対称性の破れが誘起するクラスレートの特異な物性とその発現機構に関する理論的研究

• 研究課題/領域番号: 22740225
• 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: 仙台高等専門学校
• 研究代表者: 兼下 英司 仙台高等専門学校, 総合科学系, 准教授 (60548212)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: クラスレート / ゲストイオン / ラットリング

研究概要

クラスレート化合物の特徴は，籠の中に含まれるゲストイオンの対称性の破れによりその物理的性質が大きく変化することで，ゲストイオンがオンセンターの場合とオフセンターでは全く違う物理的特性を示すことが，フォノン熱伝導の測定から明らかになっている．本研究では，オフセンターにおけるラットリングフォノンによってどのような励起スペクトルが得られるのかを示し，系の特徴であるガラス的な振る舞いとの関係を明らかにした．

研究成果

• [雑誌論文] Spin dynamics and resonant inelastic x-ray scattering in chromium with spin-density wave order (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Sugimoto, Z. Li, E. Kaneshita, et al
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: Vol.87, No.13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical conductivity of antiferromagnetic metallic chromium : Mean-field calculation for the multi-orbital Hubbard model (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Sugimoto, T. Tohyama, E. Kaneshita, K. Tsutsui
  • 雑誌名: J. Korean Phys. Soc 巻: 63
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin dynamics and resonant inelastic x-ray scattering in chromium with commensurate spin-density wave order (2013)
  • 著者名/発表者名: Koudai Sugimoto, Zhi Li, Eiji Kaneshita, Kenji Tsutsui, and Takami Tohyama
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 87 号: 13
  • DOI: 10.1103/physrevb.87.134418
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical conductivity of antiferromagnetic metallic chromium : Mean-field calculation for the multi-orbital Hubbard model (2013)
  • 著者名/発表者名: Koudai Sugimoto, Takami Tohyama, Eiji Kaneshita, Kenji Tsutsui
  • 雑誌名: Journal of the Korean Physical Society 巻: 63 号: 3 ページ: 632-635
  • DOI: 10.3938/jkps.63.632
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emergence of glass-like THz frequency libration modes in type-I clathrates (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nakayama and E. Kaneshita
  • 雑誌名: Theory, Journal of Physics and Chemistry of Solids 巻: Vol.73 ページ: 1518-1520
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of resonant inelastic X-ray scattering in stripe-ordered nickelate (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nomura, E. Kaneshita
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: Vol.81
  • NAID: 40019151531
  • 査読あり
• [雑誌論文] 鉄系超伝導体の磁気秩序状態における電子励起の軌道特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 兼下英司, 遠山貴己
  • 雑誌名: 固体物理 巻: Vol.47 ページ: 401-409
  • NAID: 40019451027
  • 査読あり
• [雑誌論文] The anisotropy of optical conductivity derived from the energy splitting in iron arsenides (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Sugimoto, E. Kaneshita, T. Tohyama
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 400 号: 2 ページ: 22113-22113
  • DOI: 10.1088/1742-6596/400/2/022113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emergence of glass-like THz frequency libration modes in type-I clathrates: Theory (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nakayama, E. Kaneshita
  • 雑誌名: Journal of Physics and Chemistry of Solids 巻: 73 号: 12 ページ: 1518-1520
  • DOI: 10.1016/j.jpcs.2011.10.047
  • 査読あり
• [雑誌論文] 鉄系超伝導体兼下英司, 遠山貴己の磁気秩序状態における電子励の軌道特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 兼下英司, 遠山貴己
  • 雑誌名: 固体物理 巻: 47 ページ: 401-409
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Resonant Inelastic X-ray Scattering in Stripe-Ordered Nickelate (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nomura, E. Kaneshita
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 巻: 81 号: 2 ページ: 0247071-11
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.024707
  • NAID: 40019151531
  • 査読あり
• [雑誌論文] Significance of off-center rattling for emerging low-lying THz modes in Type-I clathrates (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nakayama and E. Kaneshita
