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日髙　宏之 (ヒダカ　ヒロユキ)

理学研究院　物理学部門　凝縮系物理学分野講師

研究者基本情報

■ 学位
  • 理学博士, 岡山大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
J-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 多極子秩序
  • 複合極限（高圧・低温・強磁場）
  • 低励起フォノン
  • カゴ状化合物
  • 強相関f電子系
研究分野
  • 自然科学一般, 磁性、超伝導、強相関系
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
学歴
  • 1997年03月 - 2001年03月, 大阪大学, 基礎工学部

研究活動情報

■ 論文
■ その他活動・業績
■ 講演・口頭発表等
■ 主な担当授業
  • 物理学実験Ⅰ, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 物理学実験Ⅰ, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 物理学実験Ⅱ, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 物理学実験Ⅱ, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 物理学実験Ⅲ, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 物理学実験Ⅳ, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 物理学実験Ⅳ, 2024年, 学士課程, 理学部
■ 所属学協会
  • 日本物理学会
  • 日本高圧力学会
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 磁気圧電効果と非線形ホール効果による奇パリティ多極子秩序の検証
    科学研究費助成事業
    2023年04月01日 - 2026年03月31日
    日高 宏之
    固体中における多彩な秩序状態は一般に、電荷・磁荷分布の異方性を特徴づける「多極子」で表現することが出来る。この多極子は、物質の持つ空間反転対称性と時間反転対称性の偶奇性を用いて分類する事が出来る。特に、結晶構造に空間反転対称性を持たない固体中では、空間反転操作に対して奇関数となる「奇パリティ多極子」が秩序し、通常の金属では発生しえない物理応答、例えば電流によって誘起される磁化や格子歪みなどが観測される可能性がある。本研究では、奇パリティ多極子秩序の候補である金属磁性体において、「電流誘起格子歪み」および「電流誘起磁化に起因した非線形ホール効果」を用いた多角的な実験的研究を行い、それらの奇パリティ多極子秩序状態の詳細を明らかにすることを目的としている。
    2023年度には、研究代表者が保有する電流誘起格子歪み観測のための「多重環境下熱膨張測定システム」のさらなる高精度化および効率化を行い、磁気トロイダル双極子秩序物質UNi4Bにおける「電流誘起格子歪み」の検証を行った。UNi4Bではこれまでの研究から電流誘起磁化の発現が報告されており、理論的には同時に電流誘起格子歪みの発現も期待される。2023年度の研究においては、電流誘起歪みはこれまでのところ観測されていないが、同時に行った磁場中熱膨張測定から磁気相図を作成し、本物質の特異な磁気秩序状態の解明に繋がりうる重要な情報が得られている。また、非線形ホール効果については現在測定システムの構築中であり、次年度以降に本格的な測定へと着手する予定である。
    また上記の研究に加えて、局所的に空間反転対称性を持たない金属磁性体であるCeCoSiにおける異方的磁気相図に関する研究など、他の物質系への研究対象の拡張も行っている。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 23K03294
  • 磁気圧電効果を用いた電気トロイダル四極子秩序の検証
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2020年04月01日 - 2023年03月31日
    日高 宏之
    固体中における多彩な秩序状態は一般に、電荷・磁荷分布の異方性を特徴づける「多極子」で表現することが出来る。特に、結晶構造に空間反転対称性を持たない固体中では、空間反転操作に対して奇関数となる「奇パリティ多極子」が秩序し、通常の金属では発生しえない物理応答、例えば電流によって誘起される結晶格子の歪みなどが観測される可能性がある。本研究では、この奇パリティ多極子秩序の一種である「電気トロイダル四極子秩序」に起因した「電流誘起格子歪み」を観測することを目的とし、局所的に空間反転対称性を持たない金属磁性体における実験的検証を行っている。
