2000 年度実績報告書

スピン・電荷・軌道系の基礎理論

研究課題

研究課題/領域番号	12046218
研究種目	特定領域研究(A)
研究機関	東京大学
研究代表者	永長直人東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60164406)
研究分担者	宮下精二東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10143372) 小形正男東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (60185501) 福山秀敏東京大学, 物性研究所, 所長 (10004441)
キーワード	スピン / 電荷 / 軌道 / 遷移金属酸化物 / 高温超伝導 / 磁性体 / 量子臨界現象 / トポロジー
研究概要	スピン・電荷・軌道の自由度間の結合がもたらす多彩な現象を理論的に調べるために、場の理論や、グッツウィラー近似の改良など方法論を開発するとともに、それを高温超伝導体や有機導体、ナノ磁性体などの系に適用しその量子ダイナミックスを明らかにした。具体的には 1.高温超伝導体を記述する1次元および2次元t-Jモデルおよび関連するモデルについて、基底状態などの性質を調べた。その結果、ハーフフィリング近傍の、d波超伝導と反強磁性の共存、フェルミ面が自発的な変形、磁束近傍での振動するs波成分とゼロエネルギーピークの消滅などの新しい知見を得た。 2.有機導体における超伝導と反強磁性の競合における多重臨界現象の理論を構築し、新しい対称性(SO(5))の存在を提唱した。また局在スピンを持つ有機導体(π-d系)の多様な基底状態の系統性を究明した。 3.スピンのテクスチャーやスピン・軌道相互作用が電気伝導特に横伝導度に及ぼす影響を調べ、異常ホール効果の新しいメカニズムを提唱するとともにパイロクロア酸化物でそれが実現していることを実験の詳細な解析で基礎ずけた。 4.磁場下の限られた系での永久電流の空間分布をもとに、ランダウ反磁性の揺らぎとその起源を究明した。 5.不純物による量子核生成のミクロな理論の構築し、電荷密度波状態への応用を考察した。 6.スピンパイエルス転移の微視的機構やダイマー化したハイゼンベルグ反強磁性体での不純物誘起磁気構造を温度変化に着目して調べた。また、分子磁性体の量子ダイナミックスに関する散逸効果やESRのダイナミカルシフトが相互作用のタイプにどのように依存するかなど動的性質も研究した。

研究成果

(26件)

すべてその他

すべて文献書誌 (26件)

[文献書誌] V.Ponomarenko et al: "Impurity pinning in transport through 1D Mott-Hubbard and spin gap insulators"Solid State Commun.. 114-1. 9-13 (2000)
[文献書誌] M.Nishimoto et al.: "Local magnetic structures induced by inhomogeneities of the lattice in S=1/2 bond-althernating chains and their response to a time-dependent magnetic field with noise."Physical Review.B.. 61-6. 9463-9471 (2000)
[文献書誌] K.Ohgushi et al.: "Spin anisotropy and quantum Hall effect in the Kagome lattice : Chiral spin state based on a ferromagnet"Physical Review.B.. 62-10. R6065-R6068 (2000)
[文献書誌] R.Maezono et al.: "Complex orbital states in manganese oxides"Physical Review.B.. 62-17. 11576-11580 (2000)
[文献書誌] A.Hams et al.: "Feedback effect on Landau-Zener-St[u-umlaut]ckelberg transitions in magnetic systems"Physical Review.B.. 62-21. 13880-13883 (2000)
[文献書誌] H.Fukuyama et al.: "Spin-Gap and Disorder"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-Suppl.B. 122-126 (2000)
[文献書誌] H.Fukuyama et al.: "Interplay between Lattice Structure and Electronic Properties in Organic Conductors"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-Suppl.B. 144-148 (2000)
[文献書誌] N.Nagaosa: "Aspects of strong coupling in gauge theory of high-Tc cuprates"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-Suppl.B. 26-31 (2000)
[文献書誌] T.Arimori et al.: "Phase Diagram of Ising-Like Heisenberg Model on the Triangular Lattice with Degenerate Orbital Effect"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-7. 2250-2260 (2000)
[文献書誌] S.Murakami et al.: "Multicritical Phenomena of Superconductivity and Antiferromagnetism in Organic Conductor κ-(BEDT-TTF)_<2X>"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-8. 2395-2398 (2000)
[文献書誌] C.Hotta et al.: "Effects of Localized Spins in Quasi-Two Dimensional Organic Conductors"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-8. 2577-2596 (2000)
[文献書誌] H.Onishi et al.: "Temperature Dependence of Spin and Bond Ordering in a Spin-Peierls System."J.Phys.Soc.Jpn.. 69-8. 2634-2641 (2000)
[文献書誌] M.Yumoto et al.: "Impurity Effects on Quantum Depinning of Commensurate Charge Density Waves"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-9. 2953-2961 (2000)
[文献書誌] A.Ogasahara et al.: "ESR of Antiferromagnetic Cluster"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-12. 4043-4048 (2000)
[文献書誌] Y.Tokura et al.: "Orbital Physics in Transition-Metal Oxides"Science. 288-5465. 462-467 (2000)
[文献書誌] H.Fukuyama et al.: "Interplay between Structure and Electronic Properties in Organic Conductors"Physica B. 280. 462-466 (2000)
[文献書誌] H.Yamase et al.: "Possible Quasi-One-Dimensional Fermi Surface in LSCO : Phenomenological Study"Physica B. 284-288. 1375-1376 (2000)
[文献書誌] H.Seo et al.: "Charge Ordering in Charge Transfer Organic Compounds"Physica B. 284-288. 1539-1540 (2000)
[文献書誌] H.Yamase et al.: "Quasi-One-Dimensional Band in the t-J Model"Physica C. 341-348. 321-322 (2000)
[文献書誌] H.Tsuchiura et al.: "Local density of states around a magnetic impurity in high-Tc superconductors based on the t-J model"Phys.Rev.Lett.. 84-14. 3165-3168 (2000)
[文献書誌] K.Kato et al.: "Quantum Phase Transition of the Randomly Diluted Heisenberg Antiferromagnet on a Square Lattice."Phys.Rev.Lett.. 84-18. 4204-4207 (2000)
[文献書誌] A.Himeda et al.: "Spontaneous Deformation of the Fermi Surface due to Strong Correlation in the Two-Dimensional t-J Model"Phys.Rev.Lett.. 85-20. 4345-4348 (2000)
[文献書誌] S.Watarai et al.: "Entropy effect on the magnetization process of Hexagonal XY-like Heisenberg antiferromagnets"J.Phys.Soc.Jpn.. 70. (2001)
[文献書誌] C.Yasuda et al.: "Classical Correlation-Length Exponent in Non-Universal Quantum Phase Transition of Diluted Heisenberg Antiferromagnet"J.Phys.Soc.Jpn.. 70. (2001)
[文献書誌] Y.Taguchi et al.: "Spin Chirality, Berry Phase, and Anomalous Hall Effect in a Frustrated Ferromagnet"to appear in Science. (2001)
[文献書誌] 永長直人: "第3の自由度-軌道-の物理学"クバプロ. 11 (2000)

