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フラストレートしたt2g電子系における複合自由度の競合と新奇な自己組織化

研究課題

研究課題/領域番号 17740244
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関東京大学 (2006-2007)
独立行政法人理化学研究所 (2005)

研究代表者

求 幸年  東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (40323274)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード物性理論 / 強相関電子系 / 自己組織化 / 計算物理 / 低温物理 / 低温物性 / 幾何学的フラストレーション / 軌道の自由度 / 電子格子相互作用
研究概要

本研究課題において遂行してきたスピネル酸化物系に関する研究成果をまとめて、2つの国際ワークショップで成果発表を行った。研究分野の近い参加者との緊密な議論を行い、今後の理論および実験研究の展開について、例えば具体的には擬2次元酸化物系への応用展開などの新しい視点を得ることが出来た。
また、こうしたt_<2g>電子系における研究で得た知見を活かして、他の強相関フラストレート系にも視野を広げて研究を展開した。具体的には擬1次元や擬2次元的な電子構造をもつ分子性固体の示す新奇物性に関する研究を行った。まず、擬2次元系であるθ-ET塩の示す奇妙な電荷揺らぎに関して、昨年度からの研究を発展させ、電荷と格子歪みの結合を含んだ拡張ハバードモデルに対する計算を行い、その結果、電荷揺らぎの共存の起源について新しいシナリオを提案した。このシナリオは、異なる電荷秩序パターンの競合によるドメイン形成という従来考えられてきたシナリオとは全く異なるもので、これまで理解の難しかった電荷揺らぎの温度依存性をも含めた統一的な理解を与えるものとなっている。この結果はPhysical Review Lettersに掲載された。また、擬1次元系DI-DCNQI_2Agにおいて最近X線散乱実験によって見出された新奇な電荷・格子秩序の混合状態の起源を理論的に理解する目的で、この物質の複雑な3次元フラストレート構造を考慮した電荷・格子結合拡張ハバードモデルの解析を行なった。その結果、この混合秩序状態の安定化には、1次元鎖間のスパイラル的なフラストレーションと、それによる電荷・格子自由度の競合が本質的であることを明らかにした。この計算結果から、秩序相内において格子歪みが急速に成長する特徴的な温度スケールの存在が示唆されることから、伝導率や誘電率などに見られていた奇妙な振る舞いに対する包括的な理解が得られる可能性を議論した。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Charge Ordering and Coexistence of Charge Fluctuations in Quasi-two-dimensional Organic Conductors θ-(BEDT-TTF)_2X2007

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Udagawa
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 98

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antiferromagnetic lsing Model on Inverse Perovskite Lattice2007

    • 著者名/発表者名
      D.Tahara
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 76・1

      ページ: 13708-13708

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Finite-temperature phase transitions in quasi-one-dimensional molecular conductors2007

    • 著者名/発表者名
      H.Seo
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 76・1

      ページ: 13707-13707

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Spin Singlet State in Heptamers Emerging in Spinel Oxide AlV2042006

    • 著者名/発表者名
      K.Matsuda
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 75・12

      ページ: 124716-124716

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Spin Incommensurability and Two Phase Competition in Cobaltites2006

    • 著者名/発表者名
      D.Phelan
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 97

      ページ: 235501-235501

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Spontaneous Formation of Vanadium "Molecules" in a Geometrically Frustrated Crystal : AlV2042006

    • 著者名/発表者名
      Y.Horibe
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 96

      ページ: 86406-86406

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Theory of successive transitions in vanadium spinels and order of orbitals and spins2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Motome, H.Tsunetsugu
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics supplement 160

      ページ: 203-232

    • NAID

      110004029265

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Interplay among Spin, Orbital and Lattice Degrees of Freedom in t2g Electron Systems with Edge-Sharing Network of Octahedra2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Motome, H.Tsunetsugu, T.Hikihara, N.Shannon, K.Penc
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement 159

      ページ: 314-318

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Phase transitions in spin-orbital coupled model for pyroxene titanium oxides2005

    • 著者名/発表者名
      T.Hikihara, Y.Motome
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan, Supplement 74

      ページ: 212-215

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Spin Frustration and Orbital Order in Vanadium Spinels2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Motome, H.Tsunetsugu
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan, Supplement 74

      ページ: 208-211

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Monte Carlo study of half-magnetization plateau and magnetic phase diagram in pyrochlore antiferromagnetic Heisenberg model

    • 著者名/発表者名
      Y.Motome, K.Penc, N.Shannon
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] DI-DCNQI_2Agにおける電荷フラストレーションと新奇電子格子結合秩序化2008

    • 著者名/発表者名
      妹尾 仁嗣
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Charge Frustration and Novel Electron-Lattice Coupled Phase Transition in Organic Conductor DI-DCNQI_2Ag2008

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Seo
    • 学会等名
      2008 APS March Meeting
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2008-03-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Orbital and Magnetic Physics in Vanadium Spinels2007

    • 著者名/発表者名
      Yukitoshi Motome
    • 学会等名
      KITP Program: Moments and Multiplets in Mott Materials
    • 発表場所
      Santa Barbara, USA
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Degeneracy and Symmetry Breaking in Spinel Oxides2007

    • 著者名/発表者名
      Yukitoshi Motome
    • 学会等名
      NSFC-JSPS Joint Mini-Workshop on Novel Quantum Phenomena in Strongly Correlated Electronic Systems
    • 発表場所
      北京、中国
    • 年月日
      2007-06-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2020-05-15  

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