2015 Fiscal Year Annual Research Report
フラストレート伝導系における新奇な量子輸送現象とダイナミクス
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24340076
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
求 幸年 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40323274)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宇田川 将文 学習院大学, 理学部, 准教授 (80431790)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 強相関系 / 磁性 / フラストレーション / 量子輸送 / トポロジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究実施計画に沿って研究を進め、以下の研究成果を得た。
(1) 電荷・スピン結合系において、自発的な対称性がもたらす電子状態のトポロジーの変化を調べた。具体的には、三角格子上の古典スピン近藤格子模型において、自発的にカゴメ格子状のネットワークを自己形成する相を見出し、この相では電子状態に線形なディラック分散が現れることを明らかにした。さらに電子相関の効果によって、電荷の分数化が現れる可能性を論じた。
(2) スピン軌道相互作用が強い系における局所的な格子構造の非対称性による効果を調べた。具体的には、ジグザグ格子上の拡張近藤格子模型において、奇の多極子を伴う反強磁性相の安定性と、非対称なバンド変形や電流磁気効果の詳細を明らかにした。
(3) 二重交換模型において、強結合極限からの摂動展開法を開発した。それを用いて、パイロクロア格子状のスピンアイス型二重交換模型に対する有効スピン模型を導出し、その基底状態について、摂動論の有効性を示した。
(4) スピネル酸化物AlV2O4とLiV2O4が示す特異な物性を理解する目的で、第一原理計算と拡張乱雑位相近似を組み合わせた手法を用いて、電荷・スピン・軌道の揺らぎを調べた。その結果、前者ではボンド上の電荷・軌道揺らぎが、後者ではスピン揺らぎが発達する様子を明らかにし、実験結果との対応を論じた。
以上の結果を、積極的に国際会議や学会等で成果発表を行った。とりわけ、イギリスのケンブリッジで行われたAdvanced Working Group on Itinerant Frustration 2015 (AWGIF 2015)において基調講演(overview talk)を行い、本研究課題の成果を広く国際的に発信した。また、2016年8月にはアメリカのアルバカーキで開催されるQuantum Criticality and Topology in Itinerant Electron Systemsにおいても、本研究課題の成果を招待講演として発信する予定である。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(22 results)
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[Journal Article] Possible observation of highly itinerant quantum magnetic monopoles in the frustrated pyrochlore Yb2Ti2O72016
Author(s)
Y. Tokiwa, T. Yamashita, M. Udagawa, S. Kittaka, T. Sakakibara, D. Terazawa, Y. Shimoyama, T. Terashima, Y. Yasui, T. Shibauchi, and Y. Matsuda
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 7
Pages: 10807/1-6
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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