芝内研究室に興味のある学生の方へ

当研究室は2014年2月16日付で芝内教授が東京大学大学院 新領域創成科学研究科 物質系専攻に着任してできた比較的新しい研究室です。

非従来型超伝導や新奇な相転移現象など、物質中の電子が示す強い相互作用と量子効果により現れる新しい量子凝縮相の物理学的な研究を行っています。 ホームページのアドレスのqpmは、芝内研究室で研究を行っている物質中に現れる様々な量子相"Quantum Phases of Matter"の頭文字をとったものです。今後ホームページのコンテンツを徐々に整備していきたいと思います。

非従来型超伝導

超伝導の標準理論であるBCS理論では説明ができない超伝導体の機構解明を目指しています。

量子臨界現象

圧力や組成等のコントロールパラメータで秩序相を抑制した際に出現する量子臨界現象の研究を行っています。

電子ネマティック相

電子系が自発的に回転対称性を破る電子ネマティック状態の起源や、高温超伝導との関連性を研究しています。

News & Topics

Publication,発表リストは随時更新しています。

最近の研究ハイライト

[2021年3月17日] 完全二次元カゴメ格子をもつ配位高分子で実現する新奇な超伝導状態を発見

完全な二次元カゴメ格子をもつ配位高分子において、種々の超伝導特性を測定することで、新奇な超伝導状態が実現していることを明らかにしました。この結果は、当時大学院生であった竹中さん(現NTT物性科学基礎研究所)や現在博士課程に在籍中の石原さんが中心になって行った成果であり、東大物性研究所、東北大学、中国科学院との共同研究であり、Science Advances誌に掲載されました。 詳しくはニュースリリースをご覧ください。

[2021年1月15日] 量子液晶と関係した新しい超伝導状態を発見

鉄系超伝導体のセレン化鉄において、元素(テルル)置換量を系統的に変化させて圧力実験を行った結果、この物質では量子液晶状態と密接に関係した超伝導が現れることを発見しました。この結果は、現在博士課程に在籍中の向笠さんが物性研究所の上床研究室のキュービックアンビルセルを用いて行った実験による成果で、高エネルギー加速器研究機構との共同研究です。Nature Communications誌に掲載されました。 詳しくはニュースリリースをご覧ください。

[2019年7月2日] 近藤絶縁体YbB12において電荷を持たない中性フェルミオンを観測

近藤絶縁体であるYbB12において、電荷を持たない中性フェルミオンの存在を明らかにしました。YbB12は電気を流さない絶縁体であるにも関わらず、金属状態と似た熱伝導率と比熱を示すことが分かりました。 本研究成果は京都大学、茨城大学、米国ミシガン大学、米国ロスアラモス国立研究所との研究成果で、博士課程の田中さんと、水上助教が寄与を果たし、Nature Physics誌に掲載されました。 詳しくはニュースリリースをご覧ください。

[2018年7月12日] 蜂の巣格子を持つ磁性絶縁体α-RuCl3においてマヨラナ粒子の存在を検証

蜂の巣格子を持つ磁性絶縁体であるα-RuCl3において、マヨラナ粒子の存在を示しました。粒子と反粒子が同一である「マヨラナ粒子」は近年様々な系において探索されております。 本研究においては、キタエフ模型と呼ばれる量子スピン模型の候補物質であるα-RuCl3において、磁場中で熱ホール電導度が量子化されることを観測することで、マヨラナ粒子の存在を示しました。 本研究は、京都大学、東京工業大学との共同研究で、Nature誌に掲載されました。 本研究には、水上助教と大学院生の田中さんが寄与を果たしました。詳しくはニュースリリースをご覧ください。

[2018年7月13日] ファンデルワールス型超伝導体NaSn2As2の超伝導対称性を決定

2017年に新たに発見されたNaSn2As2という超伝導体において低エネルギーの準粒子励起に敏感な測定である磁場侵入長測定を40 mKの極低温まで行った結果、超伝導ギャップ構造にノードを持たないフルギャップ超伝導であることを明らかにしました。 この結果は大学院生の石原さんが中心となって行った実験による成果で、首都大学東京、大阪大学、仏エコール・ポリテクニークとの共同研究です。 本成果はPhys. Rev. B誌に掲載されました。

[2017年10月26日] 物理的圧力と化学的圧力の組み合わせによる新しい高温超伝導相の発見

鉄系超伝導体のセレン化鉄において、物理的圧力と化学的圧力の組み合わせにより、新しい高温超伝導相を発見しました。 この結果は大学院生の松浦さんらが物性研の上床研究室のキュービックアンビルセルを用いて行った実験による成果で、量子科学技術研究開発機構、日本原子力研究開発機構、京都大学等との共同研究です。 Nature Communications誌に掲載されました。詳しくはニュースリリースをご覧ください。

11月17日付の科学新聞2面に紹介記事が掲載されました。

[2017年8月15日] レアアース化合物における新奇な超伝導機構の解明

レアアース超伝導体CeCu2Si2において、超伝導秩序パラメータに符号変化がないことを明らかにし、磁気揺らぎ以外の新しい超伝導機構の存在を明らかにしました。 この結果は大学院生の竹中さんによる成果で、京都大学、英ブリストル大学、仏エコール・ポリテクニーク、独マックスプランク研究所との共同研究です。 Physical Review Letters誌に掲載され、Editors' Suggestionに選出されました。詳しくはニュースリリースをご覧ください。

[2017年6月23日] 38年を経て明らかになった非従来型超伝導の「先駆け」物質の電子状態

重い電子系超伝導体CeCu2Si2の超伝導対称性が長年信じられてきたd波ではなくs波であることを明らかにしました。 この結果は京都大学、物性研究所、英ブリストル大学、仏エコール・ポリテクニーク、独マックスプランク研究所との共同研究で、竹中さんが大きな寄与を果たし、Science Advances誌に掲載されました。 詳しくはニュースリリースをご覧ください。

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