「フラストレーション」とは、いろいろな最適化の条件がお互いに競合し、系がそれらを同時に満たす事が出来ない状況を指します。三角形をベースとした結晶構造を持つ磁性体では、この「フラストレーション」により磁気秩序が抑制されます。そのため、フラストレーションを内包する物質は、大きな揺らぎの効果が発現したり、大きな外場応答や新しいタイプの磁気状態が実現されます。近年は電気伝導現象においても新しい物性が多く見つかっており,未知の物性を探索する研究が行われています。特に三角形をベースとした結晶構造を持つ強相関電子系物質に創出す「フラストレーション」や「新しい電気伝導現象」に着目し研究を進めています。また,熱電変換などの交差相関物性や新しい超伝導体を創出する研究を行っています。

幾何学的フラストレーション


三角形に配置したスピンは隣り合うスピンを互いに逆向きには出来ません。上の図では2つのスピンは逆向きに配列していますが、もう一つはどのようにしても不可能です。これがフラストレーションしている状況に対応します。

1次元鎖三角格子系イリジウム酸化物Ca5Ir3O12の105Kの"隠れた相転移"における超格子反射の観測


5d遷移金属イリジウム酸化物Ca5Ir3O12の105K相転移は非磁性の2次相転移であり,分島(北大院理)らにより2003年に発見されたが,その起源が未解明であった。我々のグループでは2016年から105K相転移の機構解明に取り組み,大型放射光施設SPring-8での非弾性X線散乱実験を通じて相転移に伴う微弱な超格子反射を見いだすことに初めて成功した。観測された超格子反射の特徴的な散乱ベクトル依存性は秩序変数が点群31mの既約表現A_2の場合にのみ説明される。理論的考察から105 Kでの相転移の秩序変数はA_2に属する電気トロイダル多極子であることが示された。
H. Hanate, et al. J. Phys. Soc. Jpn. 90, 063702 (2021))
上記画像はJPS Hot Topicsから転載使用(使用許可済)

パイロクロア型イリジウム酸化物Ln2Ir2O7の電子相図


電子相関と強いスピン軌道相互作用が競合するパイロクロア型イリジウム酸化物が温度変化による金属絶縁体転移を示すことを発見し,希土類金属のイオン半径をパラメータとして電子物性が系統的に変化することを明らかにした(日本物理学会第21回(2016年)論文賞受賞論文:J. Phys. Soc. Jpn. 80, 0947041 (2011).)。

最近のできごとNEWS

2021.10.25 執筆していたスピンアイスの教科書"Spin Ice"(ISBN 978-3-030-70858-0)がSpringerから出版されました。全16章から松平は第4章Dynamics(単著)と第14章Anomalous Transport Properties of Pyrochlore Iridates(中辻さん(東大)と共著)を執筆しました。大変光栄なことに,この本で2つの章を執筆しているのは松平だけです。執筆開始してから出版まで少し時間がかかりました。無事に出版に至り,大変嬉しく思っているところです。編集の宇田川さん(学習院大)とL. Jaubertさん(ボルドー大(フランス))は出版に至るまで大変なご苦労がありました。この場を借りてあらためてお礼申し上げます。

2021.10.08 グローバルエンジニア養成コースの研究室体験で3年生3名(杉原さん,地方君,松尾君)が配属されました。
2021.09.27-10.01 国際会議International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2020/21)にD1の花手君,松平が参加し,花手君が『Inelastic X-ray Scattering Study of the Hidden Order at 105 K in Ca5Ir3O12』と題したポスター発表を行い「Poster Awards (Prize of Best Poster Presentation)」を受賞しました。本学HPのTOPICSにも掲載されました。

2021.09.20-23 日本物理学会2021年秋季大会(オンライン)に松平が参加しました。また,D1花手が参加し口頭発表を行いました。
2021.09.14-09.17 日本金属学会2021年秋季(第169回)講演大会(オンライン)に河野助教が参加し,口頭発表を行いました。
2021.09.13-09.15 第52回電気電子絶縁材料システムシンポジウム(オンライン)に河野助教が参加し,講演を行いました。
2021.07.09 JPS Hot Topicsにて研究成果が紹介されました。
Uncovering the Superlattice Structure of Calcium Iridium Oxide at Phase Transition
2021.05.26  D1の花手君が第1著者の論文"First Observation of Superlattice Reflections in the Non-magnetic Order at 105 K of Spin-Orbit Coupled Iridium Oxide Ca5Ir3O12"が2021年6月の'JPSJ Papers of Editors' Choice'に選ばれました。本学HPのTOPICSにも掲載されました。

