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多軌道電子系における遍歴と局在の狭間に現れる新奇量子相の探究

研究課題

研究課題/領域番号 16H04012
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関名古屋大学

研究代表者

伊藤 正行  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (90176363)

研究分担者 小林 義明  名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (60262846)
清水 康弘  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (00415184)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワード強相関電子系 / 多軌道電子系 / 新奇量子相 / 鉄系超伝導体 / キタエフ・スピン液体 / 軌道縮退系 / 励起子絶縁体 / 核磁気共鳴 / スピン軌道相互作用 / 高圧核磁気共鳴実験 / ネマティック揺らぎ / ネマティック秩序 / レニウム酸化物 / 磁性 / 超伝導 / 低温物性 / 物性実験 / 多軌道系 / 核磁気共鳴法 / スピンクロスオーバー / ポーラロン / スピン液体 / キタエフモデル / 軌道縮退 / 磁気八極子 / 擬ギャップ / 強磁性半金属 / 低温実験
研究成果の概要

遍歴と局在の狭間の多軌道強相関d電子系は、多軌道効果によって新奇な量子物性を発現する。本研究では、私たちが開発を進めて来た軌道分解核磁気共鳴(NMR)法などのNMR法を駆使して、遍歴と局在の狭間で現れる多軌道電子系の新奇量子相の物性発現機構の解明を目的とする研究を行った。その結果、新規超伝導体の電子相図、一次元導体導体の電荷秩序、スピン・クロスオーバー物質の電子状態、鉄系超伝導体の軌道ネマティック揺らぎと秩序、スピン軌道相互作用が重要な軌道縮退系における隠れた秩序、キタエフ・スピン液体候補物質の磁気励起、励起子絶縁体候補物質の高圧物性などについて重要な知見が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

固体物理学の分野では、物性開拓と物質探索が分野の発展を牽引してきた。その中で、新奇物性の発現機構を解明することが、新たな発展には重要である。本研究では、新奇物性が数多く現れる物質群である多軌道強相関電子系を対象にし、従来理解されていなかった物性発現機構に対して光をあてることができた。本研究で得られた成果は、この分野の進展に寄与するとともに、将来、応用分野の基礎研究としても生かさられる可能性を持っている。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (40件) (うち国際学会 6件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 國立中山大学(台湾)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] マックスプランク固体物理学研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] 國立中山大学(台湾)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] In-plane anisotropy of the electric field gradient in Ba(Fe1-xCox)2As2 observed by 75As NMR2018

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Toyoda, Akihiro Ichikawa, Yoshiaki Kobayashi, Masatoshi Sato, and Masayuki Itoh
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 97 号: 17

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.174507

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local structure study of the iron-based systems of BaFe2As2 and LiFeAs by X-ray PDF and XAFS analyses2018

    • 著者名/発表者名
      S. Li, M. Toyoda, Y. Kobayashi, M. Itoh, K. Ikeuchi, Y. Yoneda, A. Otani, D. Matsumura, S. Asano, J. Mizuki, and M. Sato
    • 雑誌名

      Physica C: Superconductivity and its applications

      巻: 555 ページ: 45-53

    • DOI

      10.1016/j.physc.2018.10.003

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nematic fluctuations in iron arsenides NaFeAs and LiFeAs probed by 75As NMR2018

    • 著者名/発表者名
      M. Toyoda, Y. Kobayashi, and M. Itoh
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 97 号: 9

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.094515

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local magnetic susceptibility, spin dynamics, and charge order in the quasi-one-dimensional conductor β-Li0.33V2O5 investigated by site-selective V51 NMR2017

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi Ichihiro、Itoh Masayuki、Yamauchi Touru、Yamaura Jun-Ichi、Ueda Yutaka
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 20 ページ: 205114-205114

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.205114

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Trimerization and orbital ordering in Ba1-xSxV13O182017

    • 著者名/発表者名
      T. Kajita, Y. Obata, Y. Kakesu, Y. Imai, Y. Shmizu, M. Itoh, H. Kuwahara, T. Katsufuji
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 24 ページ: 245126-245126

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.245126

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Symmetry Preservation and Critical Fluctuations in a Pseudospin Crossover Perovskite LaCoO32017

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimizu, T. Takahashi, S. Yamada, A. Shimokata, T. Jin-no, M. Itoh
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 119 号: 26

    • DOI

      10.1103/physrevlett.119.267203

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Metal-insulator transition and magnetic fluctuations in polycrystalline Ru1-xRhxP investigated by 31P NMR2017

    • 著者名/発表者名
      S. Li, Y. Kobayashi, M. Itoh, D. Hirai, and H. Takagi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 95 号: 15

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.155137

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 77Se-NMRから見た鉄系超伝導体FeSeの圧力による電子状態の変化2019

