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自己紹介
自己紹介
超伝導や超流動などの量子凝縮現象をはじめとする、低温での物質の状態に興味を持って、物質合成技術や低温測定技術を駆使した研究を進めてきました。大学院時代は、超流動ヘリウムの熱対流を相転移やカオスの立場から研究しました。その後、重い電子系物質や銅酸化物高温超伝導体、スピンアイスをはじめとするフラストレートした磁性体も研究してきました。ルテニウム酸化物Sr2RuO4の超伝導を私どもが発見して以来、この超伝導の理解を極めるため、そしてスピン三重項超伝導体の実在を真に確立するための研究に力を入れています。さらに最近はトポロジカル量子現象の研究も展開しています。低温技術として、熱電対と超伝導量子干渉素子（SQUID）を組み合わせた高感度示差温度計、磁場方位を精密制御するベクトル超伝導マグネットシステムなどを開発しました。
ルテニウム酸化物の超伝導
我々が1994年に超伝導を発見したルテニウム酸化物Sr2RuO4は、銅酸化物の高温超伝導体と 同じ結晶構造をとります｡これまでの研究で、その超伝導がスピン三重項（スピントリプレット）の電子対によることが確実となりました｡ 一方、既存の解釈では説明が困難な実験事実もあり、まだ最終的な結論には至っていません。従来の超伝導はすべて2個の電子がスピン反平行の対をつくるスピン一重項(スピン・シングレット）であるのに対して、スピン三重項は 電子対のスピンが平行の画期的な状態で、これが実験的に確証されたのは初めての例といえます｡
スピン三重項超伝導では電子の特性である「電荷」の超流動性があらわれるだけでなく、もうひとつの重要な特性である「スピン」も同時に超流動性を持つという画期的な性質が得られます。
現在は、高純度・高品質の単結晶資料の育成を進め、その超伝導状態の詳細・超伝導メカニズムの解明を進めるとともに、スピン三重項ならではの新しい超伝導現象・機能を開拓するべく研究を推進しています。
日本物理学会誌
日本物理学会誌の2001年11月号表紙に掲載された研究成果。
層状ルテニウム酸化物 S2RuO4の超伝導は従来型の超伝導とは異なり、スピン三重項の電子対がになう画期的な状態であることが確実となりました。中央はその電子対のスピン（小さな矢印）と軌道角運動量（大きな矢印）に対して現在わかっている状態の模式図、左上は結晶構造を示しています。同号解説記事「スピン三重項超伝導の物理」（前野悦輝・出口和彦） より。
PHYSICS TODAY
米国物理学会誌"Physics Today"の2001年1月号に掲載された研究成果。
量子振動の実験結果に基づいて描いた S2RuO4のフェルミ面。3枚の円筒状のフェルミ面からなります。図はC. Bergemann提供。同号解説記事"The Intriguing Superconductivity of Strontium Ruthenate"(Y. Maeno, T.M. Rice, and M. Sigrist)より。
トポロジカル量子現象
また新学術領域「対称性の破れた凝縮系におけるトポロジカル量子現象」（H22-H26年度）の領域代表者として、超伝導体、超流動体、絶縁体などの量子凝縮系において、様々な対称性の破れに基づくトポロジカルに特徴付けられる新奇な現象を分野横断的に研究することで、「トポロジカル量子現象」としての普遍概念を創出し、「トポロジカル量子物理学」という新たな学術領域の形成に取り組んでいます。
特に、ルテニウム酸化物およびその共晶系（Sr2RuO4とRu金属などが規則的な空間パターンで固化した物質系）を舞台に、電子対の軌道角運動量の整列によって時間反転対称性が破れた超伝導体の性質を研究しています。そして、スピン三重項超伝導の全容の確定を目指すとともに、微結晶や複合(ハイブリッド)系を用いて、その表面や接合界面に現れるトポロジカル量子現象を明らかにする研究を進めています。
その他
研究の楽しさや成果を社会に紹介・説明していくことが、今後ますます重要になってきます。トポロジーと物理現象の関係、超伝導や超流動などの量子凝縮現象の不思議をこれまでにない新しくわかりやすい手法で伝えていけたらと思います。また私の考案した元素の立体周期表"エレメンタッチ"を使った科学啓発活動も展開しています。