2021.04.01 卒研生3名(今君,八坂君,湧本君),修士3名(井上君,林田さん,水野君),博士1名(花手君)が配属されました。


2021.03.25 修士の岸上君,花手君,学部生の石井君,後藤君,松本君,水野君,三宅君が卒業しました。
2021.03.12-15 日本物理学会第76回年次大会(オンライン)に松平,M2花手が参加し,口頭発表を行いました。
2021.03.11 電気学会(オンライン)に河野助教が参加しました。また,B4後藤が参加し「機械学習を用いた無機高熱伝導絶縁材料の探索」で口頭発表を行いました。
2021.1.26 国際ワークショップwaiting for the conference on Highly Frustrated Magnetism (wHFM21)(オンライン)にM2花手が参加し,ポスターフラッシュトーク&ポスター発表を行いました。
2020.12.18 SAES2020(オンライン)にM2花手が参加し口頭発表を行いました。
2020.12.10 国際会議Joint European Magnetic Symposia (JEMS2020)(オンライン)にM2花手が参加しポスター発表を行いました。
2020.12.5 第126回日本物理学会九州支部例会(オンライン)にM1小川が参加し,口頭発表を行いました。
2020.11.15-19 M2花手がSPring-8で実験してきました。
2020.10.12 グローバルエンジニア養成コースの研究室体験で3年生2名(林田さん,湧本君)が配属されました。
2020.09.28-30 第17回日本熱電学会学術講演会(オンライン)に河野助教が参加し,発表を行いました。
2020.09.8-11 日本物理学会2020年秋季大会(オンライン)に松平が参加しました。また,M2花手が参加し口頭発表を行いました。
2020.07.2-6 松平,河野,M2花手がSPring-8で実験してきました。
2020.04.01 卒研生5名(石井君,後藤君,松本君,水野君,三宅君),修士2名(小川君,福原君)が配属されました。
2020.04.01 河野 翔也 助教が着任しました。九工大生命体工学研究科 飯久保研究室の出身です。


2020.03.25 修士の野村君,学部生の太田君,小川君,河野君,西川さん,福原君が卒業しました。
2020.01.17-20 松平,M1花手が東京大学物性研究所(共同利用:廣井研)で実験してきました。
2020.01.6-8 神戸大学で行われた新学術領域J-Physics令和元年度領域全体会議に松平が参加し,口頭発表をしました。また,M1花手,M1岸上がポスター発表を行いました。
2019.12.19 研究室忘年会を"旬工房 くら"で行いました。
2019.10.23 進路内定記念で研究室飲み会を"焼鳥酒膳 鸞"で行いました。2次会は"ボルベール"に行きました。
2019.09.23-28 岡山コンベンションセンターで行われた国際会議Internatinal Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2019)に松平が参加しました。M2野村,M1花手がポスター発表を行いました。facebookにて会議の写真が公開されてます。
2019.09.18-21 神戸大学で行われた国際会議J-Physics2019 Internatinal Conference に松平が参加しました。また,M1花手がポスター発表を行いました。
2019.09.10-13 日本物理学会(岐阜大)に松平が参加しました。また,M1花手が参加し口頭発表を行いました。
2019.08.26-30 ウプサラ(スウェーデン)で行われた国際会議Joint European Magnetic Symposia (JEMS2019)に,松平,M1花手が参加しポスター発表を行いました。
2019.08.02-03 オープンキャンパスにて"オモシロ電気電子材料〜電気抵抗ゼロ&環境発電を体験しよう "で公開実験を行いました。
2019.07.26-30 松平,M1花手,M1岸上がSPring-8で実験してきました。
2019.06.07-08 第二回Kyutech物性ワークショップ 新学術領域J-Physics:J-Physics地域研究会-北九州を開催しました。松平が口頭発表,M1花手がポスター発表を行いました。

