• 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

パイロクロア磁性体における量子スピンアイス、近藤効果と異常ホール効果の理論

研究課題

研究課題/領域番号 21740275
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

小野田 繁樹  独立行政法人理化学研究所, 古崎物性理論研究室, 専任研究員 (70455335)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2009年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード強相関系 / 磁性 / スピン液体 / スピンアイス / 異常ホール効果 / トポロジー / 強相関電子系 / ゲージ理論 / ヒッグス転移 / ベリー位相 / スピンカイラリティー / 近藤効果
研究概要

パイロクロア酸化物磁性体Pr_2(Ir, Sn)_2O_7で観測されたPr磁気モーメントのスピンアイス相関と量子ゆらぎの起源を理解するため、Prモーメント間の超交換相互作用を微視的に導出した。この有効量子模型においてスピンアイスが量子揺らぎによって融解した状態が実現しうることを示し、カイラルスピン液体相における異常ホール伝導度を説明した。この理論的枠組をさらに一般化し、局在系Pr_2Sn_2O_7、Yb_2Ti_2O_7に対する中性子散乱実験を説明することに成功した。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (59件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 18件) 学会発表 (37件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Anisotropic hysteretic Hall effect and magnetic control of chiral domains in the chiral spin states of Pr_2Ir_2O_72011

    • 著者名/発表者名
      L. Balicas, S. Nakatsuji, Y. Machida, S. Onoda
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 106

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effective quantum pseudospin-1/2 model for Yb pyrochlore oxides2011

    • 著者名/発表者名
      S. Onoda
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 320

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spontaneous Hall Effect in the Spin Liquid Phase of Pr_2Ir_2O_72011

    • 著者名/発表者名
      S. Nakatsuji, Y. Machida, S. Onoda, T. Tayama, T. Sakakibara
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 320

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum fluctuations in the pseudospin-1/2 model for magnetic pyrochlore oxides2011

    • 著者名/発表者名
      S. Onoda, Y. Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 83

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic Hysteretic Hall Effect and Magnetic Control of Chiral Domains in the Chiral Spin States of Pr_2Ir_2O_72011

    • 著者名/発表者名
      L.Balicas
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 106 号: 21 ページ: 2172041-4

    • DOI

      10.1103/physrevlett.106.217204

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effective quantum pseudospin-1/2 model for Yb pyrochlore oxides2011

    • 著者名/発表者名
      S.Onoda
    • 雑誌名

      J.Phys.Conf.Series

      巻: 320 ページ: 012065-012065

    • DOI

      10.1088/1742-6596/320/1/012065

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum fluctuations in the pseudospin-1/2 model for magnetic pyrochlore oxides2011

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Onoda, Yoichi Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 83 号: 9

    • DOI

      10.1103/physrevb.83.094411

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spontaneous Hall Effect in the Spin Liquid Phase of Pr_2Ir_2O_72011

    • 著者名/発表者名
      S.Nakatsuji
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 320 ページ: 012056-012056

    • DOI

      10.1088/1742-6596/320/1/012056

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum melting of spin ice : emergent cooperative quadrupole and chirality2010

    • 著者名/発表者名
      S. Onoda, Y. Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 105

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Hall Effect2010

    • 著者名/発表者名
      N. Nagaosa, J. Sinova, S. Onoda, A. H. MacDonald, N. P. Ong
    • 雑誌名

      Reviews of Modern Physics

      巻: 82 ページ: 1539-1592

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-reversal symmetry breaking and spontaneous Hall effect without magnetic dipole order2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Machida, S. Nakatsuji, S. Onoda, T. Tayama, T. Sakakibara
    • 雑誌名

      Nature(London)

      巻: 463 ページ: 210-213

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Hall effect2010

    • 著者名/発表者名
      N.Nagaosa
    • 雑誌名

      Reviews of Modern Physics

      巻: 82 ページ: 1539-1592

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum melting of spin ice : emergent cooperative quadrupole and chirality2010

    • 著者名/発表者名
      S.Onoda
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 105

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral order and electromagnetic dynamics in one-dimensional multiferroic cuprates2010

    • 著者名/発表者名
      S.Furukawa
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 105

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chain of Majorana states from superconducting Dirac fermions at a magnetic domain wall2010

    • 著者名/発表者名
      T.Neupert
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 105

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-reversal symmetry breaking and spontaneous Hall effect without magnetic dipole order2010

    • 著者名/発表者名
      Yo Machida
    • 雑誌名

      Nature 463

      ページ: 210-213

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Geometrical Frustration Effects in the 2D Triangular-Lattice Antiferromagnet NiGa_2S_4 and Related Compounds2010

    • 著者名/発表者名
      Satoru Nakatsuji
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 79

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Skyrmions and Anomalous Hall Effect in a Dzyloshinskii-Moriya Spiral Magnet2009

    • 著者名/発表者名
      Su Do Yi
    • 雑誌名

      Physical Review B 80

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Topological phases with broken time-reversal symmetry in pyrochlore iridates2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Onoda
    • 学会等名
      DPG Spring Meeting 2012
    • 発表場所
      Technische Universitat Berlin (Berlin, Germany)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Theory of spin liquids in integer spin pyrochlores2012