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: Vol.80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin and orbital characters of excitations in iron arsenide superconductors revealed by simulated resonant inelastic x-ray scattering (2011)
  • 著者名/発表者名: E. Kaneshita, K. Tsutsui, and T. Tohyama
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origin of in-plane anisotropy in optical conductivity for antiferromagnetic metallic phase of iron pnictides (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Sugimoto, E. Kaneshita, and T. Tohyama
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: Vol.80
  • NAID: 40018753702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin and orbital characters of excitations in iron arsenide superconductors revealed by simulated resonant inelastic x-ray scattering (2011)
  • 著者名/発表者名: E.Kaneshita
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 84 号: 2 ページ: 315-318
  • DOI: 10.1103/physrevb.84.020511
  • 査読あり
• [雑誌論文] Significance of Off-center Rattling for Emerging Low-lying THz Modes in Type-I Clathrates (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Nakayama、E.Kaneshita
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 80 号: 10 ページ: 104604-7
  • DOI: 10.1143/jpsj.80.104604
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emergence of Glass-like THz Frequency libration Modes in Type-I Clathrates : Theory (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Nakayama、E.Kaneshita
  • 雑誌名: Journal of Physics and Chemistry of Solids 巻: 10 ページ: 47-52
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origin of In-Plane Anisotropy in Optical Conductivity for Antiferromagnetic Metallic Phase of Iron Pnictides (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Sugimoto, E.Kaneshita, T.Tohyama
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 80 号: 3 ページ: 033701-5
  • DOI: 10.1143/jpsj.80.033706
  • NAID: 40018753702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parameter dependence of optical conductivity in antiferromagnetic phase of iron pnictides (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Sugimoto, E.Kaneshita, T.Tohyama
  • 雑誌名: Physica C : Superconductivity 巻: 471 号: 21-22 ページ: 666-669
  • DOI: 10.1016/j.physc.2011.05.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge and spin dynamics in antiferromagnetic metallic phase of iron-based superconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Tohyama, E.Kaneshita, T.Morinari
  • 雑誌名: Journal of Physics and Chemistry of Solids 巻: 72 号: 5 ページ: 315-318
  • DOI: 10.1016/j.jpcs.2010.10.056
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origin of In-Plane Anisotropy in Optical Conductivity for Antiferromagnetic Metallic Phase of Iron Pnictides (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉本高大
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 巻: 80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Significance of Off-Center Rattling on Low-lying THz Vibrations in Clathrates (2011)
  • 著者名/発表者名: 中山恒義
  • 雑誌名: arXiv : 1103.1441 ページ: 1-6
• [雑誌論文] Glass-like behaviors of clathrate compounds as thermoelectric materials (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Nakayama, E. Kaneshita
  • 雑誌名: 豊田理化学研究所研究報告書 巻: Vol.63 ページ: 63-69
• [雑誌論文] Spin and charge dynamics ruled by antiferromagnetic order in iron-pnictide superconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: E. Kaneshita, T. Tohyama
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: Vol.82
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topological and transport properties of Dirac fermions antiferromagnetic metallic phase of iron-based supercoductor (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Morinari, E. Kaneshita, T. Tohyama
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: Vol.105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin and charge dynamics ruled by antiferromagnetic order in iron pnictide superconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: 兼下英司
