遷移金属酸化物における磁気および熱電応答の理論的研究

• 研究課題/領域番号: 18560043
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物理学一般
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所 (2008); 仙台電波工業高等専門学校 (2006-2007)
• 研究代表者: 小椎八重 航 独立行政法人理化学研究所 (20273253)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,860千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 360千円); 2008年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2007年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2006年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
• キーワード: 熱電効果 / スピンと軌道の自由度 / 熱電応答 / 散逸 / 熱起電力 / ネルンスト効果 / コバルト酸化物 / ダブルペロフスカイト / パイロクロア格子

研究概要

我々は,遷移金属酸化物に代表される強相関電子系に対し電子のスピンと軌道の自由度を伴った伝導現象を理論的に調べ,熱電材料開発の新たな指導原理の構築を行ってきた.本計画では,とりわけ,熱磁気効果におけるスピンと軌道自由度の役割について理論的研究を行った.結果,軌道の自由度が作り出す,結晶構造とは異なる格子構造と,これを反映した新奇な熱磁気効果の可能性が指摘された.また,スピン自由度が織り成す新しい熱電現象に対する研究が行われた.

研究成果

• [雑誌論文] Phenomenological analysis for spin-Seebeck effect in metallic magnets (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Uchida, S. Takahashi, J. Ieda, K. Harii, K. Ikeda, W. Koshibae, S. Maekawa, E. Saitoh
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phenomenological analysis for spin-Seebeck effect in metallic magnets (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Uchida
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theo-retical study of thermoelectric and Hall ef-fects in the layered cobalt oxides, NaxCoO_2 (2008)
  • 著者名/発表者名: W. Koshibae, A. Oguri, S. Maekawa
  • 雑誌名: J. Phys. and Chem. Solids 69 ページ: 3214-3216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of the spin Seebeck effect (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Uchida, S. Takahashi, K. Harii, J. Ieda, W. Koshibae, K. Ando, S. Maekawa, E. Saitoh
  • 雑誌名: Nature 455 ページ: 778-781
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical study of thermoelectric and Hall effects in the layered cobalt oxides, NaxCoO_2 (2008)
  • 著者名/発表者名: W. Koshibae
  • 雑誌名: J. Phys. and Chem. Solids 69 ページ: 3214-3216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of the spin Seebeck effect (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Uchida
  • 雑誌名: Nature 455 ページ: 778-781
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical study of the electronic structure in β-pyrochlore oxides (2007)
  • 著者名/発表者名: W. Koshibae, H. Murata, S. Maekawa
  • 雑誌名: Journal of Magnet-ism and Magnetic Materials 310 ページ: 1005-1007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mag-netic correlations of the Hubbard model on frustrated lattices (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Bulut, W. Koshibae, S. Maekawa
  • 雑誌名: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310 ページ: 511-513
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hall effect in CoO2 layers with a hexagonal structure (2007)
  • 著者名/発表者名: W. Koshibae, A. Oguri, S. Maekawa
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hall effect in CoO_2 layers with a hexagonal structure (2007)
  • 著者名/発表者名: W. Koshibae
  • 雑誌名: Physical Review B 75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical study of the electronic structure in β-pyrochlore oxides (2007)
  • 著者名/発表者名: W.Koshibae
  • 雑誌名: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310 ページ: 1005-1007
• [雑誌論文] Magnetic correlations of the Hubbard model on frustrated lattices (2007)
  • 著者名/発表者名: N.Bulut
  • 雑誌名: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 310 ページ: 511-513
• [学会発表] Time evolution of excited state in the system with first-order metal-insulator transition (2009)
  • 著者名/発表者名: W. Koshibae
  • 学会等名: 2009 APS March Meeting
  • 発表場所: Pittsburgh, Penn-sylvania, USA
  • 年月日: 2009-03-19
• [学会発表] Time evolution of excited state in the system with first-order metal-insulator transition (2009)
  • 著者名/発表者名: Wataru Koshibae
  • 学会等名: 2009 APS March Meeting
  • 発表場所: Pittsburgh 国際会議場
  • 年月日: 2009-03-18
• [学会発表] Relaxation dynamics of ex-cited states in the double-exchange model (2009)
  • 著者名/発表者名: W. Koshibae
  • 学会等名: AIST-RIKEN Joint WS on "Emergent Phe-nomena of Correlated Materials"
