「ペロブスカイト型酸化物薄膜の電気・光学的発光の創出と原理の探究」
高島 浩　氏

Nov 13, 2014

日本物理学会北海道支部講演会

講演題目：　ペロブスカイト型酸化物薄膜の電気・光学的発光の創出と原理の探究
講　師　：　高島 浩　博士
　　　　　産業技術総合研究所
日　時　：　平成26年11月13日 (木)
場　所　：　北海道大学理学部2号館211室(2-2-11)

要　旨　：
電気的・光学的発光現象に着目し、ペロブスカイト型酸化物薄膜を作製し発光現象の創出とその物理的機構の解明を行っている。本研究では、紫外線励起のフォトルミネセンス（PL）、電子線励起のカソードルミネセンス（CL）、交流電界発光のエレクトロルミネセンス（EL）で、顕著な発光を得ることに成功した。ELについては交流10Ｖで発光を開始し、電界に換算すると10000V/cmで発光が開始する。この結果は、従来の報告と比較すると1/100以下の電界で発光が開始することを示している。印加電圧に対する電流と発光の特性を評価し、発光現象の素過程を調べてみると従来の無機ELでは、発光体をコンデンサとした等価回路を用いてホットエレクトロンによる励起・発光過程で、その原理が説明できる。一方、本研究のペロブスカイト型酸化物薄膜では、印加電圧と電流が同相であることが実験的に示され、発光機構の素過程が抵抗成分に支配された発光現象であることが明らかとなった。講演では、発光の原理がホットエレクトロンではなくLEDである可能性について議論する。

世話人　 武貞正樹
（mt@phys.sci.hokudai.ac.jp）
北海道大学理学部物理学科　(電話011-706-3484)

「ガラス転移、ジャミング転移における剛性と降伏応力の発生」
吉野 元 氏

Nov 07, 2014

日本物理学会北海道支部講演会

講演題目：　ガラス転移、ジャミング転移における剛性と降伏応力の発生
講　師　：　吉野 元 氏
　　　　　大阪大学サイバーメディアセンター 　准教授
日　時　：　平成26年11月7日 (金) 16:30-18:00
場　所　：　北海道大学理学部2号館211室(2-2-11)

要　旨　：
「水は方円の器にしたがう」が、固体はそうはいかない。容器の中身が「固体」であるかそうでないかを判別するには、容器の体積を変えずに「形」だけ変える操作、すなわち剪断（シア）を掛れば良い。理想気体ですら、体積変化に対する弾性(体積弾性率)を有限に持つ。しかしシアモジュラス（剛性率）を有限に持つのは固体だけである。ガラスに対する第一原理的なアプローチとして、クローン液体論と呼ばれる方法が最近急速に発展している。これは、ランダム系の統計力学で発展したレプリカ法と、伝統的な液体の密度汎関数理論を融合させた理論である。特に最近、無限大次元で厳密な平均場理論が定式化され、通常のガラス転移に伴う1段階のレプリカ対称性の破れに留まらず、ジャミング転移点近傍においては連続的なレプリカ対称性の破れが上乗せされて起こることが明らかになった。[1] 我々は、このクローン液体論を用いて、ガラス転移、ジャミング転移で系が獲得する剛性率、また降伏応力を、第一原理的に解析する手法を開発してきた。[2,3,4,5]　レプリカ法を用いると、液体をひねってガラスの硬さを求めるという一見非常に奇妙な事が出来る。[6] 興味深いことに、レプリカ対称性の破れ[1]を反映して、剛性率にも時間スケールに応じたある種の階層構造が予想される。セミナーでは、この結果に基づき、高濃度エマルジョン系でのレオロジー測定[7]、数値シミュレーションによる応力緩和の測定[8]の結果との比較についても議論する。 [1] P. Charbonneau, J. Kurchan, G. Parisi, P. Urbani, F. Zamponi,Nature Communications 5, 3725 (2014). [2] H. Yoshino and M. Mezard, Phys. Rev. Lett. 105, 015504 (2010). [3] Y. Yoshino, J. Chem. Phys. 136, 214108 (2012) . [4] H. Yoshino and F. Zamponi, Phys. Rev. E 90, 022302 (2014). [5] C. Rainone, P. Urbani, H. Yoshino and F. Zamponi, submitted. [6] 日本物理学会誌67号10巻p699(2012) 最近の研究から「ガラスの硬さを計るレプリカ理論」 [7] G. Mason, Martin-D Lacasse, Gary Grest, Dov Levine, J Bibette, D Weitz, Phys. Rev. E 56, 3150 (1997). [8] T. Nakayama, S. Okamura and H. Yoshino, in progress.

