• 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

フラーレン超伝導体のダブロン自由度が生み出す多軌道強相関物性

研究課題

研究課題/領域番号 21K03459
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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
研究機関埼玉大学

研究代表者

星野 晋太郎  埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (90748394)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードフラーレン / 超伝導 / 強相関電子系 / 多軌道系 / エリアシュベルク理論 / モット絶縁体 / 運動方程式 / 分子軌道 / ダブロン
研究開始時の研究の概要

アルカリ金属をドープしたフラーレン結晶は分子軌道自由度を持つ強相関電子系のひとつであり、電子間相互作用による興味深い現象を生み出している。この系では分子軌道を電子が2重占有した状態(ダブロン)が重要な役割を果たすことが指摘されており、その自由度は通常電子とは定性的に異なる新奇な物性を示す可能性を秘めている。本研究では、現実物質を念頭に置いた電子系を様々な角度から解析し、ダブロンが生み出す新規物性を開拓する。

研究成果の概要

室温以下の固体中では、電子の持つ内部自由度(電荷・スピン・軌道)が相互作用を通じて複雑に絡み合うことにより興味深い協力現象が発現する。本研究の主題となるのは、軌道自由度をもつフラーレン化合物である。我々は量子統計力学に基づき、フラーレン中の電子が及ぼしあう特異な相互作用が誘起する電子状態を明らかにした。さらに、そこで構築された理論手法を、多軌道電子系を有する一般の物質群にも適用できるよう拡張を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

フラーレン物質に代表される強相関電子系では、電子そのものではなく、相互作用によって電子同士が結合した複合体が発現し、これに起因して様々な興味深い現象が引き起こされる。このような物理は、通常の電子に由来する現象とは質的に異なるものであり、新しい電子物性・機能の開拓につながる可能性がある。さらに、本研究で構築した理論枠組みは他の物質にも適用できるため、今後、この手法を一般の物質群に応用して新規現象を探索することができる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] University of Fribourg(スイス)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Fribourg(スイス)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Impurity effect on Bogoliubov Fermi surfaces: Analysis based on iron-based superconductors2024

    • 著者名/発表者名
      Miki Tatsuya、Ikeda Hiroaki、Hoshino Shintaro
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 109 号: 9 ページ: 094502-094502

    • DOI

      10.1103/physrevb.109.094502

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Material-based analysis of spin-orbital Mott insulators2023

    • 著者名/発表者名
      Iwazaki Ryuta、Shinaoka Hiroshi、Hoshino Shintaro
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 108 号: 24 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1103/physrevb.108.l241108

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eta-pairing on square and triangular lattices2023

    • 著者名/発表者名
      Misu Yutaro、Tamura Shun、Tanaka Yukio、Hoshino Shintaro
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 107 号: 18 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1103/physrevb.107.184512

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-Derived Electric Polarization and Chirality Density Inherent in Localized Electron Orbitals2023

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Shintaro、Suzuki Michi-To、Ikeda Hiroaki
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 130 号: 25 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1103/physrevlett.130.256801

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eliashberg theory of the Jahn-Teller-Hubbard model2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Kaga, P. Werner, S. Hoshino
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 105 号: 21

    • DOI

      10.1103/physrevb.105.214516

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spin-orbital model for fullerides2021

    • 著者名/発表者名
      Iwazaki Ryuta、Hoshino Shintaro
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 103 号: 23

    • DOI

      10.1103/physrevb.103.235145

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multipolar ordering in the three-orbital Hubbard model2021

    • 著者名/発表者名
      Chikano Naoya、Hoshino Shintaro、Shinaoka Hiroshi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 104 号: 23

    • DOI

      10.1103/physrevb.104.235125

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Relativistic corrections in strongly correlated electron systems2024

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Hoshino
    • 学会等名
      Second Workshop on Fundamentals in density functional theory (DFT2024)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電子・フォノン結合を用いたモット絶縁体に対する拡張LLG方程式の導出2024

    • 著者名/発表者名
      星野晋太郎、Rico Pole, 求幸年
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 局在電子軌道における電気分極とカイラリティ2023

    • 著者名/発表者名
      星野 晋太郎
    • 学会等名
      研究会「強相関電子系のフロンティア」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子系におけるカイラリティと電磁場の結合2023

    • 著者名/発表者名
      星野晋太郎、三木健矢、鈴木通人、池田浩章
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Spin-orbital dynamics of localized electrons2023

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Hoshino
    • 学会等名
      Computational Approaches to Quantum Many-Body Systems
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 小研究会「物性科学における電子カイラリティ密度の理論」2023

    • 著者名/発表者名
      星野晋太郎
    • 学会等名
      物性物理における相対論補正
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 局在多軌道電子系におけるモンテカルロ解析2022

    • 著者名/発表者名
      星野晋太郎、岩崎龍太、品岡寛
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Spin-orbital dynamics of localized electrons2022

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Hoshino
    • 学会等名
      Trends in the Theory of Quantum Materials 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Microscopic theory of fulleride superconductors2022

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Hoshino
    • 学会等名
      International workshop on Physics and Chemistry
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spin-orbital model for fullerides2021

    • 著者名/発表者名
      R. Iwazaki and S. Hoshino
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Liquid Crystals 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] パイロクロア酸化物の多軌道電子系に対する強相関極限解析2021

    • 著者名/発表者名
      岩﨑龍太、近野直也、品岡寛、星野晋太郎
    • 学会等名
      日本物理学会2021 年秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] パイロクロア酸化物に対する局在電子系のスピン・ 軌道相関2021

    • 著者名/発表者名
      岩﨑龍太、近野直也、品岡寛、星野晋太郎
    • 学会等名
      日本物理学会第77 回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 量子物性理論研究室

    • URL

      https://phy.saitama-u.ac.jp/~hoshino/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] http://www.phy.saitama-u.ac.jp/~hoshino/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 量子物性理論研究室

    • URL

      http://www.phy.saitama-u.ac.jp/~hoshino/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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