Okazaki group

WELCOME
ようこそ

岡崎研究室のホームページヘようこそ。本研究室では、有機物や遷移金属酸化物、希土類化合物などを中心として、物質中の電子間の相互作用が本質的に重要な、強相関電子系の物理学の研究を行っています。また、電流通電時や光照射下といった、系が強い非平衡状態におかれたときの電子の振る舞い（非平衡電子物性）にも注目して、研究を進めています。

Okazaki Laboratory is a condensed matter physics research group in Tokyo University of Science founded in 2015. Our group studies exotic electronic properties emerged in the strongly correlated electron systems including oxides, organic salt and rare-earth compounds. We also focus on the electron transport behavior under illuminations or in high electric fields to examine non-equilibrium nature of correlated electrons.

NEWS
お知らせ

2020/03/25
ルテニウム酸化物Ca2RuO4の格子体積に対する電流効果の論文が出版されました。
Current effect on the lattice deformation in the ruthenium oxide Ca2RuO4 is published in JPSJ.
2019/09/10
日本物理学会2019年秋季大会（岐阜大学）に参加しました。
The Physical Society of Japan 2019 Autumn Meeting (Gifu University).
2019/03/29
第二回コバルト研究会に参加しました。
The 2nd workshop on cobalt compounds in Tohoku University.
2019/03/19
石井さん（B4）が東京理科大学奨励賞を受賞されました。おめでとうございます。
Ms. Ishii recieved TUS Encouraging Award. Congratulation!
2019/03/18
日本物理学会第74回年次大会（2019年）に参加しました。
The Physical Society of Japan 2019 Annual Meeting (Kyusyu University).
2019/03/04
栗田君（M1）の研究成果がPhysical Review B誌に掲載されました。
Scaled transport properties are found in hole-doped CuMgO2 single crystals.
2019/01/17
伊藤さん（M2）の研究成果がPhysical Review B誌に掲載されました。
Transport study on the thermoelectric oxide KxRhO2 is published in Physical Review B.
2018/11/16
イリジウム酸化物BaIrO3の光学伝導度に関する論文が出版されました。
Optical conductivity study on unusual insulating phases of BaIrO3 is published in Physical Review B.
2018/10/11
第3回アジア熱電国際会議（ACT3）に伊藤さん（M2）と栗田君（M1）が参加しました。
The 3rd Asian Conference on Thermoelectrics (ACT3) in Taiwan.
2018/09/09
日本物理学会2018年秋季大会（同志社大学）に参加しました。
The Physical Society of Japan 2018 Autumn Meeting (Doshisha University).
2018/09/06
ホームページをレスポンシブにアップデートしました。
Our website updated.
2018/07/07
基盤S研究会「NESS 2018」（京都大学）に参加しました。
NESS 2018 (Kyoto): Non-Equilibrium Steady States in Correlated Materials.
2018/04/22
理工学部春のオープンキャンパスに参加しました。
Spring Open Campus in faculty of science and technology.
2018/04/12
第4期の卒研生を研究室に迎えました。
Undergraduates join our group.

RESEARCH
研究内容

遷移金属酸化物における熱電輸送現象

物質に温度差を与えるとそれに比例した電圧が生じます。この現象はゼーベック効果と呼ばれ、温度差と電圧の間の比例係数であるゼーベック係数は物質中のエントロピー流を反映する物理量として知られています。本研究室では遷移金属酸化物が有する多自由度に起因した特異なゼーベック効果の研究を進めています。

Thermoelectric effect in correlated oxides

Temperature gradient applied in a material generates the thermoelectric voltage, known as the Seebeck effect. We study anomalous Seebeck effect in transition-metal oxides due to an entangled spin and orbital degrees of freedom in correlated electrons.

K. Kurita et al., Phys. Rev. B 99, 115103 (2019).
N. Ito et al., Phys. Rev. B 99, 041112(R) (2019).
Y. Ikeda et al., J. Appl. Phys. 119, 225105 (2016).

強相関電子系における非線形輸送現象

強相関電子系では、お互いにはたらく強い斥力によってキャリアはしばしば局在化し、系は絶縁性を示します。 私たちは、そのような絶縁体で生じる非オーム性の伝導特性に注目し、電流通電下の様々な物性評価からその起源の解明を目指しています。

Nonlinear conduction in correlated electron systems

Correlated insulators such as charge order and Mott insulators show characteristic non-Ohmic response in the high-field range. We explore such a non-equilibrium aspect of correlated carriers by utilizing transport and thermodynamic measurements under currents.

