• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Research on anomalous electromagnetic response of Weyl electron in iridium oxide

Publicly Offered Research

Project AreaFrontiers of materials science spun from topology
Project/Area Number 18H04214
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

藤岡 淳  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (80609488)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥12,480,000 (Direct Cost: ¥9,600,000、Indirect Cost: ¥2,880,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2018: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Keywordsトポロジカル半金属 / 強相関電子系 / トポロジカル物質 / イリジウム酸化物 / トポロジカル量子現象
Outline of Annual Research Achievements

磁気ワイル半金属の候補物質であるR2Ir2O7における格子ダイナミクスと熱起電力効果に関する研究を行った。まず基底状態で非共線的な磁気秩序を持つEu2Ir2O7の単結晶の偏光ラマン散乱測定を行った。パイロクロア格子対称性に期待される6つのラマン活性光学フォノンが見られ、密度汎関数計算で予測される結果と整合することが分かった。ほとんどのフォノンプロファイルは温度依存性が弱いのに対し、Ir-O-Ir結合屈曲モードは常磁性状態で顕著なFano非対称性を示し、磁気相転移で顕著なソフト化を示した。これはIr5d電子の持つ強い電子-フォノン相互作用の表れであると考えられる。
また、本系ではRイオンの半径によって一電子バンド幅が減少し、バンド幅制御型のモット転移が生じる。Pr2Ir2O7は常磁性半金属であり、2つの放物線バンドが1点で交差したゼロギャップ半導体状態(Quadratic Band Touching:QBT)が生じることが知られている。理論的にはこのバンド交差点は立方対称性によってトポロジカルに保障されていると指摘されている。本研究ではバンドフィリング制御モット転移によって生じた常磁性相でもQBTが生じている事をゼーベック効果および理論計算で明らかにした。具体的には上述のEu2Ir2O7においてホールドープによって金属化した相でQBTに特有のゼーベック効果の増大が見られ、理論計算によって定量的に説明出来ることを明らかにした。
また、強相関ディラック半金属の候補であるペロフスカイト型CaIrO3の単結晶において、格子歪みによる一電子バンド幅の制御によって強相関ディラック電子の量子輸送の制御を行った。圧力の印加とともにキャリア密度が増大し、電子移動度が大きく減少することが分かった。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Enhanced thermopower in the correlated semimetallic phase of hole-doped pyrochlore iridates2019

    • Author(s)
      Kaneko R.、Huebsch M.-T.、Sakai S.、Arita R.、Shinaoka H.、Ueda K.、Tokura Y.、Fujioka J.
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 99 Issue: 16

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.161104

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Strain-engineering of charge transport in the correlated Dirac semimetal of perovskite CaIrO3 thin films2019

    • Author(s)
      Masuko M.、Fujioka J.、Nakamura M.、Kawasaki M.、Tokura Y.
    • Journal Title

      APL Materials

      Volume: 7 Issue: 8 Pages: 081115-081115

    • DOI

      10.1063/1.5109582

    • NAID

      120007127644

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Phonon anomalies in pyrochlore iridates studied by Raman spectroscopy2019

    • Author(s)
      Ueda K.、Kaneko R.、Subedi A.、Minola M.、Kim B. J.、Fujioka J.、Tokura Y.、Keimer B.
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 100 Issue: 11

    • DOI

      10.1103/physrevb.100.115157

    • NAID

      130008152470

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Large Variation of Dirac Semimetal State in Perovskite CaIrO3 with Pressure-Tuning of Electron Correlation2019

    • Author(s)
      Yamada R.、Fujioka J.、Kawamura M.、Sakai S.、Hirayama M.、Arita R.、Okawa T.、Hashizume D.、Hoshino M.、Tokura Y.
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 123 Issue: 21

    • DOI

      10.1103/physrevlett.123.216601

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spontaneous Hall effect in the Weyl semimetal candidate of all-in all-out pyrochlore iridate2018

    • Author(s)
      Kentaro Ueda, Ryoma Kaneko, Hiroaki Ishizuka, Jun Fujioka, Naoto Nagaosa, Yoshinori Tokura
    • Journal Title

      nature communications

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 3032-3032

    • DOI

      10.1038/s41467-018-05530-9

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Strongly correlated oxides for energy harvesting2018

    • Author(s)
      Jobu Matsuno, Jun Fujioka, Tetsuji Okuda, Kazunori Ueno, Takashi Mizokawa & Takuro Katsufuji
    • Journal Title

      Science and Technology of Advanced Materials

      Volume: 19 Issue: 1 Pages: 899-908

    • DOI

      10.1080/14686996.2018.1529524

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Charge Dynamics and Metal Insulator Transition in Perovskite SrIr1-xSnxO32018

    • Author(s)
      Jun Fujioka, Tatsuya Okawa, Makoto Masuko, Ayako Yamamoto, Yoshinori Tokura
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 87 Issue: 12 Pages: 123706-123706

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.123706

    • NAID

      210000135033

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Strong-correlation induced high-mobility electrons in Dirac semimetal of perovskite oxide2018

    • Author(s)
      J. Fujioka, R. Yamada, M. Kawamura, S. Sakai, M. Hirayama, R. Arita, T. Okawa, D. Hashizume, M. Hoshino, Y. Tokura
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 10 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/s41467-018-08149-y

    • NAID

      120007133103

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 強相関ディラック半金属の量子輸送特性の開拓2020

    • Author(s)
      藤岡 淳
    • Organizer
      日本物理学会第75回年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Correlation-induced highly mobile electrons in Dirac semimetal of perovskite CaIrO32019

    • Author(s)
      Jun Fujioka
    • Organizer
      International Conference on Topological Materials Science 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Strong-correlation induced high-mobility electrons in Dirac semimetal of perovskite iridates2019

    • Author(s)
      Jun Fujioka
    • Organizer
      Condensed Matter Science Workshop
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 強相関トポロジカル半金属におけるモット臨界性と量子輸送2019

    • Author(s)
      藤岡 淳
    • Organizer
      物性科学領域横断研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 強相関ディラック半金属CaIrO3のモット臨界性と異常電磁気応答2019

    • Author(s)
      藤岡 淳
    • Organizer
      物性研短期研究会/強磁場科学研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 強相関ディラック半金属CaIrO3薄膜におけるエピタキシャル歪みによる磁気輸送特性の制御2019

    • Author(s)
      増子真, 藤岡淳, 中村優男, 川﨑雅司, 十倉好紀
    • Organizer
      日本物理学会 春季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 強相関ディラック半金属CaIrO3における ラインノードと巨大磁気抵抗の圧力応答2019

    • Author(s)
      山田林介, 藤岡淳, 川村稔, 大川達也, 酒井志朗, 有田亮太郎, 橋爪大輔, 星野学, 十倉好紀
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 強相関ディラック半金属CaIrO3における高移動度電子と巨大磁気抵抗2018

    • Author(s)
      山田林介, 藤岡淳, 川村稔, 大川達也, 酒井志朗, 有田亮太郎, 橋爪大輔, 星野学, 十倉好紀
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] イリジウムL 吸収端共鳴非弾性散乱による パイロクロア型Nd2Ir2O7 における磁気励起2018

    • Author(s)
      上田健太郎, Joel Bertinshaw, 金子竜馬, Jungho Kim, Marco Moretti Sala, 藤岡淳, 十倉好紀,Bernhard Keimer, Bumjoon Kim
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi