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2010 年度 実績報告書

スピン自由度を利用した電子相制御

計画研究

研究領域分子自由度が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 20110004
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

宇治 進也  独立行政法人物質・材料研究機構, ナノスケール物質萌芽ラボ, グループリーダー (80344430)

研究分担者 小形 正男  東京大学, 理学系研究所, 教授 (60185501)
妹尾 仁嗣  理化学研究所, 古崎物性理論研究室, 専任研究員 (30415054)
大島 勇吾  理化学研究所, 加藤分子物性研究室, 研究員 (10375107)
キーワード有機伝導体 / スピン / 低次元
研究概要

一連の鉄フタロシアニン伝導体は、典型的なπ-d系の一つであるが、その中でTPP[Fe(Pc)(CN)_2]_2は低温で大きな負の磁気抵抗を示すことが報告されている。この起源は強いπ-d相互作用にあることは明らかであるが、その詳細なメカニズムは未だ完全には明らかになっていない。この系の非線形電気伝導度を幅広い温度磁場領域で詳細に測定し、低温強磁場で伝導度が15T付近から急激に上昇する巨大負の磁気抵抗効果が、π-d相互作用の作る磁気ポテンシャルがこの巨大磁気抵抗効果を引き起こすこと、さらにこの転移により磁気ポテンシャルが距離の関数として変形することを詳細な解析により明らかにした。
三角格子スピン系におけるスピン液体状態の実現可能性に関し、これまで様々なアプローチから議論がなされてきた。現在では、等方的三角格子系の基底状態は120°構造と呼ばれる長距離磁気秩序状態であり、スピン液体状態はそれと競合しているものの、エネルギーが高いと考えられている。我々は、強相関極限であるHeisenbergモデルを用いて異方的三角格子スピン系の変分モンテカルロ計算を行い、正方格子型の異方性を持つ場合の基底状態の解析を試みた結果、特徴のある相互作用を含めたモデルを考えない限りスピン液体相が実現しないということを明らかにした。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (22件)

  • [雑誌論文] Evidence of charge disproportionation in λ type BETS based organic superconductors2010

    • 著者名/発表者名
      開康一
    • 雑誌名

      JPSJ

      巻: Vol.79/No.7 ページ: 074711-1-074711-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Densityof-State Oscillation of Quasiparticle Excitation in the Spin DensityWave Phase of (TMTSF)_2ClO_42010

    • 著者名/発表者名
      宇治進也
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 105 ページ: 267201-1-267201-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Finite-TemperatureProperties across the Charge Ordering Transition-Combined Bosonization, Renormalization Group, and Numerical Methods-2010

    • 著者名/発表者名
      吉岡英生
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 79 ページ: 094714-1-094714-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-Orbital Molecular Compound (TTM-TTP)I_3 : Effective Model and Fragment Decomposition2010

    • 著者名/発表者名
      土射津昌久
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 80 ページ: 013703-1-013703-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Charge ordering due to π-d couplingin one-dimensional system2010

    • 著者名/発表者名
      大塚雄一
    • 雑誌名

      Physica B

      巻: 405 ページ: S317-S320

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Broken symmetry states in quasi-one-dimensionalmolecular conductors-competitions, co-existences, and frustration-2010

    • 著者名/発表者名
      妹尾仁嗣
    • 雑誌名

      Physica B

      巻: 405 ページ: S126-S130

    • 査読あり
  • [学会発表] Magnetic torque in FFLO state of magnetic-field-induced superconductor2011

    • 著者名/発表者名
      宇治進也
    • 学会等名
      PPHMF
    • 発表場所
      Florida State University Conference Center
    • 年月日
      20111204-20111208
  • [学会発表] Fluctuating superconductivity in in-plane magnetic field for k-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_22011

    • 著者名/発表者名
      土屋聡
    • 学会等名
      PPHMF
    • 発表場所
      Florida State University Conference Center
    • 年月日
      20111204-20111208
  • [学会発表] 鉄フタロシアニン化合物におけるg因子の異方性とπ-d相互作用の起源に関する理論的研究2011

    • 著者名/発表者名
      松浦弘泰, 小形正男, 三宅和正, 福山秀敏
    • 学会等名
      日本物理学会2011年春季大会
    • 発表場所
      新潟市(新潟県)
    • 年月日
      20110325-20110328
  • [学会発表] 鉄フタロシアニン化合物におけるg因子の異方性とπ-d相互作用の起源に関する理論的研究2011

    • 著者名/発表者名
      松浦弘泰, 小形正男, 三宅和正, 福山秀敏
    • 学会等名
      新学術領域研究「分子自由度が拓く新物質科学」第4回領域会議
    • 発表場所
      文京区(東京都)
    • 年月日
      20110105-20110107
  • [学会発表] 電荷移動錯体における中性イオン性転移の数値的研究2011

