toroidal moment and nonlinear magnetoelectric effect in antiferromagnetic olivines
従来の電気的・磁気的モノポールに加え、空間反転対称性と時間反転対称性の下で反対のパリティを示すランク0の多重極である電気的・磁気的トーラス型モノポールも、自然界に存在し得る。反強磁性オリビンCo2SiO4において電場誘起方向二色性が観測されたことは、磁気的トーラス型モノポールの初めての具体的な実証例となったが、その微視的起源については依然として解明されていない。本研究では、d-p混成機構を介した電気磁気結合を組み込んだ最小スピンモデルを提案し、平均場近似を用いてその解析を行う。
Discovering topological phases in gray-Tin
非自明なトポロジカル相は、スピン-軌道結合と電子相関が微妙なバランスで共存する狭バンドギャップ半導体においてしばしば出現する。Snのダイヤモンド格子同素体（α-Sn）はこの現象の典型例であり、格子の微小な歪みによって制御可能な複数のトポロジカル相を有している。
Large out-of-equilibrium magnetocaloric effect in rare-earth zirconate pyrochlores
本研究では、最大60テスラのパルス磁場を印加したNd2Zr2O7およびPr2Zr2O7単結晶の磁気特性を、磁化測定および磁気熱量効果（MCE）測定によって詳細に調査した。初期温度範囲は2Kから31Kである。
Emergent Fermi-liquid-like phase by melting a holon Wigner crystal in a doped Mott insulator on the kagome lattice
カゴメ格子上にドープされた量子スピン液体は、低ドープ状態において報告されているホロン・ウィグナー結晶など、特異な量子状態を研究するための魅力的なプラットフォームを提供する。本研究では、ドーピング範囲をδ = 0.027～0.36に拡張し、最先端の密度行列繰り込み群計算手法を用いてカゴメ格子t-Jモデルを詳細に解析した。
Evidence for unexpectedly low quasiparticle generation rates across Josephson junctions of driven superconducting qubits
超伝導量子ビット（SCQ）に適用されるマイクロ波駆動は、高忠実度制御と高速読み出しにおいて極めて重要である。しかしながら、最近の研究によれば、超伝導ギャップ周波数を大幅に下回る強度の駆動波であっても、ジョセフソン接合（JJ）において駆動誘起準粒子生成（QPG）を引き起こす可能性があり、これは耐故障性超伝導量子コンピューティングにとって重大な懸念事項となる。本研究では、強駆動条件下にあるSCQにおいて実際に観測されるQPG発生率が、理論予測値よりも著しく低いことを示す実験的証拠を得た。
Pervasive electronic nematicity as the parent state of kagome superconductors
カゴメ型超伝導体A V3Sb5（A = Cs、K、Rb）は、エキゾチックな固体状態現象の実現と解明において極めて興味深い研究対象となっている。豊富な実験的証拠から、電子構造が格子の回転対称性を破っていることが示唆されているが、この現象が基礎となる2×2電荷密度波相の対称性に起因する単純な結果なのか、それとも全く異なるメカニズムによるものかについては、現在も活発な議論が続いている。本研究では、分光イメージング走査トンネル顕微鏡を用いて、典型的なカゴメ型超伝導体であるCsV3Sb5の相図をドーピング量の関数として詳細に調査した。
これは、電子ネマティック性がカゴメ超伝導体の親状態の本質的な性質であることをさらに示しており、その下で他の異常な低温現象が続いて出現することになります。
Machine-Learned Interatomic Potentials for Structural and Defect Properties of YBa2Cu3O7-δ
YBa2Cu3O7-δ（YBCO）などの高温超伝導体（HTS）は、次世代トカマク型核融合炉の実現において不可欠な要素である。これらの炉で使用される超伝導磁石の機能層には、希土類バリウム銅酸化物（REBCO）が採用されている。YBCOの超伝導特性は酸素組成比と欠陥構造に強く依存するため、原子レベルのシミュレーションは放射線損傷メカニズムの解明と、材料性能を維持するための損傷経路の特定において極めて重要な知見を提供する。本研究では、YBCO用の4種類の機械学習原子間ポテンシャル（MLP）――原子クラスター展開法（ACE）、メッセージパッシング原子クラスター展開法（MACE）、ガウス近似ポテンシャル（GAP）、および表形式ガウス近似ポテンシャル（tabGAP）――を開発し、大規模な密度汎関数理論（DFT）データベースを用いてベンチマークを行った。このデータベースは、放射線損傷を受けた状態に類似した構造を明示的に含むように特別に設計されている。
Evidence for Anion-Free-Electron Duality and Enhanced Superconducting Role of Interstitial Anionic Electrons in Electrides
格子間アニオン性電子（IAE：interstitial anionic electron）がその格子間隙に局在するという特徴を持つ超伝導エレクライドの発見は、超伝導体研究における新たな研究基盤を確立した。しかしながら、IAEを直接観測することの困難さから、超伝導の発現機構やクーパー対形成におけるIAEの本質的役割については、未だ十分に解明されていない。本研究では、角度分解光電子分光法（ARPES）、輸送特性測定、および第一原理計算を統合的に用いることで、エレクライドLa3In（超伝導転移温度Tc = 9.4 K）中のIAEがアニオン性と自由電子性という二重の性質を有していることを明らかにした。
