2000 Fiscal Year Annual Research Report

電荷を注入された強相関擬一次元鎖化合物の次元制御

Research Project

Project/Area Number	10440103
Research Institution	UNIVERSITY OF TOKYO
Principal Investigator	高木英典東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (40187935)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	野原実東京大学, 大学院・新領域科学研究科, 助教授 (70272531)
Keywords	強相関一次元金属 / 朝永-ラッテインジャー / 磁場誘起次元変化 / YBa CuO / 結晶成長
Research Abstract	1次元量子スピン液体にキャリアドープすると何が起こるのか?朝永ラッティンジャー液体と呼ばれるエキゾチック金属相は実現できないだろうか?不安定な状態に外的な刺激を加えることで、劇的な電子系の変化を起こすことはできないだろうか?このような観点から、本研究はこれまで金属的な1次元鎖を有する数少ない酸化物であるYBa_2Cu_4O_8を集中的に調べ、その過程で、磁場によって電子が1次元鎖内に閉じ込められ鎖間を自由に動けなくなる現象-磁場誘起次元変化-を発見し、その機構を明らかにしてきた。本年度は、上記の成果をまとめ出版するとともに、中心的な課題である「量子液体への伝導キャリアの導入とエキゾチック物性の開拓」の発展形として、一次元系に代わって、三次元の幾何学的フラストレーション系を舞台とする量子スピン液体に注目し、そこに電荷自由度(伝導性)導入することにより生じるエキゾチック物性に焦点を当てた。3次元系は1次元と比べると金属的伝導が容易に得られるという利点を有する。その舞台はスピネル型の酸化物とした。古くから正四面体を基本とする得意な幾何学的配列のため磁気的秩序形成がはばまれスピン液体状態が基底状態となる事が知られている。スピネル型酸化物LiV_2O_4において遷移金属酸化物としては最初の重い電子(ヘビーフェルミオン)状態の存在を確立し、その背景にある幾何学的フラストレーヨンによるスピン液体性と異常に重い有効電子質量のつながりを明らかにした。また、混合原子価化合物における「電荷フラストレーション」の概念を提唱し、幾何学的フラストレーションのそんざいすす。

Research Products
(14 results)

All Other

All Publications (14 results)

