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遷移金属酸化物における強相関トポロジカル電子状態の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K17702
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関東京大学

研究代表者

山地 洋平  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (00649428)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード遷移金属酸化物 / スピン軌道相互作用 / 磁壁 / トポロジカル絶縁体 / 機能性界面 / 強相関電子系 / イリジウム酸化物 / 磁性
研究成果の概要

パイロクロア構造イリジウム酸化物の対称性に基づく有効ハミルトニアンを用いて、可動性の金属磁壁の機能性および制御性を解明した。金属磁壁のフェルミ面が、ラッシュバ金属とよく似たヘリカルなスピン構造を有することを発見し、金属磁壁で起こる金属-絶縁体相転移や、金属磁壁が示す光学異常ホール効果、円二色性およびハーフ・メタルとしての性質を明らかにした。また、磁壁を磁場と薄膜化によって制御する手法を理論的に提案した。
さらに、イリジウム酸化物以外のパイロクロア構造遷移金属酸化物について、金属磁壁の出現と密接な関係を持つワイル電子の対消滅の様式を分類し、金属磁壁の有無についても成果を得た。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Clues and criteria for designing a Kitaev spin liquid revealed by thermal and spin excitations of the honeycomb iridate Na2IrO32016

    • 著者名/発表者名
      Youhei Yamaji, Takafumi Suzuki, Takuto Yamada, Sei-ichiro Suga, Naoki Kawashima, and Masatoshi Imada
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW B

      巻: 93 号: 17 ページ: 174425-174425

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.174425

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modulated helical metals at magnetic domain walls of pyrochlore iridium oxides2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamaji and M. Imada
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 93 号: 19

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.195146

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nonequilibrium Pump-Probe Photoexcitation as a Tool for Analyzing Unoccupied Equilibrium States of Correlated Electrons2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamaji and M. Imada
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 85 号: 9 ページ: 094707-094707

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.094707

    • NAID

      40020934664

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamical properties of the honeycomb-lattice iridates Na2IrO32015

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, T. Yamada, Y. Yamaji, and S. Suga
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 92 号: 18

    • DOI

      10.1103/physrevb.92.184411

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] パイロクロア構造イリジウム酸化物の励起スペクトル2016

    • 著者名/発表者名
      山地洋平
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学, 金沢
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Topological Domain-Wall Metals in Pyrochlore Iridates2016

    • 著者名/発表者名
      Youhei Yamaji
    • 学会等名
      APS March Meeting 2016
    • 発表場所
      Baltimore Convention Center, Baltimore, Maryland, USA
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Towards realization of correlated topological phases in iridium oxides2015

    • 著者名/発表者名
      Youhei Yamaji
    • 学会等名
      The 18th Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculations
    • 発表場所
      The Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo, Kashiwanoha 5-1-5, Kashiwa, Chiba, Japan
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] パイロクロア格子遷移金属酸化物におけるワイル電子2015

    • 著者名/発表者名
      山地洋平
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会シンポジウム『新奇トポロジカル物質・トポロジカル現象の探索,新展開』
    • 発表場所
      大阪府吹田市山手町3丁目3番35号, 関西大学
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] 8th International Conference on HFM20162016

    • 発表場所
      国立台湾大学GISセンター, 台北, 台湾
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-05-15  

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