International MegaGauss Science Laboratory, the Institute for Solid State Physics

(R7) The 5th High Magnetic Field Collaboratory Online Seminar

三次元ベクトル強磁場とFIB微細加工を用いた物性研究
Date : 2025/8/22 11:00 - 12:00
Place : Online(Zoom)
Lecturer : Motoki Kimata, Deputy Director of Research
Affiliation : Japan Atomic Energy Agency
Organizer : The High Magnetic Field Collaboratory
Committee Chair : Shojiro Kimura (Tohoku University)
e-mail : shojiro.kimura.b5@tohoku.ac.jp

磁場の角度を精密に制御することは、磁性体や超伝導体における異方的応答の解明に極めて重要です。私たちはこれまで、東北大学金属材料研究所における定常強磁場に二軸回転機構を組み込み、20テスラを超える強磁場を任意の方向に印加できる「三次元ベクトル強磁場」環境を構築してきました。この装置を活用し、さまざまな量子物質の研究を展開しています。


本セミナーでは、その応用例として、スピン三重項超伝導体 UTe2における角度依存磁気抵抗振動(AMRO)測定の結果を紹介します。AMRO は、擬二次元伝導体において面間方向の電気抵抗が磁場の角度に対して周期的に変化する現象であり、これを結晶の全方位で測定することで、フェルミ面の詳細な形状を明らかにできます。UTe2の実験では、こうした手法を用いて、擬二次元的なフェルミ面の構造を精密に決定することに成功しました。


さらに時間が許せば、FIB(Focused Ion Beam)による微細加工技術を活用し、単結晶微細デバイスで測定した非相反磁気抵抗の角度依存性からフェルミ面のスピン偏極状態(スピンテクスチャ)を明らかにした研究や、25T-CSM用の希釈冷凍機の導入状況など、最新の技術的取り組みについてもご紹介します。