2016 Fiscal Year Annual Research Report
多軌道電子系における遍歴と局在の狭間に現れる新奇量子相の探究
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16H04012
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
伊藤 正行 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (90176363)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 康弘 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (00415184)
小林 義明 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (60262846)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 強相関電子系 / 多軌道系 / 核磁気共鳴 / 軌道縮退 / 磁気八極子 / 擬ギャップ / 強磁性半金属 / スピン液体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
遍歴と局在の狭間に現れる多軌道d電子系を対象に、核磁気共鳴(NMR)法や核四重極共鳴(NQR)法などを用いて、多軌道効果によって現れる新奇物性の発現機構の解明を目指した研究を行った。今年度は、主に、下記の成果を得た。１．軌道縮退を持つα-Sr2VO4の基底状態は、軌道秩序が起きているのか、磁気八極子秩序が起きているのかなど、その新奇な物性に興味が持たれているが、未だ解明されていない。単結晶試料を用いたV核のNMR実験を行い、局所帯磁率であるナイトシフトは、高温正方晶相では異方性を持ち、低温正方晶相ではほとんど異方性を示さないことが明らかになった。この磁気異方性は、軌道状態および電子状態と密接に関係していると考えられ、この系の物性を明らかにする上で重要な情報である。２．Ru1-xRhxPは、金属相、擬ギャップ相、絶縁体相、超伝導相など多彩な電子相を持つ多軌道系である。母物質のRuPは、金属相から擬ギャップ相へクロスオーバーし、さらに低温で、擬ギャップ相から非磁性絶縁体相に1次転移を起こすことを明確に示した。さらに、Ru1-xRhxP系の擬ギャップ相は、弱い電子相関を持つものの、非磁性絶縁体相との境界に向かって、反強磁性磁気揺らぎが増大することを見出した。３．Aサイト秩序型ペロブスカイト型構造を持つクロム酸化物は、新奇な相転移を示す。遍歴常磁性体と考えられていたCaCu3Cr4O12は、Cu核のNQR測定の結果、磁気転移を示すことを明らかにした。４．ハニカム格子反強磁性体α-RuCl3は、強いスピン軌道相互作用の結果、スピン液体を基底状態として持つキタエフモデルの候補物質として注目されている。Cl核のNMRとNQRの測定から、磁気励起の特徴を明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
遍歴と局在の狭間に存在する多軌道d電子系として、バナジウム酸化物、ルテニウム化合物、クロム酸化物などの系を対象として研究を進めた。いくつかの系では、新奇物性とその発現機構をを明らかにすることができた。また、研究開始時に計画していなかった系も研究対象とし、研究の幅が広がって来ており、おおむね順調に研究は進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、研究はおおむね順調に進展しており、今後も、当初の研究目的に沿って研究を進める予定である。また、研究の進展とともに、研究開始時に予定していなかった系も研究対象としてとりあげたが、今後も、新たな系を積極的にとりあげ、研究の展開をはかりたい。また、進展が見込まれる系に対しては、集中的に実験を行い、明確な結論を得るようにつとめる。一方、新奇物性が発現していると考えられるものの、その本質に迫り切れていない系は、他の研究者と緊密な連携のもとに研究を進展させる計画である。
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