2019.05.29-31 東大で行われた国際会議International Conference on Frontiers of Correlated Electron Sciences (FCES2019)に松平が参加しました。M1花手が参加しポスター発表を行いました。
2019.04.18 新入生歓迎会を"炉端と串焼 炭衛門"で行いました。2次会は"ボルベール"に行きました。
2019.04.02 卒研生5名(太田君,小川君,河野君,西川さん,福原君),修士2名(岸上君,花手君)が配属されました。


2019.03.25 修士の谷口君,羽根田君,原田君,学部生の久保君,岸上君,高橋君,花手君が卒業しました。送別会をスペインバル"ボルベール"で行いました。
2019.03.14-17 日本物理学会(九州大)に松平が参加しました。また,B4花手が参加し口頭発表を行いました。
2019.03.07 松平が平成30年度教育職員評価にて,研究領域でSS評価となり表彰されました。

2019.01.10-12 松平がInternational Workshop on Topological Quantum Materials (The 1st NCKU-RIKEN Jopint Workshop) (国立成功大学(台南),台湾)にて,招待講演「Novel Transport and Magnetic  Properties of Geometrically Frustrated Iridate Ca5Ir3O12」を行いました。
2018.12.20 研究室忘年会を"Cherry's"で行いました。2次会は"アイリッシュパブ・ブーティーズ"に行きました。
2018.12.18 松平が第28回日本MRS年次大会(北九州国際会議場)のシンポジウム「特異なスピン構造から創発する物質の新しい性質と機能性」"にて,招待講演「幾何学的フラストレート系イリジウム酸化物の磁性と輸送特性」を行いました。また,M1野村が参加し発表を行いました。
2018.11.20-25 松平,M2羽根田,B4花手がSPring-8で実験してきました。
2018.09.13 研究室全員の進路内定のお祝いで研究室飲み会を"Mirabeau"で行いました。
2018.09.09-12 日本物理学会(同志社大)に松平が参加しました。
2018.09.03-07 国際会議JEMS2018(Mainz, Germany)に松平,M2谷口,M2羽根田が参加し発表を行いました。
2018.08.24-28 松平,M2谷口,M1野村が東京大学物性研究所(共同利用:廣井研)で実験してきました。
2018.08.06 松平が新学術領域研究J-PhysicsのB01 D01トピカルミーティング"ものづくりシリーズ第3回「物質探索最前線」"(首都大学東京南大沢キャンパス)にて,招待講演「幾何学的フラストレート系イリジウム酸化物Ca5Ir3O12の磁性と電気伝導性」を行いました。

2018.08.03-04 オープンキャンパスにて"オモシロ電気電子材料〜電気抵抗ゼロ&環境発電を体験しよう "で公開実験を行いました。
2018.07.10 国際会議HFM2018(Davis, CA, USA)に松平が参加しました。
2018.06.01 教授に昇進しました。
2018.04.25 新入生歓迎会を"GYUBITTO"で行いました。
2018.04.02 科研費新学術領域研究(研究課題提案型)[新学術領域 J-Physics:多極子伝導系の物理(H27-31)]に研究課題「幾何学的フラストレート系イリジウム酸化物における新奇物性の研究」(H30-31)で採択されました。
2018.04.02 卒研生4名(岸上君,久保君,高橋君,花手君),修士1名(野村君)が配属されました。

2018.03.30 研究力強化支援事業による物性セミナー&応用物理学会特別講演会「超伝導と熱伝導」を開催しました。本プロジェクトでは楠瀬博明 教授 (明治大理工),只野央将 ICYS研究員(NIMS)をお招きして,楠瀬教授は"拡張多極子による多様な交差相関現象",只野 ICYS研究員は"フォノンと格子熱伝導率の第一原理計算"の講演をしました。また,プロジェクトメンバーの宮崎康次 教授が「有機-無機ハイブリッド材料の低熱伝導率」で講演をしました。

