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2017 Fiscal Year Research-status Report

汎関数くりこみ群法によるスピン・電荷・軌道結合系の電子状態の解明

Research Project

Project/Area Number 16K05442
Research InstitutionNara Women's University

Principal Investigator

土射津 昌久  奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (70362225)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords強相関電子系 / くりこみ群法 / 銅酸化物高温超伝導体 / 電荷密度波 / 電子ネマティック状態
Outline of Annual Research Achievements

近年の銅酸化物高温超伝導体における実験研究の進展により、長年未解明であったアンダードープ領域での電子状態が再び注目されている。STMおよびX線散乱実験による「電荷密度波状態」の直接観測に加えて、最近の磁気トルクの角度依存性の研究から、2次元電子系の4回対称性が破れた「電子ネマティック状態」の実現が電荷密度波状態よりも高温で実現することが見出され、擬ギャップ領域の電子状態の解明に向けて大きな注目を集めている。

本年度は特に、銅酸化物高温超伝導体の「電荷密度波状態」と「電子ネマティック状態」に着目し、我々が開発してきた新しいくりこみ群法であるRG+cRPA法を用いて電荷感受率を詳細に解析した。その結果、q=0 と Q_a の波数において、p 軌道の電荷感受率の増大が得られた。q=0 での電荷感受率の発達は、磁気トルクの実験で示唆されている電子ネマティック状態の実現とコンシステントであり、また q=Q_a での発達は電荷密度波状態の特徴を説明することが可能である。q=0 の電子ネマティック状態の感受率が最も強い増強を示すが、この電子ネマティック状態の実現下においては、電荷密度波状態の2つの波数の縮退が解け、一方の電荷密度波状態が増強される。以上のシナリオにより、銅酸化物高温超伝導体のアンダードープ領域の状態が説明されることを提案した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでに開発してきたRG+cRPA法をさらに発展させ、銅酸化物高温超伝導体における電荷密度波状態に加えて、電子ネマティック状態を説明することに成功した。この結果は、銅酸化物高温超伝導体のアンダードープ領域の電子状態に関する最近の実験結果を説明する理論結果であり、長年未解明であった擬ギャップ領域の電子状態の解明に向けての大きな進歩である。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究を推進するとともに、ダイマー型分子性導体の電荷揺らぎの解明に関する研究も推進する。

Causes of Carryover

本年度の初めに所属機関の異動があり、異動後での研究環境を整備するうえで、数値計算用のディスクストレージの拡充を行う必要があり、当初予定していた計算機器とは異なる機器を購入したため。次年度は、今年度の繰越し額と次年度の予算を合わせて研究環境のさらなる整備充実を図る計画である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] ストラスブール大学 化学研究所(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      ストラスブール大学 化学研究所
  • [Journal Article] An exotic band structure of a supramolecular honeycomb lattice formed by a pancake π-π interaction between triradical trianions of triptycene tribenzoquinone2018

    • Author(s)
      Y. Shuku, A. Mizuno, R. Ushiroguchi, C.S. Hyun, Y.J. Ryu, B-.W. An, J.E. Kwon, S.Y. Park, M. Tsuchiizu, and K. Awaga
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 54 Pages: 3815--3818

    • DOI

      10.1039/c8cc00753e

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Competing Unconventional Charge-Density-Wave States in Cuprate Superconductors: Spin-Fluctuation-Driven Mechanism2017

    • Author(s)
      K. Kawaguchi, Y. Yamakawa, M. Tsuchiizu, and H. Kontani
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 86 Pages: 063707

    • DOI

      10.7566/JPSJ.86.063707

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Plain s-Wave Superconductivity near Magnetic Criticality: Enhancement of Attractive Electron-Boson Coupling Vertex Corrections2017

    • Author(s)
      R. Tazai, Y. Yamakawa, M. Tsuchiizu, and H. Kontani
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 86 Pages: 073703

    • DOI

      10.7566/JPSJ.86.073703

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 3D Spin-Liquid State in an Organic Hyperkagome Lattice of Mott Dimers2017

    • Author(s)
      A. Mizuno, Y. Shuku, M.M. Matsushita, M. Tsuchiizu, Y. Hara, N. Wada, Y. Shimizu, and K. Awaga
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 119 Pages: 057201

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.119.057201

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Multistage CDW Transitions in Cuprate High-Tc Superconductors: Functional-Renormalization-Group Analysis2018

    • Author(s)
      H. Kontani, M. Tsuchiizu, K. Kawaguchi, and Y. Yamakawa
    • Organizer
      APS March Meeting 2018
  • [Presentation] Organic diamond lattice Mott insulator: three dimensional Dirac semimetal candidate2018

    • Author(s)
      Y. Shimizu, M. Tsuchiizu, A. Otsuka, M. Maesato, Y. Yoshida, and G. Saito
    • Organizer
      APS March Meeting 2018
  • [Presentation] 銅酸化物高温超伝導体における dxy 波ネマティック電荷秩序の微視的発現機構2018

    • Author(s)
      川口功起, 山川洋一, 土射津昌久, 紺谷浩
    • Organizer
      日本物理学会第73回年次大会
  • [Presentation] Functional-Renormalization-Group Analysis on Electron Nematic State and Charge-Density-Wave State in Cuprate Superconductors2017

    • Author(s)
      M. Tsuchiizu
    • Organizer
      International Conference on Quantum Physics in Complex Matter: Superconductivity, Magnetism and Ferroelectricity (SUPERSTRIPES 2017)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 銅酸化物高温超伝導体における電荷密度波と超伝導の相関効果2017

    • Author(s)
      川口功起, 山川洋一, 土射津昌久, 紺谷浩
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [Presentation] 三角形型πラジカルがつくる有機ハイパーカゴメ格子の量子スピン液体状態2017

    • Author(s)
      水野麻人, 珠玖良昭, 松下未知雄, 土射津昌久, 原佑樹, 松下琢, 和田信雄, 清水康弘, 阿波賀邦夫
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [Presentation] 三次元ディラック電子系 (ET)Ag4(CN)5 のバンド構造と磁性2017

    • Author(s)
      清水康弘, 土射津昌久, 大塚晃弘, 前里光彦, 矢持秀起, 中尾朗子, 平松孝章, 吉田幸大, 齋藤軍治
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会

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Published: 2018-12-17  

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