"Metaphotonics and Mie-tronics"
Yuri Kivshar 氏

May 20, 2024

日本物理学会北海道支部講演会・応用物理学会北海道支部講演会・第21回応用物 理学コロキウム・第297回エンレイソウの会

講演題目：　Metaphotonics and Mie-tronics
講　師　：　Yuri Kivshar 氏
　　　　　 （Australian National University, Professor）
日　時　：　2024年5月20日（月）　16:30-18:00
場　所　：　北海道大学工学部　アカデミックラウンジ 3（B3-201）
要　旨　：
Recent progress is subwavelength optics is driven by the physics of optical resonances. This provides a novel platform for localization of light in subwavelength photonic structures and opens new horizons for metamaterial-enabled photonics, or metaphotonics. Recently emerged field of Mie-resonant metaphotonics (also called "Mie-tronics") employs resonances in high-index dielectric nanoparticles and dielectric metasurfaces and aiming for novel applications of subwavelength optics and photonics, benefiting from low material losses and optically-induced magnetic response. In this talk, I will review the recent advances in Mie-tronics and its applications in metaphotonics and metasurfaces, including generation of structured light and chiral metaphotonics.

Biography:
Professor Yuri Kivshar received PhD degree in 1984 in Kharkov (Ukraine). He left the Soviet Union in 1989 and after several visiting positions in Europe, he settled in Australia in 1993. He is Fellow of the Australian Academy of Science since 2002, and also Fellow of Optica, APS, SPIE, and IOP. He received many awards, more recently 2022 Max Born Award (Optica, former OSA). His research interests include nonlinear physics, metamaterials, and nanophotonics.

世話人: 森田 隆二
(morita@eng.hokudai.ac.jp)
北海道大学大学院工学研究院応用物理学部門

「CeCoSiの強磁場物性とその隠れた秩序相に関する研究」
神田　朋希 氏

May 08, 2024

日本物理学会北海道支部講演会

講演題目：　CeCoSiの強磁場物性とその隠れた秩序相に関する研究
講　師　：　神田　朋希 氏
　　　　　 北大理
日　時　：　2024年5月8日（水）　16:30-
場　所　：　北海道大学理学部２号館　2-211
要　旨　：
本講演で取り上げるCeCoSiでは、2019年に常磁性相（I相）と反強磁性相（III 相）の間に、秩序変数が自明ではない「隠れた秩序相」（II相）が確認された[1]。 最新のNMR実験から、II相はQzx + Qyz型の強電気四極子秩序とされている[2]。 しかし正方晶であるCeCoSiの結晶場基底状態には電気四極子自由度は存在しない ため、電気四極子秩序は本来起こりえない。そのためCeCoSiにおける電気四極子 自由度の起源が活発に議論されている。またCeCoSiでは結晶場状態に関してもコ ンセンサスが得られておらず、強磁場磁化過程により結晶場状態を決定する必要 があった。 本研究ではパルス強磁場を用いた60 Tまでの磁化、磁気トルク、非接触電気抵 抗、磁気熱量効果、比熱の各測定を行った[3]。得られた磁化過程に対して、磁 化の計算値をフィッティングすることで結晶場状態を決定した。また磁気トルク 測定では20 T以上の強磁場領域において、結晶の対称性からは非自明な4倍周期 の磁気異方性を観測した。本研究では磁気異方性の計算から、結晶場基底状態と 第一励起状態との混成により4倍周期の磁気異方性が生じることを示した。さら に磁場による結晶場状態の混成によってQzx, Qyzの電気四極子自由度が活性にな ることを示した。 本講演ではCeCoSiに対して行われてきた研究をレビューするとともに、パルス 強磁場実験によって明らかとなったCeCoSiの強磁場物性と隠れた秩序相との関係 について詳しく議論する。

[1] H. Tanida et al., J. Phys. Soc. Jpn. 88, 054716 (2019).
[2] M. Manago et al., Phys. Rev. B 108, 085118 (2023).
[3] T. Kanda et al., Accepted in Phys. Rev. B


世話人: 井原 慶彦
(yihara@phys.sci.hokudai.ac.jp)
北海道大学大学院理学研究院物理学部門

Can Bose-Einstein condensation occur via a first-order transition?

Apr 12, 2024

Title: "Can Bose-Einstein condensation occur via a first-order transition?"

Prof. Pawel Jakubczyk

Faculty of Physics, University of Warsaw

April 12, Friday, 10:00 - 11:00

Seminar room on 1st floor, Sakura, NIMS
I will discuss the finite-temperature phase diagram of the mean-field Bose mixture. I will point out the possibility of realising Bose-Einstein condensation as a first-order phase transition and the occurrence of a van der Waals type transition within the non-condensed region of the phase diagram. The latter transition may be realized even in presence of purely repulsive microscopic interactions.

Zoom link :

https://us06web.zoom.us/j/81483289716?pwd=kuxF5QVv2khBaCrEVAHqBmqayQyC7f.1
meeting ID: 814 8328 9716
passcode: 974251
Contact: Hiroyuki Yamase (yamase.hiroyuki@nims.go.jp)
Takafumi Kita (kita@phys.sci.hokudai.ac.jp)
Condensed Matter Physics Seminar
Co-sponsored by the Physical Society of Japan Hokkaido Branch Lecture Series

「放射光X線と中性子散乱の相補利用を通した局所反転対称性のないf電子系化合物の研究」
田端　千紘 氏

Jan 16, 2024

日本物理学会北海道支部講演会

講演題目：　放射光X線と中性子散乱の相補利用を通した局所反転対称性のないf電子系 化合物の研究
講　師　：　田端　千紘 氏
　　　　　　日本原子力研究開発機構・研究員
日　時　：　2024年1月16日(火) 17:00-18:00
場　所　：　北海道大学理学部２号館　2-211 （＋オンライン）
要　旨　：
希土類元素やアクチノイド元素を含んだ化合物では、不完全殻のf電子が担う多 様な磁気秩序や多極子秩序が現れることが知られている。これらの磁気秩序や多 極子秩序は、系がもつ対称性と密接に関連し、電気・磁気交差相関現象をはじめ とした新奇物性発現の源となっている。カゴメやハニカムなど、磁性イオンサイ トに空間反転対称性がない系は、このような物性の宝庫であり、近年盛んに研究 が行われている。例えば、UNi4Bでは磁気秩序に伴う時間・空間反転対称性の消 失に起因して、金属にもかかわらず電気磁気効果が現れる。カイラル磁性体であ るEuPtSiでは、非常に短周期の磁気スキルミオン秩序が現れ、そこでは巨大な輸 送特性異常が生じる。こういった電子秩序構造の微視的情報を得るためには、中 性子やX線などの量子ビームによる回折・散乱実験が不可欠である。講演では、 上記の化合物に加え、我々が最近取り組んでいるカゴメ構造やハニカム構造を有 するf電子系磁性化合物について、中性子とX線の相補的な利用を通して電子秩序 を観測する研究例を紹介する。
世話人　網塚 浩
(amiami@phys.sci.hokudai.ac.jp)
北海道大学大学院理学研究院物理学部門

「FIB微細加工と三次元ベクトル強磁場を用いた物性研究」
木俣　基 氏

Dec 26, 2023

日本物理学会北海道支部講演会

講演題目：　FIB微細加工と三次元ベクトル強磁場を用いた物性研究
講　師　：　木俣　基氏
　　　　　　東北大金研
日　時　：　2023年12月26日(火) 17:00-18:00
場　所　：　北海道大学理学部２号館　2-211（ハイブリッド）
要　旨　：
時間と空間の反転対称性が同時に破れた系では、固体中の電気と磁気の結合現象が生じることが知られている。代表例は磁性絶縁体における磁性と電気分極の交差相関でありマルチフェロイクスとして盛んに研究されてきた。一方、伝導系物質では電気分極が伝導電子によって遮蔽されるため電気分極は存在しない。そのためどのような形態の電気磁気結合が生じるのか自明ではなかったが、近年、電流誘起磁化[1-3]や非相反伝導[4-7]等の金属に特有な電気磁気結合が観測され注目を集めている。 最近我々は、集束イオンビーム(FIB)を用いて単結晶を微細加工することで抵抗測定の精度を上げ、非相反抵抗の定量評価やパルス強磁場中での精密輸送測定を行っている。今回の発表では FIB による単結晶微細加工を用いた最近の進展を概観するとともに，この技術を活用した実験例として，ジグザグ反強磁性体におけるゼロ磁場での自発的な巨大非相反抵抗と反強磁性ドメインの可視化，パルス強磁場下におけるスピン三重項超伝導体の精密抵抗測定[8]などについて紹介する。 また東北大学金属材料研究所の強磁場施設は、20 T以上の定常強磁場を提供できる国内唯一の施設であり、マグネット冷却に液体ヘリウムを使わない無冷媒強磁場マグネットなど、高磁場を数日オーダーで維持可能な世界的にも特徴ある装置群を有している。我々は、この定常強磁場環境のメリットを最大限活用するため、二軸回転機構を組み合わせた「三次元ベクトル強磁場」を構築して研究を行っている。特にこれまで主体であった抵抗測定[9-11]のみならず、NMR[12]や交流磁化率[13]、比熱、超音波、高圧下実験等の多様な実験が可能となっている。これまでの実験例や今後の展開を紹介する。
[1] T. Furukawa et al., Nat. Commun. 8, 954 (2017).
[2] H. Saito et al., J. Phys. Soc. Jpn. 87, 033702 (2018).
[3] Y. Nabei et al., Appl. Phys. Lett. 117, 052408 (2020).
[4] T. Ideue et al., Nat. Phys. 13, 578–583 (2017).
[5] R. Aoki et al., Phys. Rev. Lett. 122, 057206 (2019).
[6] K. Ota et al., arXiv:2205.05555.
[7] K. Sudo, et. al., Phys. Rev. B., 108, 125137 (2023).
[8] T. Helm, et al., arXiv:2207.08261.
[9] M. Kimata et al., Appl. Phys. Lett. 116, 192402 (2020).
[10] K. Nakagawa et al., Phys. Rev. B 107, L180405 (2023).
[11] K. Sugi et al., Phys. Rev. B 108, 064434 (2023).
[12] K. Kinjo et al., Phys. Rev. B 107, L060502 (2023).
[13] H. Sakai et al., Phys. Rev. Lett. 130, 196002 (2023).

世話人：　柳澤達也
（tatsuya@cris.hokudai.ac.jp)
北海道大学大学院理学研究院