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フラストレートした格子上の強相関伝導電子系の研究

研究課題

研究課題/領域番号 24740221
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関東京大学

研究代表者

宇田川 将文  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80431790)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード幾何学的フラストレーション / 量子ホール効果 / スピンアイス / パイロクロア格子 / 分数量子ホール効果 / Weyl半金属 / カイラリティー / パイロクロア化合物 / 磁気多極子 / ドメイン壁
研究成果の概要

本研究計画ではcomplete graphの一つの種類であるパイロクロア格子上における電子系についての解析を行ない、様々な成果を得た。特に,All-in/All-out型磁気秩序相の物性についてドメイン壁の観点から定性的な説明を与え,ドメイン壁の電流による制御可能性を議論した。また、伝導スピンアイス系におけるモノポールリングと呼ばれる多量体励起の存在可能性と,Pr2Ir2O7において観測された自発ホール効果との関係性の示唆,また,層状パイロクロア化合物においてWeyl半金属由来の表面状態に相互作用を印加した際に生じる可換及び非可換分数量子ホール状態の発現可能性について特筆すべき成果を挙げた。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 22件、 謝辞記載あり 9件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (22件) (うち招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Entanglement Spectrum in Cluster Dynamical Mean-Field Theory2015

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Udagawa, Yukitoshi Motome
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Mechanics

      巻: 2015 号: 1 ページ: P01016-P01016

    • DOI

      10.1088/1742-5468/2015/01/p01016

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Topology and Interactions in a Frustrated Slab: Tuning from Weyl Semimetals to C > 1 Fractional Chern Insulators2015

    • 著者名/発表者名
      E.J. Bergholtz, Zhao Liu, M. Trescher, R. Moessner, M. Udagawa
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 114 号: 1 ページ: 016806-016806

    • DOI

      10.1103/physrevlett.114.016806

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Low-energy Majorana states in spin liquid transitions in a three-dimensional Kitaev model2015

    • 著者名/発表者名
      Joji Nasu, Masafumi Udagawa, and Yukitoshi Motome
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 592 ページ: 012115-012115

    • DOI

      10.1088/1742-6596/592/1/012115

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Surface and interface effects on a magnetic Chern insulator2015

    • 著者名/発表者名
      R. Ozawa, M. Udagawa, Y. Akagi, and Y. Motome,
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 592 ページ: 012130-012130

    • DOI

      10.1088/1742-6596/592/1/012130

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Finite-Temperature Phase Transition to a Quantum Spin Liquid in a Three-Dimensional Kitaev Model on a Hyperhoneycomb Lattice2014

    • 著者名/発表者名
      J. Nasu, T. Kaji, K. Matsuura, M. Udagawa, Y. Motome
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 89 号: 11 ページ: 115125-115125

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.115125

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reconstruction of Chiral Edge States in a Magnetic Chern Insulator2014

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ozawa, Masafumi Udagawa, Yutaka Akagi, and Yukitoshi Motome
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 83 号: 7 ページ: 073706-073706

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.073706

    • NAID

      210000133166

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vaporization of Kitaev spin liquids2014

    • 著者名/発表者名
      Joji Nasu, Masafumi Udagawa, Yukitoshi Motome
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 113 号: 19 ページ: 197205-197205

    • DOI

      10.1103/physrevlett.113.197205

    • NAID

      120005537754

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Correlations and entanglement in flat band models with variable Chern numbers2014

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Udagawa, Emil J. Bergholtz
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Mechanics

      巻: 2014 号: 10 ページ: P10012-P10012

    • DOI

      10.1088/1742-5468/2014/10/p10012

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spin-orbit Coupling and Multiple Phases in Spin-triplet Superconductor Sr$_2$RuO$_4$2014

    • 著者名/発表者名
      Youichi Yanase, Shuhei Takamatsu, Masafumi Udagawa
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 83 号: 6 ページ: 061019-061019

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.061019

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spin-orbit Coupling and Multiple phases in Spin-triplet Superconductor Sr2RuO42014

    • 著者名/発表者名
      Y. Yanase, S. Takamatsu and M. Udagawa
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 未決定

    • NAID

      210000133114

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monte Carlo Study of an Effective Ising Model for the Spin-ice type Kondo Lattice Model2014

    • 著者名/発表者名
      H. Ishizuka, M. Udagawa and Y. Motome
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 未決定

