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磁場・圧力誘起量子相転位の理論的研究 -T1CuC13の磁気秩序を中心として-

Research Project

Project/Area Number 16740197
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

松本 正茂  静岡大学, 理学部, 助教授 (20281058)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2005: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords磁性 / 物性理論 / 低温物理 / 磁場誘起秩序 / 圧力誘起秩序 / 量子相転移 / 磁気ひずみ / 結晶場励起子 / 超伝導
Research Abstract

これまで,TlCuCl_3という物質で観測されている磁場・圧力誘起量子相転移について理論的研究をおこなってきた。磁場誘起量子相転移の場合の磁気励起については,ボンド演算子の方法を用いることにより,中性子散乱で観測されている実験結果を定量的に説明することに成功している。このような磁場・圧力誘起量子相転移に関して,超音波測定によって,弾性定数の異常が見出されている。本研究では,このような弾性定数の異常について,ギンツブルク・ランダウ理論を適用して調べた。その結果,実験で観測されている弾性定数の異常な振る舞いが,量子相転移にともなう特徴であることを明らかにした。
アズライト[Cu_3(Co_3)_2(OH)_2]と呼ばれる磁性体でも,磁場誘起量子相転移が観測されている。電子スピン共鳴の実験では,g因子が量子相転移にともなって大きく変化することが報告されている。これに対して,TlCuCl_3と同様な理論を適用して調べた結果,g因子には量子相転移の特徴が現れることを明らかにし,2005年に開かれた強相関電子系の国際会議において報告した。
d電子系だけでなく,f電子系についても磁場誘起量子相転移が観測されている。スクッテルダイト[PrOs_4Sb_<12>]と呼ばれる物質では,TlCuCl_3と非常によく似た励起モード(四極励起子)が存在している。しかし,この物質では低温で超伝導が実現するという大きな特徴がある。そこで,超伝導の起源として,四極励起子を媒介としたモデルを仮定して説明を試みた。今のところ,このモデルを支持する直接的な強い証拠は得られていない。今後の実験結果を期待している。

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (10 results)

  • [Journal Article] T_h Physical Crystal-field Effect in Superconductor PrOs_4Sb_<12>2006

    • Author(s)
      M.Matsumoto, M.Koga
    • Journal Title

      Physica B (to be published)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Theory of Excitation Modes in Diamond Chain Compound Cu_3(CO_3)_2(OH)_22006

    • Author(s)
      M.Matsumoto, T.Yamada, M.Koga, K.Okamoto, T.Sakai
    • Journal Title

      Physica B (to be published)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Exciton Mediated Triplet Superconductivity in T_h System PrOs_4Sb_<12>2005

    • Author(s)
      M.Matsumoto, M.Koga
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 74・6

      Pages: 1686-1689

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Ehrenfest Relations and Magnetoelastic Effects in Field-induced Ordered Phases2005

    • Author(s)
      M.Matsumoto, M.Sigrist
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 74・8

      Pages: 2310-2316

    • NAID

      110001979710

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Ground State Phase Diagram of the S=1/2 Distorted Type Spin Chain with Ferromagnetic Interactions2005

    • Author(s)
      K.Okamoto, T.Tonegawa, T.Yamada, M.Matsumto, M.Koga, T.Sakai
    • Journal Title

      Progress of Theoretical Physics, Supplement 159

      Pages: 17-21

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] The Soft Mode Transition induced by Magnetic Field and Pressure in TlCuCl_3 and related dimer compounds2005

    • Author(s)
      M.Matsumoto, B.Normand, T.M.Rice, M.Sigrist
    • Journal Title

      Progress of Theoretical Physics, Supplement 159

      Pages: 200-207

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Superconductivity Mediated by Spin Dimer Singlet-Triplet Excitation2005

    • Author(s)
      M.Matsumoto, M.Koga
    • Journal Title

      Progress of Theoretical Physics, Supplement 159

      Pages: 371-375

    • NAID

      210000128072

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Quantum Statistics of Interacting Dimer Spin Systems2005

    • Author(s)
      Ch.Rueegg, B.Normand, M.Matsumoto, Ch.Niedermayer, A.Furrer, K.W.Kraemer, H.U.Guedel, Ph.Bourges, Y.Sidis, H.Mutka
    • Journal Title

      Physical Review Letters 95

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Roles of Multipoles and Excitons in Superconductor PrOs_4Sb_<12> with T_h Symmetry2005

    • Author(s)
      M.Koga, M.Matsumoto, H.Shiba
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 75

    • NAID

      110003482841

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Exciton Mediated Superconductivity in PrOs_4Sb_<12>2004

    • Author(s)
      M.Matsumoto, M.Koga
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 73・5

      Pages: 1135-1138

    • NAID

      110001954823

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2020-05-15  

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