A chemical avenue to manipulate field-reentrant superconducting rivalries in infinite layer nickelates
近年、従来は低温超伝導体系でのみ報告されていた臨界温度（Tc）の高いユードプテッド無限層ニッケル酸塩において、予備的な磁場再入型超伝導現象が観測された。この発見は、従来型超伝導と磁場再入型超伝導の間に存在する可能性のある量子相境界および臨界現象に関するより深遠な基礎的問題を提起するものである。この問題の解明は、後期系列希土類元素を用いた無限層ニッケル酸塩の成長における技術的困難が大きな障壁となっている。本研究では、化学的アプローチによって成長技術の飛躍的進歩を図ることで、(Nd1-yRE'y)1-xEuxNiO2系（RE'：Pr、Nd、Sm、GdおよびDy）における高温超伝導と磁場再入型超伝導の間の4f軌道関連量子競合現象を明らかにする。
Universal Fabrication of Graphene/Perovskite Oxide Hybrid Heterostructures
グラフェンとペロブスカイト酸化物から構成されるハイブリッドヘテロ構造は、界面における相乗効果的な機能性を活用する有望なプラットフォームを提供する。従来のハイブリッドヘテロ構造の作製方法では、金属基板上で成長したグラフェンを転写する工程が用いられているが、この方法は時間を要し、作業負荷が大きく、かつ多数の欠陥を生じやすいという課題がある。本研究では、大気圧化学気相成長法を用いて、3種類の異なるペロブスカイト酸化物基板（SrTiO₃、LaAlO₃、および（La₀.18Sr₀.82）（Al₅₉Ta₄₁）O₃）上に触媒を使用しない汎用的な手法で直接グラフェンを成長させる方法を提案する。ラマン分光法、X線分光法、走査型プローブ顕微鏡、および電子顕微鏡による包括的な特性評価の結果、全ての基板上に均一で連続した単層グラフェンが形成されていることが確認された。
Resonant Dyakonov-Shur Magnetoplasmons in Graphene Terahertz Photodetectors
グラフェンプラズモンは、入射テラヘルツ電磁場を回折限界を大幅に下回る領域まで閉じ込める特性を有する。ゲート定義されたファブリ・ペロー共振器内に配置した場合、この特性により電気的に制御可能で周波数選択性に優れた光検出器を実現できる。磁場中では、これらのプラズモンはサイクロトロン運動とハイブリッド化し、磁気プラズモンを形成する。この現象は、基礎物理研究のプラットフォームとして機能するとともに、非相反性・スペクトル選択性・超高感度を兼ね備えたテラヘルツフォトニクス技術の開発を可能にする。しかしながら、テラヘルツ周波数領域における磁気プラズモンを利用した共鳴型トランジスタの実現は、これまで技術的に困難であった。本研究では、ゲート制御可能なオンチップテラヘルツ光電流分光法と垂直磁場を組み合わせることで、アンテナ結合型単層および二層グラフェンTeraFETにおける共鳴磁気プラズモンの進化を詳細に解析・測定することに成功した。
Detection of Mpemba effect through good observables in open quantum systems
ムペンバ効果とは、初期状態において平衡状態からより遠い位置にあるにもかかわらず、より平衡状態に近い状態よりも速く緩和する量子状態の特異な現象を指す。このような量子ムペンバ効果を検出するためには、通常、時間発展過程における量子状態の完全な情報が必要となる。しかし、系のサイズが大きくなるにつれて状態トモグラフィーの実施が指数関数的に困難になるため、これは実験的に極めて困難な課題である。この問題は、複雑な多体システムにおけるムペンバ効果の研究において重大な障壁となっている。本研究では、このような制約を克服するため、急速な緩和を特徴づける適切な観測量を特定することでこの問題を解決可能であることを示す。
Perfect impedance matching unlocks sensitive radio-frequency reflectometry in 2D material quantum dots
二次元材料は、高性能な量子ビット（qubit）を実現するための有望なプラットフォームとして注目されている。しかしながら、qubitの読み出しにおいて重要な技術である高周波（RF）電荷検出は、このような系においては依然として技術的課題が残されている。本研究では、二層グラフェンと二硫化モリブデンを用いた高抵抗量子ドットデバイスに対して、インピーダンス整合を施したRF反射測定法を提案する。
Electrically driven plasmon-polaritonic bistability in Dirac electron tunneling transistors
双安定性――同一のパラメータ条件下で二つの異なる安定状態を示す現象――は、基礎物理学の重要な概念であると同時に、実用的な応用分野においても極めて重要である。プラズモン・ポラリトニック系における履歴依存型の安定状態としての双安定性は理論的に予測されているものの、実現可能な電界強度範囲で適切な非線形性を実現する技術的課題のため、これまで実験的に実証されていなかった。本研究では、ディラック電子の運動量保存型共鳴トンネル効果を利用したグラフェン/六方晶窒化ホウ素/グラフェントンネルトランジスタにおいて、電気的に駆動されるプラズモン・ポラリトニック双安定性を実験的に観測することに成功した。
New record in optical gain and room-temperature nanolasers in multiple wavelengths in 2D ErOCl single crystals