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 82
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topological and Transport Properties of Dirac Fermions in Antiferromagnetic Metallic Phase of Iron-Based Superconductor (2010)
  • 著者名/発表者名: 森成隆夫
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fermi surface topology effect on interlayer magnetoresistance with in-plane magnetic field in layered multiband system : Application to FeAs-based superconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: 森成隆夫
  • 雑誌名: Physica C 巻: 407
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling of pressure effecs in striped nickelates (2010)
  • 著者名/発表者名: 兼下英司
  • 雑誌名: Physica C 巻: 470
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glass-like behaviors of clathrate compounds as thermoelectric materials and their physical origin (2010)
  • 著者名/発表者名: 中山恒義
  • 雑誌名: 豊田研究報告 巻: 63 ページ: 63-69
• [学会発表] In-plane anisotropic resistivity in the antiferromagnetic phase of Fe-based superconductors (2014)
  • 著者名/発表者名: Koudai Sugimoto, Peter Prelovšek, Eiji Kaneshita, Takami Tohyama
  • 学会等名: APS March Meeting 2014
  • 発表場所: Colorado Convention Center, USA
  • 年月日: 2014-03-07
• [学会発表] In-plane anisotropic resistivity in the antiferromagnetic phase of Fe-based superconductors (2014)
  • 著者名/発表者名: Koudai Sugimoto, Peter Prelovsek, Eiji Kaneshita, Takami Tohyama
  • 学会等名: APS March Meeting 2014
  • 発表場所: Colorado Convention Center
• [学会発表] The Anisotropy of Electric conductivity of Iron-Pnictides in Stripe-Ordered Antiferromagnetic Phase (2013)
  • 著者名/発表者名: Koudai Sugimoto, Peter Prelovšek, Eiji Kaneshita, Takami Tohyama
  • 学会等名: International Workshop on Novel Superconductors and Super Materials 2013
  • 発表場所: The Grand Hall in Shinagawa Grand Central Tower, Japan
  • 年月日: 2013-11-21
• [学会発表] 鉄系超伝導体反強磁性相における電気伝導度の面内異方性と不純物 (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉本高大, Peter Prelovsek, 兼下英司, 遠山貴己
  • 学会等名: 京都大学基礎物理学研究所研究会「鉄系高温超伝導の物理～スピンと軌道の協奏～」
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所湯川記念館
  • 年月日: 2013-10-09
• [学会発表] 鉄系超伝導体反強磁性相の電荷輸送の面内異方性と不純物II (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉本高大, Peter Prelovsek, 兼下英司, 遠山貴己
  • 学会等名: 日本物理会2010年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学常三島キャンパス
  • 年月日: 2013-09-26
• [学会発表] In-Plane Anisotropy of Charge Transport by Impurity Scattering in the Antiferromagnetic Phase of Iron-based Superconductors (2013)
  • 著者名/発表者名: Koudai Sugimoto, Peter Prelovšek, Eiji Kaneshita, Takami Tohyama
  • 学会等名: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2013
  • 発表場所: Ito International Research Center, the University of Tokyo, Japna
  • 年月日: 2013-08-08
• [学会発表] 鉄系超伝導体反強磁性相に現れるディラック分散と電荷輸送の面内異方性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉本高大, Peter Prelovsek, 兼下英司, 遠山貴己
  • 学会等名: 京都大学基礎物理学研究所研究会「固体中におけるディラック電子系物理の新展開」
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所湯川記念館
  • 年月日: 2013-06-20
• [学会発表] 鉄系超伝導体反強磁性相における電気伝導度の面内異方性と不純物 (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉本高大、Peter Prelovsek、兼下英司、遠山貴己
  • 学会等名: 京都大学基礎物理学研究所研究会「鉄系高温超伝導の物理 ～スピンと軌道の協 奏～」
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所
• [学会発表] The Anisotropy of Electric conductivity of Iron-Pnictides in Stripe-Ordered Antiferromagnetic Phase (2013)
  • 著者名/発表者名: Koudai Sugimoto, Peter Prelovsek, Eiji Kaneshita, Takami Tohyama
  • 学会等名: International Workshop on Novel Superconductors and Super Materials 2013
  • 発表場所: The Grand Hall in Shinagawa Grand Central Tower
• [学会発表] In-Plane Anisotropy of Charge Transport by Impurity Scattering in the Antiferromagnetic Phase of Iron-based Superconductors (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Sugimoto, P. Prelovsek, E. Kaneshita, T. Tohyama
  • 学会等名: The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2013
