強相関チタン酸化物における新たな電子相転移と臨界物性の探索

• Project/Area Number: 21K03474
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 奥田 哲治 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (20347082)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齋藤 智彦 東京理科大学, 理学部第一部応用物理学科, 教授 (30311129) ; 梶本 亮一 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 研究主幹 (30391254) ; 桑原 英樹 上智大学, 理工学部, 教授 (90306986)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 強相関電子系 / 還元型チタン酸化物 / 二量体 / 磁気特性 / 輸送特性

Outline of Research at the Start

電子相転移近傍の臨界領域においては、電子のスピン・軌道・電荷自由度と格子自由度の揺らぎの臨界増強に起因し、しばしば非自明な量子物性が現れる。そのため、新たな物性探索においては、未知の電子相転移近傍での物性探索は極めて重要な切り口となる。
本研究では、新たな電子相転移を示す物質系として、スピン一重項の二量体（dimer）形成の相関を持つ還元型チタン酸化物に着目し、スピン・軌道自由度と結合したdimer相関の揺らぎを伴う未知の電子相転移を探索し、見出した電子相転移近傍の臨界領域において、新超伝導や優れた熱電特性など知られていない未知物性や巨大物性を見出すことを目指す。