Y. Nishina et al., J. Phys. Soc. Jpn. 86, 093707 (2017).
N. Murashige et al., Phys. Rev. B 96, 035126 (2017).
H. Takahashi et al., Phys. Rev. B 89, 195103 (2014).
R. Okazaki et al., J. Phys. Soc. Jpn. 82, 103702 (2013).

反射分光・赤外イメージング

赤外から可視領域にかけての反射分光測定は、物質中の原子・分子振動、バンド間遷移、自由電子のドルーデ応答などの様々な励起状態を捉えることができます。私たちは、本手法を用いて強相関系物質の電子構造を広いエネルギースケールで俯瞰し、その特徴的な電子状態の解明を進めています。

Infrared microspectroscopy

Infrared spectroscopy is a powerful probe to grasp the electronic structure in the broad energy range. We apply this technique to the correlated electron systems, and also utilize the spatially-resolved "imaging" measurements to study the inhomogeneous electronic state.

R. Okazaki et al., Phys. Rev. B 98, 205131 (2018).
R. Okazaki et al., Phys. Rev. Lett. 111, 217801 (2013).
R. Okazaki et al., Phys. Rev. B 84, 075110 (2011).

RECENT TOPICS
最近の研究から

ルテニウム酸化物で観測された電流による格子変形

ルテニウム化合物Ca2RuO4は特異な電場応答を示す強相関酸化物の1つです。本研究では、電流通電状態における放射光X線実験を行い、本物質の格子定数が、温度や圧力といった平衡量だけでなく、試料に流れる電流という非平衡量によって変化することを見出しました。

Current-induced lattice deformation in a ruthenium oxide

Ca2RuO4 exhibits unusual electric-field response. Through a combined transport and synchrotron radiation x-ray measurement, we find that an electrical current, a non-equilibrium quantity, causes the change in the lattice constants of this material.

R. Okazaki et al., J. Phys. Soc. Jpn. 89, 044710 (2020).

ロジウム酸化物で観測されたゼーベック係数と電気抵抗率の相関

本研究では、層状ロジウム酸化物CuRhO2およびMg置換系の単結晶試料を育成し、本物質の電気抵抗率とゼーベック係数がMg置換量に応じて系統的に変化することを見出しました。さらに、これら２つの輸送係数の相関関係が、低キャリア系も含めた様々な強相関電子系物質においても普遍的に成り立つ可能性を示しました。

Scaling in low-temperature transport coefficients of doped CuRhO2

We performed a systematic evolution of the resistivity and the Seebeck coefficient in hole-doped CuRhO2 single crystals, and found a relation in those transport coefficients, which can be applicable to the correlated materials with low carrier densities.

K. Kurita et al., Phys. Rev. B 99, 115103 (2019).

層状ロジウム酸化物におけるゼーベック係数の増強

層状コバルト酸化物NaxCoO2は、大きなゼーベック係数と金属並みの低い電気抵抗率を併せ持つ熱電酸化物として知られています。本研究では、その等価数置換系にあたる層状ロジウム酸化物KxRhO2において系統的な輸送係数測定を行い、ある組成量で低温のゼーベック係数が臨界的な増大を示すことを見出しました。

Enhancement of low-temperature Seebeck coefficient in KxRhO2

Layered cobaltite NaxCoO2 is a well-known thermoelectric oxide. We examine the transport properties of the isovalent KxRhO2, and find an unusual enhancement of the Seebeck coefficient at a critical K content.

N. Ito et al., Phys. Rev. B 99, 041112(R) (2019).

三量体構造を有するイリジウム酸化物におけるトライマーモット状態

イリジウム酸化物BaIrO3は、IrO6八面体が面共有で連なった特徴的なIr3O12三量体構造を内包する無機化合物であり、180 Kにて特異な相転移を示します。本研究では反射率測定を通し、高温では三量体に1つのキャリアが局在したトライマーモット絶縁体状態、低温ではキャリアが三量体間で移動した電荷不均一状態が実現していることを示唆する結果を得ました。この結果は本物質の三量体分子構造に由来するものであり、無機分子構造を有する化合物が示す新たな電子状態の1つとして期待されます。

Possible trimer Mott insulator state in BaIrO3

Through the optical study on BaIrO3, we find an exotic trimer Mott state, in which the carrier is localized on each trimer site owing to the electron repulsion.