[Publications] Y.Ogawa,S.T.Ogawa,C.Urano,Koshihara,K.Koshino,H.Takagi,: ""Dynamical Aspects of the Photoinduced Phase Transition in Spin-Crossover Complexes""Phys.Rev.Lett.. 84. 3181-3184 (2000)
[Publications] Takahiro Yamada,Zenji Hiroi,Mikio Takano,Minoru Nohara and Hidenori Takagi.: ""Spin・1/2 Heisenberg Antiferromagnetic Chains in the Frustrated Spinel Lattice of GeCu_2O_4""J.Phys.Soc.Jpn.. 69,5,. 1477-1483 (2000)
[Publications] E.S.Bozin,G.H.Kwei,H.Takagi,and S.J.L.Billinge: ""Neutron Diffraction Evidence of Microscopic Charge Inhomogeneities in the CuO_2 Plane of Superconducting La_<2-x> Sr_x CuO_4(0≦x≦0.30),"Phys.Rev.Lett.84,. 84,25.. 5856-5859 (2000)
[Publications] Guangyong Xu,G.Aeppli,M.E.Bisher,C.Broholm,J.F.Ditusa,C.D.Frost,T.Ito,K.Oka,R.L.Paul,H.Takagi,: ""Holes in a Quantum Spin Liquid""M.M.J.Treacy,Science. 289,. 419-422 (2000)
[Publications] C.Urano,M.Nohara,S.Kondo,F.Sakai,H.Takagi,T.Shiraki,and T.Okubo: ""LiV_2O_4 Spinel as a Heavy-Mass Fermi Liquid : Anomalous Transport and Role of Geometrical Frustration"."Phys.Rev.Lett.. 85,5,. 1052-1055 (2000)
[Publications] M.Nohara,H.Suzuki,M.Isshiki,N.Mangkorntong,F.Sakai and H.Takagi: ""Quasiparticle Density of States of Clean and Dirty d-Wave Superconductors : Mixed-State Specific Heat of La_<2-x>Sr_xCuO_4 Single Crystals""Phys.Soc.Jpn.. 69,6. 1602-1605 (2000)
[Publications] K.Ohishi,K.Kakuta,J.Akimitsu,W.Higemoto.R.Kadono R I Miller,A.Price,R.F.Kiefl.J.E.Sonier,M.Nohara,H.Suzuki H.Takagi: ""Anomalous Field Dependence of the Vortex-Core Radius and Magnetic Penetration Depth in YNi_2B_2C Probed by μSR""Physica B. 289-290. 377-380 (2000)
[Publications] S.Horii,U.Mizutani.H.Ikuta,Y.Yamada.J.H,Ye,A.Matsushita N.E.Hussey and H.Takagi I.Hirabayashi.: ""Growth and Anisotropic Resistivity of PrBa_2Cu_4O_8 and Pr_2Ba_4Cu_7O_<15-y> Single Crystals A Direct Probe of Metallic Cu-O Double Chains""Phys.Rev.B. 61,9. 6327-6333 (2000)
[Publications] N.E.Hussey,H.Takagi,Y.Iye,S.Tajima,A.I.Rykov,and K.Yoshida: ""Charge confinement on the CuO_2 planes in slightly overdoped YBa_2Cu_3O_<7-δ> and the role of metallic chams"Phys.Rev.B. 61,10.. R6475-R6478 (2000)
[Publications] S.Kondo,C.Urano,Y.Kurihara,M.Nobara,and H.TAKAGI: ""From the Geometrically Frustrated Antiferromagnets ZnV_2O_4 and ZnCr_2O_4 to the Heavy-Mass Fermi Liquid LiV_2O_4"."J.Phys.Soc.Jpn.69,Suppl.B.. 139-143 (2000)
[Publications] K.Waku,N.E.Hussey,F.Sakai,M.Nohara,H.Takagi,H.Nakagawa,N.Miura and S.Adachi: ""The Effect of Zn-Doping on the Magnetic Field Induced Dimensional Crossover in YBa_2Cu_4O_8""J.Phys.Soc.Jpn.. 69,1,. 21-24 (2000)
[Publications] S.Miyasaka,H.Takagi,Y.Sekine,H.Takashi,N.Mori and R.J.Cava,: ""Metal-Insulator Transition and Itinerant Antiferromagnetism in NiS_<2-x>Se_x Pyrite","J.Phys.Soc.Jpn.. 69,10,. 3166-3169 (2000)
[Publications] N.E.Hussey,S.Nakamae,K.Behnia,H.Takagi,C.Urano,S.Adachi and S.Tajima,: ""Absence of Residual Quasiparticle Conductivity in the Underdoped Cuprate YBa_2Cu_4O_8"."Phys.Rev.Lett.. 85,19. 4140-4143 (2000)
[Publications] T.Yokoya,T.Kiss,T.Watanabe,S.Shin,M.Nobara,H.Takagi,and T.Oguchi: ""Ultrahigh-Resolution Photoemission Spectroscopy of Ni Borocarbides : Direct Observatio of the Superconducting Gap and a Change in Gap Anisotropy by Impurity""Physical.Review Letters,. Vol.85,No.23. 4952-4955 (2000)

2000 Fiscal Year Annual Research Report

電荷を注入された強相関擬一次元鎖化合物の次元制御

Principal Investigator

高木 英典 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (40187935)

Research Products

[Publications] Y.Ogawa,S.T.Ogawa,C.Urano,Koshihara,K.Koshino,H.Takagi,: ""Dynamical Aspects of the Photoinduced Phase Transition in Spin-Crossover Complexes""Phys.Rev.Lett.. 84. 3181-3184 (2000)

[Publications] Takahiro Yamada,Zenji Hiroi,Mikio Takano,Minoru Nohara and Hidenori Takagi.: ""Spin・1/2 Heisenberg Antiferromagnetic Chains in the Frustrated Spinel Lattice of GeCu_2O_4""J.Phys.Soc.Jpn.. 69,5,. 1477-1483 (2000)

[Publications] E.S.Bozin,G.H.Kwei,H.Takagi,and S.J.L.Billinge: ""Neutron Diffraction Evidence of Microscopic Charge Inhomogeneities in the CuO_2 Plane of Superconducting La_<2-x> Sr_x CuO_4(0≦x≦0.30),"Phys.Rev.Lett.84,. 84,25.. 5856-5859 (2000)

