2025年10月の気になった論文（暫定版）
労働が辛い
※Amazonアフィにアクセスしてやってください🙇♀🙇♀🙇♀🙇♀🙇♀🙇♀
Kindle本 セール＆キャンペーン
‐2025/10/6,7‐‐
Non-resonant spin injection of exciton-polaritons with halide perovskites at room temperature
エキシトン・ポラリトン（光子とエキシトンが結合した準粒子）は、光と物質の相互作用研究および非線形フォトニック応用において極めて有用な研究プラットフォームを構成する。本研究では、調整可能なポリマースペーサーを備えた二次元ハロゲン化ペロブスカイト薄膜を内蔵したモノリシック型タム・プラズモン微小共振器を作製した。室温における角度分解光分光測定により、複数の励起子-光子脱調条件下において、線形領域における低ポラリトン枝の分散特性を明らかにした。
Quantum Linear Magnetoresistance: A Modern Perspective
磁気抵抗効果は、材料に内在する本質的な物理特性を解明するための強力な分析手法である。その多様な発現形態の中でも、線形磁気抵抗効果は長い歴史を持ち、今なお研究の注目を集め続けている。現代の研究においては、量子力学的起源に由来する磁気抵抗特性を明瞭に理解することが、新興材料の研究においてこれまで以上に重要となっている。本総説では、量子力学的機構に基づく線形磁気抵抗効果について、理論的基礎概念から実験的研究手法に至るまでを体系的に考察するとともに、この分野における未解決の課題と今後の有望な研究方向性について論じる。
Fractional quantum Hall state at ν = 1 / 2 with energy gap up to 6 K, and possible transition from one- to two-component state
広幅量子井戸において充填因子ν = 1/2の状態で観測される分数量子ホール状態（FQHS）は、二次元電子系（2DES）が二層構造の電荷分布を示すにもかかわらず、層間トンネル効果が顕著に現れるという特異な性質を持つため、数十年にわたり物理学者を悩ませてきた未解決問題である。特に注目すべきは、この系における1/2 FQHSが単一成分（1C）起源なのか、それとも二成分（2C）起源なのかという点である。従来、この種のFQHSはそれぞれ、Pfaffian型（非アーベル型）あるいはΨ 331型（アーベル型）FQHSとして分類されてきた。本論文では、72.5ナノメートル幅のGaAs量子井戸に閉じ込められた超高品質2DESの相関状態の進化に関する我々の実験的研究結果を報告する。
我々の研究により、2次元電子系（2DES）の基底状態がν=1/2近傍から高密度領域において2C状態へと転移する現象が観測された。また、電荷分布の非対称性に対する1/2 FQHS（分数量子ホール状態）の頑健性を測定した結果から、1/2 FQHSも1C状態から2C状態へと転移することが示唆された。このような非アーベル状態からアーベル状態への転移は、トポロジカル量子情報技術や量子臨界現象の研究に新たな道を開く可能性がある。
Quantized Piezospintronic Effect in Moiré Systems
弾性変形に応じて反強磁性ねじれハニカム二重層でスピン電流を生成および制御するための新しいアプローチを紹介
Electron-beam-induced Contactless Manipulation of Interlayer Twist in van der Waals Heterostructures
二次元ファンデルワールス（vdW）ヘテロ構造における層間の相対的配向を動的に制御する技術は、再構成可能なナノスケールデバイスの実現に向けた重要な技術的マイルストーンである。現在用いられている駆動方式は、機械的接触や複雑な構造設計、あるいは過酷な動作条件に依存する場合が多く、これらが適用範囲とスケーラビリティに制約をもたらしている。本研究では、電子ビーム誘起電荷注入を基盤とした非接触静電駆動方式の概念実証に成功した。
Proper Theory of Magnon Orbital Angular Momentum
電荷を持たないボソンの軌道運動は、電子の場合とは異なり、磁気モーメントを生成しないため、直接的に磁場と相互作用することができない。本研究では、アーロンノフ・カッシャー効果と摂動理論を応用することで、有限温度環境下におけるマグノンの軌道角運動量（OAM）に関する適切な理論を構築した。電子系と類似した形式において、自己回転成分とトポロジカル寄与を明確に識別しており、これらはボソン特有の統計的性質を正しく反映したものである。
Systematic evolution of superconducting pairing strength and Seebeck coefficients in correlated infinite-layer LaSrNiO
ここでは、無限層 (La,Sr)NiO2 が、最適ドーピングで 47 T を超える面内磁場 (従来の BCS 超伝導体のパウリ限界の 2 倍以上) に耐える強結合超伝導を示すことを示します。