エルビウム系材料は、その重要な通信波長帯応用において長年にわたり認識されてきた。しかしながら、集積光電子デバイスへの広範な応用は、2つの根本的な技術的制約によって妨げられてきた。第一に、ドープ材料において濃度消光を引き起こすことなく高いエルビウム濃度を実現することの難しさ、第二に、従来高い光学利得を示した単結晶ナノワイヤを用いて実用的なデバイスを作製することの難しさである。本研究では、これらの制約を克服するため、Er濃度1.75×10²² cm⁻³を有する2次元単結晶ErOClの合成に成功した。
LLM-Driven Multi-Agent Curation and Expansion of Metal-Organic Frameworks Database
金属有機構造体（MOF）データベースは、実験データの登録と大規模な文献情報の抽出を通じて急速に拡大してきた。しかし最近の分析によれば、これらのデータベースに登録されたデータの約半数には重大な構造的誤りが含まれていることが明らかになっている。このような不正確さは、ハイスループットスクリーニングや機械学習ワークフローを通じて伝播するため、データ駆動型MOF探索の信頼性を著しく制限する要因となっている。このような誤りを修正することは極めて困難である。なぜなら、真の修復作業には、結晶構造ファイル、合成手順の記述、および文献中に散在する文脈的証拠を統合する必要があるためである。本研究では、原文の文献から直接結晶構造情報を検証し、さらにデータベース登録情報と相互検証を行うことで構造的誤りを修正する、大規模言語モデル駆動型マルチエージェントフレームワーク「LitMOF」を提案する。
QuantumCanvas: A Multimodal Benchmark for Visual Learning of Atomic Interactions
分子科学および材料科学分野における機械学習技術は急速に発展しているものの、現在のモデルの多くには物理的な転移可能性が欠如している。これらのモデルは分子全体や結晶全体にわたる相関関係を適合させるものであり、原子対間の量子力学的相互作用そのものを学習しているわけではない。しかしながら、結合形成、電荷再分布、軌道混成、電子結合といった現象はすべて、この原子対間相互作用から生じるものであり、これらは多体系における局所的な量子場を定義する要素である。本研究では、量子システムにおける基礎的な構成単位として二体量子系を扱う大規模マルチモーダルベンチマーク「QuantumCanvas」を提案する。本データセットは2,850種類の元素間ペアから構成され、各ペアに対して18種類の電子的特性、熱力学的特性、および幾何学的特性が付与されている。さらに、l軌道およびm軌道分解軌道密度、角度場変換、共占有マップ、電荷密度投影などから生成された10チャンネルの画像表現データとペアになっている。
Crystalyse: a multi-tool agent for materials design
本研究では、無機結晶の計算材料設計向けに開発されたオープンな科学エージェント「Crystalyse」を提案する。Crystalyseは、組成スクリーニングツール、結晶構造生成アルゴリズム、および機械学習力場評価手法を統合的に制御するシステムである。
Revealing the tribological stress field by using deformation twins as probes
金属材料の微視構造変化は、負荷条件と相互に影響を及ぼし合い、部品や構成要素の寿命特性を決定する。したがって、変形機構の根本的な理解が不可欠である。摩擦負荷条件下では、非自明で位置依存性を有する移動応力場が形成される。本研究では、実装された材料モデルの複雑性が計算される応力場に及ぼす影響について、体系的な検討を行う。
Quasi-steady electron-excitonic complexes coupling in a two-dimensional semiconductor
励起子とその複合体は、半導体における光学的特性に関連する諸現象を支配している。本研究では、角度分解光電子分光法（ARPES）を用いて、典型的な二次元（2D）半導体WSe₂単層膜において、準定常励起子複合体を介して媒介される光と物質の相互作用機構を解明した。
Emergent Chiral Spin Crystal Phase in (111) SrRuO3 Thin Films
ペロブスカイト型ルテニウム酸化物は、トポロジカルなスピンテクスチャを探求する上で非常に興味深い研究対象であるが、従来は非共面状態を誘起するために外因的な機構に依存することが多かった。本研究では、(111)面配向したSrRuO₃エピタキシャル薄膜において、新たなキラルスピン結晶相の発見を報告する。この相は、顕著なトポロジカルホール効果と、2つの直交する方向に沿って異なる伝播ベクトルを示す非共面的なスピン配列によって特徴付けられる。
Altermagnetoelectric Spin Field Effect Transistor
スピン電界効果トランジスタ（SFET）は、低消費電力型スピンベースエレクトロニクスの有望な候補技術である。しかしながら、スピン軌道結合を利用した既存の実装技術には、材料選択の制約とスピンコヒーレンス長の短さという課題が存在する。本研究では、従来のスピン軌道物理学に依存せず、対称性制御によって電気場でスピン分裂を制御する多強磁性オルタマグネットを基盤とした新たな動作原理を提案する。有効モデルと量子輸送シミュレーションを組み合わせることで、チャネル部の電気的に制御可能なスピンテクスチャと、強磁性電極の固定されたスピン分極との整合度の度合いによって伝導度が決定され、明確なオン／オフ状態が実現可能であることを示す。さらに注目すべきは、マルチフェロイックデバイス設計における長年の課題であった、スピントロニクスチャネルが金属性キャリアを必要とする一方で、強誘電性は通常金属中では抑制されるという矛盾点を解決した点である。本研究では、この矛盾を近接効果を利用して高導電性材料にマルチフェロイック交代磁性特性を付与することで解消することに成功した。