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, S. Onoda, L. Balents
    • 学会等名
      APS March Meeting 2012
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2012-02-29
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Theory of spin liquids in integer spin pyrochlores2012

    • 著者名/発表者名
      SungBin Lee, Shigeki Onoda, Leon Balens
    • 学会等名
      APS March Meeting 2012
    • 発表場所
      Convention Center (Boston, USA)
    • 年月日
      2012-02-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Schwinger-boson approach to spin-liquid and Higgs phases in quantum spin ice : Yb_2Ti_2O_7 and Pr_2Zr_2O_72012

    • 著者名/発表者名
      S. Onoda
    • 学会等名
      APS March Meeting 2012
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2012-02-27
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantum dynamics and Anderson-Higgs transition of magnetic monopoles in quantum spin ice systems2012

    • 著者名/発表者名
      L.-J. Chang, S. Onoda, Y. Su, et al
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2012-02-27
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Schwinger-boson approach to spin-liquid and Higgs phases in quantum spin ice : Yb_2Ti_2O_7 and Pr_2Zr_2O_72012

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Onoda
    • 学会等名
      APS March Meeting 2012
    • 発表場所
      Convention Center (Boston, USA)
    • 年月日
      2012-02-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Anderson-Higgs transition in quantum spin ice Yb_2Ti_2O_72012

    • 著者名/発表者名
      L.J.Chang, S.Onoda, Y.Su, et al
    • 学会等名
      APS March Meeting 2012
    • 発表場所
      Convention Center (Boston, USA)
    • 年月日
      2012-02-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Quantum dynamics and Anderson-Higgs transition of magnetic monopoles in quantum spin ice systems2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Onoda
    • 学会等名
      2nd ASRC International Workshop on Magnetic Materials and Nanostructures
    • 発表場所
      日本原子力機構先端科学研究センター(茨城県東海村)(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Topological phases with broken time-reversal symmetry in pyrochlore iridates2012

    • 著者名/発表者名
      S. Onoda
    • 学会等名
      Deutsche Physikalische Gesellschaft Spring Meeting, Focus Session "Topological Transport in Systems with broken Time Inversion Symmetry"
    • 発表場所
      Technische Universitat Berlin, Berlin
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantum dynamics and Anderson-Higgs transition of magnetic monopoles in quantum spin ice systems2012

    • 著者名/発表者名
      S. Onoda
    • 学会等名
      2nd ASRC International Workshop on Magnetic Materials and Nanostructures
    • 発表場所
      Tokai, Japan
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Magnetic Coulomb liquids and Higgs transitions in rare-earth magnetic pyrochlore oxides2011

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Onoda
    • 学会等名
      Workshop on Geometrically Frustrated Magnets : From Spin Ice to Kagome Planes
    • 発表場所
      International Institute of Physics, Federal University of Rio Grande do Norte (Natal, Brazil)(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Quantum dynamics of intrinsic topological magnetic defects2011

    • 著者名/発表者名
      S. Onoda
    • 学会等名
      The 26th Nishinomiya-Yukawa Memorial International Workshop "Novel Quantum States in Condensed Matter 2011 : Correlation, Frustration and Topology"
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-12-06
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantum dynamics of intrinsic topological magnetic defects2011

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Onoda
    • 学会等名
      The 26th Nishinomiya-Yukawa Memorial International Workshop "Novel Quantum States in Condensed Matter 2011 : Correlation, Frustration and Topology"
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所(京都市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Quantum dynamics of intirnsic magnetic topological defects : monopoles and skyrmions2011

    • 著者名/発表者名
      S. Onoda
    • 学会等名
      FIRST Program "Quantum Science on Strong Correlation" Theory Forum Workshop
    • 発表場所
      Univ. of Tokyo, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2011-04-28
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantum dynamics of intirnsic magnetic topological defects : monopoles and skyrmions2011

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Onoda
    • 学会等名
      FIRST Program "Quantum Science on Strong Correlation" Theory Forum Workshop
    • 発表場所
      東京大学(東京)(招待講演)
    • 年月日
      2011-04-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Chain of Majorana States from Superconducting Dirac Fermions at a Magnetic Domain Wall2011

    • 著者名/発表者名
      T.Neupert
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting 2011
    • 発表場所
      Dallas
    • 年月日
      2011-03-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Competing interactions and continuum excitations in the spin-1 triangular lattice antiferromagnet NiGa_2S_42011

    • 著者名/発表者名
      J.Wen
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting 2011
    • 発表場所
      Dallas
    • 年月日
      2011-03-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Dissipationless mechanism of skyrmion Hall effect in two-dimensional double-exchange ferromagnets2011

    • 著者名/発表者名
      S.Onoda
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting 2011
    • 発表場所
      Dallas
    • 年月日
      2011-03-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Emergent anomalous Hall effect in a pyrochlore spin liquid and intrinsic skyrmion Hall effect in double-exchange ferromagents2011