R. Okazaki et al., Phys. Rev. B 98, 205131 (2018).

軌道秩序モット絶縁体における異常な熱電効果

ルテニウム酸化物Ca2RuO4は弱電場で非線形伝導を示す多軌道モット絶縁体です。今回私たちは本物質の電流通電下のゼーベック係数を測定し、ゼーベック係数が電流印加と共に増加することを見出しました。この結果は温度上昇効果とは全く逆の振る舞いであり、本物質の未解明な非平衡電子状態の理解を進めるものとして期待されます。

Anomalous thermoelectric effect in orbital ordered Mott insulator

The orbital ordered Mott insulator Ca2RuO4 exhibits a nonlinear conduction. In this study we find that the Seebeck coefficient also depends on the electrical currents.

Y. Nishina et al., J. Phys. Soc. Jpn. 2017

層状コバルト酸化物における非線形伝導

強電場中において電荷密度波やスピン密度波は集団的な並進運動（スライディング）を起こし、そのような現象は非線形伝導として観測されます。本研究では、低温でスピン密度波の形成が示唆されている層状コバルト酸化物Ca3Co4O9の電場応答を調べ、観測された非線形伝導に対して密度波の並進運動モデルによる理解を試みました。

Nonlinear conduction in layered cobalt oxide

The layered Ca3Co4O9 shows the SDW transition at low temperature. We find a nonlinear conduction in this system and discuss the collective sliding motion of SDW.

N. Murashige et al., Phys. Rev. B 2017

層状コバルト熱電酸化物に対する等価数元素置換効果

層状コバルト酸化物Ca3Co4O9は、金属的な電気抵抗率と大きなゼーベック係数を併せ持った特徴的な輸送特性を示します。本研究では、伝導を担うd電子の相関効果や軌道半径を化学的に変化させたRh置換試料の輸送係数測定を通して、本物質における特異な輸送現象の微視的起源の解明を目指しました。

Isovalent substitution effect in thermoelectric cobalt oxide

We try to tune the correlation effect and bandwidth of d electrons in thermoelectric Ca3Co4O9 by the isovalent Rh substitution.

Y. Ikeda et al., J. Appl. Phys. 2016

PEOPLE
研究室メンバー

2020年度メンバー

准教授　岡崎 竜二　Ryuji OKAZAKI
M2　石井 まゆ　Mayu ISHII
M2　坂林 北斗　Hokuto SAKABAYASHI
M1　神田 直輝　Naoki KOUDA

PUBLICATION
研究成果

2016年以前の研究成果については、個人のページ、google scholar、Research mapをご参照ください。

Please visit personal page or google scholar for past publications.

ORCID iD iconorcid.org/0000-0001-5234-4110


Preprint

  1. K. Kurita, M. Yagisawa, and R. Okazaki
    "Thermoelectric properties of hole-doped delafossite oxide CuCoO2"
    (submitted)

2020

Journal

  1. R. Okazaki, K. Kobayashi, R. Kumai, H. Nakao, Y. Murakami, F. Nakamura, H. Taniguchi, and I. Terasaki
    "Current-induced Giant Lattice Deformation in the Mott Insulator Ca2RuO4"
    Journal of the Physical Society of Japan 89, 044710 (2020).
    10.7566/JPSJ.89.044710
    Published 25 March 2020
  2. Kanji Kurita, Hokuto Sakabayashi, and Ryuji Okazaki
    "Scaling in Transport Coefficients of Hole-doped CuRhO2 Single Crystals"
    JPS Conference Proceedings 30, 011191 (2020).
    Proceedings of the International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2019)
    10.7566/JPSCP.30.011191
    Published 19 March 2020

Presentation

  1. 坂林北斗, 歌川響, 岡崎竜二
    "高温領域におけるCa3Co4O9の面内異方性測定"
    日本物理学会第75回年次大会（2020年）, 名古屋大学, 18pPSA-93, 2020年3月18日
  2. 石井まゆ, 神田直輝, 箱田優華, 岡崎竜二
    "高調波測定による非線形伝導現象の検出と発熱の検証"
    日本物理学会第75回年次大会（2020年）, 名古屋大学, 18pPSA-111, 2020年3月18日