世話人　 野嵜龍介
（nozaki@sci.hokudai.ac.jp）
北海道大学理学部物理学科　(電話011-706-3484)

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Oct 28, 2014

Oct 28, 2014
　　　　　17:00- 支部講演会 (北大理学研究院5-2-05室)
　　　　　遍歴電子系における特異な磁性と電子状態 - 多重Q秩序、ディラック電子、磁気的なトポロジカル絶縁体 -
　　　　　速水　賢　博士　(東京大学大学院工学系物理工学専攻)
Oct 16, 2014
　　　　　16:30- 支部講演会 (北海道大学工学部A棟A1-17)
　　　　　Hybrid ferromagnetic-superconductor nanosystems
　　　　　Prof. Sergei P. Kruchinin　（Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, Ukraine）
Oct 16, 2014
　　　　　13:00- 支部講演会 (北大理学研究院2-1-11室)
　　　　　Dynamic Effects of Broken Parity in Chiral and Octupolar Phases
　　　　　Prof. Dr. Helmut R. Brand　（Bayreuth University, Germany）

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「遍歴電子系における特異な磁性と電子状態 - 多重Q秩序、ディラック電子、磁気的なトポロジカル絶縁体 -」
速水　賢　氏

Oct 28, 2014

日本物理学会北海道支部講演会

講演題目：　遍歴電子系における特異な磁性と電子状態 - 多重Q秩序、ディラック電子、磁気的なトポロジカル絶縁体 -
講　師　：　速水　賢　博士
　　　　　東京大学大学院工学系物理工学専攻
日　時　：　平成26年10月28日 (火) 17:00-18:00
場　所　：　北海道大学理学部5号館205室(5-2-05)

要　旨　：
スピンが互いに平行でない非共線や非共面的な磁気構造は、遍歴電子との結合を 通じて、異常ホール効果やスピンホール効果といった非従来型の輸送現象をもた らすことから注目を集めている。 本講演では、こうした遍歴磁性体における特異な磁性の新しい安定化機構、 およびそのもとで生じる新しい電子状態に関する我々の研究成果を紹介する。 我々が今回提案する多重Q磁気構造の新しい安定化機構は、フェルミ面の形状に 起因したもので、格子の空間次元や構造によらない普遍的なものである。 さらに、こうして現れる多重Q磁気秩序が、ディラック半金属やトポロジカル絶 縁体といった、トポロジカルに非自明な電子状態をもたらすことも議論する。

世話人　 網塚浩
（amiami@phys.sci.hokudai.ac.jp）
北海道大学理学部物理学科　(電話011-706-3484)

"Hybrid ferromagnetic-superconductor nanosystems"
Prof. Sergei P. Kruchinin

Oct 16, 2014

物理学会北海道支部講演会（第204回エンレイソウの会との共催）

講演題目：　Hybrid ferromagnetic-superconductor nanosystems
講　師　：　Prof. Sergei P. Kruchinin
　　　　　Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, Ukraine
日　時　：　平成26年10月16日 (火) 16:30-18:00
場　所　：　北海道大学工学部A棟A1-17

要　旨　：
Recent advances in nanoscience have demonstrated that fundamentally new physical phenomena are found, when systems are reduced in size to dimensions that become comparable to the fundamental microscopic length scales of a material under study. Superconductivity is a macroscopic quantum phenomenon, and therefore it is of particular interest to see how this quantum state is influenced when the samples are reduced to nanometer sizes. Nowadays, developments in nanotechnologies and measurement techniques allow the experimental investigation of the magnetic and thermodynamic superconducting properties of mesoscopic samples in this regime. In this lecture, we will present theoretical models to describe such nanoscale superconducting systems and discuss possible new experimental phenomena we can predict within these theoretical models. We will consider the theory of interactions between two nanoscale ferromagnetic particles embedded in a superconductor. In the London limit approximation, we show that the interactions between ferromagnetic particles can lead to either parallel or antiparallel spin alignment. The crossover between those is dependent on the ratio of the interparticle spacing and the London penetration depth. We will show that a phase transition between spin orientations can occur as the temperature is varied. Finally, we comment on the extension of these results to arrays of nanoparticles in different geometries. In view of modern experimental data, we consider also composite nanowires made from both superconducting and ferromagnetic metals in the case of cylindrical geometry, where one metal forms the core of a nanowire, and the second forms an outer cylindrical sheath. Moreover, we analyze also the inverse situation, in which a normal or ferromagnetic core is surrounded by a superconducting sheath. In this case, it is interesting to examine the spectrum of Andreev bound states in the normal or ferromagnetic core.

