本研究室では主として、高温超伝導、新奇超伝導状態、重い電子状態、量子臨界現象、量子スピン系等に興味を持って研究を行っています。実際には極低温・強磁場における電子輸送測定や熱測定、走査型トンネル顕微鏡測定等、多角的なアプローチによりこれらの特異な電子状態を解明しています。また超純良単結晶の開発、人工超格子による自然界には存在しない系の作製等、世界屈指の技術を用いて試料作製も行っております。 BCS-BEC クロスオーバー量子スピン系通常の超伝導物質 ( BCS 極限 ) では、電子の運動エネルギーは反強磁性的にオーダーしようとするスピンが正四面体上に配置されペアを作るエネルギーよりも大きく、ペア同士は重なりあっていますると、幾何学的フラストレーションの効果により、 2 つのスピンが ( 左図 )。それに対して、ペアを作るエネルギーが強くなった極限正四面体の内側、もう 2 つが外側を向くアイスルールに従うこと ( BEC 極限 ) では、強く束縛された分子状のペアが作られペア同が知られております。このアイスルールを満たすパイロクロア型酸士は孤立しています ( 右図 )。本研究室では、鉄系超伝導体の化物はスピンアイスと呼ばれており、励起状態において磁気モノ電子状態と超伝導状態を調べることで、電子の運動エネルギーεF ポールが出現します（上図）。本研究室では熱伝導率測定により、とペアを形成するエネルギーΔがほぼ同程度であり、 BCS-BEC クロスピンアイス物質 Yb2Ti2O7 の素励起について研究し、量子力学スオーバー領域に位置している物質が存在することを発見しました。に従う磁気モノポールを実験的に発見しました。我々はスピンアイこの状態を詳細に調べることにより、新しい概念が得られると期待スのみならず、三角格子スピン液体やキタエフスピン液体等、様々されるため現在も精力的に研究を行っています。な幾何学的フラストレーション系を研究しています。重い電子系 Scanning Tunneling Microscope Molecular Beam Epitaxy MBE法を用いて作製した人工超格子電子間に強い相互作用が働く系では、例えば電子の有効質量が自由薄膜作製に世界で初めて成功し、さらに原子レベルの分解能を持つ電子の質量に比べ1000 倍以上になる「重い電子系」など、特異な走査型トンネル顕微鏡（STM）で薄膜を測定するシステムを構築しました。電子状態が発現しています。こうした強相関電子系の解明においてこの装置を用いることで、重い電子状態、近藤ホール、FFLO状態等微視的な電子状態の直接観測が求められています。特異な電子状態のほか、自然界に存在しない人工的に作製した私たちは分子線エピタキシー（MBE）法による重い電子系化合物の超格子の電子状態の解明を目指しています。