    • 著者名/発表者名
      小林大将, 小林義明, 伊藤正行
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 77Se-NMRからみた励起子絶縁体候補物質Ta2NiSe5の高圧下電子状態2019

    • 著者名/発表者名
      河合俊輔, 小林義明, 清水康弘, 伊藤正行
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 励起子絶縁体候補物質TiSe2単結晶の77Se-NMR2019

    • 著者名/発表者名
      山本裕介, 小林義明, 清水康弘, 伊藤正行
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Sr7Re4O19における新奇な相転移2019

    • 著者名/発表者名
      上田寛, 村瀬美奈, 小林義明, 伊藤正行, 矢島健
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Quantum criticality of Kitaev spin liquid2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimizu, Y. Nagai, M. Itoh, J. Yoshitake, J. Nasu, and Y. Motome
    • 学会等名
      International Conference on Highly Frustrated Magnetism 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exciton condensation in excitonic insulators investigated by NMR2018

    • 著者名/発表者名
      S. Li, S. Kawai, Y. Yamamoto, Y. Kobayashi, and M. Itoh
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nematic fluctuations in iron arsenide superconducting system probed by 75As NMR2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kobayashi, M. Toyoda, and M. Itoh
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NMRから見た鉄系超伝導体Ba(Fe1-xCox)2As2、NaFeAs、LiFeAsのネマチック状態2018

    • 著者名/発表者名
      小林義明, 豊田真幸, 伊藤正行
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 鉄系超伝導体FeSeの圧力下におけるNMR2018

    • 著者名/発表者名
      小林大将, 小林義明, 伊藤正行
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] レニウム化合物における新奇磁性の探求2018

    • 著者名/発表者名
      村瀬美奈, 小林義明, 伊藤正行, 上田寛
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 77Se-NMRから見た励起子絶縁体候補物質TiSe2の磁性、局所構造(II)2018

    • 著者名/発表者名
      山本裕介, 小林義明, 清水康弘, 伊藤正行
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 励起子絶縁体候補物質Ta2NiSe5の圧力下における77Se-NMRによる研究2018

    • 著者名/発表者名
      河合俊輔, 小林義明, 清水康弘, 伊藤正行
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 擬三角格子系SrV13O18の異常金属状態における局所磁性2018

    • 著者名/発表者名
      今井祐太, 清水康弘, 伊藤正行, 梶田倫正, 勝藤拓郎
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] La1-xSrxCoO3におけるスピンポーラロンの微視的観測2018

    • 著者名/発表者名
      佐野裕明, 清水康弘, 小林義明, 伊藤正行
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Kitaev型ハニカム格子反強磁性体α-RuCl3におけるNMR2017

    • 著者名/発表者名
      長井優弥, 清水康弘, 伊藤正行, 吉竹純基, 那須譲治, 求幸年
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] スピネル型硫化物CuIr2S4のNMR2017

    • 著者名/発表者名
      今井祐太, 清水康弘, 伊藤正行
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] BaTi2As2Oの低温相における可能な結晶構造について2017

    • 著者名/発表者名
      稲冨健太, 小林義明, 伊藤正行
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 軌道縮退系バナジウム酸化物α-Sr2VO4の磁性とその解析2017

    • 著者名/発表者名
      神野貴昭, 加藤優介, 清水康弘, 小林義明, 伊藤正行, 櫻井裕也, Ting-Hui Kao, 楊弘敦
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] RuP単結晶に対する31P-NMRによる研究2017

    • 著者名/発表者名
      李尚, 小林義明, 伊藤正行, 平井大悟郎, 広井善二, 高木英典
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Aサイト秩序型ペロブスカイトLnCu3Cr4O12 (Ln=Ca, La, Bi)の低温電子状態2017

    • 著者名/発表者名
      小柳大樹, 小林義明, 伊藤正行, 磯部正彦, 高木英典, 桜井裕也
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Low-temperature electronic state in the titanium-oxypnictide BaTi2As2O2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Kobayashi, K. Inadomi, and M. Itoh
    • 学会等名
      28th International Conference on Low Temperature Phyiscs
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic properties of α-Sr2VO4 with degenerated orbitals studied by single-crystal 51V NMR2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Kato, Y. Shimizu, Y. Kobayashi, M. Itoh, T. Jin-no, H. Sakurai, T. -H. Kao, H. -D. Yang
    • 学会等名
      28th International Conference on Low Temperature Phyiscs
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 31P NMR study of a quantum spin system CuP2O6 with two-dimensional planes and one-dimensional chains2017

