致遠理工科學術頭條分享：每周為你精選、總結近兩周日本院校、教授、研究室有關計算機、電子電氣、機械學等專業(yè)的精選新聞，帶你把握各院校研究室的前沿動態(tài)，幫助大家更好完成研究計劃書以及把握備考方向~由于關注方向有限，難免存在疏漏，歡迎留言補充～

本周院校：

·京都大學理學研究科

·京都大學大學院工學研究科

·東北大學金屬材料研究所

·九州大學放射性同位素綜合安全控制中心

·大阪大學大學院基礎工學研究科

·広島大學先進理工系

·筑波大學數(shù)理物質系

01

京都大學理學研究科

東北大學金屬材料研究所

九州大學放射性同位素綜合安全控制中心

具有自旋自由度的超導性實驗鑒定---自旋三重態(tài)超導多相的新現(xiàn)象

金城克樹 理學研究科博士課程學生（現(xiàn)：東北大學）、藤林裕己 同修士課程學生（研究當時）、松村拓輝 同修士課程學生、堀文哉 同博士課程學生、北川俊作 同助教、石田憲二 同教授的研究課題組、東北大學、九州大學、フランス原子力庁的共同研究，在世界上首次從微觀角度闡明了自旋三重態(tài)超導體中的超導自旋旋轉。

超導態(tài)被理解為一種稱為庫珀對的量子力學波態(tài)，其中兩個電子形成一對。 由于電子具有自旋和軌道自由度，庫珀對也具有自旋和軌道自由度，但迄今為止發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)超導體都處于不具有自旋和軌道自由度的狀態(tài)。

另一方面，考慮具有自旋或軌道自由度的超導態(tài)，超導多相可以預期在外部參數(shù)的微小變化下進入各種超導態(tài)，并進行了理論研究。然而，候選超導體的觀測實例非常少，并且由于超導轉變溫度較低，尋找超導多相衍生的現(xiàn)象極其困難。

該研究組利用核磁共振波譜（NMR）在復雜的極端環(huán)境下闡明了源于超導體UTe2純單晶中超導多相的特征超導自旋旋轉。這項研究的結果表明，UTe2是超導多相的理想研究階段，對此一直缺乏實驗方法，并且它表現(xiàn)出了意想不到的新穎的超導狀態(tài)。

該研究成果于2023年7月28日在線發(fā)表在國際學術期刊《Science Advances》上。

https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2023-08-01-0

02

大阪大學大學院基礎工學研究科

隱藏在無法解釋的超導性中的電子軌道漲落的觀測---利用核電極化闡明異常物質之謎

大阪大學大學院基礎工學研究科大學院生小內貴祥（現(xiàn)：東京理科大學先進工學部　助教）、椋田秀和準教授的研究課題組在用具有大核電極化（核四極矩）的元素（Sb：銻）部分取代的鐵基高溫超導中，通過核磁共振（NMR）實驗比較同位素Sb核的方法成功地清晰地提取了軌道漲落。

電子自旋漲落和軌道漲落哪一個在超導性的發(fā)展中起著重要作用？針對這一難題，能夠觀測到“波動”的測量方法非常少，多年來一直是個謎。 這項研究將是一種新的實驗方法，可以同時檢測同一樣品中兩者的波動，而不管晶型如何。

此次，研究組采用的實驗方法發(fā)現(xiàn)，能夠探測到此前難以實現(xiàn)的軌道漲落，有望在闡明超導機制之謎方面取得進展。此外，它有望應用于研究電子自旋、軌道和電荷自由度復雜交織的異常物質中出現(xiàn)的新物理現(xiàn)象。

這項研究結果發(fā)表在美國物理學會于2023年7月20日星期四出版的《物理評論B》上。

https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2023/20230804_2

03

京都大學理學研究科

広島大學先進理工系

鋸齒鏈結構磁性材料中電中性準粒子的發(fā)現(xiàn)

堀文哉 理學研究科博士課程學生、金城克樹 同博士課程學生（現(xiàn)：東北大學助教）、北川俊作 同助教、石田憲二 同教授、水谷宗一郎 広島大學修士課程學生（研究當時）、山本理香子 同博士課程學生（現(xiàn)：同博士研究員）、大曲雄大 同修士課程學生（研究當時）、鬼丸孝博 同教授的研究課題組已經成功闡明了鋱化合物 YbCuS2 的不通約反鐵磁相中電中性準粒子的存在。

近年來，在固體物理學中，普通磁性材料所不知道的有序態(tài)和準粒子的研究引起了人們的關注。 特別是，這種奇特的物理性質將出現(xiàn)在整個系統(tǒng)的自旋排列不唯一確定的挫敗現(xiàn)象中。?