Direct observation of band structure modifications from monolayer WSe2 to Janus WSSe
本研究では、単層WSe₂からH₂プラズマ援用カルコゲン交換法によってヤヌス構造WSSeへと変換した同一試料に対して、微小集光角度分解光電子分光法（μ-ARPES）を適用することで、その電子バンド構造の進化過程を明らかにした。
ISZK研新作
Atomistic Machine Learning with Cartesian Natural Tensors
原子レベルの機械学習（ML）は、原子スケールにおける材料挙動を高精度かつ効率的に解析するための革新的な手法である。これまで、このようなモデルは直交座標系内で構築されてきた。これは幾何学的情報を活用するとともに、直感的な物理的表現を保持するためである。しかしながら、このアプローチには本質的な課題が存在する。主な原因は、任意の物理テンソルを体系的に対称性を保持した状態で表現するための統一的な枠組みが欠如している点にある。本研究では、これらの課題を解決するため、原子レベルMLのための汎用フレームワークとして「直交座標系自然テンソルネットワーク（CarNet）」を提案する。
A van der Waals material exhibiting room temperature broken inversion symmetry with ferroelectricity
ファンデルワールス型二次元インジウムセレン化物の最初の合成が1957年に報告されて以来、これまでに5種類の異なる多形体とそれに対応する多型が同定されている。本研究では、合成した大面積薄膜において走査透過電子顕微鏡（STEM）分析によって得られた、インジウムセレン化物の新規相について報告する。本相はβ p相と命名した。
Adsorption-induced surface magnetism
非磁性Cu(100)表面上のヘテロヘリセン分子からの吸着誘起磁性の出現を報告する。
Strain Effects on Electronic Properties of Cobalt-Based Coordination Nanosheets
第一原理計算を用いて、コバルト系ベンゼンヘキサチオール（CoBHT）配位ナノシートの電子特性に対する歪み効果を理論的に研究した。
A century of the Bose-Einstein condensation concept and half a century of the JINR experiments for observation of condensate in the superfluid 4He (He II)
この簡潔なレビュー論文は、量子物理学における二つの主要な出来事を記念するために執筆された。第一の出来事は、ボース・アインシュタイン凝縮の概念の誕生（1925年）であり、第二の出来事は、これが実在し、点以下の温度において超流動性と同時に液体4He中で観測されるという実験的証明が得られた事実（1975年）である。
Coherent matter wave emission from an atomtronic transistor
原子トロニクス分野において、三重井戸型ポテンシャル構造（ソース領域・ゲート領域・ドレイン領域で構成）を有する原子トロニクストランジスタは、電流増幅特性を示し、コヒーレントな物質波放射源として機能することが理論的に予測されている。本研究では、時間依存グロス・ピタエフスキー方程式によってモデル化されたこの原子トロニクストランジスタの動的挙動を詳細に解析する。
Experimental observation of frustration and large anomalous Nernst effect in metallo-molecular spin Kondo lattice interfaces
近藤スピン格子系におけるフラストレーションは、キラルな性質を示す可能性のあるスピン液体や、反強磁性基底状態にない場合にフェルミ液体的振る舞いから逸脱する奇妙な金属状態の出現を引き起こしている。バルク系からの逸脱が予測される二次元（2D）系においては、近年ファンデルワールス物質系において近藤スピン格子の出現が観測されている。超分子格子の金属分子界面も、単一イオン近藤効果とスピンサイト間のRuderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）結合の両方が走査トンネル分光法（STS）によって実証されている、代替的な2D近藤スピン格子系として提案されている。本研究では、金属分子界面における超高真空STS測定をさらに発展させ、超高スピン凍結温度（T_f）を示す準安定なフラストレーション反強磁性状態を報告する。この状態は、超高真空環境（10^(-10) mbar）において有機分子を堆積させた高度に配向制御されたPt(111)基板およびPt(111)/Co薄膜界面において、240 Kから300 Kの範囲で観測された。
Refined spin Hamiltonian on the Cairo pentagonal lattice of Bi2Fe4O9
