強相関電子に由来する異常熱起電力効果

• 研究課題/領域番号: 25420723
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 磯部 雅朗 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点・強相関物質グループ, グループリーダー (10354309)
• 研究分担者: 新井 正男 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点・材料特性理論グループ, 主席研究員 (40222723)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 熱電材料 / 遷移金属酸化物 / 強相関電子系 / 磁性 / 計算物理 / 遷移金属化合物

研究成果の概要

遷移金属酸化物の異常熱起電力の原因を明らかにすることを目的として、近年、研究代表者らが見いだした新規化合物Ca1-xNaxCo2O4 (0<= x <= 0.6)の熱電特性と電子構造を詳細に調べた。その結果、Na置換量x ~ 0.6付近の金属相では１次元的なフェルミ面が運動量空間のGamma点からY点方向に存在することが明らかになった。また、ウィルソン比は2 ~ 3の程度であり、NaxCoO2などの層状コバルト酸化物に匹敵するやや強い電子相関が存在することが明らかになった。これらをもとに本系の熱起電力の起源を考察した。

研究成果

• [雑誌論文] Superconductivity in noncentrosymmetric SrAuSi3 (2016)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Isobe, Masao Arai, and Naoki Shirakawa
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 93 号: 5
  • DOI: 10.1103/physrevb.93.054519
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Two-Magnon Scattering in Spin&#8211;Orbital Mott Insulator Ba2IrO4 (2016)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Tsuda, Hirotaka Okabe, Masaaki Isobe, and Shinya Uji
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 85 号: 2 ページ: 023703-023703
  • DOI: 10.7566/jpsj.85.023703
  • NAID: 210000133818
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superconductivity and crystal structural origins of the metal-insulator transition in Ba6-xSrxNb10O30 tetragonal tungsten bronzes (2015)
  • 著者名/発表者名: Taras Kolodiazhnyi, Hiroya Sakurai, Masaaki Isobe, Yoshitaka Matsushita, Scott Forbes, Yurij Mozharivskyj, Timothy J. S. Munsie, Graeme M. Luke, Mary Gurak, and David R. Clarke
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 92 号: 21 ページ: 214508-214508
  • DOI: 10.1103/physrevb.92.214508
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] SrAuSi3: A Noncentrosymmetric Superconductor (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Isobe, Hiroyuki Yoshida, Koji Kimoto, Masao Arai, Eiji Takayama-Muromachi
  • 雑誌名: Chem. Mater. 巻: 26 号: 6 ページ: 2155-2165
  • DOI: 10.1021/cm500032u
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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] Spin-Orbit-Coupling-Induced jeff States in Perovskite Iridates Studied by Photoemission Spectroscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: A. YAMASAKI, O. KIRILMAZ, A. IRIZAWA, A. HIGASHIYA, T. MURO, H. FUJIWARA, F. PFAFF, P. SCHEIDERER, J. GABEL, M. SING, M. YABASHI, K. TAMASAKU, A. HLOSKOVSKYY, H. OKABE, H. YOSHIDA, M. ISOBE, J. AKIMITSU, W. DRUBE, T. ISHIKAWA, S. IMADA, A. SEKIYAMA, R. CLAESSEN, S. SUGA
  • 雑誌名: JPS Conf. Proc. 巻: 3
  • DOI: 10.7566/jpscp.3.013001
  • 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] Partially disordered spin structure in Ag2CrO2 studied with mu+SR (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Sugiyama, H. Nozaki, K. Miwa, H. Yoshida, M. Isobe, K. Prsa, A. Amato, D. Andreica, and M. Mansson
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 88 号: 18
  • DOI: 10.1103/physrevb.88.184417
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct observatioｎ and dynamics of spontaneous skyrmion-like magnetic domains in a ferromagnet (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nagao, Y.-Gi So, H. Yoshida, M. Isobe, T. Hara, K. Ishizuka, and K. Kimoto
  • 雑誌名: Nature Nanotechnology 巻: 8 号: 5 ページ: 325-328
  • DOI: 10.1038/nnano.2013.69
  • 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
• [学会発表] Magnetic and Transport Properties of the Spin-Orbit Mott Insulating Antiferromagnet Ba2IrO4 (2016)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Isobe
  • 学会等名: EMN (Energy Materials Nanotechnology) Meeting on Magnetic Materials