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linear Spin Wave Analysis for General Magnetic Orders in the Kondo Lattice Model2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Akagi, M. Udagawa and Y. Motome
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 未決定

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] “Invariant Energy Levels and Flat Band Engineering in a Kondo Lattice Model on Geometrically Frustrated Lattices2014

    • 著者名/発表者名
      M. Udagawa, H. Ishizuka and Y. Motome
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 未決定

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Hall effect from frustration-tuned scalar chirality distribution in Pr2Ir2O72013

    • 著者名/発表者名
      M. Udagawa and R. Moessner
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 111 号: 3

    • DOI

      10.1103/physrevlett.111.036602

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polynomial expansion Monte Carlo study of frustrated itinerant electron systems : application to a spin-ice type Kondo lattice model on a pyrochlore lattice2013

    • 著者名/発表者名
      H. Ishizuka, M. Udagawa, and Y. Motome
    • 雑誌名

      Comput. Phys. Commun.

      巻: 184 号: 12 ページ: 2684-2692

    • DOI

      10.1016/j.cpc.2013.07.009

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Quantum Spin Fluctuation on Scalar Chiral Ordering in the Kondo Lattice Model on a Triangular Lattice2013

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Akagi, Masafumi Udagawa, and Yukitoshi Motome
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 82 号: 12 ページ: 123709-123712

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.123709

    • NAID

      210000132859

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-Kondo mechanism for resistivity minimum in spin ice conduction systems2012

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Udagawa, Hiroaki Ishizuka
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 108 号: 6 ページ: 66406-66406

    • DOI

      10.1103/physrevlett.108.066406

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hidden Multiple-Spin Interactions as an Origin of Spin Scalar Chiral Order in Frustrated Kondo Lattice Models2012

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Akagi, Masafumi Udagawa, Yukitoshi Motome
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 108 号: 9 ページ: 96401-96401

    • DOI

      10.1103/physrevlett.108.096401

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Partial Disorder and Metal-Insulator Transition in the Periodic Anderson Model on a Triangular Lattice2012

    • 著者名/発表者名
      S. Hayami, M. Udagawa, Y. Motome
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 81 号: 10 ページ: 103707-103707

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.103707

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic Order and Charge Disproportionation in a Spin-ice type Kondo Lattice Model : Large Scale Monte Carlo Study2012

    • 著者名/発表者名
      H. Ishizuka, M. Udagawa, Y Motome
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 81 号: 11 ページ: 113706-113706

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.113706

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carrier doping to a partially disordered state in the periodic Anderson model on a triangular lattice2012

    • 著者名/発表者名
      S. Hayami, M. Udagawa and Y. Motome
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference series

      巻: 400 号: 3 ページ: 32018-21

    • DOI

      10.1088/1742-6596/400/3/032018

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of polynomial-expansion Monte Carlo method to a snin-ice Kondo lattice model2012

    • 著者名/発表者名
      H. Ishizuka, M. Udagawa, Y Motome
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: 400 号: 3 ページ: 32027-30

    • DOI

      10.1088/1742-6596/400/3/032027

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Emergent collective excitations and anomalous dynamics of spin ice with short-range interaction2015

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Udagawa, Ludovic Jaubert, Claudio Castelnovo, Roderich Moessner
    • 学会等名
      ISSP-MPIPKS Joint Workshop, "Dynamics of Strongly Correlated Systems"
    • 発表場所
      東京大学物性研究所, 柏
    • 年月日
      2015-03-30 – 2015-03-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 遍歴電子系における幾何学的フラストレーション効果の理論的研究2015

    • 著者名/発表者名
      宇田川 将文
    • 学会等名
      2015年度日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学, 東京
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 層状Weyl半金属系における電子間相互作用効果2015

    • 著者名/発表者名
      宇田川 将文
    • 学会等名
      実験と計算科学の協奏が拓く物質科学・物質開発のフロンティア
    • 発表場所
      東京大学, 東京
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] パイロクロア伝導体のトポロジカル欠陥2014

    • 著者名/発表者名
      宇田川 将文
    • 学会等名
      九工大物性ワークショップ
    • 発表場所
      九州工業大学, 小倉
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Novel routes for monopole freezing in spin ice2014