従来型のスピン波励起と共存する複雑なスピンダイナミクスを示すことが報告されている磁性体Bi2Fe4O9において、磁気的Fe3+イオン（S = 5/2）は層間結合が弱まった歪んだ二次元カイロ型五角格子構造を形成しており、245 K以下では長距離非共線型反強磁性秩序が発現する。TN近傍におけるこの複雑なダイナミクスの研究とモデル化を可能にするため、本研究では10 Kにおいて全エネルギー範囲（0 < E < 90 meV）にわたる磁気励起を再検討した。その結果、2つの明確なエネルギーギャップが存在することが明らかとなり、これらはそれぞれ2つの非等価Feサイトに容易軸異方性と容易面異方性を導入することで説明可能であることが判明した。
Pronounced orbital-selective electron-electron correlation and electron-phonon coupling in V2Se2O
異なる軌道を占有する電子がそれぞれ異なる相互作用強度を経験する軌道選択的な多体効果は、相関多軌道材料において極めて重要な役割を果たす。しかし、これらの効果は通常複雑な形で発現するため、その微視的起源が不明瞭になる傾向がある。本研究では、角度分解光電子分光測定と理論計算を統合的に用いることで、ファンデルワールス材料V2Se2Oにおいて、電子間相関と電子-フォノン結合の双方において顕著な軌道選択性が存在することを明らかにした。
Integrable Floquet Time Crystals in One Dimension
スピン チェーンを使用して取得できる、周期的に駆動される 1 次元の二次格子ハミルトニアンのファミリーで離散時間結晶 (DTC) 位相の実現を示します。
Controlling an altermagnetic spin density wave in the kagome magnet CsCr3Sb5
電荷秩序とスピン秩序の相互作用は、相関電子物理学の核心をなす現象であり、従来とは異なる量子相の出現において極めて重要な役割を果たす。カゴメ磁性体は、その幾何学的にフラストレーションを受けた格子構造により、これらの現象を研究する上で特に有望な系を提供する。しかしながら、スピン秩序と電荷秩序を微視的に解明し、それらを制御する手法を確立することは依然として基本的な課題である。本研究では、カゴメ磁性体CsCr₃Sb₅において、電荷密度波秩序と絡み合った交代磁性スピン密度波秩序の磁場制御に成功したことを報告する。
Highly-Linear Proximity-Based Bi-SQUID Operating above 4 K
我々は、3 つの超伝導体 - 常伝導金属 - 超伝導体 (S-N-S) 接合を組み込んだ二重ループ (Bi-SQUID) アーキテクチャに基づく、高度に線形な超伝導量子干渉素子 (SQUID) 増幅器を実証します。
Uncovering origins of heterogeneous superconductivity in La3Ni2O7 using quantum sensors
ニッケル酸系超伝導体のファミリーは、高温銅酸化物超伝導体の類似系として長年研究対象となってきた[1, 2, 3, 4, 5, 6]。しかしながら、特定の化学量論組成を持つニッケル酸系化合物が高圧下において従来考えられていた以上に高温で超伝導を示すという最近の発見は、研究者たちに衝撃を与えた[7, 8, 9, 10, 11, 12, 13]。この超伝導状態を支配するメカニズムについては、実験的に未だ解明されていない。高圧環境下での実験に伴う技術的困難に加え、典型的な試料では異常に微弱な反磁性応答が観測されており、これは不均一な「フィラメント状」超伝導状態の存在を示唆していると考えられている[7, 14, 9, 15, 16, 17]。本研究では、ダイヤモンドアンビルセル内に埋め込んだ窒素空孔量子センサーを用いて、成長直後のLa3Ni2O7試料の局所的な反磁性応答をその場観察するため、広視野・高圧条件下での光学検出磁気共鳴分光法を実施した。
Sliding multiferroicity in hexagonal stacked CrI3
エネルギー効率に優れた磁気電気結合を有する二次元（2D）極限における新規マルチフェロイック材料の開発は、未踏の秩序状態間の相互作用に関する物理現象の解明に寄与するとともに、チップ内高性能コンピューティング応用の進展を促す可能性がある。本研究では、積層秩序制御技術を応用し、極性六方積層構造（H-積層構造）を有するCrI3を基盤とする新たなタイプの2Dマルチフェロイック材料、すなわち「スライディング・マルチフェロイック材料」の創製に成功した。
Ultrafast dynamics of coherent exciton-polaritons in van der Waals semiconductor metasurfaces