  • 発表場所: Ito International Research Center, the University of Tokyo
• [学会発表] 鉄系超伝導体反強磁性相に現れるディラック分散と電荷輸送の面内異方性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉本高大、Peter Prelovsek、兼下英司、遠山貴己
  • 学会等名: 京都大学基礎物理学研究所研究会「固体中におけるディラック電子系物理の新展開
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所
• [学会発表] 鉄系超伝導体母物質のストライプ反強磁性状態における電子励起スペクトル (2013)
  • 著者名/発表者名: 兼下英司，筒井健二，遠山貴己
  • 学会等名: 日本物理学会 第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] 11系の磁気秩序状態におけるスピン・電荷励起 (2012)
  • 著者名/発表者名: 兼下英司, 杉本高大, 筒井健二, 遠山貴己
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学(兵庫県)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 11系の磁気秩序状態におけるスピン・電荷励起 (2012)
  • 著者名/発表者名: 兼下英司, 杉本高大, 筒井健二, 遠山貴己
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学,兵庫県
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] Spin and Orbital Characters of Excitations in Iron Arsenides Revealed by Simulated Fe L-Edge RIXS (2011)
  • 著者名/発表者名: E. Kaneshita,K. Tsutsui,T. Tohyama
  • 学会等名: International Conference of New Science Created by Materials with Nano-Spaces
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] Plateau thermal conductivities in thermoelectric clathrates : Interplay with low-lying optical modes (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nakayama, E. Kaneshita
  • 学会等名: New Science created by Materials with Nano Spaces : From Fundamentals to Applications
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2011-11-24
• [学会発表] Spin and Orbital Characters of Excitations in Iron Arsenides Revealed by Simulated Fe L-Edge RIXS (2011)
  • 著者名/発表者名: E.Kaneshita, K.Tsutsui, T.Tohyama
  • 学会等名: International Conference of new Science Created by Materials with Nano Spaces
  • 発表場所: 東北大学WPI、仙台
  • 年月日: 2011-11-24
• [学会発表] 鉄系超伝導体母物質における鉄L端共鳴非弾性X線散乱の理論 (2011)
  • 著者名/発表者名: 兼下英司, 筒井健二, 遠山貴己
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学,富山県
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Emergence of glass-like THz frequency libration modes in type-I clathrates : Theory (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nakayama and E. Kaneshita
  • 学会等名: 16th International Conference on Intercalation Compounds
  • 発表場所: Sec-Ustupky, Czech Republic
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] Spin excitations in antiferromagnetic metallic phase of iron pnictides analyzed with a five-band itinerant model (2011)
  • 著者名/発表者名: E. Kaneshita and T. Tohyama
  • 学会等名: American Physical Society, March Meeting
  • 発表場所: Dallas Convention Center, Dallas, USA
  • 年月日: 2011-03-23
• [学会発表] 内包クラスレートが示す特異なTHz ダイナミックスの起源 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中山恒義, 兼下英司
  • 学会等名: 特定領域研究「配列ナノ空間を利用した新物質科学 ユビキタス元素戦略」, 第7回領域会議
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] 熱電変換物質クラスレートが示すガラス的性質の起源 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中山恒義, 兼下英司
  • 学会等名: 東京大学物性研究所ガラス物理研究会
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] 鉄砒素系超伝導体の磁気秩序状態における電荷・磁気励起 (2010)
  • 著者名/発表者名: 兼下英司, 筒井健二, 遠山貴己
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪府)
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 鉄砒素系超伝導体の磁気秩序状態における電荷・磁気励起 (2010)
  • 著者名/発表者名: 兼下英司, 筒井健二, 遠山貴己
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪府)
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] Charge and spin excitations in iron pnictides (2010)
  • 著者名/発表者名: Eiji Kaneshita, et al
  • 学会等名: ICC-IMR workshop : Recent Progress on Spectroscopies and High-Tc Superconductors
  • 発表場所: 東北大学(宮城県)
  • 年月日: 2010-08-09
• [学会発表] Charge and spin excitations in iron pnictides (2010)
  • 著者名/発表者名: 兼下英司
  • 学会等名: ICC-IMR workshop「Recent Progress on Spectroscopies and High-Tc Superconductors」
  • 発表場所: 東北大学(宮城県)
  • 年月日: 2010-08-09
• [学会発表] オフセンター内包イオン間の長距離相互作用が誘起するカゴ状クラスレートの特異な物性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中山恒義, 兼下英司
  • 学会等名: 特定領域研究「配列ナノ空間を利用した新物質科学 ユビキタス元素戦略」, 第6回領域会議
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2010-05-28