スピン軌道相互作用誘起モット絶縁体の物性解明と超伝導化

• 研究課題/領域番号: 24740245
• 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: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 岡部 博孝 独立行政法人物質・材料研究機構, 超伝導物性ユニット, NIMSポスドク研究員 (20406838)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 強相関系 / スピン軌道相互作用 / モット絶縁体 / イリジウム酸化物 / 超伝導 / 高圧 / 光電子分光法 / X線吸収分光法 / 共鳴非弾性X線散乱法 / Ba2IrO4 / K2NiF4

研究概要

スピン軌道相互作用誘起モット絶縁体Ba2IrO4はLa2CuO4と同構造の層状イリジウム酸化物であり、銅酸化物高温超伝導体に類似した電子状態を持つことが予想されている。本研究では、Ba2IrO4の物性解明と超伝導化を目的とした高品質試料作成、精密な輸送特性および電子物性測定を行った。その結果、スピン軌道相互作用誘起モット絶縁体の特異な電子状態に対する理解が深まり、超伝導化への道筋が見えてきた。

研究成果

• [雑誌論文] The electronic structure of the high-symmetry perovskite iridate Ba2IrO4 (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Moser, L. Moreschini, A. Ebrahimi, B. Dalla Piazza, M. Isobe, H. Okabe, J. Akimitsu, V. V. Mazurenko, K. S. Kim, A. Bostwick, E. Rotenberg, J. Chang, H. M. Rønnow, M. Grioni
  • 雑誌名: New J. Phys. 巻: 16 号: 1 ページ: 13008-1
  • DOI: 10.1088/1367-2630/16/1/013008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Orbital occupancies and the putative jeff = 1/2 ground state in Ba2IrO4: A combined oxygen K-edge XAS and RIXS study (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Moretti Sala, M. Rossi, S. Boseggia, J. Akimitsu, N. B. Brookes, M. Isobe, M. Minola, H. Okabe, H. M. Rønnow, L. Simonelli, D. F. McMorrow, and G. Monaco
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 89 号: 12
  • DOI: 10.1103/physrevb.89.121101
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Bulk nature of layered perovskite iridates beyond the Mott scenario : An approach from a bulk- sensitive photoemission study (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Yamasaki, H. Fujiwara, M. Sing, A. Sekiyama, and S. Suga(最終著者他22名)
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 89 号: 12 ページ: 121111-121111
  • DOI: 10.1103/physrevb.89.121111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Carrier doping effect for transport properties of a spin-orbit Mott insulator Ba2IrO4 (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Okabe, M. Isobe, E. Takayama- Muromachi, N. Takeshita, and J. Akimitsu
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 88 号: 7
  • DOI: 10.1103/physrevb.88.075137
  • 査読あり
• [雑誌論文] McMorrow, Robustness of basal-plane antiferromagnetic order and the Jeff = 1/2 state in single-layer iridate spin-orbit Mott insulators (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Boseggia, R. Springell, H. C. Walker, Ch. Rüegg, H. Okabe, M. Isobe, R. S. Perry, S. P. Collins, D. F. McMorrow
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 110 号: 11
  • DOI: 10.1103/physrevlett.110.117207
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure-induced metal-insulator transition of the mott insulator Ba2IrO4 (2013)
  • 著者名/発表者名: D. Orii, M. Sakata, A. Miyake, K. Shimizu, H. Okabe, M. Isobe, E. Takayama-Muromachi, J. Akimitsu
  • 雑誌名: Journal of the Korean Physical Society 巻: 63 号: 3 ページ: 349-351
  • DOI: 10.3938/jkps.63.349
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic States in Quasi-2-D Iridium Oxides with Large Spin-orbit Coupling (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe, H. Okabe, J. Akimitsu
  • 雑誌名: Journal of the Korean Physical Society 巻: 63 号: 3 ページ: 394-397
  • DOI: 10.3938/jkps.63.394
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic ordering in spin-orbit Mott insulator Ba2IrO4 probed by mSR (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Okabe
  • 雑誌名: J. Phys: Conf. Series 巻: 400 号: 3 ページ: 032071-032071
  • DOI: 10.1088/1742-6596/400/3/032071
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-Orbit Mott State in the Novel Quasi-2D Antiferromagnet Ba2IrO4 (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe
  • 雑誌名: J. Phys: Conf. Series 巻: 400 号: 3 ページ: 032028-032028
  • DOI: 10.1088/1742-6596/400/3/032028
  • 査読あり
