51探花

【発表のポイント】

• 真空成膜技术を駆使して、天然に存在しないハニカム(蜂の巣)格子イリジウム酸化物の人工超格子を合成することに成功
• 量子スピン液体と呼ばれる特殊な磁気状态実现への新たなアプローチ
• 薄膜?界面の自由度を活用した磁気特性の理解や制御技术の开発に贡献し、将来的な量子状态制御素子への応用展开も期待

【概要】

量子コンピュータなどの量子状态制御への応用可能性から、量子スピン液体（※1）が注目されています。イリジウムイオンがハニカム格子（蜂の巣）上に并んだ化合物は、この量子スピン液体をもたらす物质として素子への展开が期待されています。

东北大学金属材料研究所の藤原宏平准教授、叁浦径大学院生（研究当时）、塚﨑敦教授、东京大学大学院工学系研究科の柴田直哉教授らの共同研究グループは、イリジウムイオンがハニカム格子（図1、B = Ir）上に配列した新規酸化物Mn-Ir-Oの人工超格子を合成することに成功しました。本研究の意義は、1. 真空成膜条件下でも安定な結晶構造を保つイルメナイト型酸化物に着目してIrO₆ハニカム格子の薄膜合成に成功したこと、さらに、2. 人工超格子（※2）技術を用いることによって、真空成膜手法が新物質合成技術として有用であることを示したことにあります。

この成果は、量子スピン液体の物质开発に新たなアプローチを提供するだけでなく、薄膜试料を用いた机能素子の开発にも役立つものと期待されます。

本研究成果は、2020年8月12日（英国時間）に、英国科学誌「Communications Materials」オンライン版に掲載されました。

図1.　ハニカム（蜂の巣）叠翱₆格子

【用语解説】

※1　量子スピン液体
スピン间の相互作用が强い系では、一般に、低温で秩序状态が形成される。隣接するスピンが同じ向きに整列する强磁性や、反対向きに整列する反强磁性などが知られる。これらは、スピンの自由度（运动）が冻结した状态に対応しており、原子?分子の运动が生み出す物质の叁态になぞらえると、スピン版の固体に相当する。
それに対して强い量子揺らぎにより极低温までスピンの长距离秩序が抑制された状态が量子スピン液体。スピン版の液体に相当する（物质そのものは固体）。キタエフ模型は、絶対零度で原理的に秩序化しない构造の理论提案。

※2　人工超格子
原子?分子を任意の厚みで繰り返し积み重ねることによって作製される人工物质。代表的な例として、半导体の超格子が知られ、レーザーなどに利用されている。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究内容に関して）
东北大学金属材料研究所　低温物理学研究部门
准教授　藤原　宏平
罢贰尝：022-215-2088
贰尘补颈濒：办蹿耻箩颈飞补谤补*颈尘谤.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）
教授　塚﨑　敦
罢贰尝：022-215-2085　
贰尘补颈濒：迟蝉耻办补锄补办颈*颈尘谤.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）

（报道に関して）
东北大学金属材料研究所　情报企画室広报班
罢贰尝：022-215-2144
贵础齿：022-215-2482
贰尘补颈濒：辫谤辞-补诲尘*颈尘谤.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）