分子凝縮系の分子内自由度と伝導特性

• 研究課題/領域番号: 24740232
• 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: 名古屋大学
• 研究代表者: 土射津 昌久 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (70362225)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 強相関電子系 / 軌道自由度 / 分子性導体 / ルテニウム酸化物 / 銅酸化物高温超伝導体 / 電荷密度波 / くりこみ群 / 多軌道系 / 電荷秩序 / 繰り込み群 / 物性理論

研究成果の概要

分子性導体、ルテニウム酸化物、銅酸化物高温超伝導体における軌道自由度に起因した物性を理論的に明らかにすることを目的とした研究を行った。まず、軌道自由度を取り扱う上で不可欠の「バーテクス補正効果」をバイアスなく取り込み、感受率を高精度で計算することのできる新しいくりこみ群法として、RG+cRPA法を開発した。この手法を用いて、「分子性導体における分子内電荷秩序状態の解明」、「ルテニウム酸化物におけるスピン・トリプレット超伝導の新たな発現機構の提案」を行った。さらに銅酸化物高温超伝導体においては、実験で観測されている電荷密度波状態を理論的に再現することに初めて成功し、軌道自由度の重要性を指摘した。

研究成果

• [国際共同研究] Universite de Strasbourg(フランス)
• [国際共同研究] Universitat de Barcelona(スペイン)
• [雑誌論文] p-orbital density wave with d symmetry in high-Tc cuprate superconductors predicted by renormalization-group + constrained RPA theory (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Tsuchiizu, Y. Yamakawa, and H. Kontani
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 93 号: 15 ページ: 155148-155148
  • DOI: 10.1103/physrevb.93.155148
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Discovery of the K4 Structure Formed by a Triangular pi Radical Anion (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Mizuno, Y. Shuku, R. Suizu, M.M. Matsushita, M. Tsuchiizu, D. Reta Maneru, F. Illas, V. Robert, and K. Awaga
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 137 号: 24 ページ: 7612-7615
  • DOI: 10.1021/jacs.5b04180
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fragment Model Study of Molecular Multi-Orbital System X[Pd(dmit)2]2 (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Seo, T. Tsumuraya, M. Tsuchiizu, T. Miyazaki, R. Kato
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 84 号: 4 ページ: 044716-044716
  • DOI: 10.7566/jpsj.84.044716
  • NAID: 210000133530
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spin Triplet Superconductivity in Sr2RuO4 due to Orbital and Spin Fluctuations: Analyses by Two-Dimensional Renormalization Group Theory and Self-Consistent Vertex-Correction Method (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Tsuchiizu, Y. Yamakawa, Y. Ohno, S. Onari, and H. Kontani
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 91 号: 15 ページ: 155103-155103
  • DOI: 10.1103/physrevb.91.155103
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Orbital Nematic Instability in the Two-Orbital Hubbard Model: Renormalization-Group + Constrained RPA Analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: Masahisa Tsuchiizu, Yusuke Ohno, Seiichiro Onari, and Hiroshi Kontani
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 111 号: 5 ページ: 57003-57003
  • DOI: 10.1103/physrevlett.111.057003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Composite pairing and superfluidity in a one-dimensional resonant Bose-Fermi mixture (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Akhanjee, M. Tsuchiizu, and A. Furusaki
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 巻: 88 号: 4 ページ: 43620-43620
  • DOI: 10.1103/physreva.88.043620
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cation Dependence of the Electronic States in Molecular Triangular Lattice System β'-X[Pd(dmit)2]2: A First-Principles Study (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Tsumuraya, H. Seo, M. Tsuchiizu, R. Kato, and T. Miyazaki
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 82 号: 3 ページ: 33709-33709
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.033709
  • NAID: 210000132445
  • 査読あり
• [学会発表] 汎関数繰り込み群法による多軌道強相関電子系の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 土射津昌久
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年 年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 泉キャンパス
  • 年月日: 2016-03-22