2019

Journal

  1. Yuuka Shiraishi, Kenji Tanabe, Hiroki Taniguchi, Ryuji Okazaki and Ichiro Terasaki
    "Interplay between quantum paraelectricity and thermoelectricity in the photo-Seebeck effect in a SrTiO3 single crystal"
    Journal of Applied Physics 126, 045111 (2019).
    10.1063/1.5106384
    Published 29 July 2019
    *Selected as a Featured Article
  2. K. Kurita, H. Sakabayashi, and R. Okazaki
    "Correlation in transport coefficients of hole-doped CuRhO2 single crystals"
    Physical Review B 99, 115103 (2019).
    10.1103/PhysRevB.99.115103
    arXiv:1902.08301
    Published 4 March 2019
  3. N. Ito, M. Ishii, and R. Okazaki
    "Enhanced Seebeck coefficient by a filling-induced Lifshitz transition in KxRhO2"
    Physical Review B 99, 041112(R) (2019).
    10.1103/PhysRevB.99.041112
    arXiv:1901.02116
    Published 16 January 2019

Presentation

  1. K. Kurita, H. Sakabayashi, and R. Okazaki
    "Scaling in transport coefficients of hole-doped CuRhO2 single crystals"
    International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2019, Okayama, Tu-A-15, September 24-28, 2019.
  2. 栗田寛士, 八木沢昌也, 岡崎竜二
    "CuCoO2多結晶の合成と熱電特性"
    日本物理学会2019年秋季大会（物性）, 岐阜大学, 11aPS-71, 2019年9月10日
  3. 石井まゆ, 伊藤菜緒子, 岡崎竜二, 安井幸夫
    "層状ロジウム酸化物K0.5RhO2の輸送・磁気特性"
    日本物理学会2019年秋季大会（物性）, 岐阜大学, 10aB14-5, 2019年9月10日
  4. 岡崎竜二
    "層状ロジウム酸化物の熱電効果"
    第二回コバルト研究会, 東北大学, 2019年3月29日
  5. 栗田寛士, 坂林北斗, 岡崎竜二
    "CuRh1-yMgyO2単結晶における低温での電気抵抗率と熱起電力の相関"
    日本物理学会第74回年次大会（2019年）, 九州大学, 15pS305-12, 2019年3月15日

2018

Journal

  1. R. Okazaki, S. Ito, K. Tanabe, H. Taniguchi, Y. Ikemoto, T. Moriwaki, and I. Terasaki
    "Spectroscopic signature of trimer Mott insulator and charge disproportionation in BaIrO3"
    Physical Review B 98, 205131 (2018).
    10.1103/PhysRevB.98.205131
    arXiv:1811.00219
    Published 16 November 2018
  2. K. Tomiyasu, N. Ito, R. Okazaki, Y. Takahashi, M. Onodera, K. Iwasa, T. Nojima, T. Aoyama, K. Ohgushi, Y. Ishikawa, T. Kamiyama, S. Ohira-Kawamura, M. Kofu, and S. Ishihara
    "Quantum Paramagnet Near Spin-State Transition"
    Advanced Quantum Technologies 1, 1800057 (2018).
    10.1002/qute.201800057
    arXiv:1712.09169
    Published 7 October 2018
  3. H. Takahashi, S. Ishiwata, R. Okazaki, Y. Yasui, and I. Terasaki
    "Enhanced thermopower via spin-state modification"
    Physical Review B 98, 024405 (2018).
    10.1103/PhysRevB.98.024405
    arXiv:1807.00551
    Published 5 July 2018

