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フラストレートしたt2g電子系における複合自由度の競合と新奇な自己組織化

Research Project

Project/Area Number 17740244
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionThe University of Tokyo (2006-2007)
The Institute of Physical and Chemical Research (2005)

Principal Investigator

求 幸年  The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 准教授 (40323274)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywords物性理論 / 強相関電子系 / 自己組織化 / 計算物理 / 低温物理 / 低温物性 / 幾何学的フラストレーション / 軌道の自由度 / 電子格子相互作用
Research Abstract

本研究課題において遂行してきたスピネル酸化物系に関する研究成果をまとめて、2つの国際ワークショップで成果発表を行った。研究分野の近い参加者との緊密な議論を行い、今後の理論および実験研究の展開について、例えば具体的には擬2次元酸化物系への応用展開などの新しい視点を得ることが出来た。
また、こうしたt_<2g>電子系における研究で得た知見を活かして、他の強相関フラストレート系にも視野を広げて研究を展開した。具体的には擬1次元や擬2次元的な電子構造をもつ分子性固体の示す新奇物性に関する研究を行った。まず、擬2次元系であるθ-ET塩の示す奇妙な電荷揺らぎに関して、昨年度からの研究を発展させ、電荷と格子歪みの結合を含んだ拡張ハバードモデルに対する計算を行い、その結果、電荷揺らぎの共存の起源について新しいシナリオを提案した。このシナリオは、異なる電荷秩序パターンの競合によるドメイン形成という従来考えられてきたシナリオとは全く異なるもので、これまで理解の難しかった電荷揺らぎの温度依存性をも含めた統一的な理解を与えるものとなっている。この結果はPhysical Review Lettersに掲載された。また、擬1次元系DI-DCNQI_2Agにおいて最近X線散乱実験によって見出された新奇な電荷・格子秩序の混合状態の起源を理論的に理解する目的で、この物質の複雑な3次元フラストレート構造を考慮した電荷・格子結合拡張ハバードモデルの解析を行なった。その結果、この混合秩序状態の安定化には、1次元鎖間のスパイラル的なフラストレーションと、それによる電荷・格子自由度の競合が本質的であることを明らかにした。この計算結果から、秩序相内において格子歪みが急速に成長する特徴的な温度スケールの存在が示唆されることから、伝導率や誘電率などに見られていた奇妙な振る舞いに対する包括的な理解が得られる可能性を議論した。

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2008 2007 2006 2005 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Charge Ordering and Coexistence of Charge Fluctuations in Quasi-two-dimensional Organic Conductors θ-(BEDT-TTF)_2X2007

    • Author(s)
      Masafumi Udagawa
    • Journal Title

      Physical Review Letters 98

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Antiferromagnetic lsing Model on Inverse Perovskite Lattice2007

    • Author(s)
      D.Tahara
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 76・1

      Pages: 13708-13708

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Finite-temperature phase transitions in quasi-one-dimensional molecular conductors2007

    • Author(s)
      H.Seo
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 76・1

      Pages: 13707-13707

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Spin Singlet State in Heptamers Emerging in Spinel Oxide AlV2042006

    • Author(s)
      K.Matsuda
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan 75・12

      Pages: 124716-124716

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Spin Incommensurability and Two Phase Competition in Cobaltites2006

    • Author(s)
      D.Phelan
    • Journal Title

      Physical Review Letters 97

      Pages: 235501-235501

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Spontaneous Formation of Vanadium "Molecules" in a Geometrically Frustrated Crystal : AlV2042006

    • Author(s)
      Y.Horibe
    • Journal Title

      Physical Review Letters 96

      Pages: 86406-86406

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Theory of successive transitions in vanadium spinels and order of orbitals and spins2005

    • Author(s)
      Y.Motome, H.Tsunetsugu
    • Journal Title

      Progress of Theoretical Physics supplement 160

      Pages: 203-232

    • NAID

      110004029265

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Interplay among Spin, Orbital and Lattice Degrees of Freedom in t2g Electron Systems with Edge-Sharing Network of Octahedra2005

    • Author(s)
      Y.Motome, H.Tsunetsugu, T.Hikihara, N.Shannon, K.Penc
    • Journal Title

      Progress of Theoretical Physics Supplement 159

      Pages: 314-318

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Phase transitions in spin-orbital coupled model for pyroxene titanium oxides2005

    • Author(s)
      T.Hikihara, Y.Motome
    • Journal Title

      Journal of Physical Society of Japan, Supplement 74

      Pages: 212-215

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Spin Frustration and Orbital Order in Vanadium Spinels2005

    • Author(s)
      Y.Motome, H.Tsunetsugu
    • Journal Title

      Journal of Physical Society of Japan, Supplement 74

      Pages: 208-211

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Monte Carlo study of half-magnetization plateau and magnetic phase diagram in pyrochlore antiferromagnetic Heisenberg model

    • Author(s)
      Y.Motome, K.Penc, N.Shannon
    • Journal Title

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials (印刷中)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] DI-DCNQI_2Agにおける電荷フラストレーションと新奇電子格子結合秩序化2008

    • Author(s)
      妹尾 仁嗣
    • Organizer
      日本物理学会第63回年次大会
    • Place of Presentation
      近畿大学
    • Year and Date
      2008-03-24
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Charge Frustration and Novel Electron-Lattice Coupled Phase Transition in Organic Conductor DI-DCNQI_2Ag2008

    • Author(s)
      Hitoshi Seo
    • Organizer
      2008 APS March Meeting
    • Place of Presentation
      New Orleans, USA
    • Year and Date
      2008-03-10
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Orbital and Magnetic Physics in Vanadium Spinels2007

    • Author(s)
      Yukitoshi Motome
    • Organizer
      KITP Program: Moments and Multiplets in Mott Materials
    • Place of Presentation
      Santa Barbara, USA
    • Year and Date
      2007-09-25
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Degeneracy and Symmetry Breaking in Spinel Oxides2007

    • Author(s)
      Yukitoshi Motome
    • Organizer
      NSFC-JSPS Joint Mini-Workshop on Novel Quantum Phenomena in Strongly Correlated Electronic Systems
    • Place of Presentation
      北京、中国
    • Year and Date
      2007-06-27
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2020-05-15  

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