  • 招待講演
• [学会発表] 汎関数繰り込み群に基づく軌道揺らぎ由来のトリプレット超伝導発現機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田財里奈, 山川洋一, 土射津昌久, 紺谷浩
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年 年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 泉キャンパス
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] p-Orbital Density Wave with d Symmetry in High-Tc Cuprate Superconductors (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Tsuchiizu, Y. Yamakawa, and H. Kontani
  • 学会等名: APS March Meeting 2016
  • 発表場所: Baltimore Convention Center
  • 年月日: 2016-03-16
  • 国際学会
• [学会発表] Dirac dispersions in the strongly-isotropic crystal structures: honeycomb, diamond, and K4 (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Tsuchiizu
  • 学会等名: 2016 Kumamoto Symposium on Two Dimensional Nanomaterials
  • 発表場所: Kumamoto University
  • 年月日: 2016-02-07
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Discovery of the K4 structure formed by a triangular π radical anion, NDI-Delta (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Mizuno, Y. Shuku, R. Suizu, M.M. Matsushita, M. Tsuchiizu, and K. Awaga
  • 学会等名: International Chemical Congress of Pacific Basin Societies, PACIFICHEM2015
  • 発表場所: Hawaii Convention Center
  • 年月日: 2015-12-16
  • 国際学会
• [学会発表] 3D Dirac cones in the K4 crystal (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Tsuchiizu
  • 学会等名: International Chemical Congress of Pacific Basin Societies, PACIFICHEM2015
  • 発表場所: Hawaii Convention Center
  • 年月日: 2015-12-16
  • 国際学会
• [学会発表] 銅酸化物高温超伝導体における電荷密度波の理論:汎関数繰り込み群法による解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 土射津昌久, 山川洋一, 紺谷浩
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年 秋期大会
  • 発表場所: 関西大学 千里山キャンパス
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] 中性イオン性転移系のボゾン化による相図と低エネルギー励起の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 土射津昌久, 吉岡英生, 妹尾仁嗣
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年 秋期大会
  • 発表場所: 関西大学 千里山キャンパス
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] 三角π分子ラジカルアニオンを用いたK4構造の構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 水野麻人, 珠玖良昭, 水津理恵, 松下未知雄, 土射津昌久, 阿波賀邦夫
  • 学会等名: 第9回分子科学討論会,
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 銅酸化物高温超伝導体における電荷密度波と擬ギャップ領域の電子状態 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山川洋一 , 土射津昌久, 紺谷浩
  • 学会等名: 日本物理学会 第 70 回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-24
• [学会発表] 汎関数繰り込み群法による銅酸化物高温超伝導体における電荷密度波の理論 (2015)
  • 著者名/発表者名: 土射津昌久, 山川洋一, 紺谷浩
  • 学会等名: 日本物理学会 第 70 回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-24
• [学会発表] 繰り込み群法による 1 次元多軌道系の電荷秩序の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐脇里奈 , 土射津昌久
  • 学会等名: 日本物理学会 第 70 回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-22
• [学会発表] Spin-Triplet Superconductivity in Sr2RuO4 due to Orbital and Spin Fluctuations: 2D fRG Analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Tsuchiizu, Y. Yamakawa, S. Onari, and H. Kontani
  • 学会等名: APS March Meeting 2015
  • 発表場所: San Antonio, USA
  • 年月日: 2015-03-03
• [学会発表] Spin-Fluctuation-Driven Nematic Charge-Density-Wave in Cuprate Superconductors: Charge-Orbital-Spin Multimode Fluctuations Caused by Vertex Corrections (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamakawa, M. Tsuchiizu, and H. Kontani
  • 学会等名: APS March Meeting 2015
  • 発表場所: San Antonio, USA
  • 年月日: 2015-03-02
• [学会発表] Sr2RuO4 における軌道揺らぎとスピン揺らぎによるトリプレット超伝導― 2 次元汎関数繰り 込み群法による解析 ― (2014)
  • 著者名/発表者名: 土射津昌久、山川洋一、大野佑輔、大成誠一郎、紺谷浩
  • 学会等名: 京都大学基礎物理学研究所研究会「多自由度電子状態と電子相関が生み出す新奇超伝導の物理」
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2014-10-22
  • 招待講演
• [学会発表] 銅酸化物高温超伝導体における電荷密度波の理論研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山川洋一 、土射津昌久、紺谷浩
  • 学会等名: 京都大学基礎物理学研究所研究会「多自由度電子状態と電子相関が生み出す新奇超伝導の物理」