コヒーレントな光と物質の相互作用を実現することは、次世代量子技術の開発において極めて重要な課題である。しかしながら、常温環境下においてこの状態を実現することは依然として困難であり、光励起系における急速な位相緩和がその主な要因となっている。近年、連続体準束縛状態に基づく光メタサーフェスが、平坦なサブ波長厚デバイスにおいて強い光と物質の結合状態を実現する強力なプラットフォームとして注目を集めている。本研究では、自己ハイブリッド化構造を有するWS薄膜メタサーフェスにおける超高速励起子ポラリトンダイナミクスを詳細に調査した。ハイパースペクトル運動量分解イメージング法を用いることで、高度に異方性を示す励起子ポラリトンの分散関係を再構成し、直交する対称軸方向において有効質量が正から負へと変化する現象を明らかにした。
Dissipation properties of anomalous Hall effect: intrinsic vs. extrinsic magnetic materials
横型負荷回路に接続されたホール素子において、異常ホール電流注入と異方性電流注入（平面型ホール効果による）の比較研究を行った。ホール電流は、Mn5Si3反強磁性体、Co75Gd25フェリ磁性体、およびNi80Fe20強磁性体という3種類の異なる磁気特性を有するホールバーから負荷回路へ注入した。電流値、電圧、および電力を、負荷抵抗とホール角の関数として測定した。その結果、3種類の材料すべてにおいて、電力損失は負荷抵抗とホール角の関数として、ホール角の主要項において同一の法則に従うことが明らかとなった。
交代磁性ホールバーにおける異常ホール効果は、本質的なトポロジカル構造（すなわち逆空間でのベリー位相の存在に起因する）によるものであるため、これらの観測結果は、異常ホール効果の散逸特性が、その根本的な機構そのものではなく、エッジ部に蓄積した電荷の注入（電気的遮蔽効果を含む）によって支配されていることを示唆している。
面白そう
Using Landau quantization to probe disorder in semiconductor heterostructures
半導体ヘテロ構造における散乱機構の解明は、不規則性の要因を低減し、大規模スピン量子ビットアレイの高収率と均一性を確保する上で極めて重要である。母体となる二次元電子ガスあるいは正孔ガスの不規則性は、一般に金属-絶縁体転移に伴う臨界的なパーコレーション駆動密度によって評価されている。しかしながら、パーコレーション理論に基づく臨界密度の信頼性の高い推定は、キャリア密度が極めて低い領域において導電率を高精度で測定する必要があるため、実験的に困難を伴う。本研究では、先行研究で示された経験則に基づき、実験的に測定可能なパーコレーション密度と量子ホールプラトー幅との相関関係を明らかにするとともに、半導体ヘテロ構造の不規則性を特徴付ける新たな手法を提案する。
Magnetocaloric effect for the altermagnetic candidate MnTe
我々は、MnTe 交代磁性体の単結晶について、自発スピン分極状態、すなわち MnTe のネール温度よりはるかに低い状態への遷移における磁気熱量効果を実験的に調査します。
Kolmogorov-Arnold Networks in Thermoelectric Materials Design
高性能熱電材料の発見には、精度が高くかつ物理的解釈が可能なモデルが不可欠である。従来の機械学習手法は物性予測においては有効であるものの、ブラックボックス的な性質が強く、物理的な知見を限定的にしか提供できないという課題がある。本研究では、熱電特性（特にゼーベック係数とバンドギャップ）の予測を目的として、コルモゴロフ-アーノルドネットワーク（KANs）を提案する。
Classification of electromagnetic responses by quantum geometry
電場下における量子材料中のブロッホ電子の非線形電荷電流j_a = σ_a ⋅ b ⋅ c ⋅ E_b ⋅ E_cは、ベリー曲率双極子によって誘起される外因性非線形ホール効果と量子計量双極子によって誘起される内因性非線形ホール効果によって典型的に示されるように、量子幾何学によって適切に特徴付けることができる。しかしながら、電磁場によって駆動されるブロッホ電子の双線形電荷電流j_a = σ_a ⋅ b , c ⋅ E_b ⋅ B_c（通常のホール効果（OHE）、磁気非線形ホール効果（MNHE）、および平面型ホール効果（PHE）を含む）に対する統一的な量子幾何学的記述は未だ確立されていない。本研究では、適用磁場による軌道最小結合とスピンゼーマン結合がそれぞれ寄与するこの双線形伝導度が、従来の量子幾何学および近年提案されたゼーマン量子幾何学によって分類可能であることを示す。ここで、基本応答方程式から導かれる対称性制約がこれらの幾何学的記述に組み込まれている。
Four Moiré materials at One Magic Angle in Helical Quadrilayer Graphene
本研究では、相関性トポロジカル物質の研究において汎用性が高く実験的にアクセス可能なプラットフォームとして、同一の微小角度でねじれた4層グラフェンシート構造である螺旋ねじれ四層グラフェン（HTQG）を提案する。HTQGは、隣接するグラフェン層間の干渉によって形成される3つのモアレ格子から構成されており、これらの格子は互いに相対的にねじれた構造を有している。
コメント
コメントを投稿