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Udagawa, Ludovic Jaubert, Claudio Castelnovo, Roderich Moessner
    • 学会等名
      Novel Quantum States in Condensed Matter 2014
    • 発表場所
      京都大学, 京都
    • 年月日
      2014-11-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] パイロクロア伝導体のトポロジカル欠陥2014

    • 著者名/発表者名
      宇田川将文, 求幸年
    • 学会等名
      「特異な結晶構造に創出する新奇量子相の解明」研究会
    • 発表場所
      首都大学東京, 南大沢
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] All-in/All-out 型磁性体における電流によるドメイン生成2014

    • 著者名/発表者名
      宇田川将文, 求幸年
    • 学会等名
      2014年度秋期日本物理学会
    • 発表場所
      近畿大学, 大阪
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Novel routes for monopole freezing in spin ice2014

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Udagawa, Ludovic Jaubert, Claudio Castelnovo, Roderich Moessner
    • 学会等名
      2014年度秋期日本物理学会
    • 発表場所
      近畿大学, 大阪
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Transport theory of itinerant spin ice2014

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Udagawa
    • 学会等名
      International Conference on Highly Frustrated Magnetism
    • 発表場所
      Cambridge University, Cambridge, Britain
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Domain wall creation by electric current in All-in/All-out magnets2014

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Udagawa
    • 学会等名
      New Horizon of Strongly Correlated Physics
    • 発表場所
      東京大学物性研究所, 柏
    • 年月日
      2014-07-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Transport Theory of Pyrochlore Conductors2014

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Udagawa
    • 学会等名
      The OIST International Workshop on Novel Quantum Materials and Phases
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学, 沖縄
    • 年月日
      2014-05-14 – 2014-05-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Itinerant Spin Ice2014

    • 著者名/発表者名
      M. Udagawa, H. Ishizuka and Y. Motome
    • 学会等名
      APS March Meeting 2014
    • 発表場所
      Denver, Colorado, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Transport theory of pyrochlore conductors2014

    • 著者名/発表者名
      M. Udagawa
    • 学会等名
      The OIST International Workshop on Novel Quantum Materials and Phases
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学, 沖縄
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Transport theory of spin ice conduction systems2013

    • 著者名/発表者名
      M. Udagawa, H. Ishizuka and Y. Motome
    • 学会等名
      The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems
    • 発表場所
      東京大学, 東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Topological defects in pyrochlore conductors2013

    • 著者名/発表者名
      M. Udagawa
    • 学会等名
      International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena
    • 発表場所
      沖縄県宜野湾市, 沖縄
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] パイロクロア伝導系のホール応答2013

    • 著者名/発表者名
      宇田川 将文
    • 学会等名
      第一回パイロクロアワーク ショップ
    • 発表場所
      北海道大学, 北海道
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] パイロクロア伝導系のall-in/all-out 秩序相における磁性と伝導現象2013

    • 著者名/発表者名
      宇田川将文, 求幸年
    • 学会等名
      2013 年日本物理学会秋期大会
    • 発表場所
      徳島大学, 徳島
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ライングラフ上で定義されたHubbard model の強相関極限の性質2013

    • 著者名/発表者名
      宇田川将文, 求幸年
    • 学会等名
      2013 年日本物理学会秋期大会
    • 発表場所
      徳島大学, 徳島
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Non-Kondo resistivity minimum in spin ice conduction systems2012

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Udagawa
    • 学会等名
      International workshop on Itinerant Spin-Orbital Systems
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Transport theory of conduction electron systems coupled with spin ice2012

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Udagawa
    • 学会等名
      Japan-Switzerland Joint Workshop ”Current Topics in Theory of Correlated Materials”
    • 発表場所
      埼玉県、理化学研究所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Transport theory of spin ice conduction systems2012

    • 著者名/発表者名
      M. Udagawa, H. Ishizuka and Y. Motome
    • 学会等名
      International Conference on Highly Frustrated Magnetism
    • 発表場所
      Hamilton, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Entanglement spectrum in the cluster DMFT2012

    • 著者名/発表者名
      M. Udagawa and Y. Motome
    • 学会等名
      International Workshop on Entanglement Spectra in Complex Quantum Wavefunctions
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 宇田川 将文のホームページ

    • URL

      http://www.motome-lab.t.u-tokyo.ac.jp/udagawa/saito/Welcome.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2020-05-15  

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