Observation of an anomaly in the statistics of Kibble-Zurek defects
キブル-ズレク機構は、連続相転移を断熱的に移行する際に生じる欠陥形成を定量化する理論枠組みであり、量子多体システムにおける普遍性を理解する上で重要な知見を提供する。本研究では、長尺1次元リュードベリ原子鎖を用いた断熱的遷移実験における欠陥の計数統計について詳細に検討する。
Fast track to the overdoped regime of superconducting YBa2Cu3O7-δ thin films via electrochemical oxidation
高温超伝導体、特にYBa₂Cu₃O₇-δ（YBCO）は、クリーンエネルギー社会の実現に向けた重要な基盤技術として注目されている。YBCOにおける正孔ドーピングは、その卓越した超伝導特性の発現に不可欠な条件である。これまで研究は主に過ドープ領域を除く領域と最適ドープ領域に集中してきた。これは、超伝導特性と競合する秩序相が消失し、臨界電流密度がピークに達するという基礎科学的・応用技術的に極めて興味深い現象が存在するにもかかわらず、実用的な観点から過ドープ状態の実現が困難であったためである。本研究では、こうした未解明領域であった過ドープ領域に初めてアクセスするため、電気化学的手法を世界で初めて適用した。
Observation of a Zero-Field Josephson Diode Effect in a Helimagnet Josephson Junction
Cr1/3NbS2は遷移金属ダイカルコゲナイドの一種であり、キラルなヘリマグネティック材料でもある。このため、反転対称性が破れており、位置空間および運動量空間において非零のベリー曲率を示す。時間反転対称性の破れと反転対称性の破れが同時に存在する場合、非相反現象が発現することが広く知られている。しかし、これらの系と超伝導との相互作用については未だ十分に解明されていない。本研究では、Cr1/3NbS2を用いて作製したジョセフソン接合において、磁場方向および臨界電流方向の両方に非対称性を示す磁気回折パターンが得られることを報告する。
Distinct Modulation Behavior of Superconducting Coherence Peaks Associated with Sign-Reversal Gaps in FeTe0.55Se0.45
高分解能走査トンネル顕微鏡法を用いて、バルク超伝導体FeTe0.55Se0.45における2種類の異なる超伝導（SC）ギャップ変調構造を明らかにした。正バイアスと負バイアス条件下での変調の位相関係を詳細に解析した結果、位相が一致する振動（粒子-孔非対称性を示す）と位相が反転する振動（粒子-孔対称性を示す）をそれぞれ同定した。これらは、符号反転散乱過程と符号保存散乱過程に対応するものである。
Exploring the Electronic Nature of Spinel Oxides: A Review of Their Electron Interactions and Prospects
このレビューでは、バナジン酸リチウム (LiV2O4)、チタン酸リチウム (LiTi2O4)、およびチタン酸マグネシウム (MgTi2O4) に特に焦点を当てて、スピネル酸化物の多面的な電子特性について説明します。
Josephson scanning tunneling spectroscopy in superconducting phases coexisting with pair-, charge- and spin-density-waves
本研究では、銅酸化物超伝導体、遷移金属ダイカルコゲナイド、鉄系超伝導体、および重い電子系超伝導体において、超伝導コヒーレンスピークのエネルギー位置に現れる空間的振動現象に関する最近の観測結果が、対密度波・電荷密度波・スピン密度波相の存在可能性と整合的であることを明らかにする。
Simulation-Based Inference of Ginzburg--Landau Parameters in Type--1.5 Superconductors
多成分超伝導体における微視的な結合関係を、渦糸配置から直接的に推論することは、困難な逆問題である。タイプ-1.5超伝導体においては、時間依存ギンツブルグ-ランダウ（TDGL）力学により、複雑でガラス状の性質を示す渦糸パターンが形成され、高い準安定性を示す。本研究では、この問題の本質的な困難性を明らかにするため、エネルギー地形のヘッセ行列スペクトルを解析した。その結果、従来のサンプリング手法を阻害する多数の軟質モードが存在することが明らかとなり、この問題の非扱いやすさが明確に示された。
Intrinsic and Tunable Superconducting Diode Effect in Quantum Spin Hall Systems
非相互的で散逸のない輸送現象は、超伝導技術への応用を目的として長年にわたり研究されてきた。近年、この現象は「超伝導ダイオード効果」によって実現可能であることが示された。この効果は、反対方向に流れる臨界超電流の不均衡によって生じる。本研究では、超伝導体と完全に近接結合した状態における量子スピンホール相において、超伝導ダイオード効果がどのように発現するかを理論的に実証する。
Higgs physics in superconductors