    • 著者名/発表者名
      大塚雄一
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟市(新潟県)
    • 年月日
      2011-03-28
  • [学会発表] M(tmdt)_2 (M=Ni, Au, Cu)の多軌道モデル化と磁気状態2011

    • 著者名/発表者名
      妹尾仁嗣
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟市(新潟県)
    • 年月日
      2011-03-27
  • [学会発表] TMTTF塩における電荷秩序による次元制御と磁気基底状態の競合2011

    • 著者名/発表者名
      吉見一慶
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟市(新潟県)
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] 鉄-フタロシアニン化合物におけるg因子の異方性とπ-d相互作用の起源に関する理論的研究2010

    • 著者名/発表者名
      松浦弘泰, 小形正男, 三宅和正, 福山秀敏
    • 学会等名
      第四回東北大学G-COE研究会「金属錯体の固体物性化学最前線-錯体化学と固体物性物理と生物物性の連携新領域創成をめざして
    • 発表場所
      仙台市(宮城県)
    • 年月日
      20101203-20101205
  • [学会発表] k-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2における超伝導ゆらぎの面内磁場効果2010

    • 著者名/発表者名
      土屋聡
    • 学会等名
      新学術領域A03班会議
    • 発表場所
      箱根湯本ホテル
    • 年月日
      20101122-20101123
  • [学会発表] p-d系有機導体(EDT-TTFVO)_2FeBr_4における非線形伝導と磁気抵抗効果2010

    • 著者名/発表者名
      小玉恒太
    • 学会等名
      新学術領域A03班会議
    • 発表場所
      箱根湯本ホテル
    • 年月日
      20101122-20101123
  • [学会発表] 有機伝導体における強磁場で誘起される新現象2010

    • 著者名/発表者名
      宇治進也
    • 学会等名
      分子アンサンブル2010
    • 発表場所
      理化学研究所(招待講演)
    • 年月日
      20101115-20101117
  • [学会発表] BETS系2次元有機導体における磁場誘起超伝導とFFLO状態2010

    • 著者名/発表者名
      宇治進也
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      20100923-20100926
  • [学会発表] κ-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_22010

    • 著者名/発表者名
      土屋聡
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      20100923-20100926
  • [学会発表] π-d系有機導体(EDT-TTFVO)_2FeBr_4 organic conductor2010

    • 著者名/発表者名
      小玉恒太
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大
    • 年月日
      20100923-20100926
  • [学会発表] Magnetic torque measurements in superconducting phase of 1-(BETS)_2FeCl_42010

    • 著者名/発表者名
      宇治進也
    • 学会等名
      ICSM2010
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center
    • 年月日
      20100704-20100709
  • [学会発表] Two-Dimentional Superconductivity inκ-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_22010

    • 著者名/発表者名
      土屋聡
    • 学会等名
      ISSP-MDF Joint International Workshop
    • 発表場所
      東京大学物性研究所
    • 年月日
      20100701-20100703
  • [学会発表] Magnetic Field Effect on Charge Transport in π-d System (EDT-TTFVO)_2FeBr_42010

    • 著者名/発表者名
      小玉恒太
    • 学会等名
      ISSP-MDF Joint International Meeting
    • 発表場所
      The Institute for Solid State Physics
    • 年月日
      20100701-20100703
  • [学会発表] π-d Mixed Multiband Nature and Magnetic Structure of Single-Component Molecular Conductors2010

    • 著者名/発表者名
      妹尾仁嗣
    • 学会等名
      International Conference on Conducting Materials 2010 (ICoCoM2010)
    • 発表場所
      スース(チュニジア)
    • 年月日
      2010-11-05
  • [学会発表] Numerical Study of One-Dimensionalπ-d Coupled Conductor TPP[Fe(Pc)(CN)_2]_22010

    • 著者名/発表者名
      大塚雄一
    • 学会等名
      International Conference on Conducting Materials 2010 (ICoCoM2010)
    • 発表場所
      スース(チュニジア)
    • 年月日
      2010-11-05
  • [学会発表] Spin Frustration and Charge Ordering in TMTTF Salts2010

    • 著者名/発表者名
      吉見一慶
    • 学会等名
      International Conference on Conducting Materials 2010 (ICoCoM2010)
    • 発表場所
      スース(チュニジア)
    • 年月日
      2010-11-03
  • [学会発表] TMTTF塩におけるスピンフラストレーションと電荷秩序2010

    • 著者名/発表者名
      吉見一慶
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      堺市(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-24
  • [学会発表] Single-Component Molecular Metals : p-d Mixed Multiband System2010

    • 著者名/発表者名
      妹尾仁嗣
    • 学会等名
      InternationalConference on Science and Technology of Synthetic Metals (ICSM2010)
    • 発表場所
      京都市(京都府)
    • 年月日
      2010-06-06

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公開日: 2013-06-26  

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