物質は無数の電子と原子からできています。これらの粒子の量子力学的な性質と無限の自由度により、予想を超えた“新たな物理法則・物理現象”が発現します（創発現象）。電気抵抗が消失する超伝導はその一例です。続々と発見される金属電子の創発現象を、量子力学と統計力学に基づいて解明する研究に、私たちは取り組んでいます。
   金属電子論は21世紀以降に革命的な発展を遂げています。 鉄系超伝導体の発見（2008年）を契機に、軌道揺らぎがクーパー対を媒介する新規な超伝導機構が確立し、 量子液晶と呼ばれる自己組織化を伴う量子相転移が見出されました。 またグラフェン中で実現する線形分散を有するDirac電子が、 有機導体（2004年）をはじめ様々な金属でも発見され、量子幾何（トポロジー）の研究が勃興しました。 Sc研ではこれらの分野の端緒を開く重要な研究を行い、理論研究を先導してきました。 2020年以降は、幾何学的フラストレーションを有するカゴメ格子金属など、 様々な系に研究の幅を広げ、新規な量子状態（例えばループ電流相や量子液晶、交替磁性(altermagnetism)など）を理論的に解き明かし、 プレスリリース（１,２,３,４,５,６,７,８）を行っています。 研究の詳細はこちらの資料や、以下の項目をご覧ください。

超伝導
量子液晶
カゴメ金属
ディラック電子
場の理論
輸送現象

News & Information

2025年4月 学術変革領域研究(A)「相関設計で挑む量子創発」始動

物質は無数の電子と原子からできており、これらが持つ量子力学的な性質と無限の自由度によって、超伝導や相転移などの面白い現象が起こります。これら「量子創発」を深く研究するための5年間のプロジェクトが始まりました。我々は計画班A02（代表：田財里奈（京大基研））に参画し、金属における豊かな量子創発を解き明かします。

（インタビュー）2025年10月9日

Sc研の金属電子の量子相転移の研究に関して、英語のインタビュー記事が"Through the looking grass"に掲載されました。是非ご覧ください。
--- A Strange Quantum Metal: Kagome metals twist quantum rules to turn gentle magnetic nudges into powerful electrical transformations. ---

（学会）2025年9月15日~9月19日

広島大学で開催された第80回日本物理学会、およびその前日に開催された高温超伝導フィーラム第14回会合に出席しました。カゴメ格子系の幾何学的フラストレーションと電子相関がもたらす多様な秩序と異常な輸送特性、Ni酸化物系の電荷秩序や超伝導など、様々な成果報告を行いました。

（論文）2025年9月25日

山川講師、紺谷教授の共著論文が Proc. Natl. Acad. Sci. USA 誌から出版されました。カゴメ格子金属で観測された、電流が一方向のみ流れやすい整流効果を有する量子相を解明する新原理を発見しました。この系で発現するループ電流相をスイッチング磁場により“反転”させることで、整流効果の極性が反転することを見出しました。京大基研の田財助教、東大工の森本准教授、大変ありがとうございました。（プレスリリースを行いました。また、日刊工業新聞に掲載されました。）

（論文）2025年8月25日

山川講師、紺谷教授の共著論文が Proc. Natl. Acad. Sci. USA 誌から出版されました。カゴメ格子金属で観測された、電流が一方向のみ流れやすい整流効果を有する量子相を解明する新原理を発見しました。この系で発現するループ電流相をスイッチング磁場により“反転”させることで、整流効果の極性が反転することを見出しました。京大基研の田財助教、東大工の森本准教授、大変ありがとうございました。（プレスリリースを行いました。また、日刊工業新聞に掲載されました。）

（学会）2025年8月7日~8月13日

紺谷教授、大成准教授、井上さん（D3）、Huangさん（D2）がスペインのビルバオで開催された30th International Conference on Low Temperature Physics (LT30) に出席しました。LTは物性物理で最も大きな国際会議の一つです。井上さんはNi酸化物高温超伝導における電荷密度波と超伝導発現機構の理論について口頭発表を行いました（ギャラリー）

（論文）2025年7月18日

山川講師、紺谷教授の共著論文が Commun. Phys. 誌から出版されました。カゴメ格子金属AV3Sb5 (A=Cs,Rb,K) の 2×2 の CDW 秩序パターンが Star-of-David か Tri-Hexagonal かの違いが、超伝導状態に顕著な違いをもたらしていることを、実験と理論の両面から明らかにしました。芝内研（東大新領域）の皆様大変お世話になりました。

（論文）2025年6月18日

山川講師の共著論文が App. Phys. Lett. 誌から出版されました。ReSTe の高熱電特性に関する報告です。岡本研（東大物性研）及び産総研の皆様、大変ありがとうございました。

（解説）2025年4月15日

山川講師の解説記事（共著）が、固体物理から出版されました。東大物性研の岡本教授との共同研究で見出された、新しい超伝導ファミリーSc6MTe2に関する記事です。様々な遷移金属Mに対して超伝導が発現し、新しいd電子超伝導ファミリーを形成しています。

（論文）2025年3月24日

Huangさん(D2)、山川講師、紺谷教授の論文が、Phys. Rev. B 誌から出版されました。新しいカゴメ格子超伝導体CsTi3Bi5のネマティック秩序の起源として、反転対称性を破る奇パリティのボンド秩序を提唱しました。

（論文）2025年2月25日

中沢さん(D1)、山川講師、大成准教授、紺谷教授の論文が、Phys. Rev. B 誌から出版されました。カゴメ格子金属CsV3Sb5で注目を集めるループ電流秩序下の電子状態が、希薄な不純物に非常に敏感であることを明らかにしました。

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