    • 著者名/発表者名
      H. Yamada, Y. Kobayashi, Y. Shimizu, M. Itoh, K.M. Ranjith, and R. Nat
    • 学会等名
      28th International Conference on Low Temperature Phyiscs
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 軌道縮退系バナジウム酸化物α-Sr2VO4単結晶の角度制御51V-NMR2017

    • 著者名/発表者名
      加藤優介, 清水康弘, 小林義明, 伊藤正行, 神野貴昭, 櫻井裕也, 高莚, 楊弘敦
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ハニカム格子反強磁性体α-RuCl3における磁場誘起相転移2017

    • 著者名/発表者名
      長井優弥, 清水康弘, 伊藤正行, 吉竹純基, 那須譲治, 求幸年
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] チタンオキソニクタイドBaTi2As2Oの結晶・電子構造について2017

    • 著者名/発表者名
      稲冨健太, 小林義明, 伊藤正行
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] LaCoO3の圧力印加およびSrドープによるスピン状態の微視的変化2017

    • 著者名/発表者名
      佐野裕明, 清水康弘, 小林義明, 伊藤正行
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] RuP単結晶の低温電子状態 31P-NMR2017

    • 著者名/発表者名
      李尚, 小林義明, 伊藤正行, 平井大悟郎, 広井善二, 高木英典
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Kitaev型ハニカム格子反強磁性体α-RuCl3における35Cl NMR2016

    • 著者名/発表者名
      長井優弥, 清水康弘, 伊藤正行, 吉竹純基, 那須譲治, 求幸年
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 様々な鉄系超伝導体における局所構造のFe面内対称性の破れについて2016

    • 著者名/発表者名
      豊田真幸, 小林義明, 伊藤正行, 佐藤正俊
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] LaCoO3のSrドープによるスピン状態の微視的変化2016

    • 著者名/発表者名
      佐野裕明, 清水康弘, 小林義明, 伊藤正行
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 擬三角格子系Ba1-xSrxV13O18の51V NMR2016

    • 著者名/発表者名
      今井祐太, 橋本侑弥, 清水康弘, 伊藤正行, 掛巣佑, 神埼達也, 勝藤拓郎
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] NMRで見たチタン酸化ニクタイド物質BaTi2As2Oの低温電子状態2016

    • 著者名/発表者名
      稲冨健太, 小林義明, 伊藤正行
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-13
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  • [学会発表] LaCoO3における擬スピン状態と臨界ゆらぎ2016

    • 著者名/発表者名
      清水康弘, 神野貴昭, 伊藤正行
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-13
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      2016 実績報告書
  • [学会発表] A-サイト秩序型ぺロブスカイト酸化物CaCu3Cr4O12の低温磁気秩序状態のNMRによる研究2016

    • 著者名/発表者名
      小柳大樹, 小林義明, 伊藤正行, 磯部正彦, 高木英典, 桜井裕也
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-13
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      2016 実績報告書
  • [学会発表] 75As NMR studies on the nematic state in the iron pnictide NaFeAs2016

    • 著者名/発表者名
      M. Toyoda, Y. Kobayashi, and M. Itoh
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2016
    • 発表場所
      Zhejiang University, Hangzhou, China
    • 年月日
      2016-05-08
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      2016 実績報告書
  • [学会発表] NMR study on electronic and magnetic properties of Fe-based ladder compounds AFe2Se3 (A = Ba, Cs)2016

    • 著者名/発表者名
      K. Okada, Y. Kobayashi, M. Itoh, Y. Hirata, K. Hashizume, T. Aoyama, and K. Ohgushi
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2016
    • 発表場所
      Zhejiang University, Hangzhou, China
    • 年月日
      2016-05-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic order and valence change in the A-site ordered perovskite Cr oxide CaCu3Cr4O12 probed by 63,65Cu NQR2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kobayashi, D. Koyanagi, M. Itoh, M. Isobe, H. Takagi, and H. Sakurai
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2016
    • 発表場所
      Zhejiang University, Hangzhou, China
    • 年月日
      2016-05-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic fluctuations of Ru1-xRhxP investigated by 31P NMR2016

    • 著者名/発表者名
      S. Li, Y. Kobayashi, M. Itoh, D. Hirai, Z. Hiroi, and H. Takagi
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2016
    • 発表場所
      Zhejiang University, Hangzhou, China
    • 年月日
      2016-05-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Orbital degenerated 3d1 system α-Sr2VO4 investigated by 51V NMR2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kato, Y. Shimizu, Y. Kobayashi, M. Itoh, H. Sakurai,Ting-Hui Kao, and Hung-Duen Yang
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2016
    • 発表場所
      Zhejiang University, Hangzhou, China
    • 年月日
      2016-05-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学大学院理学研究科物理学教室固体磁気共鳴研究室

    • URL

      http://i-ken.phys.nagoya-u.ac.jp/index_j.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書 2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-08-05  

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