• [学会発表] 高圧力下におけるBa2IrO4の電気伝導特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 折井大祐,坂田雅文,三宅厚志,清水克哉,岡部博孝,磯部雅朗,室町英治,秋光純
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2013-09-20
• [学会発表] μSRで見たスピン軌道モット絶縁体Ba2IrO4のキャリアドーピング効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡部博孝,磯部雅朗,室町英治,幸田章宏,平石雅俊,宮崎正範,門野良典,三宅康博,秋光純
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] スピン軌道モット絶縁体Ba2IrO4の磁化率 (2013)
  • 著者名/発表者名: 磯部雅朗,岡部博孝,室町英治,秋光純
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] Ba2IrO4のラマン分光研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 津田俊輔,岡部博孝,磯部雅朗,宇治進也
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] Doping effect on the Jeff = 1/2 Mott insulator Ba2IrO4 (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Okabe, M. Isobe, E. Muromachi, N. Takeshita, A. Koda, M. Hiraishi, Masatoshi, M. Miyazaki, R. Kadono, Y. Miyake, J. Akimitsu
  • 学会等名: International Workshop on Novel Superconductors and Super Material
  • 発表場所: 品川グランドセントラルタワー
• [学会発表] Sr2VO4の高圧下における金属化探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 貝出直大,清水克哉,岡部博孝,磯部雅朗,秋光純
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター
• [学会発表] YbB2C2の単結晶育成と物性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡部博孝,吉田紘行,磯部雅朗,松下能孝,佐藤晃,室町英治,秋光純
  • 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] μSR study of the magnetic state in layered iridates (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Okabe, M. Isobe, E. Muromachi, M. Miyazaki, R. Kadono, Y. Miyake, J. Akimitsu
  • 学会等名: Light and Particle Beams in Materials Science
  • 発表場所: つくば国際会議場
• [学会発表] スピン・軌道モット絶縁体Ba2IrO4の磁化率 (2013)
  • 著者名/発表者名: 磯部雅朗,岡部博孝,室町英治,秋光純
  • 学会等名: The Internal Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] Magnetic Properties of carrier-doped Ba2IrO4 probed byμSR (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Okabe, M. Isobe, E. Muromachi, A. Koda, M. Hiraishi, Masatoshi, M. Miyazaki, R. Kadono, Y. Miyake, J. Akimitsu
  • 学会等名: The Internal Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] YbB2C2の単結晶育成と物性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡部博孝, 吉田紘行, 磯部雅朗, 松下能孝, 佐藤晃, 室町英治, 秋光純
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] μSR study of the magnetic state in layered iridates (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Okabe, M. Isobe, E. Muromachi, A. Koda, M. Hiraishi, M. Miyazaki, R. Kadono, Y. Miyake, J. Akimitsu
  • 学会等名: Light and Particle Beams in Materials Science 2013
  • 発表場所: つくば国際会議場
• [学会発表] Magnetic Properties of carrier-doped Ba2IrO4 probed by mSR (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Okabe, M. Isobe, E. Muromachi, A. Koda, M. Hiraishi, M. Miyazaki, R. Kadono, Y. Miyake, J. Akimitsu
  • 学会等名: The Internal Conference on Strongly Correlated Electron Systems
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] μSRで見たスピン軌道モット絶縁体Ba2IrO4のキャリアドーピング効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡部博孝，磯部雅朗，室町英治，幸田章宏，平石雅俊，宮崎正範，門野良典，三宅康博，秋光純
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学（広島県）
• [学会発表] スピン軌道モット絶縁体Ba2IrO4の磁化率 (2013)
  • 著者名/発表者名: 磯部雅朗，岡部博孝，室町英治，秋光純
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学（広島県）
• [学会発表] Ba2IrO4のラマン分光研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 津田俊輔，岡部博孝，磯部雅朗，宇治進也
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学（広島県）
• [学会発表] スピン軌道モット絶縁体Ba2IrO4におけるキャリアドーピング効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡部博孝,磯部雅朗,室町英治,竹下直,秋光純
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] スピン軌道モット絶縁体Ba2IrO4におけるキャリアドーピング効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡部博孝，磯部雅朗，室町英治，竹下直，秋光純
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 横浜国立大学（神奈川県）
• [学会発表] 高圧力下におけるBa2IrO4の電気伝導特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 折井大祐，坂田雅文，三宅厚志，清水克哉，岡部博孝，磯部雅朗，室町英治，秋光純
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 横浜国立大学（神奈川県）
• [備考] 強相関物質探索グループ
  • URL: http://www.nims.go.jp/group/g_srongly-correlated-materials/