2007 Fiscal Year Annual Research Report
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17071003
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
今田 正俊 The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 教授 (70143542)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鹿野田 一司 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20194946)
中辻 知 東京大学, 物性研究所, 准教授 (70362431)
求 幸年 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (40323274)
渡辺 真仁 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (40334346)
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| Keywords | 量子臨界現象 / 量子スピン液体 / フラストレーション / 金属絶縁体転移 / モット絶縁体 / 強相関電子系 / 新奇量子現象 / 特異な超伝導 |
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| Research Abstract |
電子系とヘリウム系の双方について、新しい量子臨界点の性質解明と新しい量子相解明がともに進んだ。モット転移における電子の分化をクラスター動的平均場近似で解明した。一方重い電子系YbRh_2Si_2で実験的に見られる異常な量子臨界性と非フェルミ液体性が量子三重臨界点の物理で説明できることを示した。グラファイトに吸着されたヘリウム3の第2層固体相が、固液相境界近傍に位置していることを見出し、第3層への強い密度ゆらぎにより、実験で観測されている飽和磁場の異常な増大が説明できることを示した。この密度ゆらぎがスピン液体状態の安定化に重要な寄与をしていることを指摘した。
フラストレーションをもつ擬2次元分子性導体であるθ-(BEDT-TTF)が量子臨界近傍で電荷揺らぎの共存を示すという実験結果を、長距離クーロン斥力とフェルミ面のネスティングの競合という新しい機構で統一的に説明した。またκ-(BEDT-TTF)系のモット転移を念頭に、厳密対角化法を用いて異方的三角格子ハバード模型の基底状態相図を得た。
擬2次元三角格子モット絶縁体κ-(ET)_2Cu_2(CN)_3の常圧スピン液体相で見出された5K付近のスピン異常の圧力依存性を加圧下NMR実験で調べた。その結果、この異常がモット転移まで続き、金属相側のほぼ同温度で現れる超伝導相との関連性が示唆されることを見出した。また、スピン液体相におけるスピン状態の不均一性がモット転移直後に大きく解消されることも分かった。
二次元三角格子NiGa_2S_4における不純物効果の実験から低温において現れる凍結状態がスピンのサイズ、異方性によって大きく変化することを明らかにした。一方、新しい重い電子系物質β-YbAlB4を開発し、この系が量子臨界点近傍にあるスーパークリーン物質であることを突き止めた。
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