南部-ゴールドストーンの指摘にあるように、連続的な対称性の破れはギャップのないボソン励起を生じさせる。超伝導体においては、局所的なU(1)ゲージ対称性が破れる。この過程で生成されるギャップのない励起こそが、超伝導体の集団位相モードである。1962年、アンダーソンはクーロン相互作用がこのギャップのないモードを超伝導プラズマ周波数へと持ち上げることを指摘した。したがって、超伝導流体中では、クーパー対の結合エネルギー以下のエネルギー領域にはボソン励起は存在しない。アンダーソン機構はさらに、質量のない光子が超伝導体において質量を獲得することを示唆している。この機構は、散逸のない電荷輸送現象（超流動性に関するランダウ基準を含む）および超伝導体におけるマイスナー効果に対する微視的理論を提供する。素粒子物理学の分野に目を向けると、電弱相互作用を担うゲージボソンが質量を持つ理由を説明するため、ヒッグス、エンゲルト、キブルらはヒッグス場の存在を提案した。このスカラー場は質量のないWボソンとZボソンと結合し、ヒッグス機構によって質量を生成する。これら二つの機構は概念的な類似性から、総称してアンダーソン-ヒッグス機構と呼ばれる。2013年、ヒッグス粒子の検出がなされたことで、この理論仮説は構想から数十年を経て最終的な実証を得た。上述のアナロジーにおいてヒッグス粒子に対応する超伝導体の振幅モードは、ヒッグスモードと呼ばれる。このモードの分光的検出もまた長年にわたり未解明のままであった。近年、超高速計測技術の発展により、このモードを研究するための有効な手法が確立された。本論文では、超伝導体が超伝導状態を示す理由という観点からヒッグスモードを考察するとともに、特に非線形テラヘルツ分光分野におけるヒッグス分光法の最新の進展について概説する。
Symmetries at the origin of hierarchical emergence
多くの興味深いシステムは、独自の規則性と規則性を持つ入れ子構造の創発層を示しており、我々のこれらのシステムに関する知識は、自然にこれらの階層レベルを中心に体系化されているように思われる。本論文では、この種の階層的創発が、基礎となる対称性の結果として生じるという仮説を提案する。
Real-time imaging of slow noisy quasiparticle dynamics at a non-trivial metastable defect in an electronic crystal
非平衡自己組織化は、生命を含むあらゆる創発的複雑性の根源的な原理である。量子材料分野においては、創発的な準安定状態が現在非常に注目されている研究テーマとなっているが、生成されるメゾスコピック状態のダイナミクスを研究する際には、適切な実験手法が存在しないことが大きな障害となっている。本研究では、局所的な電磁場摂動によって形成される電子ウィグナー結晶超格子中に存在する、トポロジカルに非自明なメゾスコピック準安定欠陥の内部ダイナミクスを解明するため、高速走査トンネル顕微鏡（FSTM）技術を先駆的に応用した。
The Evolutionary Ecology of Software: Constraints, Innovation, and the AI Disruption
本章では、ソフトウェアの進化生態学について考察し、ソフトウェアとイノベーションの共生関係に焦点を当てる。制約条件、試行錯誤的改良、および頻度依存選択の相互作用が、これらの社会技術システムの複雑な進化軌跡を駆動する主要な要因となっている。
Translational symmetry breaking in the electronic nematic phase of BaFe2As2
ネマティック性の微視的起源、すなわち鉄系超伝導体における4回回転対称性の破れについては、その発見以来、長年にわたり議論が続いている。特に、電子ネマティック相よりも低温で存在する反強磁性正方晶（AFO）相におけるストライプ型スピン密度波秩序構造や、正方晶格子の歪みとの関連性については、学界で激しい論争が展開されてきた。本研究では、母物質であるBaFe2As2について、AFO相からネマティック相を経て常磁性相に至るまでの角度分解光電子分光スペクトルの温度変化を詳細に報告する。
KSIS御大、もう10年前か
Fabrication and Properties of NbN/NbNx/NbN and Nb/NbNx/Nb Josephson Junctions
ここで、NbN は超伝導臨界温度 Tc =15 K の化学量論的窒化物であり、NbNx は NbN 電極よりも高い窒素分圧を使用して堆積された高抵抗の非超伝導窒化物です。
タイトルおもろい
Questioning the cuprate paradigm - absence of superfluid density loss in several overdoped cuprates I
過ドープされた銅酸化物超伝導体においては、ドーピング量pの増加に伴い、超流動密度（SFD）が減少するとともに、転移温度T_cが低下することが長年にわたって確認されている。このような挙動は従来型の超伝導とは異質であり、対形成の崩壊が進行することによる凝縮体の減少、あるいは第二の非対形成チャネルの成長を示唆している。この知見に基づき、最近の研究では、凝縮体が非コヒーレントな電荷チャネルから生じ、過ドープが進むにつれて徐々に第二のコヒーレントな非対形成チャネルへと移行するという説が提唱されている。これに対し、本研究では複数種類の銅酸化物試料について、磁場依存性電子比熱の詳細な解析を行った。その結果、過ドープによるSFDの明らかな減少は観測されなかった。
Observation of individual vortex penetration in a coplanar superconducting resonator
本研究では、超伝導マイクロ波共振器における個別のアブリコソフ渦の検出と制御技術を実証した。接地端近傍に狭窄領域を設けたλ/4共振器を作製し、この領域が渦の捕捉トラップとして機能することを確認した。ミリケルビン温度領域において、マイクロ波透過分光法を用いてこの共振器の特性を詳細に調査した。
