• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

電子相関が創出する電子液晶現象の理論:素励起、超伝導および量子臨界現象

研究課題

研究課題/領域番号 18H01175
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

紺谷 浩  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (90272533)

研究分担者 土射津 昌久  奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (70362225)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2020年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード量子干渉機構 / 鉄系超伝導体 / カゴメ金属 / 銅酸化物高温超伝導体 / ネマティック秩序 / バーテックス補正 / 量子干渉効果 / 非従来型超伝導 / 銅酸化物超伝導体 / 汎関数繰り込み群 / スメクティック秩序 / 強相関電子系 / 非従来型超伝送 / 多極子揺らぎ理論 / 重い電子系
研究成果の概要

強相関電子系は多彩な量子相転移の宝庫であり、回転対称性が破れたネマティック秩序やスメクティック秩序、自発電流やスピン流を伴うカレント秩序が近年発見されている。その解明のため、申請者は(1)熱力学ポテンシャルの極値条件である密度波方程式を解く手法と、(2)汎関数くりこみ群理論に基づき秩序変数を最適化する手法を構築し、以下の新規量子相転移を解明した:
(a)カゴメ金属AV3Sb5で実現する「ダビデ星型秩序」および超伝導状態の機構解明。 (b)ねじれ2層グラフェンにおけるネマティック秩序および(c)鉄系超伝導体におけるスメクティック秩序の機構解明。(d)フラストレート金属における電流秩序機構の解明。

研究成果の学術的意義や社会的意義

強相関電子系における多彩な量子相転移の研究は、実験技術の急速な進歩により爆発的に進展した一方で、単純な平均場近似では理解不可能であるため、理論の発展が急務であった。申請者の理論(密度波方程式理論および汎関数くりこみ群理論)により、平均場近似を超えた量子相転移の解析が可能になり、実験事実の解析や理論的予言が可能になったことは大変意義深い。
本理論を具体的物質に適用し、カゴメ金属AV3Sb5のダビデ星型秩序および超伝導発現機構の特定、ねじれ2層グラフェンのネマティック秩序や鉄系超伝導体のスメクティック秩序の機構解明など、多岐に渡る量子液晶の研究を遂行し、当該分野の理論研究の指導的役割を果たした。

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2023 2022 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 1件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 10件、 招待講演 6件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Unconventional density waves and superconductivities in Fe-based superconductors and other strongly correlated electron systems2023

    • 著者名/発表者名
      Kontani Hiroshi、Tazai Rina、Yamakawa Youichi、Onari Seiichiro
    • 雑誌名

      Advances in Physics

      巻: 70 号: 3 ページ: 355-443

    • DOI

      10.1080/00018732.2022.2144590

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Rigorous Formalism of Unconventional Symmetry Breaking in Fermi Liquid Theory and Its Application to Nematicity in FeSe2023

    • 著者名/発表者名
      Rina Tazai, Shun Matsubara, Youichi Yamakawa, Seiichiro Onari, and Hiroshi Kontani
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 107 号: 3 ページ: 035137-035137

    • DOI

      10.1103/physrevb.107.035137

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation-driven electronic nematicity in the Dirac semimetal BaNiS22022

    • 著者名/発表者名
      Christopher John Butler, Yuhki Kohsaka, Youichi Yamakawa, Mohammad Saeed Bahramy, Seiichiro Onari, Hiroshi Kontani, Tetsuo Hanaguri, and Shinichi Shamoto
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 119 号: 49

    • DOI

      10.1073/pnas.2212730119

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Diverse Exotic Orders and Fermiology in Fe-Based Superconductors: A Unified Mechanism for B1g/B2g Nematicity in FeSe/(Cs,Rb)Fe2As2 and Smectic Order in BaFe2As22022

    • 著者名/発表者名
      Seiichiro Onari and Hiroshi Kontani
    • 雑誌名

      Frontiers in Physics

      巻: 10 ページ: 915619-915619

    • DOI

      10.3389/fphy.2022.915619

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emergence of strongly correlated electronic states driven by the Andreev bound state in d-wave superconductors2020

    • 著者名/発表者名
      Matsubara Shun、Kontani Hiroshi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 101 号: 7 ページ: 075114-075114

    • DOI

      10.1103/physrevb.101.075114

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hexadecapole Fluctuation Mechanism for s-wave Heavy Fermion Superconductor CeCu2Si2: Interplay between Intra- and Inter-Orbital Cooper Pairs2019

    • 著者名/発表者名
      Tazai Rina、Kontani Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 88 号: 6 ページ: 063701-063701

    • DOI

      10.7566/jpsj.88.063701

    • NAID

      40021915114

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure-induced quantum critical point in the heavily hydrogen-doped iron-based superconductor LaFeAsO2019

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Masayoshi、Fujiwara Naoki、Kuwayama Takanori、Nakagawa Satoshi、Iimura Soshi、Matsuishi Satoru、Yamakawa Youichi、Kontani Hiroshi、Hosono Hideo
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 99 号: 17 ページ: 174517-174517