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2014-10-22
• [学会発表] Spin Triplet Superconductivity in Sr2RuO4 due to Orbital and Spin Fluctuations (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Tsuchiizu
  • 学会等名: 7th International Conference on the Exact Renormalization Group (ERG2014)
  • 発表場所: Lefkada Island, Greece
  • 年月日: 2014-09-24
• [学会発表] Sr2RuO4 における軌道揺らぎとスピン揺らぎによるトリプレット超伝導:2 次元汎関数繰り込 み群法による解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 土射津昌久, 山川洋一, 大野佑輔, 大成誠一郎, 紺谷浩
  • 学会等名: 日本物理学会 2014 年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-10
• [学会発表] Sr2RuO4 におけるトリプレット超伝導発現機構:汎関数繰り込み群及び SC-VCΣ 法による解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山川洋一, 大野佑輔, 土射津昌久, 大成誠一郎, 紺谷浩
  • 学会等名: 日本物理学会 2014 年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-09
• [学会発表] 多軌道系 X[Pd(dmit)2]2 におけるスピンおよび電荷格子秩序相の競合 (2014)
  • 著者名/発表者名: 妹尾仁嗣, 圓谷貴夫, 土射津昌久, 宮崎剛, 加藤礼三
  • 学会等名: 日本物理学会 2014 年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-09
• [学会発表] Fragment model and phase competition in Pd(dmit)2-based multi-orbital molecular conductor (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Seo, T. Tsumuraya, M. Tsuchiizu, T. Miyazaki, and R. Kato
  • 学会等名: International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2014 (ICSM2014)
  • 発表場所: Turku, Finland
  • 年月日: 2014-07-02
• [学会発表] 汎関数繰り込み群法による電荷秩序と揺らぎの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大森有希子, 土射津昌久
  • 学会等名: 日本物理学会 第 69 回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
• [学会発表] Sr2RuO4における超伝導発現機構の理論研究:バーテックス補正の効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大野佑輔, 土射津昌久, 大成誠一郎, 紺谷浩
  • 学会等名: 日本物理学会 第 69 回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
• [学会発表] Electronic structure analysis of a single phthalocyanine molecule adsorbed on a gold surface (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Tsuchiizu, M. Verot, E. Fromager, and V. Robert
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
  • 発表場所: Montreal, Canada
• [学会発表] Cation Dependence of the Electronic States in Molecular Dimer-Mott Insulators β′-(Cation)[Pd(dmit)2]: A First-Principles Study (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Tsumuraya, H. Seo M. Tsuchiizu, T. Miyazaki, and R. Kato
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Orbital Nematic Instability in Two-Orbital Hubbard Model (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Tsuchiizu, S. Onari, and H. Kontani
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] 多軌道繰り込み群法によるルテニウム酸化物の電子ネマティック揺らぎの研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土射津昌久, 大野佑輔, 大成誠一郎、紺谷浩
  • 学会等名: 日本物理学会 2013 年秋期大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] 2 軌道模型におけるトリプレット超伝導の理論:バーテックス補正の効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大野佑輔, 土射津昌久, 大成誠一郎、紺谷浩
  • 学会等名: 日本物理学会 2013 年秋期大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] β'-X[Pd(dmit)2]2 の分子内自由度とスピンおよび電荷秩序 (2013)
  • 著者名/発表者名: 妹尾仁嗣, 圓谷貴夫, 土射津昌久, 宮崎剛, 加藤礼三
  • 学会等名: 日本物理学会 2013 年秋期大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] Effective model and spin/charge ordering in molecular conductors X[Pd(dmit)2]2 (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Seo, T. Tsumuraya, M. Tsuchiizu, T. Miyazaki, and R. Kato
  • 学会等名: APS March Meeting 2013
  • 発表場所: Baltimore, USA
• [学会発表] (TTM-TTP)I3 の分子内電荷秩序相における光学電気伝導度 (2012)
  • 著者名/発表者名: 土射津昌久
  • 学会等名: 日本物理学会 2012 年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] 分子多軌道模型における新規ディラック電子の可能性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮原和之, 土射津昌久, 小林晃人
  • 学会等名: 日本物理学会 2012 年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] (Cation)[Pd(dmit)2]2 のフラグメント模型と電荷 · スピン状態 (2012)
  • 著者名/発表者名: 妹尾仁嗣, 圓谷貴夫, 土射津昌久, 宮崎剛, 加藤礼三
  • 学会等名: 日本物理学会 2012 年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学