    2021年度には、昨年度構築した電流格子歪み観測のための「多重環境下熱膨張測定システム」をさらに改良し、そのシステムを用いて実際に電気トロイダル四極子秩序候補物質Cd2Re2O7およびCeCoSiにおける低温・磁場・電流下熱膨張測定を行った。Cd2Re2O7においては、低温秩序状態においてのみ、電気トロイダル四極子秩序に関連すると考えられる電流・磁場誘起格子歪みの発現を初めて発見した。CeCoSiにおいては、電流誘起歪みはこれまでのところ観測されていないが、磁場中各種バルク物性測定とそれらの結果から作成した磁気相図から、本物質の特異な低温秩序状態の解明にとって重要な情報を得た。また、CeCoSiの高圧下熱膨張測定のための準備が完了し、来年度からは高圧下での測定へと着手する予定である。
    また上記の研究に加えて、局所的に空間反転対称性を持たない金属磁性体である希土類系RBe13の磁性やウラン系化合物における基本物性と電流誘起磁化の研究など、他の物質系への研究対象の拡張も行っている。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 20K03825
  • トロイダルモーメントを内包する金属磁性体における電流誘起磁気効果の検証
    科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
    2015年04月01日 - 2018年03月31日
    網塚 浩; 柳澤 達也; 日髙 宏之; 齋藤 開; 鹿内 奈南; 山本 将隆; 中尾 裕則; 田端 千紘; 谷田 博司; 世良 正文; 松村 武; Sechovský Vladimir; Uhlířová Klára; Vališka Michal; Zherlitsyn Sergei; Wosnitza Jochen; Süllow Stefan
    本研究の目的は、電子スピンの渦状配置に対応する「トロイダルモーメント」が秩序した金属磁性体に関して予言された新奇な電気磁気効果を実験で検証することにある。現実の強的トロイダル秩序系の候補である層状ウラン化合物UNi4Bの単結晶について電流下での精密磁化測定を行った結果、電流強度に比例して一様磁化が生じることを観測し、理論予想が本質的に正しいことを証明した。一方で電流方向に対する磁化の応答方向が理論予想と単純には合致しない結果も得られ、本系の結晶および磁気構造を精密に再検討する必要があるという新たな課題も提起した。また、同様の電流誘起磁化現象を示す二つの反強磁性体を新たに見出した。
    日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 15K13509
  • 高対称カゴ状結晶構造に起因する複合量子自由度の超音波物性研究
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2014年04月01日 - 2017年03月31日
    柳澤 達也; 網塚 浩; 日髙 宏之
    高い対称性を持つ籠状結晶構造に宿る、局所電荷揺らぎや多極子自由度などの複数の量子自由度の結合・拮抗に由来すると考えられる、風変わりな物性に着目し、超音波測定の手法を用いて弾性応答の観点から、カゴ状化合物の量子基底状態を調べた。特に磁場に鈍感な重い電子状態を示すSmOs4Sb12については、パルス磁場を用いた弾性応答により結晶場基底状態を判別し、静水圧力下実験から低温秩序相にΓ67基底状態が有する磁気八極子の相関が強く影響していることを明らかにした。また、カリフォルニア大学との共同研究により作成した新規籠状物質PrNi2Cd20はΓ3非クラマース二重項基底状態を持つことを明らかにした。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 26400342
  • 5f電子系における弱い磁性の起源および隠れた秩序・超伝導との相関
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2007年 - 2009年
    網塚 浩; 天谷 健一; 日高 宏之; 柳澤 達也; 横山 淳
    5f電子系超伝導体URu_2Si_2で長年の謎となっていた弱い反強磁性が結晶中の残留応力により不均一に誘起された磁気秩序相に起因することを微視的に初めて明らかにした。更にこの系の超伝導が隠れた秩序と呼ばれる未知秩序領域内だけで生じ、反強磁性とは共存しないことを示すと共に、隠れた秩序として可能な機構の限定を行った。また関連系の研究から量子相転移点近傍の電子物性及び5f電子の磁性について幾つかの新知見を得た。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 19340086