    • DOI

      10.1103/physrevb.99.174517

    • NAID

      120006636656

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Origin of diverse nematic orders in Fe-based superconductors: 45° rotated nematicity in AFe2As2(A=Cs,Rb)2019

    • 著者名/発表者名
      Onari Seiichiro、Kontani Hiroshi
    • 雑誌名

      Physical Review B Rapid Communication

      巻: 100 号: 2 ページ: 020507-020507

    • DOI

      10.1103/physrevb.100.020507

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multipole fluctuation theory forheavy fermion systems: Application to multipole orders in CeB62019

    • 著者名/発表者名
      Rina Tazai, Hiroshi Kontani
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 100 号: 24 ページ: 241103-241103

    • DOI

      10.1103/physrevb.100.241103

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-energy driven resonancelike inelastic neutron spectrum in the s++-wave state in Fe-based superconductors2018

    • 著者名/発表者名
      L. Takeuchi, Y. Yamakawa, and H. Kontani
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 98 号: 16 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1103/physrevb.98.165143

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Edge-induced Strongly Correlated Electronic States in Two-dimensional Hubbard Model: Enhancement of Magnetic Correlations and Self-energy Effects2018

    • 著者名/発表者名
      S. Matsubara, Y. Yamakawa, and H. Kontani
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 87 号: 7 ページ: 073705-073705

    • DOI

      10.7566/jpsj.87.073705

    • NAID

      210000134884

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pairing mechanism for nodal s-wave superconductivity in BaFe2(As,P)2: Analysis beyond Migdal-Eliashberg formalism2018

    • 著者名/発表者名
      H. Nakaoka, Y. Yamakawa, and H. Kontani
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 98 号: 12 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1103/physrevb.98.125107

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fully gapped s-wave superconductivity enhanced by magnetic criticality in heavy-fermion systems2018

    • 著者名/発表者名
      Tazai Rina、Kontani Hiroshi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 98 号: 20 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1103/physrevb.98.205107

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Mechanism of even- and odd-parity density-waves and beyond-Migdal superconductivity in kagome metal AV3Sb5 (A = K, Rb, Cs)2023

    • 著者名/発表者名
      H. Kontani
    • 学会等名
      APS March Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exotic density-wave states and superconductivity in kagome metals and other strongly correlated electron systems2022

    • 著者名/発表者名
      H. Kontani
    • 学会等名
      Superstripes 2022
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 多軌道金属における内因性ホール効果:軌道流とスピン流の関係性2022

    • 著者名/発表者名
      H. Kontani
    • 学会等名
      第85回スピントロニクス専門研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Exotic density-wave states and superconductivity in kagome metals and other strongly correlated electron systems2022

    • 著者名/発表者名
      H. Kontani
    • 学会等名
      Novel Quantum States in Condensed Matter 2022
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nematicity, pairing mechanism and spin resonance in Fe-based SCs2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kontani
    • 学会等名
      Spectroscopies in Novel Superconductors ‘(SNS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanism of diverse nematicity and fully-gapped s-wave superconductivity in heavy fermion CeCu2Si2 and Fe-based superconductor2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kontani
    • 学会等名
      SUPERSTRIPES 2019, Ischia (Naples), Italy
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Origin of Diverse Nematicity in Fe-based superconductors: B2g bond order in AFe2As2(A=Cs, Rb) and antiferro-nematic order in Ba122 compounds2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kontani
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2019), Okayama
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unconventional density waves and novel pairing mechanism in strongly correlated electron systems2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kontani
    • 学会等名
      ELECTRON CORRELATION IN SUPERCONDUCTORS AND NANOSTRUCTURES (ECSN-2019) , ODESSA , UKRAINE
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Origin of diverse nematic orders in Fe-based superconductors: 45 degree rotated nematicity in AFe2As2 (A=Cs, Rb)2019

    • 著者名/発表者名
      紺谷浩
    • 学会等名
      APS March meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spin fluctuation driven nematicity in Fe-based and high-Tc superconductors superconductors2019

    • 著者名/発表者名
      紺谷浩
    • 学会等名
      6th International Conference On Superconductivity & Magnetism
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Diverse nematicity and superconductivity in high-Tc superconductors superconductors2018

    • 著者名/発表者名
      紺谷浩
    • 学会等名
      the 12th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity (M2S 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 各種高温超伝導体におけるネマティック秩序2018

    • 著者名/発表者名
      紺谷浩
    • 学会等名
      高温超伝導フォーラム(第6回)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] S研 凝縮系理論グループ(Sc)へようこそ

    • URL

      http://www.s.phys.nagoya-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] Sc研究室・研究業績・出版論文

    • URL

      http://www.s.phys.nagoya-u.ac.jp/publication/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] Sc研 出版論文

    • URL

      http://www.s.phys.nagoya-u.ac.jp/publication

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Sc研 学会・研究会・受賞等

    • URL

      http://www.s.phys.nagoya-u.ac.jp/publication/talks

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi