?カゴメ格子を持つ金属颁蝉颁谤3Sb5は、これまで55ケルビン（约マイナス218℃）付近に単一の相転移があると考えられていましたが、より高温な64ケルビン（约マイナス209℃）付近に隠れた相転移が存在することを発见しました。
?この新たな相転移は弾性抵抗测定によって初めて明らかになりました。さらに、光电子顕微镜を用いた実空间観测と组み合わせることで、电子の「电荷」と「スピン」に由来する异なる秩序が别々に形成されることが示されました。
?これまで一つと思われていた相転移が実は二段階であることを示した本成果は、この物質で報告されている圧力下で出現する超伝导の理解に重要な知見を与えるものです。
東京大学大学院新領域創成科学研究科の大西朝登大学院生（研究当時）、影山遥一大学院生（研究当時、現：京都大学助教）、石原滉大助教、藤原弘和特任助教（研究当時、現：同大学物性研究所 特任助教）、谷内敏之特任准教授（研究当時、現：同大学物性研究所 特任准教授）、橋本顕一郎准教授（研究当時、現：京都大学教授）、芝内孝禎教授、同大学物性研究所のCédric Bareille特任研究員、杏Map大学院理学研究科の山川洋一講師、紺谷浩教授らは、米ライス大学との共同研究で、カゴメ格子（注1）を持つCsCr3Sb5（セシウム（颁蝉）、クロム（颁谤）、アンチモン（厂产）からなる金属化合物、図1）において、新しい隠れた电子秩序を発见しました。
近年注目されているカゴメ格子物质の一つである颁蝉颁谤3Sb5は、55ケルビン（K）付近に単一の相転移（注2）が報告されていたものの、その起源は未解明でした。本研究では、55 Kより高温の64 K付近で、新たな相転移が存在し、電子の「電荷」と「スピン」（注3）が別々に異なる温度で秩序化することを明らかにしました。これは、クロムをバナジウム（V）に置き換えたCsV3Sb5とは異なる性質で、カゴメ格子で起こる電子秩序の多様性を示すものです。
また、颁蝉颁谤3Sb5では圧力下で電子秩序が抑制されたときに超伝导（注4）が生じることが知られており、本結果はその機構の解明にも重要な知見を与えるものです。
本研究成果は2026年7月17日付けで、英国科学誌 Nature Communications にオンライン掲載されます。
◆详细（プレスリリース本文）はこちら
（注1）カゴメ格子
日本の伝统的な竹细工である「笼目（かごめ）模様」にちなんで名付けられた、叁角形と六角形が组み合わさった几何学的な格子构造。カゴメ格子を持つ物质では、通常の金属とは异なる电気的?磁気的性质が现れる可能性があり、新しい机能性材料として期待されている。
（注2）相転移
温度や圧力などの変化に伴い、物质の构造、电子状态、磁性などの性质が変化する现象。
（注3）スピン
电子などの粒子が持つ、磁石としての性质のもとになる量子的な性质。物质中でスピンの向きがそろったり、规则的に并んだりすることで、磁性が现れる。
（注4）超伝导
金属を冷却すると電気抵抗がゼロになり、電流が流れ続ける現象。物質内部の外部磁場を排除するマイスナー効果も持つ。今回の研究でいう「電子秩序」とは、超伝导とは異なる秩序のことで、これが抑制されると超伝导が現れる。銅酸化物高温超伝导体なども化学置換等によって電子秩序が抑制されると超伝导が現れる。
雑誌名：Nature Communications
題 名：Charge-spin dichotomy in the kagome metal CsCr3Sb5
著者名：A. Onishi*, Y. Kageyama, C. Bareille, S. Ikegami, Z. Xu, K. Ishihara, H. Fujiwara, Z. Wang, B. Gao, W. Yao, P. Dai, Y. Yamakawa, H. Kontani, T. Taniuchi, K. Hashimoto, and T. Shibauchi*
DOI: 10.1038/s41467-026-74096-8
URL:
/
