2019 Fiscal Year Annual Research Report
Research on anomalous electromagnetic response of Weyl electron in iridium oxide
Publicly Offered Research
| Project Area | Frontiers of materials science spun from topology |
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| Project/Area Number |
18H04214
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
藤岡 淳 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (80609488)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | トポロジカル半金属 / 強相関電子系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
磁気ワイル半金属の候補物質であるR2Ir2O7における格子ダイナミクスと熱起電力効果に関する研究を行った。まず基底状態で非共線的な磁気秩序を持つEu2Ir2O7の単結晶の偏光ラマン散乱測定を行った。パイロクロア格子対称性に期待される6つのラマン活性光学フォノンが見られ、密度汎関数計算で予測される結果と整合することが分かった。ほとんどのフォノンプロファイルは温度依存性が弱いのに対し、Ir-O-Ir結合屈曲モードは常磁性状態で顕著なFano非対称性を示し、磁気相転移で顕著なソフト化を示した。これはIr5d電子の持つ強い電子-フォノン相互作用の表れであると考えられる。
また、本系ではRイオンの半径によって一電子バンド幅が減少し、バンド幅制御型のモット転移が生じる。Pr2Ir2O7は常磁性半金属であり、2つの放物線バンドが1点で交差したゼロギャップ半導体状態(Quadratic Band Touching:QBT)が生じることが知られている。理論的にはこのバンド交差点は立方対称性によってトポロジカルに保障されていると指摘されている。本研究ではバンドフィリング制御モット転移によって生じた常磁性相でもQBTが生じている事をゼーベック効果および理論計算で明らかにした。具体的には上述のEu2Ir2O7においてホールドープによって金属化した相でQBTに特有のゼーベック効果の増大が見られ、理論計算によって定量的に説明出来ることを明らかにした。
また、強相関ディラック半金属の候補であるペロフスカイト型CaIrO3の単結晶において、格子歪みによる一電子バンド幅の制御によって強相関ディラック電子の量子輸送の制御を行った。圧力の印加とともにキャリア密度が増大し、電子移動度が大きく減少することが分かった。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(9 results)