2018.03.23 修士の柴原君,学部生の池田君,日高君,野村君,吉田君が卒業しました。送別会を"アイリッシュパブ・ブーティーズ"で行いました。
2018.03.22-23 日本物理学会(東京理科大)に松平が参加しました。
2018.02.28 研究力強化支援事業による物性セミナーにて谷口博基 准教授 (名大院理)をお招きして"ユビキタス酸化物による新規機能性誘電体の設計と開発"の講演をして頂きました。
2018.02.13 オフィスグリコ始めました。
2017.12.19 研究室忘年会を"Mirabeau"で行いました。
2017.12.09 第123回日本物理学会九州支部例会(鹿児島大)にM2柴原 M1谷口M1羽根田が参加しました。
2017.11.16-20 松平,M2柴原,M1谷口が東京大学物性研究所(共同利用:廣井研)で実験してきました。
2017.09.21-24 日本物理学会(岩手大)に松平が参加しました。
2017.09.12 研究力強化支援事業による物性セミナーにて岡本佳比古 准教授 (名大院工)をお招きして"ディラック半金属と熱電変換材料"の講演をして頂きました。
2017.08.23 研究力強化支援事業による物性セミナーにて末國晃一郎 准教授 (九大院総合理工)をお招きして"環境調和型熱電硫化物の構造・電子・フォノン物性"の講演をして頂きました。
2017.08.04-05 オープンキャンパスにて"電気抵抗ゼロの世界 超伝導現象を体験しよう "で公開実験を行いました。
2017.07.31 松平がマレーシア科学大学(USM)にて"Metal-insulator Transition and Magnetic Properties of the Pyrochlore Iridates Ln2Ir2O7"の題目でセミナーを行いました。
2017.07.24 進路内定記念で研究室飲み会を"Beef Man小倉魚町店"で行いました。
2017.06.21 松平が代表者として申請していた学内の研究力強化支援事業に採択されました。研究課題「交差相関物性を利用した高効率環境発電材料による次世代自立型電源の開発」
2017.04.12 新入生歓迎会を"古夢"で行いました。2次会は"アイリッシュパブ・ブーティーズ"に行きました。
2017.04.01 卒研生4名(池田君,野村君,日高君,吉田君),修士3名(羽根田君,原田君,谷口君)が配属されました。

研究室でのできごとNEWS

2017.03.24 修士の安國君,学部生の岡さん,西崎君,羽根田君,原田君,谷口君が卒業しました。送別会を"IN THE BARK"で行いました。

2017.03.19 松平が日本物理学会第22回論文賞を受賞しました。2年連続受賞!

2017.03.17-20 日本物理学会(大阪大)に松平が参加しました。

2017.01.16-19 松平,M2安國,M1柴原が東京大学物性研究所(共同利用:廣井研,榊原研)で実験してきました。

2016.12.09 研究室忘年会を"GYUBITTO"で行いました。

2016.09.14 松平が日本物理学会で"パイロクロア酸化物Ln2Ir2O7における金属絶縁体転移"の題目で招待講演を行いました。

2016.09.13-16 日本物理学会(金沢大)に松平,M2安國,M1柴原が参加しました。

2016.09.06-10 国際会議HFM2016(台北)に松平,M2安國,M1柴原が参加しました。

2016.08.05-06 オープンキャンパスにて"電気抵抗ゼロの世界 超伝導現象を体験しよう "で公開実験をしました。

2016.08.02 進路内定記念で研究室飲み会を"焼鳥酒膳 鸞"で行いました。

2016.06.01 松平がイノベーション推進機構戦略的研究領域を兼務することになりました。

2016.04.12 新入生歓迎会を"とりのてつ"で行いました。

2016.04.01 卒研生5名(岡さん,西崎君,羽根田君,原田君,谷口君),修士1名(柴原君)が配属されました。

2016.04.01 研究室の引っ越しをしました。

2016.03.24 修士の前田君,山本さん,学部の柴原君,福岡君,末松君,濱田君が卒業しました。送別会を"IN THE BARK"で行いました。
2016.03.24 修士の前田君が電気学会九州支部長賞を受賞しました。
2016.03.20 松平が日本物理学会第21回論文賞を受賞しました。
2015.12.21 研究室忘年会を"旬工房くら"で行いました。
2015.11 修士の前田君が海外派遣プログラムでフランス国立科学研究センターネール研究所にて研究してきました。
2015.04.01 卒研生4名(柴原君,末松君,濱田君,福岡君),修士1名(安國君)が配属されました。
2015.04.01 松平が東京大学物性研究所の客員准教授を兼務することになりました。(~2016.03.31)

2012.07.01 松平研究室スタート

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