Observation of hidden altermagnetism in Cs1-δV2Te2O
交代磁性体は、運動量空間における異方的なバンド分裂／スピン分裂によって特徴付けられる。これは、それらのスピン空間群対称性によって決定される。しかしながら、交替磁性体の実空間における変調効果は従来ほとんど考慮されておらず、実験的にも十分に研究されてこなかった。本研究では、中性子回折、角度分解光電子分光法（ARPES）、スピン分解ARPES、および密度汎関数理論を統合的に用いることで、Cs1-δV2Te2Oが空間的に変調された形態の交替磁性、すなわち「隠れた交代磁性」を実現することを実証する。
Topological Order in Deep State
位相的秩序状態は、分数電荷を有し分数量子統計に従う創発的準粒子を宿す、物質の量子相の中でも特に興味深い系である。しかしながら、これらの状態の理論的研究は、その強結合性ゆえに従来の平均場理論による扱いが困難であるという課題を抱えている。本研究では、注意機構を組み込んだ深層ニューラルネットワークが、事前知識を一切必要とせず、エネルギー最小化のみによって分数チャーン絶縁体の基底状態を純粋に発見する表現力豊かな変分波動関数として機能し得ること、そしてその精度が極めて高いことを実証する。
Emergent Anomalous and Topological Hall Responses in an Epitaxial Ferromagnetic Weyl Nodal-Line metal Fe5Si3
実空間と逆空間のトポロジー間の相互作用は、磁気ワイル系において本質的に結びついた輸送現象を引き起こす。この系では、時間反転対称性の破れ、強いジアロジンスキー・モリヤ相互作用、および顕著な一軸性異方性が、運動量空間におけるベリー曲率モノポール（ワイルノード）と実空間におけるキラルなスピン構造を安定化させる。本研究では、エピタキシャル成長させたFe5Si3薄膜について、第一原理計算と実験的研究を統合的に実施し、これを磁気ワイルノードライン材料として確立した。
Non-radiative energy transfer between boron vacancies in hexagonal boron nitride and other 2D materials
六方晶窒化ホウ素（hBN）中のホウ素空孔（V B −）は、原子スケールの近接距離で動作可能な二次元量子センサーとして有望なプラットフォームとして注目されている。しかしながら、吸収性材料と接触させた状態における薄膜hBNセンサー層の光ルミネッセンス消光を引き起こす機構については、これまでほとんど解明されていない。本論文では、V B −中心と単層グラフェンあるいは二次元半導体との間で生じる非放射型Förster共鳴エネルギー移動（FRET）機構について詳細に検討する。
Unconventional Magneto-Optical Effects in Altermagnets
理想的な反強磁性体は、結晶対称性によって完全に補償された一軸性磁性体の一種であり、非相対論的スピン分裂バンドを有する。この系において、ベリー曲率に起因する磁気光学効果（MOE）への寄与は、有効時間反転対称性によって厳密に禁止されている。本研究では、このような系においてMOEが量子計量効果によってのみ誘起されること、さらに現実的な反強磁性体においてはこの効果が支配的となる場合が多いことを明らかにする。
Transport evidence of surface states in magnetic topological insulator MnBi2Te4
磁気的トポロジカル絶縁体は、2次元トポロジカル表面状態のバンド構造においてディラック点に磁気ギャップが形成される場合、ゼロ磁場環境下でもキラルな1次元エッジチャネルを形成することができる。この現象は、超薄ナノ構造体において量子異常ホール効果を誘起する。一方、より厚いナノ構造体では、エッジ状態が他の準粒子と共存するため、量子化効果が著しく抑制される。通常、これらの準粒子はバルク状態とみなされる。しかしながら、磁気ギャップ上部にも表面状態は存在しており、強い不規則性のために電気的測定による電子サブバンドの同定は依然として困難である。本研究では、最大55テスラという超高磁場領域における磁気輸送特性測定を通じて、MnBi2Te4ナノ構造体における表面状態を明らかにした。その結果、40テスラを超える領域でシュブニコフ・ドハース振動の存在を確認することに成功した。
Quantum geometric planar magnetotransport: a probe for magnetic geometry in altermagnets
非線形かつ非相反的な輸送現象は、量子メトリック双極子によって誘起される非線形ホール効果など、非中心対称性を有する磁性材料におけるバンド量子幾何学を直接的に調べる手段を提供する。近年発見されたCn 𝒯対称性を持つ偶パリティの共線型磁性体であるオルタマグネティック材料においては、従来の第二次応答が創発的なC2 z対称性によって禁止されている。本研究では、面内磁場がこの禁止条件を解除し、平面型磁気輸送現象を誘起することを明らかにする。この現象は、交代磁性秩序に内在する量子幾何学的特性と、オルタマグネティック秩序特有のCn 𝒯性質を直接的に検証する手段となる。
Spin-flop driven interfacial tunneling magnetoresistance in an antiferromagnetic tunnel junction
磁気トンネル接合（MTJ）における二次元（2D）材料の利用は、優れた性能と豊かな物理特性を示すことが明らかになっている。特に2D反強磁性体に関しては、異なる層における磁気モーメントが非同期的に応答し、各種磁場条件下で多様な状態に制御可能であることから、効率的な磁気特性および電気特性のチューニングが可能であることが示されている。本報告では、A型反強磁性体材料であるFe0.5Co0.5）5GeTe2（FCGT）を電極として用いることで、完全なファンデルワールス磁気トンネル接合の実現に成功した。