  • 発表場所: Okinawa, Japan
  • 年月日: 2009-03-05
• [学会発表] 強相関電子系の熱電効果におけるスピンと軌道の役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小椎八重航
  • 学会等名: 次世代スーパーコンピュータプロジェクトナノ統合拠点の物性科学ワーキンググループ連続研究会 -新しい概念に基づく熱電材料とその物理-
  • 発表場所: 東北大学金属材料研究所
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] 強相関電子系の熱電効果におけるスピンと軌道の役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小椎八重航
  • 学会等名: 次世代スーパーコンピュータプロジェクトナノ統合拠点の物性科学ワーキンググループ連続研究会-新しい概念に基づく熱電材料とその物理-
  • 発表場所: 東北大学金属材料研究所21COE棟セミナー室
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] Time evolution of excited state in the system with first-order metalin-sulator transition (2008)
  • 著者名/発表者名: W. Koshibae
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Anomalous Quantum Materials (ISAQM2008) and the 7th Asia-Pacific Workshop
  • 発表場所: Yasuda Auditorium, Univ. of Tokyo, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2008-11-08
• [学会発表] Time evolution of excited state in the system with first-order metal-insulator transition (2008)
  • 著者名/発表者名: Wataru Koshibae
  • 学会等名: ISAQM2008 and The 7th APW
  • 発表場所: Yasuda Auditorium, Univ. of Tokyo, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2008-11-08
• [学会発表] 金属から絶縁体への一次相転移を含む系における励起状態の時間発展 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小椎八重航
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス
  • 年月日: 2008-09-21
• [学会発表] Theory of thermoelectric and thermomagnetic response in strongly correlated electron systems (2008)
  • 著者名/発表者名: W. Koshibae
  • 学会等名: E-MRS 2008 Spring Meeting
  • 発表場所: Congress Center, Strasbourg, France
  • 年月日: 2008-05-29
• [学会発表] ドープされた二次元ニッケル酸化物の共鳴非弾性X線散乱と励起状態 (2008)
  • 著者名/発表者名: 筒井 健二
  • 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,東大阪キャンパス
  • 年月日: 2008-03-26
• [学会発表] Thermo-magnetic effect of cobalt oxides (2008)
  • 著者名/発表者名: W. Koshibae
  • 学会等名: 2008 APS March Meeting
  • 発表場所: New Orleans, Louisiana, USA
  • 年月日: 2008-03-14
• [学会発表] 金属から絶縁体への一次相転移を含む系における励起状態の時間発展 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小椎八重航
  • 学会等名: 日本物理学会 2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス
• [学会発表] Theoretical Study of Ther-moelectric Response in Strongly Correlated Electron Systems (2007)
  • 著者名/発表者名: W. Koshibae
  • 学会等名: MRS 2007 Fall Meeting
  • 発表場所: Boston, MA, USA
  • 年月日: 2007-11-28
• [学会発表] Theoretical Study of Thermoelectric Response in Strongly Correlated Electron Systems (2007)
  • 著者名/発表者名: 小椎八重 航
  • 学会等名: MRS 2007 Fall Meeting
  • 発表場所: Boston, MA, USA
  • 年月日: 2007-11-28
• [学会発表] コバルト酸化物の熱磁気効果 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小椎八重航
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] コバルト酸化物の熱磁気効果 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小椎八重 航
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] Theory of thermoelectric response in strongly correlated electron systems (2007)
  • 著者名/発表者名: 小椎八重 航
  • 学会等名: The 8th International Conference on Spectroscopies in Novel Superconductors (SNS2007)
  • 発表場所: 仙台市国際会議場
  • 年月日: 2007-08-21
• [学会発表] Theory of thermopower in strongly correlated electron systems (2007)
  • 著者名/発表者名: W. Koshibae
  • 学会等名: 2007 APS March Meeting
  • 発表場所: Denver, Colorado, USA
  • 年月日: 2007-03-05
• [学会発表] Theory of thermoelectric re-sponse in strongly correlated electron systems (2006)
  • 著者名/発表者名: W. Koshibae
  • 学会等名: First CoMePhS Workshop on PHASE SEPARATION IN ELECTRONIC SYSTEMS
  • 発表場所: Crete, Greece
  • 年月日: 2006-10-31
• [学会発表] 強相関電子系の熱起電力におけるスピンと軌道の役割-異種の遷移金属を含む化合物の場合- (2006)
  • 著者名/発表者名: 小椎八重航
  • 学会等名: 日本物理学会2006年秋季大会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2006-09-23
• [学会発表] Theoretical study of the elec-tronic structure in β-pyrochlore oxides (2006)
  • 著者名/発表者名: W. Koshibae
  • 学会等名: In-ternational conference on magnetism
  • 発表場所: Kyoto International Conference Hall (KICH), Japan
  • 年月日: 2006-08-23
• [図書] セラミックスの電磁的・光学的性質 (2006)
  • 著者名/発表者名: 小椎八重 航
  • 出版者: 社団法人日本セラミックス協会
• [図書] セラミックスの電磁的・光学的性質 (2006)
  • 著者名/発表者名: セラミックス編集委員会 基礎工学講座小委員会
  • 総ページ数: 182
  • 出版者: 社団法人日本セラミックス教会