[Publications] Guangyong Xu,G.Aeppli,M.E.Bisher,C.Broholm,J.F.Ditusa,C.D.Frost,T.Ito,K.Oka,R.L.Paul,H.Takagi,: ""Holes in a Quantum Spin Liquid""M.M.J.Treacy,Science. 289,. 419-422 (2000)

[Publications] C.Urano,M.Nohara,S.Kondo,F.Sakai,H.Takagi,T.Shiraki,and T.Okubo: ""LiV_2O_4 Spinel as a Heavy-Mass Fermi Liquid : Anomalous Transport and Role of Geometrical Frustration"."Phys.Rev.Lett.. 85,5,. 1052-1055 (2000)

[Publications] M.Nohara,H.Suzuki,M.Isshiki,N.Mangkorntong,F.Sakai and H.Takagi: ""Quasiparticle Density of States of Clean and Dirty d-Wave Superconductors : Mixed-State Specific Heat of La_<2-x>Sr_xCuO_4 Single Crystals""Phys.Soc.Jpn.. 69,6. 1602-1605 (2000)

[Publications] K.Ohishi,K.Kakuta,J.Akimitsu,W.Higemoto.R.Kadono R I Miller,A.Price,R.F.Kiefl.J.E.Sonier,M.Nohara,H.Suzuki H.Takagi: ""Anomalous Field Dependence of the Vortex-Core Radius and Magnetic Penetration Depth in YNi_2B_2C Probed by μSR""Physica B. 289-290. 377-380 (2000)

[Publications] S.Horii,U.Mizutani.H.Ikuta,Y.Yamada.J.H,Ye,A.Matsushita N.E.Hussey and H.Takagi I.Hirabayashi.: ""Growth and Anisotropic Resistivity of PrBa_2Cu_4O_8 and Pr_2Ba_4Cu_7O_<15-y> Single Crystals A Direct Probe of Metallic Cu-O Double Chains""Phys.Rev.B. 61,9. 6327-6333 (2000)

[Publications] N.E.Hussey,H.Takagi,Y.Iye,S.Tajima,A.I.Rykov,and K.Yoshida: ""Charge confinement on the CuO_2 planes in slightly overdoped YBa_2Cu_3O_<7-δ> and the role of metallic chams"Phys.Rev.B. 61,10.. R6475-R6478 (2000)

[Publications] S.Kondo,C.Urano,Y.Kurihara,M.Nobara,and H.TAKAGI: ""From the Geometrically Frustrated Antiferromagnets ZnV_2O_4 and ZnCr_2O_4 to the Heavy-Mass Fermi Liquid LiV_2O_4"."J.Phys.Soc.Jpn.69,Suppl.B.. 139-143 (2000)

[Publications] K.Waku,N.E.Hussey,F.Sakai,M.Nohara,H.Takagi,H.Nakagawa,N.Miura and S.Adachi: ""The Effect of Zn-Doping on the Magnetic Field Induced Dimensional Crossover in YBa_2Cu_4O_8""J.Phys.Soc.Jpn.. 69,1,. 21-24 (2000)

[Publications] S.Miyasaka,H.Takagi,Y.Sekine,H.Takashi,N.Mori and R.J.Cava,: ""Metal-Insulator Transition and Itinerant Antiferromagnetism in NiS_<2-x>Se_x Pyrite","J.Phys.Soc.Jpn.. 69,10,. 3166-3169 (2000)

[Publications] N.E.Hussey,S.Nakamae,K.Behnia,H.Takagi,C.Urano,S.Adachi and S.Tajima,: ""Absence of Residual Quasiparticle Conductivity in the Underdoped Cuprate YBa_2Cu_4O_8"."Phys.Rev.Lett.. 85,19. 4140-4143 (2000)

[Publications] T.Yokoya,T.Kiss,T.Watanabe,S.Shin,M.Nobara,H.Takagi,and T.Oguchi: ""Ultrahigh-Resolution Photoemission Spectroscopy of Ni Borocarbides : Direct Observatio of the Superconducting Gap and a Change in Gap Anisotropy by Impurity""Physical.Review Letters,. Vol.85,No.23. 4952-4955 (2000)

高木英典東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (40187935)