Presentation

  1. Naoko Ito, Mayu Ishii, Ryuji Okazaki
    "Transport properties in the layered Rh oxide KxRhO2"
    The 3rd Asian Conference on Thermoelectrics (ACT3) & The 5th Micro & Nanoscale Heat Transfer and Energy Workshop (MNHTE2018), Taiwan, October 7-9, 2018
  2. Kanji Kurita, Hokuto Sakabayashi, Ryuji Okazaki
    "Thermoelectric properties of CuRh1-yMgyO2 single crystals"
    The 3rd Asian Conference on Thermoelectrics (ACT3) & The 5th Micro & Nanoscale Heat Transfer and Energy Workshop (MNHTE2018), Taiwan, October 7-9, 2018
  3. 栗田寛士, 坂林北斗, 岡崎竜二
    "単結晶CuRh1-yMgyO2の熱電特性"
    日本物理学会2018年秋季大会, 同志社大学, 10aPS-45, 2018年9月10日
  4. Ryuji Okazaki
    "Seebeck effect in Ca2RuO4 under current"
    基盤S研究会「NESS 2018」, 京都大学, 2018年7月7日
  5. 岡崎竜二
    "Transport properties of Ca2RuO4 under DC current"
    日本物理学会2018年年次大会, 22pK103-7, 東京理科大学, 2018年3月22日

2017

Journal

  1. Yasuo Nishina, Ryuji Okazaki, Yukio Yasui, Fumihiko Nakamura, and Ichiro Terasaki
    "Anomalous Thermoelectric Response in an Orbital-Ordered Oxide Near and Far from Equilibrium"
    J. Phys. Soc. Jpn. 86, 093707 (2017).
    10.7566/JPSJ.86.094701
    arXiv:1709.00109
    Published 31 August 2017
    *Selected as JPSJ Papers of Editors' Choice
    *JPSJ News and Comments by Prof. K. Behnia: "The Mysterious Source of Current-Induced Entropy in Ca2RuO4"
  2. Takaaki Sudayama, Hironori Nakao, Yuichi Yamasaki, Youichi Murakami, Shinichiro Asai, Ryuji Okazaki, Yukio Yasui, and Ichiro Terasaki
    "Spin State of Co3+ in LaCo1-xRhxO3 Studied Using X-ray Absorption Spectroscopy"
    J. Phys. Soc. Jpn. 86, 094701 (2017).
    10.7566/JPSJ.86.094701
    Published 28 July 2017
  3. T. Okamura, R. Okazaki, H. Taniguchi, Y. Yasui, and I. Terasaki
    "Magnetoelectric coupling in the pyrochlore ruthenate Gd2Ru2O7"
    J. Phys. Soc. Jpn. 86, 084708 (2017).
    10.7566/JPSJ.86.084708
    Published 24 July 2017
  4. N. Murashige, F. Takei, K. Saito, and R. Okazaki
    "Nonlinear transport associated with spin density wave dynamics in Ca3Co4O9"
    Phys. Rev. B 96, 035126 (2017).
    10.1103/PhysRevB.96.035126
    arXiv:1706.10088
    Published 14 July 2017
  5. I. Terasaki, S. Asai, H. Taniguchi, R. Okazaki, Y. Yasui, Y. Ikemoto, and T. Moriwaki
    "Optical evidence for the spin-state disorder in LaCo1-xRhxO3"
    J. Phys.: Condens. Matter 29, 235802 (2017).
    10.1088/1361-648X/aa6ebc
    Published 12 May 2017
  6. T. Nagai, H. Takahashi, R. Okazaki, K. Tanabe, I. Terasaki, and H. Taniguchi
    "Optical Control of Dielectric Permittivity in LaAl0.99Zn0.01O3-δ"
    Appl. Phys. Lett. 110, 172901 (2017).
    10.1063/1.4979644
    Published 25 April 2017
    *Featured in AIP Publishing: "Light Has New Capacity for Electronics"
  7. K. Saito and R. Okazaki
    "Electron correlation effect in the thermoelectric oxide Ca3-xSrxCo4O9 single crystals"
    Jpn. J. Appl. Phys. 56, 043201 (2017).
    10.7567/JJAP.56.043201
    Published 27 March 2017