Nonrelativistic Functional Properties in Collinear Antiferromagnets Based on Multipole Representation Theory
近年、多極子概念が固体中の多様な磁気的・電気的応答を記述・分類するための有力な手法として広く用いられている。これにより、対称性によって許容されるあるいは禁止される物理的応答を体系的に同定することが可能となった。従来、多極子分類は系の磁気点群に基づいて行われてきたが、この手法には本質的に相対論的スピン-軌道結合の効果が組み込まれている。これは、スピンの向きが格子の点群変換に従うと仮定しているためである。しかしながら、このアプローチは、相対論的スピン-軌道結合が無視できるほど微弱な場合や、スピン自由度と軌道自由度（格子自由度）が分離している状況においては不十分となる。このため、より包括的な対称性記述法が求められる。本研究では、スピン-点群対称性を基盤とした新たな多極子記述法を提案する。この手法により、スピン-軌道結合が存在しない場合にも持続する非相対論的現象を体系的に探求することが可能となる。特に、強磁性反強磁性体における非相対論的現象の包括的な解析が可能となる。
A Space-Charge-Limited van der Waals Spin Transistor
半導体材料と磁性材料を統合することで、トランジスタ型動作と不揮発性特性を両立させることが可能となり、ロジック・イン・メモリなどの新たなアーキテクチャの実現が期待される。本研究では、相関電気伝導特性と走査型窒素空孔（NV）センター磁気イメージング技術を駆使し、2次元反強磁性半導体において垂直方向と水平方向の両輸送機構を統合したスピントランジスタ概念を解明する。これは、純粋な垂直トンネル効果を利用したデバイスとは根本的に異なる原理に基づくものである。
Machine Learning Pipeline for Denoising Low Signal-To-Noise Ratio and Out-of-Distribution Transmission Electron Microscopy Datasets
高分解能透過電子顕微鏡法（HRTEM）は、物質の構造的・形態的変化をオングストロームスケールで観察する上で不可欠な技術であるが、電子線自体がこれらの変化過程に影響を与える可能性がある。電子計数モードで動作するCMOSベースの直接電子検出器などの装置を用いることで、電子線照射量を大幅に低減することが可能である。しかしながら、得られる画像はしばしば信号対雑音比が低く、時間的分解能を犠牲にしたフレーム積算処理が必要となる。近年、HRTEM画像のノイズ除去に成功するための複数の機械学習（ML）モデルが開発されている。しかしながら、これらのモデルは計算コストが高く、GPU上での推論速度が最新鋭の検出器の撮像速度に追いつかないため、その場観察分析が困難であるという課題がある。さらに、これらのノイズ除去モデルが、学習データセットとは異なる撮像条件下のデータセットに対してどの程度有効であるかについては未評価の状態である。これらの課題を解決するため、本研究では時系列HRTEM画像に特化した新たな教師なし学習型ノイズ除去パイプラインを提案する。
Quantum theory of nonlinear phononics
近年、テラヘルツパルスを用いて結晶中の核量子自由度を制御する技術が確立され、材料物性の高度な制御に向けた新たな可能性が開かれた。量子核密度行列の時間発展を研究するための数値的手法は存在するものの、量子ゆらぎが核ダイナミクスに及ぼす影響を明示的に解析可能な解釈可能な解析的枠組みは未だ確立されていない。本研究では、非線形フォノニクスに関する解析的量子理論を提案する。この理論的枠組みは、現実的な材料のモデルを導出するための基礎となり、量子ゆらぎの影響を完全考慮した上での核時間発展の厳密解を可能とするものである。
Interfacial Control of Orbital Occupancy and Spin State in LaCoO3
遷移金属酸化物は、電荷・スピン・格子自由度の複雑な相互作用によって生じる多様な調整可能な電子物性を示す。この特性は、d軌道配置によって支配されており、酸化物エレクトロニクスおよび（電気）触媒反応において特に興味深い材料系である。ペロブスカイト型酸化物ヘテロ界面は、これらの軌道状態を制御するための有望な手法を提供する。本研究では、LaTiO3、LaMnO3、LaAlO3、およびLaNiO3との界面工学的手法を用いて、LaCoO3におけるCo 3d軌道の占有状態を部分d7状態から部分d5状態へと制御することに成功した。
From fractional Chern insulators to topological electronic crystals in moiré MoTe2: quantum geometry tuning via remote layer
ブロッホ波動関数の量子幾何学的性質――これはベリー曲率と量子計量によって符号化されている――は、競合する対称性破れ相に対して、分数量子異常ホール（FQAH）効果（すなわちゼロ磁場下における分数チャーン絶縁体（FCI）状態）を安定化させる決定的な要素であると考えられている。しかしながら、量子幾何学によって駆動される、異なる相関型トポロジカル相間の直接的な実験的スイッチング現象は、これまで観測されていなかった。本研究では、A-A二層領域とA-AB三層領域の両方を有する高品質3.7度ねじれMoTe2（tMoTe2）デバイスにおいて、このような相間スイッチング現象の実験的証拠を報告する。