日本語の著作
日本語の著作
日本語エッセイ
「"Door meten tot weten" -超伝導発見100周年- 」：日本物理学会誌 Vol.66, No.7 (2011)
CiNii Articles - Door meten tot weten : 超伝導発見100周年(話題)
図1～図6の写真はこちら [PDF 380KB]「前野悦輝教授が仁科記念賞受賞」：京都大学 NGP NEWS LETTER NO.9（2011.2.1) [PDF 585KB]
「カリフォルニアの大学院生活」：広大フォーラム, 22期5号, No.284, 18-20 (1990.11.20 ) [PDF 200KB]
「留学を終えて IBMチューリッヒ研究所」：広島大学理学部「理学部通信」No.141, (1989. 10.25) [PDF 326KB]
※日本物理学会誌（「固体物理」誌）の著作権取り扱いに従って掲載しています。
日本語解説
多バンドをもつスピン三重項超伝導体Sr2RuO4への元素置換効果
菊川直樹, A.P. Mackenzie, 前野悦輝,
固体物理40, No. 2, 101-111 (Feb. 2005).元素の新しい立体周期表「エレメンタッチ」
前野悦輝
「金属」74, 1197-1199（Nov. 2004）擬二次元モット転移系Ca2-xSrxRuO4
中辻知, 前野悦輝,
固体物理38, No.1, 41-48 (2003)作って学ぶ元素の立体周期表
前野悦輝
日本物理学会誌57, 9月号681-683 (2002).Sr2RuO4のスピン・トリプレット超伝導
前野悦輝,
パリティ編集委員会編 いままた高温超伝導, 丸善株式会社, 106-116 (2002.5.20).
(1999.パリティ(Parity) 14 を改訂の上、再掲載)スピン三重項超伝導
前野悦輝, 出口和彦,
日本物理学会誌 56, 817-825 (Jun. 2001).Spin-Triplet Supwrconductivity.
Y. Maeno and K. Deguchi,
Butsuri 56, 817-825 (Jun. 2001).超伝導の新しい潮流,
前野悦輝
学術月報 54, No. 10, 962-967 (Oct. 2001).層状酸化物超伝導体Sr2RuO4のバンド構造とフェルミ面,
藤田敏三, 前野悦輝
応用物理, 第65巻, 363-366 (1996).La214系のキャリアー濃度1/8での不安定性
藤田敏三, 前野悦輝,
(社)未踏科学技術協会 新超電導材料研究会 NSMF NEWS No.30, 20-27 (1992.2.1)高温超伝導会議小話
前野悦輝,
固体物理, Vol.27, No.5, 47-48 (1992)簡単にできる銅酸化物超伝導体の酸素含有量決定,
前野悦輝, 寺岡秀樹, 松熊訓子,
固体物理, Vol. 26, No. 4 25-32 (1991)理学部のヘリウム回収配管,
前野悦輝, 田中康樹, 藤崎博子, 鮑修増,
広島大学低温センターだよりNo. 1, 9-11 (1991.12)特集 海外留学－外国で学んだこと－ カリフォルニアの大学院生活,
前野悦輝,
広大フォーラム, 22期5号, No.284, 18-20 (1990.11.20)－留学を終えて－ IBMチューリッヒ研究所,
前野悦輝
広島大学理学部「理学部通信」No.141, (1989. 10.25)低温物理学入門,
藤田敏三, 前野悦輝, 大林康二 共訳,
丸善株式会社, 285 (1988).高温超電導体の物性―機構解明の手がかりを求めて
藤田敏三, 前野悦輝
【特集】セラミックス系高温超電導体, NIKKEI NEW MATERIALS, 5月11日号, 70-75 (1987.5)わが国におけるSQUID応用の現状,
藤田敏三, 前野悦輝,
日本学術振興会, 超伝導エレクトロニクス第146委員会報告書（1986.2）John Wheatley教授を悼んで,
前野悦輝,
日本物理学会誌, 第41巻, 第7号, 570-572 (1986)低温で用いる高感度熱電対
前野悦輝,
固体物理, Vol. 20, No.5 334-39 (1985)
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