Presentation

  1. 村重尚哉, 武井史, 柏辰弥, 齊藤賢吾, 岡崎竜二
    "熱電酸化物Ca3Co4O9における非線形伝導"
    第11回物性科学領域横断研究会, P015, 東京大学, 2017年11月17日
  2. 伊藤菜緒子, 岡崎竜二, 高橋佑生, 富安啓輔
    "励起子絶縁体候補物質LaCo1-yScyO3の輸送現象"
    第11回物性科学領域横断研究会, P031, 東京大学, 2017年11月17日
  3. 富安啓輔, 伊藤菜緒子, 岡崎竜二, 高橋佑生, 岩佐和晃, 野島勉, 青山拓也, 石原純夫, 大串研也
    "Sc置換LaCoO3における磁化と体積磁歪 スピン状態転移近傍に現れる励起子絶縁体の候補物質としての検討"
    日本物理学会2017年秋季大会, 22pF11-3, 岩手大学, 2017年9月22日
  4. 伊藤菜緒子, 岡崎竜二, 高橋佑生, 富安啓輔
    "LaCo1-yScyO3の輸送現象と電荷励起ギャップ"
    日本物理学会2017年秋季大会, 22pF11-4, 岩手大学, 2017年9月22日
  5. 村重尚哉, 武井史, 柏辰弥, 齊藤賢吾, 岡崎竜二
    "Ca3-xSrxCo4O9の非線形伝導"
    日本物理学会2017年秋季大会, 22pF11-11, 岩手大学, 2017年9月22日
  6. 齊藤賢吾, 松丸大樹, 岡崎竜二
    "熱電酸化物Ca3Co4-xIrxO9単結晶における輸送特性"
    日本物理学会2017年秋季大会, 23aPS-32, 岩手大学, 2017年9月22日
  7. 岡崎 竜二
    "Nonlinear conduction in the layered Co oxides"
    基盤S「直流電場・電流：強相関電子系の新しい制御パラメータ」キックオフ研究会, 久留米工業大学, 2017年7月8日
  8. 岡崎 竜二
    "巨大な熱電効果を示す鉄化合物FeSb2におけるフォノンドラッグ効果"
    第6回エネルギー創成科学懇談会, 東京理科大学森戸記念館, 2017年4月25日
  9. 戸田康介, 田辺賢士, 谷口博基, 岡崎竜二, 中村文彦, 寺崎一郎
    "Ca2RuO4の圧力下非線形伝導のスケーリング"
    日本物理学会第72回年次大会, 大阪大学, 2017年3月17日
  10. T. D. Yamamoto, R. Yatagai, K. Tanabe, R. Okazaki, H. Taniguchi, Y. Yasui, S. Iguchi, T. Sasaki, and I. Terasaki
    "Enhanced thermopower and ferromagnetic fluctuations in Sc-substituted CaRuO3: An experimental study of the Kelvin formula"
    APS March Meeting 2017, New Orleans, March 15, 2017
  11. 岡崎 竜二
    "FeSb2における巨大な熱電効果"
    AIST-ef/TUS研究交流会, 産業技術総合研究所, 2017年3月7日

LAB
研究室・実験室の様子

輸送測定システム

Transport measurement systems

電気炉

Electric furnaces

サンプル準備スペース

Sample preparation

サンプル保管庫

Dry storage

簡易スパッタ装置

Sputter system

ミーティングスペース

Meeting space

研究室・研究施設

東北大学 | 金属材料研究所 | 佐々木研究室

東京大学 | 大学院新領域創成科学研究科 | 物質系専攻 | 芝内・橋本研究室

東京大学 | 物性研究所 | 森研究室 | 山下研究室

東京理科大学 | 理工学部 | 物理学科

明治大学 | 理工学部 | 物理学科 | 量子固体物性研究室（安井研）

名古屋大学 | 大学院理学研究科 | 物質理学専攻（物理系） | M研究室（佐藤研） | V研究室（寺崎研）

京都大学 | 大学院理学研究科 | 物理学・宇宙物理学専攻 | 量子凝縮物性研究室

大型放射光施設 SPring-8 | User Information | BL43IR


学会・プロジェクト

日本物理学会 | 年次大会・秋季大会

日本熱電学会

基盤(S)「直流電場・電流：強相関電子系の新しい制御パラメータ」(H29-R3年度)


学術雑誌

J. Phys. Sco. Jpn. | Jpn. J. Appl. Phys.
vol.: page:

Phys. Rev. Lett. | Phys. Rev. X | Phys. Rev. B | Phys. Rev. Applied | Phys. Rev. Materials | Rev. Mod. Phys.
vol.: page:

Nature | Nat. Phys. | Nat. Mater. | Nat. Commun. | Sci. Rep.

Science | Sci. Adv.

Appl. Phys. Lett. | APL Mater. | J. Appl. Phys.

DOI:

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