世話人　 浅野 泰寛
（asano@eng.hokudai.ac.jp）
北海道大学大学院工学研究院応用物理学部門

"Dynamic Effects of Broken Parity in Chiral and Octupolar Phases"
Prof. Dr. Helmut R. Brand

Sep 16, 2014

日本物理学会北海道支部講演会
トポロジー理工学教育研究センター第203回エンレイソウの会
物理コロキウム共催
講演題目：　Dynamic Effects of Broken Parity in Chiral and Octupolar Phases
講　師　：　Prof. Dr. Helmut R. Brand
　　　　　Theoretical Physics III, Bayreuth University, Germany
日　時　：　平成26年9月16日 (火) 13:00-14:00
場　所　：　北海道大学理学部2号館211室(2-2-11)

要　旨　：
We analyze dynamic effects of broken parity in various liquid crystalline phases. Topics covered include Lehmann-type effects as well as inverse Lehmann-type effects, which can be used as a microscopic pump [1]. Recently we have demonstrated that such effects can also arise in liquid crystalline systems made of achiral molecules provided the overall structure has macroscopic chirality [2]. In such a situation we predict that Lehmann-type effects as well as rotatoelectricity are possible [2].
Over the last few years it has become clear that octupolar (tetrahedral) order could come into play for various types of nematic liquid crystal phases. We investigate the resulting macroscopic behavior of non-polar tetrahedral nematic liquid crystals [3,4] and discuss ambidextrous chirality versus ambidextrous helicity for nonpolar nematic phases of sufficiently low symmetry [5].
Using these results we make contact with selected recent experimental results. For Lehmann-type effects we analyze experimental results on free-standing chiral smectic films [6]. We also critically compare our analysis with reports of octupolar nematic order in at least two different systems [7,8]. Quite remarkably previous experiments also indicate the presence of octupolar order [9,10].

[1] D. Svensek, H. Pleiner, and H.R. Brand, Phys. Rev. E 78, 021703
(2008). [2] H.R. Brand, H. Pleiner, and D. Svensek, Phys. Rev. E 88, 024501 (2013).
[3] H.R. Brand, H. Pleiner and P.E. Cladis, Physica 351, 189 (2005).
[4] H.R. Brand and H. Pleiner, Eur. Phys. J. E 31, 37 (2010).
[5] H. Pleiner and H.R. Brand, Eur. Phys. J. E 37, 11 (2014).
[6] K. Seki, K. Ueda, Y. Okumura, and Y. Tabe, J. Phys. Cond. Matt. 23, 284114 (2011).
[7] E.H. Kim, O.N. Kadkin, S.Y. Kim, and M.-G. Choi, Eur. J. Inorg. Chem. 2011, 2933 (2011).
[8] Y. Jang, R. Balachandran, C. Keith, A. Lehmann, C. Tschierske, and J.K. Vij, Soft Matter 8, 10479 (2012).
[9] W. Weissflog, M.W. Schroeder, S. Diele, and G. Pelzl, Adv. Mater. 2003. 630 (2003).
[10] G. Pelzl, A. Eremin, S. Diele, H. Kresse, and W. Weissflog, J. Mat. Chem. 12, 2591 (2002).


世話人　 北孝文
（kita@phys.sci.hokudai.ac.jp）
北海道大学理学部物理学科　内線(2687)

「パリティの自発的破れがもたらす特異な電子状態」
楠瀬 博明氏

Feb 14, 2014

日本物理学会北海道支部講演会
トポロジー理工学教育研究センター第197回エンレイソウの会共催
講演題目：　パリティの自発的破れがもたらす特異な電子状態
講　師　：　楠瀬 博明氏
　　　　　愛媛大学大学院理工学研究科　准教授
日　時　：　平成26年2月14日 (金) 16:30-18:00
場　所　：　北海道大学理学部5号館206室(5-2-06)

要　旨　：
空間・時間反転対称性は固体中の電子状態の性質を強く制限している。 これらの自発的な破れが発生すれば、通常の磁性体のように、新しい物性を生み出すと期待される。 特に、スピン軌道相互作用がある系では、磁気と電気の間の非対角な応答が発生する。 本講演では、蜂の巣格子のような交替的に反転対称性のない系に着目して、反強磁性などの秩序が 空間反転対称性の自発的破れを誘発すること、その結果、生じる反対称スピン軌道相互作用もしくは 反対称スカラー場が電気磁気効果やスピン伝導などの非対角な応答に特異な影響を及ぼすこと、 を紹介する。特に、蜂の巣格子における2軌道ミニマル模型の解析結果を中心に議論したい。

世話人　 柳澤達也
（tatsuya@phys.sci.hokudai.ac.jp）
北海道大学大学院理学研究院物理学部門