該研究小組以稀土鐿原子（Yb）形成鋸齒狀鏈的磁性半導體YbCuS2為研究對象，研究了稀土鋸齒狀鏈的挫敗效應。核四極共振（NQR）和銅（Cu）核的比熱測量表明，YbCuS2表現(xiàn)出不相稱的反鐵磁有序性，其中有序相不像帶負電的電子那樣攜帶電力。該研究闡明了中性準粒子的存在。

由于本研究中獲得的結果無法用傳統(tǒng)的鋸齒鏈受挫磁體理論來解釋，因此表明了新理論的必要性，并表明 YbCuS2 是新型受挫磁體的一個有前途的平臺。

此外，由于本研究發(fā)現(xiàn)的中性準粒子具有與普通電子完全不同的性質，因此有望應用于下一代量子計算機和節(jié)能存儲設備等新設備中。

該研究成果于2023年7月22日在線發(fā)表在國際學術期刊《Communications Materials》上。

https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2023-07-28-0

04

京都大學大學院工學研究科

美國Lawrence Livermore 國立研究所

預測氫分子的旋轉溫度并有效引起等離子體復合

在核聚變發(fā)電中，將限制在磁場中的氫等離子體加熱至1億度，并利用離子相互碰撞并發(fā)生核聚變時釋放的能量。此時，為了防止器件的壁被從限制區(qū)域泄漏的等離子體損壞，將氣體注入到壁附近，并通過輻射和復合來冷卻等離子體。

人們認為，根據等離子體中氫分子的振動和旋轉溫度，復合更有可能發(fā)生，并且正在研究預測和控制振動和旋轉溫度的方法。

京都大學大學院工學研究科的米田奈生 博士課程學生（研究當時）、四竈泰一 準教授、蓮尾昌裕 教授、米國ローレンス?リバモア國立研究所 Filippo Scotti研究員的國際共同研究課題組使用日本和美國的三種核聚變實驗裝置，通過氫分子的光譜測量來評估旋轉溫度，闡明了可評估的貢獻 這一結果可以預測和控制等離子體中的旋轉溫度。

該成果于2023年7月27日10點（當?shù)貢r間）在線發(fā)表在奧地利-英國聯(lián)合出版的國際學術期刊《核聚變》上。

https://www.t.kyoto-u.ac.jp/ja/research/topics/20230728

05

京都大學理學研究科

筑波大學數(shù)理物質系

首次發(fā)現(xiàn)晶體內電子的集體運動使原子移動的等離激元誘發(fā)原子位移---對實現(xiàn)不可見光傳感器等新技術的期待

人眼看不見的紅外光具有廣泛的工業(yè)應用，例如熱成像和生物識別傳感器。

坂本雅典 化學研究所準教授、佐藤徹 福井謙一記念研究中心教授、大田航 同博士後期課程學生（研究當時）、羽田真毅 筑波大學準教授、上杉文彥物質?材料研究機構主幹工程的研究課題組發(fā)現(xiàn)了紅外光的照射導致電子的集體運動（局域表面等離子體共振，LSPR）發(fā)生在稱為納米晶體的極小晶體的表面，這導致硫化銅（CuS）納米晶體中的原子移動，發(fā)現(xiàn)它導致向同一方向協(xié)同運動的現(xiàn)象。

通過紅外照射下的電子衍射測量、時間分辨電子衍射測量以及理論計算來闡明該現(xiàn)象，局域表面等離子體共振的誘導產生協(xié)同的Jahn-Teller效應，從而形成亞穩(wěn)態(tài)結構。

進一步證明，這種原子位移在室溫下引起 CuS 納米晶體中電導的光開關。這項研究提出了利用等離子體技術操縱晶體結構的新概念，在透明可變電阻紅外傳感器等新技術中具有潛在的應用前景。

該研究成果于2023年7月31日在線發(fā)表在國際學術期刊《自然通訊》上。

https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2023-08-01

以上就是今天給大家整理翻譯的在7月20日-7月31日期間的日本理工研究相關新聞動態(tài)，希望可以幫助小伙伴們快速了解日本理工研究的最新動態(tài)，我們下期見！