非相対論的スピン軌道結合が拓く有機・無機強相関系の新規交差応答の研究

• 研究課題/領域番号: 23K25826
• 補助金の研究課題番号: 23H01129 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 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: 東京電機大学
• 研究代表者: 中 惇 東京電機大学, 理工学部, 准教授 (60708527)
• 研究分担者: 石井 史之 金沢大学, ナノマテリアル研究所, 教授 (20432122) ; 妹尾 仁嗣 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (30415054) ; 那須 譲治 東北大学, 理学研究科, 准教授 (40610639)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円); 2025年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2024年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2023年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
• キーワード: 有機導体 / 遷移金属酸化物 / 交差相関 / 交替磁性体 / altermagnet / スピン分裂 / 電子相関 / スピン軌道結合 / 遷移金属化合物

研究開始時の研究の概要

本研究では「非相対論的なスピン軌道結合」を基軸とした強相関電子系の新しい交差相関現象を開拓する。これは従来の相対論効果である原子のスピン軌道結合とは本質的に異なり、物質の構造と電子相関効果に由来し、軽元素からなる物質でも重大な効果を及ぼす。そのため、典型的な軽元素の強相関系である有機導体や遷移金属化合物を対象として、非相対論的スピン軌道結合の発現機構を解明し、従来の物質の電磁応答と一線を画す非対角応答を開拓する。物質に即したモデル解析と第一原理計算を相補的に活用することで強相関系の隠れた機能性を明るみにし、新しい強相関スピントロニクスの研究領域を創成する。