2016 Fiscal Year Annual Research Report
Microscopic theories on the excitonic Bose condensation and superconductivity in strongly correlated systems
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26400349
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
太田 幸則 千葉大学, 大学院理学研究科, 教授 (70168954)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 物性理論 / 強相関系 / 励起子凝縮 / 磁気多極子 / 変分クラスター近似 / 遷移金属カルコゲナイド / コバルト酸化物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電子・ホールペア（励起子）の凝縮が熱平衡状態で実現する励起子絶縁体と呼ばれる状態が、新物質の発見に伴い、新たな注目を集めている。この状態は、バンドギャップの小さな半導体やバンドの重なりが小さな半金属という少数キャリア系において、十分に遮蔽されないクーロン相互作用が励起子の形成を促し、それが低温においてマクロな位相のコヒーレンスを保ち凝縮した状態である。
本年度は、スピン１重項励起子系の候補物質Ta2NiSe5における軌道磁化率の温度依存性を計算し、実験で観測される転移温度以下での反磁性の増進を説明した。また、この系におけるミクロな量子干渉効果による超音波吸収係数とNMR緩和率の温度依存性について、前年度の成果に詳細な議論を追加した。さらに、スピン３重項励起子系の候補物質であるぺロブスカイト型コバルト酸化物について、コバルトの3d軌道を表現する５軌道ハバード模型を用いて励起子凝縮に関する定量的な議論を行った。特に、その磁気多極子秩序構造を求め、低エネルギー集団励起の構造を明らかにした。
今年度は計画の３年間の最終年度であり、３年間で得た相関電子系の励起子凝縮に関する知見を含めたレビューを、「固体物理」誌に出版した。また、日本物理学会においてシンポジウム講演を行うなど、研究成果の広報に勤めた。
また関連する成果として、フラストレート量子系の金属絶縁体転移と磁性に関する研究、３成分フェルミオン系のモット転移とスタッガード秩序に関する研究、量子スピン系のハルデン相におけるエンタングルメント物性に関する研究、およびSr2CrO4のスピンと軌道の秩序化に関する研究を展開した。
以上の研究は、平成２９年度から３年間の計画で採択された新たな科研費基盤研究(C)に繋がるものとなった。
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[Presentation] Sr2MO4 (M=V, Cr)の分光研究2017
Author(s)
津田俊輔, 櫻井裕也, 菊川直樹, 宇治進也, 山岡人志, 沢田正博, 佐藤仁, Awabaikeli Rousuli, 有田将司, 島田賢也, 鳥山達矢, 石川貴史, 太田幸則
Organizer
日本物理学会
Place of Presentation
大阪大学（大阪府・豊中市）
Year and Date
2017-03-17 – 2017-03-20
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