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2016-03-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Ba2IrO4: Spin-Orbit Mott State and its Carrier Doping Effect (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Isobe
  • 学会等名: EMN (Energy Materials Nanotechnology) Bangkok Meeting 2015
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2015-11-10
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 対称中心を持たない新物質SrAuSi3の超伝導状態 (2015)
  • 著者名/発表者名: 磯部雅朗，新井正男，室町英治
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス、大阪府吹田市
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] Ba2IrO4: Carrier doping effect on the spin-orbit Mott state (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Isobe
  • 学会等名: EMN (Energy Materials Nanotechnology) Qingdao Meeting 2015
  • 発表場所: Qingdao, China
  • 年月日: 2015-06-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 高圧合成の新物質Ag2FeO2とAg2CrO2の積層不整 (2014)
  • 著者名/発表者名: 磯部雅朗・小野田みつ子・吉田紘行
  • 学会等名: 平成26年度日本結晶学会年会
  • 発表場所: 東京大学、東京
  • 年月日: 2014-11-01 – 2014-11-03
• [学会発表] 空間反転対称性の破れた超伝導体SrAuSi3の合成と物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 磯部雅朗，木本浩司，新井正男，室町英治
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学、春日井市
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] A novel gold-based superconductor SrAuSi3 (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe
  • 学会等名: EMN (Energy Materials Nanotechnology) summer meeting 2014
  • 発表場所: The Westin Resort & Spa, Cancun, Mxico
  • 年月日: 2014-06-09 – 2014-06-12
  • 招待講演
• [学会発表] 空間反転対称性の破れた新しい超伝導体SrAuSi3 (2014)
  • 著者名/発表者名: 磯部雅朗、吉田紘行、木本浩司、新井正男、室町英治
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 広島大学（東広島市）
• [学会発表] New-materials search for noncentrosymmetric superconductors (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Isobe
  • 学会等名: Mott Physics Beyond the Heisenberg Model (MPBH2013)
  • 発表場所: Centro Stefano Franscini - Swiss Federal Institute of Technology,Acsona,Switzerland
  • 招待講演
• [学会発表] Magnetic susceptibility of a spin-orbit Mott insulator Ba2IrO4 (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe, H. Okabe, E. Takayama-Muromachi, and J. Akimitsu
  • 学会等名: The Internal Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
  • 発表場所: Ito International Research Center Conference, The University of ,Tokyo, Japan
• [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. Takayama-Muromachi, A. Koda, M. Hiraishi, M. Miyazaki, Y. Kadono, Y. Miyake, and J. Akimitsu
  • 学会等名: The Internal Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
  • 発表場所: Ito International Research Center Conference, The University of ,Tokyo, Japan
• [学会発表] Structural and transport properties of carrier-doped Ba2IrO4 (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Okabe, M. Isobe, E. Takayama-Muromachi, N. takeshita, and J. Akimitsu
  • 学会等名: The Internal Conference on Strongly Correlated Electron Systems (SCES2013)
  • 発表場所: Ito International Research Center Conference, The University of ,Tokyo, Japan
• [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. Takayama-Muromachi, N. Takeshita, A. koda, M. Hiraishi, M. Miyazaki. Y. Kadono, Y. Miyake, and J. Akimitsu
  • 学会等名: International Workshop on Novel Superconductors and Super Materials
  • 発表場所: 品川グランドホール（東京）
• [学会発表] muSR study of the magnetic state in layered iridates (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Okabe, M. Isobe, E. Takayama-Muromachi, N. Takeshita, A. koda, M. Hiraishi, M. Miyazaki. Y. Kadono, Y. Miyake, and 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（つくば市）
• [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: 徳島大学常三島キャンパス（徳島市）
• [学会発表] 空間反転対称性の破れた超伝導体Ag2Pd3Sの物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田紘行、岡部博孝、松下能孝、室町英治、磯部雅朗
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋期大会
  • 発表場所: 徳島大学常三島キャンパス（徳島市）