研究領域名：異常量子物質の創製　－新しい物理を生む新物質－

1．研究領域名：

異常量子物質の創製　－新しい物理を生む新物質－

2．研究期間：

平成16年度～平成20年度

3．領域代表者：

秋光　純（青山学院大学・理工学部・教授）

4．領域代表者からの報告

（1）研究領域の目的及び意義

　本特定領域研究は、「異常量子物質の創製－新しい物理を生む新物質－」と題して平成16年度から20年度までの5年間の研究期間で発足したものである。高温超伝導の発見を端緒とする遷移金属酸化物の研究は、「強相関物理学」として大きく花開いた。しかし、この大きな流れは、これで終わったわけではなく、近年、今までの概念を覆す興味ある現象が多く見つかっている。その意味では、最近の固体物理学は「新物質発見の時代」といっても過言ではなく、これら新物質の出現により新しい物理が誕生している。このような物質群を総称して、我々は「異常量子物質」と命名した。そこでは、本来低温極限でしか発現しなかった量子効果が室温近くの高温においても発現する。我々は異常量子物質のもつ（1）超伝導　（2）磁気伝導　（3）光物性の3側面に注目し、新しい量子物質の創製とその異常物性の解明を目指す。この3領域は相互に協調しつつ、時には同一の物質群を異なる側面から連携して研究する。本特定領域研究では、新物質合成、新現象探索において多大な成果をあげてきた物性実験、物性理論、物理化学の一級の研究者を結集し、個々の研究では到達できなかった新しい物理学の創製をめざす。このような日本の先導的活動状況を維持発展させていくと同時に、アジアの近隣諸国とも国際会議を通じて交流を深めつつ、国際的な連携を保持していく。

（2）研究の進展状況及び成果の概要

　我々は、本来低温極限でしか発現しなかった量子効果が室温近くの高温においても発現するような新物質を異常量子物質と命名し、（A01班）超伝導、（A02班）磁気伝導、（A03班）光物性の3領域を中心に異常物性を探求してきた。発足から2年余りが経過した現在、計画研究12グループに公募研究23グループが加わり多くの成果が得られた。A01班では、銅酸化物だけでなくコバルト酸化物、パイロクロア酸化物、ボロンがドープされたダイアモンドなどの新超伝導体の電子状態が解明されるとともに、理論指針に基づいた超伝導探索が具体化しつつある。A02班では、電流によって抵抗率が1,000倍以上変化する有機物質、磁場によって分極が変化するクロム酸化物、電場によって誘起されるスピン流などが見出された。A03班では、マンガン酸化物における低温相への光誘起相転移の発見、鉄酸化物における巨大な電気磁気効果の発現機構の解明などの成果が挙げられた。これらの成果の多くが、3つの研究領域を横断する共同研究によって、また理論家と実験家の連携によって成し遂げられたことを強調しておきたい。本年6月には沖縄で国際会議を開催し、20名の招待講演者と180名の参加者を得て成功を収めた。これはAsia-Pacific会議と共催であり、アジア諸国の物性研究者らとの交流にも大きく貢献することができた。評価委員からも高い評価とさらなる期待が寄せられている。

5．審査部会における所見

A（現行のまま推進すればよい）
　本研究領域では、実験グループと理論グループとの有機的な連携により、研究は極めて順調に進展している。研究領域発足から2年余りで、酸化物系超伝導体の基本的な物性の解明や新たな超伝導物質の創製、有機サイリスタの発見、半導体におけるスピンホール効果の実証、多様な光誘起相転移の発見など、世界をリードする多くの重要な成果を生み出しており、その研究実績は高く評価できる。また、アジア諸国との研究交流や若手の育成に向けた研究会の設置など、研究領域独自の当該分野に対する取り組みも評価に値する。今後の研究により、特色ある新物質の創製と新しい物性物理学の開拓がなされるものと期待する。