ポイント
- 原子核を高感度なセンサーとして用いる磁気共鳴測定により、カゴメ金属CsV3Sb5の内部で、原子スケールの電流の渦に由来する微小な磁場を検出しました。
- この結果は、電子が結晶格子上で輪を描くように自発的に流れる「ループ電流秩序」の微視的証拠であり、電子の流れが生み出す新しい磁性状態を示すものです。
- 本成果は、高温超伝導体などでも長年議論されてきた隠れた電子秩序の理解を進め、量子材料に現れる新しい機能の探索に貢献すると期待されます。
東京大学 大学院工学系研究科の末次 祥大 准教授、京都大学 大学院理学研究科の北川 俊作 准教授、石田 憲二 教授、バージニア大学 物理学科の浅場 智也 アシスタント・プロフェッサー、東京大学 大学院新領域創成科学研究科の芝内 孝禎 教授、名古屋大学 大学院理学研究科の紺谷 浩 教授、ロスアラモス国立研究所の松田 祐司 上級研究員らによる研究グループは、南京大学と共同で、カゴメ金属CsV3Sb5において、原子スケールの電流の渦がつくる新しい磁性状態の微視的な証拠を捉えました。この状態は、長年理論的に提案されてきたものの、その存在を実験的に確かめることは困難でした。
本研究では、CsV3Sb5の内部に生じる微小な磁場を検出し、電子が結晶格子上でミクロな円電流を作るループ電流秩序の証拠を確認しました。この現象は、電荷の濃淡が周期的に並ぶ「電荷密度波」と対比して、「虚数電荷密度波」と呼ばれ、電子の流れ方そのものが秩序化する新しい量子状態として理解されます。本成果は、量子材料に潜む新しい電子秩序の理解を大きく進めるものです。
本成果は、2026年6月17日（現地時間）付で「Nature Physics」に掲載されました。
本研究は、日本学術振興会（JSPS） 科研費（課題番号：JP23K13060、JP23H00089、JP25K00958、JP24K00568、JP22H00105、JP26K21719、JP23H01124、JP23K22439、JP23K25821、JP25H00609、JP26K00654）、学術変革領域研究（A）「極限宇宙」（JP24H00965）、「相関設計科学」（JP25H01248）および「アシンメトリ量子」（JP26H00655、JP26H00660）、ならびに科学技術振興機構（JST） 戦略的創造研究推進事業 CREST（JPMJCR19T5）およびさきがけ（JPMJPR2252）の支援により実施されました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 PDF（627KB）
＜論文タイトル＞
- “Microscopic signatures of an imaginary charge density wave in a kagome metal”
- DOI：10.1038/s41567-026-03339-8
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