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分子性導体における低次元揺らぎの織り成す多様なスピン状態の理論的研究

公募研究

研究領域超低速ミュオン顕微鏡が拓く物質・生命・素粒子科学のフロンティア
研究課題/領域番号 24108511
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
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

妹尾 仁嗣  独立行政法人理化学研究所, 古崎物性理論研究室, 専任研究員 (30415054)

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 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード分子性導体 / 低次元系 / 物性理論 / 理論
研究概要

多様な電子状態を見せる分子性導体において、それぞれの物質に即したモデルを構築し、強相関電子系における量子スピン自由度を解析するのに適した手法、すなわち基底状態については厳密対角化法、有限温度については量子モンテカルロ法などの数値的手法を組み合わせ、物理量の計算を行い、相図を描くことにより重要なパラメータの同定をすることを目標としている。
本年度の成果として
1)theta-(BEDT-TTF)2X系の長周期ストライプ相関
電荷フラストレーション系として知られる本系に対する異方的三角格子上の有効モデル計算を行い、電荷秩序絶縁体が競合する領域を調べた。長距離クーロン力が効くと長周期の波数の電荷揺らぎが発達することを見出し、実験を説明した。この状態は、従来議論されていた3倍周期の電荷揺らぎとは本質的に異なり、むしろストライプ型の電荷秩序がフラストレーションにより傾いたものであることをダイナミクスの計算結果等から導いた。
2)電荷秩序の磁場による増大
磁場下での電荷秩序系の振る舞いを調べるため、1次元拡張ハバードモデルにゼーマン項を加え、解析的および数値的に解析した。その結果、磁場の関数として単調に電荷秩序相関が育つち磁場無限大の極限で実現するスピンレスフェルミオンモデルの結果につながることを示した。これは、磁場によるスピン偏極が電子の運動エネルギーを抑制し、有効的に電子相関効果を増大するからであることを見出した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Long-Period Charge Correlations in Charge-Frustrated Molecular θ-(BEDT-TTF)2X2014

    • 著者名/発表者名
      中惇、妹尾仁嗣
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 83 号: 5 ページ: 53706-53706

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.053706

    • NAID

      210000133065

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electronic States of Single-Component Molecular Conductors [M(tmdt)_2]2013

    • 著者名/発表者名
      H . Seo, S. Ishibashi, Y. Otsuka, H. Fukuyama, and K. Terakura
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 82 号: 5 ページ: 54711-54711

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.054711

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of Charge Ordering by the Zeeman Effect in One-dimensional Molecular Conductors2013

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshioka, H. Seo and Y. Otsuka
    • 雑誌名

      J. Kor. Phys. Soc.

      巻: 63 号: 3 ページ: 383-386

    • DOI

      10.3938/jkps.63.383

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 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 Study2013

    • 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

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical Studies on Phase Transitions in Quasi-One-Dimensional Molecular Conductors2012

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshioka, Y. Otsuka, H. Seo
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 2 号: 3 ページ: 996-1006

    • DOI

      10.3390/cryst2030996

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Finite temperature neutral-ionic transition and lattice dimerization in charge-transfer complexes: QMC study2012

    • 著者名/発表者名
      大塚雄一
    • 雑誌名

      Physica B

      巻: 407 ページ: 1793-1795

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin frustration, charge ordering, and enhanced antiferromagnetism in TMTTF2SbF62012

    • 著者名/発表者名
      吉見一慶
    • 雑誌名

      Physica B

      巻: (印刷中) 号: 11 ページ: 1783-1786

    • DOI

      10.1016/j.physb.2012.01.029

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 強相関系物質のモデル化と相転移2013

    • 著者名/発表者名
      妹尾仁嗣
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effective model and spin/charge ordering in molecular conductors X[Pd(dmit)2]22013

    • 著者名/発表者名
      妹尾仁嗣
    • 学会等名
      Annual APS March Meeting 2013
    • 発表場所
      Baltimore USA
    • 年月日
      2013-03-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [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
    • 学会等名
      日本物理学会2012 秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Interplay between electronic ferroelectricy and magnetism in molecular TMTTF salts2012

    • 著者名/発表者名
      妹尾仁嗣
    • 学会等名
      19th International Conference on Magnetism (ICM2012)
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2012-07-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Modeling multi-orbital molecular conductors

    • 著者名/発表者名
      妹尾仁嗣
    • 学会等名
      10th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Ferromagnets (ISCOM2011)
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical studies of molecular spin liquid materials

    • 著者名/発表者名
      妹尾仁嗣
    • 学会等名
      International Symposium on Science Explored by Ultra Slow Muon (USM2013)
    • 発表場所
      Shimane, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] スピン液体系における乱れの効果RVB平均場理論による解析

    • 著者名/発表者名
      妹尾仁嗣,中惇,小形正男
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [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

    • 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年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] Hitoshi Seo's Webpage

    • URL

      http://www.riken.jp/lab-www/cond-mat-theory/seo/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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