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準周期構造を持つ重い電子系における価数転移

公募研究

研究領域J-Physics:多極子伝導系の物理
研究課題/領域番号 16H01066
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京工業大学

研究代表者

古賀 昌久  東京工業大学, 理学院, 准教授 (90335373)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード準結晶 / ペンローズ格子 / 磁性 / 計算物理 / 価数転移
研究実績の概要

2012年、強相関準結晶Au-Al-Yb 系において量子臨界性が観測されたことにより、強相関効果と準周期性の両方を取り扱うことが必要とされている。しかしながら、この準周期系に関する研究は、相関の無い系に関する解析が古くからなされているが、強相関効果についてはあまりなされていなかった。

本研究では、準周期系特有の自己相似性に着目し、相関効果によって出現する磁性ついて、ペンローズハバード模型を用いて調べた。無限小の斥力相互作用によりどのような磁化分布が出現するのか調べるため、まず$E=0$の束縛状態がペンローズ格子中でどのように分布しているのか調べた。その結果、"クラスター"構造を形成していることを明らかにした。このクラスターは、31サイトのものから無限の大きさのものまで存在し、それぞれのクラスターにおいて片方の副格子でのみ磁化が現れる。また、クラスターのサイト数、副格子の数等の特性は、準結晶特有の再帰性(インフレーション・デフレーションルール)から厳密に得られ、これを基に熱力学極限における反強磁性の性質を明らかにした。ペンローズ格子は、フラストレーションのないバイパータイト格子であるため、強相関極限においては反強磁性状態が実現することが知られている。本研究では、クラスター構造に由来する弱相関反強磁性状態から、強相関反強磁性状態へのクロスオーバーについてハートレーフォック近似を用いて解析を実行した。ここでは、ペンローズ格子が五次元座標系で記述できることを利用し、磁化の二次元の直交補空間への射影を行い、ペンローズ系特有の磁気構造の変化について明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Role of spin-orbit coupling in the Kugel-Khomskii model on the honeycomb lattice2018

    • 著者名/発表者名
      A. Koga, S. Nakauchi, and J. Nasu
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 97 号: 9 ページ: 0944271-5

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.094427

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Charge Kondo Effect and Superconductivity in the Falikov-Kimball model with the Pair Hopping2018

    • 著者名/発表者名
      R. Shinzaki, J. Nasu, and A. Koga
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 97 号: 12 ページ: 1251301-6

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.125130

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interlayer Coupling Effect on a Bilayer Kitaev Model2018

    • 著者名/発表者名
      H. Tomishige, J. Nasu, and A. Koga
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 97 号: 9 ページ: 0944031-9

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.094403

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antiferromagnetic order in the Hubbard Model on the Penrose Lattice2017

    • 著者名/発表者名
      A. Koga and H. Tsunetsugu
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 96 号: 21 ページ: 2144021-17

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.214402

    • NAID

      130007649114

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cluster Size Effects on Electronic Reconstruction in Quasiperiodic System2017

    • 著者名/発表者名
      R. Shinzaki, J. Nasu, and A. Koga
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 809 ページ: 0120221-4

    • DOI

      10.1088/1742-6596/809/1/012022

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spontaneously symmetry breaking states in the attractive SU(N) Hubbard model2017

    • 著者名/発表者名
      A. Koga and H. Yanatori
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 3 ページ: 0347021-7

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.034702

    • NAID

      40021129711

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Superconductivity on a Quasiperiodic Lattice: Extended-to-Localized Crossover of Cooper Pairs2017

    • 著者名/発表者名
      S. Sakai, N. Takemori, A. Koga, and R. Arita
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 95 号: 2 ページ: 0245091-5

    • DOI

      10.1103/physrevb.95.024509

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Magnetic Response and Valence Fluctuations in the Extended Anderson Lattice Model with Quasiperiodicity2016

    • 著者名/発表者名
      R. Shinzaki, J. Nasu, and A. Koga
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 85 号: 11 ページ: 1147061-6

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.114706

    • NAID

      210000134154

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Finite Temperature Phase Transitions in the SU(N) Hubbard model2016

    • 著者名/発表者名
      H. Yanatori and A. Koga
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 94 号: 4 ページ: 0411101-5

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.041110

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Phase transitions in the Hubbard model for the bismuth nickelate2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kojima, J. Nasu, and A. Koga
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 94 号: 4 ページ: 0451031-6

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.045103

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 反強磁性Hund結合をもつ3軌道Hubbard模型において現れる特異な量子相の安定性2018

    • 著者名/発表者名
      石垣耕祐, 那須譲治, 古賀昌久, 星野晋太郎, Philipp Werner
    • 学会等名
      第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ペンローズ格子上の電子状態2018

    • 著者名/発表者名
      古賀昌久
    • 学会等名
      第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ペンローズハバード模型における反強磁性秩序2018

    • 著者名/発表者名
      古賀昌久, 常次宏一
    • 学会等名
      第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 希土類磁石の磁性に対する伝導電子の効果2018

    • 著者名/発表者名
      田口陽二郎, 那須譲治, 古賀昌久, 吉岡匠哉, 土浦宏紀
    • 学会等名
      第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2層キタエフ模型における層間相互作用の効果2018

    • 著者名/発表者名
      富重博之, 那須譲治, 古賀昌久
    • 学会等名
      第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ハニカム格子上多軌道模型におけるスピン軌道相互作用の効果2017

    • 著者名/発表者名
      古賀昌久, 中内子竜, 那須譲治
    • 学会等名
      2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2軌道ハバード模型における励起子相と軌道秩序相の競合II2017

    • 著者名/発表者名
      石垣耕祐, 那須譲治, 古賀昌久
    • 学会等名
      2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Nd-Fe-B系の磁性に対する伝導電子の効果2017

    • 著者名/発表者名
      田口陽二郎, 那須譲治, 古賀昌久, 吉岡匠哉, 土浦宏紀
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ペアホッピング由来の電荷近藤効果に対する軌道内斥力の影響2017

    • 著者名/発表者名
      新崎龍, 那須譲治, 古賀昌久
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 2軌道ハバード模型における励起子相と軌道秩序相の競合2017

    • 著者名/発表者名
      石垣耕祐, 那須譲治, 古賀昌久
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ペンローズ格子上の超伝導の理論研究2017

    • 著者名/発表者名
      酒井志朗, 竹森那由多, 古賀昌久, 有田亮太郎
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] SU(N)ハバード模型における秩序相の解析2016

    • 著者名/発表者名
      古賀昌久, 梁取大将
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 動的平均場理論によるペアホッピング由来の電荷近藤効果の解析2016

    • 著者名/発表者名
      新崎龍, 那須譲治, 古賀昌久
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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