More is uncorrelated: Tuning the local correlations of SU() Fermi-Hubbard systems via controlled symmetry breaking
アルカリ原子類似原子系に基づく冷却原子実験は、多数の成分数Nを有するハバードモデルを実験的に実現するための有効な手法を提供する。Nの値は、系の特性を調整するための新たな制御パラメータとして機能し、完全SU(N)対称系の場合や、制御された対称性の破れが存在する場合において、それぞれ新たな物理現象を導くことができる。本研究では特に、系全体の半分充填状態におけるモット転移現象に着目し、従来の推定手法を補完する形で、粒子間のフレーバー相互情報を用いた局所相関特性を明らかにする。
Fermionic Critical Fluctuations: Potential Driver of Strange Metallicity and Violation of the Wiedemann-Franz Law in YbRh2Si2
重フェルミ粒子化合物YbRh₂Si₂において、磁場誘起量子臨界点を通過する熱伝導と電気伝導の複合測定結果を再検討した。本研究の目的は、電気伝導度と電子熱抵抗率の双方で観測される「奇妙な金属」的振る舞いと、ゼロ温度極限におけるヴィーデマン-フランツ則の破綻との間の関係性を解明することである。新たに、電荷キャリアと熱キャリアに対する非弾性散乱中心の一種が検出され、これがフェルミ面の微小変動から大変動への遷移に起因するものであることが明らかとなった。
Proof that Momentum Mixing Hatsugai Kohmoto equals the Twisted Hubbard Model
運動量混合初貝-甲元模型 (MMHK) がひねりを加えたハバード模型であることを正式に証明します。
Strain Response as a Probe of Spinons in Quantum Spin Liquids
量子スピン液体（QSL）系では、電荷中性な分数化フェルミオン励起が創発する。これらの励起状態を明確に実験的に同定することは、強相関系物理学における中心的な課題の一つである。なぜなら、これらの励起は従来の電磁気的プローブとは結合しないためである。本研究では、格子歪みを強力かつ調整可能なプローブとして提案する。格子の機械的変形によって大きな擬似磁場が生成され、これが擬似ランダウ準位を誘起する。この擬似ランダウ準位は、これらの励起状態を特徴づける明確な分光的指標として機能する。
Highly Anisotropic Charge Dynamics and Spectral Weight Redistribution in the Trilayer Nickelate La4Ni3O10
本研究では、光学分光法を用いてLa4Ni3O10結晶のab面における電荷ダイナミクスとc軸方向の電荷ダイナミクスを詳細に調査した。ab面の光学伝導度σ1ab(ω)においては、明確なドルーデ型プロファイル、すなわち金属的な応答が観測される一方、c軸方向の光学スペクトルσ1c(ω)では半導体的な挙動が認められる。
Nonanalytic Fermi-liquid correction to the specific heat of RuO2
交代磁性体候補物質であるRuO₂の磁気的性質については現在も議論が続いている。最近の研究では、量子振動現象と角度分解光電子分光法（ARPES）の解析により、高品質単結晶RuO₂バルク試料が常磁性金属であることが明らかになっている。しかしながら、低温における比熱測定結果は、従来のC ( T ) = γ T + β T³ という依存性から明確に逸脱している。この現象は、清浄な常磁性金属に対する非解析的フェルミ液体補正項によって良好に説明可能である：C ( T ) = γ T + β T³ + δ T³ ln ( T / T∗ ) 。対応する磁気感受率についても、T² ln T項およびH² ln H項を含めたモデルによって良好にフィッティングされる。
交代磁性は？！
Visualization of vortex sheets and half quantum vortices in the chiral odd-parity superconductor UPt3
超伝導の特徴は、電気抵抗が消失することと磁束が排除される現象（マイスナー効果）にある。従来型のタイプII超伝導体においては、臨界値を超える印加磁場下では磁束の完全な排除は起こらず、磁束は量子化された単位磁束（h/2e）を持つ離散的な磁束管（ボルテックス）として超伝導体のバルク部分に侵入する。本研究では、走査型超伝導量子干渉素子（SQUID）顕微鏡を用いて非従来型超伝導体UPt3を観測した結果、1量子の磁束を持つ通常のボルテックスに加え、半量子サイズの可動ボルテックスが存在することを確認した。
α -RuCl3 intercalated into graphite: a new three-dimensional platform for exotic quantum phases
積層配列の異なる多層グラフェンは、相関電子系およびトポロジカル相を研究するための強力なプラットフォームとして注目を集めている。並行して、磁性材料や相関電子系材料を用いたグラフェンヘテロ構造、特にキタエフ候補物質であるα-RuCl3に関する研究の進展により、電荷移動現象、磁気近接効果、および界面構造の再構成が実証され、これらが人工的に制御可能な量子系の新たな可能性を切り開いている。これらの進展に触発され、本研究ではα-RuCl3層をグラファイトのファンデルワールス層間に直接挿入した三次元類似系を探求する。本論文では、α-RuCl3をインターカレートしたグラファイトの合成に成功し、その詳細な物性評価を行った結果を報告する。
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