    • 著者名/発表者名
      S.Onoda
    • 学会等名
      2nd ASRC International Workshop on Magnetic Materials and Nanostructures
    • 発表場所
      東海
    • 年月日
      2011-03-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Intrinsic skyrmion Hall effect in two-dimensional relativistic double-exchange ferromagnets2011

    • 著者名/発表者名
      S.Onoda
    • 学会等名
      International Conference on Frustration in Condensed Matter Physics
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2011-01-13
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Coulomb liquids and Higgs transitions in rare-earth magnetic pyrochlore oxides2011

    • 著者名/発表者名
      S. Onoda
    • 学会等名
      Workshop on Geometrically Frustrated Magnets : From Spin Ice to Kagome Planes
    • 発表場所
      Natal, Brasil
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] New pyrochlore spin liquids2011

    • 著者名/発表者名
      S. Onoda
    • 学会等名
      CIFAR/MEXT Japanese Network Meeting
    • 発表場所
      Coast Plaza Hotel and Suites, Vancouver, Canada
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Mean-field and numerical studies on quantum effects in spin ice2010

    • 著者名/発表者名
      S.Onoda
    • 学会等名
      "Advanced Working Group on Monopoles in Spin Ice" Meeting
    • 発表場所
      London
    • 年月日
      2010-10-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Quantum fluctuations thaw the spin ice : emergent quadrupole moment, chirality, and spin dynamics2010

    • 著者名/発表者名
      S.Onoda
    • 学会等名
      5th International Conference on Highly Frustrated Magnetism
    • 発表場所
      Baltimore
    • 年月日
      2010-08-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Quantum melting of spin ice : chiral spin liquid and ferroquadrupole order2010

    • 著者名/発表者名
      S.Onoda
    • 学会等名
      2nd APCTP-IACS Joint International Conference on Physics of Novel Oxide Materials
    • 発表場所
      Pohang
    • 年月日
      2010-07-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 磁性強誘電体の電気磁気結合と電磁応答の徴視的理論2010

    • 著者名/発表者名
      小野田繁樹
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2010-03-23
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] Quantum melting of spinice2010

    • 著者名/発表者名
      S. Onoda, Y. Tanaka
    • 学会等名
      Annual March Meeting of American Physical Society 2010
    • 発表場所
      Portland, USA
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantum melting of spin ice2010

    • 著者名/発表者名
      小野田繁樹
    • 学会等名
      Annual March Meeting of American Physical Society 2010
    • 発表場所
      Portland(OR)
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Quantum effects in spin ice and related compounds2010

    • 著者名/発表者名
      S. Onoda
    • 学会等名
      Advanced Working Group on Monopoles in Spin Ice meeting
    • 発表場所
      Royal Holloway College, University of London, UK
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantum melting of spinice : chiral spin liquid and ferroquadrupole order2010

    • 著者名/発表者名
      S. Onoda
    • 学会等名
      2nd APCTP-IACS Joint Conference : International Conference on Physics of Novel Oxide Materials
    • 発表場所
      APCTP, Pohang, Korea
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantum melting of spin ice2009

    • 著者名/発表者名
      小野田繁樹
    • 学会等名
      RIKEN Workshop on "Emergent Phenomena of Correlated Materials"
    • 発表場所
      和光
    • 年月日
      2009-12-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Chiral order and novel electromagnetic excitations in quasi-one-dimensional spin-1/2 multiferroics2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤正寛
    • 学会等名
      RIKEN Workshop on "Emergent Phenomena of Correlated Materials"
    • 発表場所
      和光
    • 年月日
      2009-12-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Pr系パイロクロア型磁性体の有効理論2009

    • 著者名/発表者名
      田中洋一、小野田繁樹
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2009-09-21
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] 「擬1次元らせん磁性体におけるスピン波理論:LiCu_2O_2への応用2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤正寛
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2009-09-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Quantum melting of spin ice2009

    • 著者名/発表者名
      小野田繁樹
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism(ICM 2009)
    • 発表場所
      Karlsruhe
    • 年月日
      2009-07-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Chirality in Quantum Spin Liquid and Ice2009

    • 著者名/発表者名
      S. Onoda, S. Furukawa, Y. Tanaka, and M. Sato
    • 学会等名
      Joint European Japanese Conference : Frustration in Condensed Matter
    • 発表場所
      Ecole Normale Superieure de Lyon
    • 年月日
      2009-05-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Chirality in quantum spin liquid and ice2009

    • 著者名/発表者名
      小野田繁樹
    • 学会等名
      Joint European Japanese Conference : Frustration in Condensed Matter
    • 発表場所
      Lyon
    • 年月日
      2009-05-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] Foundations of Quantum Mechanics in the Light of New Technology(ISQM-Tokyo'08)Proceedings of the 9th International Symposium2009

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Onoda
    • 出版者
      On scaling behaviors of anomalous Hall conductivity in disordered ferromagnets studied with the coherent potential approximation
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.riken.jp/lab-www/cond-mat-theory/onoda/Pr2TM2O7_j.htm

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.riken.jp/lab-www/cond-mat-theory/onoda/index.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.riken.jp/lab-www/cond-mat-theory/onoda/Pr2TM2O7_j.htm

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2020-05-15  

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