Theoretical study and materials search on gigantic negative thermal expansion phenomena in correlated electron systems

• Project/Area Number: 19K21858
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 13:Condensed matter physics and related fields
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 望月 維人 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80450419)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 勝藤 拓郎 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00272386)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
• Keywords: 負熱膨張 / 電子相関 / 磁性 / 格子自由度 / 熱体積効果

Outline of Research at the Start

通常の物質と異なり，温度降下により体積が膨張する「負熱膨張物質」は、体積変化が致命的となる光学・精密機器の発展に伴い，近年重要度が増している。しかし、その物理的起源には謎が多く、系統的かつ戦略的な物質開拓が行われていない状況である。本研究では、固体中の磁性と格子、軌道自由度の結合に由来する巨大な熱体積効果を示す物質を理論的に設計し、実験と連携して新物質の開拓と熱体積機能の劇的な向上を目指す。