強相関チタン酸化物における新たな電子相転移と臨界物性の探索

• 研究課題/領域番号: 21K03474
• 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: 鹿児島大学
• 研究代表者: 奥田 哲治 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (20347082)
• 研究分担者: 齋藤 智彦 東京理科大学, 理学部第一部応用物理学科, 教授 (30311129) ; 梶本 亮一 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 研究主幹 (30391254) ; 桑原 英樹 上智大学, 理工学部, 教授 (90306986)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2021年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 強相関電子系 / 還元型チタン酸化物 / 二量体 / 磁気特性 / 輸送特性

研究開始時の研究の概要

電子相転移近傍の臨界領域においては、電子のスピン・軌道・電荷自由度と格子自由度の揺らぎの臨界増強に起因し、しばしば非自明な量子物性が現れる。そのため、新たな物性探索においては、未知の電子相転移近傍での物性探索は極めて重要な切り口となる。
本研究では、新たな電子相転移を示す物質系として、スピン一重項の二量体（dimer）形成の相関を持つ還元型チタン酸化物に着目し、スピン・軌道自由度と結合したdimer相関の揺らぎを伴う未知の電子相転移を探索し、見出した電子相転移近傍の臨界領域において、新超伝導や優れた熱電特性など知られていない未知物性や巨大物性を見出すことを目指す。