2000 年度 実績報告書

スピン・電荷・軌道系の基礎理論

研究代表者

永長 直人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60164406)

研究成果

[文献書誌] V.Ponomarenko et al: "Impurity pinning in transport through 1D Mott-Hubbard and spin gap insulators"Solid State Commun.. 114-1. 9-13 (2000)

[文献書誌] M.Nishimoto et al.: "Local magnetic structures induced by inhomogeneities of the lattice in S=1/2 bond-althernating chains and their response to a time-dependent magnetic field with noise."Physical Review.B.. 61-6. 9463-9471 (2000)

[文献書誌] K.Ohgushi et al.: "Spin anisotropy and quantum Hall effect in the Kagome lattice : Chiral spin state based on a ferromagnet"Physical Review.B.. 62-10. R6065-R6068 (2000)

[文献書誌] R.Maezono et al.: "Complex orbital states in manganese oxides"Physical Review.B.. 62-17. 11576-11580 (2000)

[文献書誌] A.Hams et al.: "Feedback effect on Landau-Zener-St[u-umlaut]ckelberg transitions in magnetic systems"Physical Review.B.. 62-21. 13880-13883 (2000)

[文献書誌] H.Fukuyama et al.: "Spin-Gap and Disorder"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-Suppl.B. 122-126 (2000)

[文献書誌] H.Fukuyama et al.: "Interplay between Lattice Structure and Electronic Properties in Organic Conductors"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-Suppl.B. 144-148 (2000)

[文献書誌] N.Nagaosa: "Aspects of strong coupling in gauge theory of high-Tc cuprates"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-Suppl.B. 26-31 (2000)

[文献書誌] T.Arimori et al.: "Phase Diagram of Ising-Like Heisenberg Model on the Triangular Lattice with Degenerate Orbital Effect"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-7. 2250-2260 (2000)

[文献書誌] S.Murakami et al.: "Multicritical Phenomena of Superconductivity and Antiferromagnetism in Organic Conductor κ-(BEDT-TTF)_<2X>"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-8. 2395-2398 (2000)

[文献書誌] C.Hotta et al.: "Effects of Localized Spins in Quasi-Two Dimensional Organic Conductors"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-8. 2577-2596 (2000)

[文献書誌] H.Onishi et al.: "Temperature Dependence of Spin and Bond Ordering in a Spin-Peierls System."J.Phys.Soc.Jpn.. 69-8. 2634-2641 (2000)

[文献書誌] M.Yumoto et al.: "Impurity Effects on Quantum Depinning of Commensurate Charge Density Waves"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-9. 2953-2961 (2000)

[文献書誌] A.Ogasahara et al.: "ESR of Antiferromagnetic Cluster"J.Phys.Soc.Jpn.. 69-12. 4043-4048 (2000)

[文献書誌] Y.Tokura et al.: "Orbital Physics in Transition-Metal Oxides"Science. 288-5465. 462-467 (2000)

[文献書誌] H.Fukuyama et al.: "Interplay between Structure and Electronic Properties in Organic Conductors"Physica B. 280. 462-466 (2000)

[文献書誌] H.Yamase et al.: "Possible Quasi-One-Dimensional Fermi Surface in LSCO : Phenomenological Study"Physica B. 284-288. 1375-1376 (2000)

[文献書誌] H.Seo et al.: "Charge Ordering in Charge Transfer Organic Compounds"Physica B. 284-288. 1539-1540 (2000)

[文献書誌] H.Yamase et al.: "Quasi-One-Dimensional Band in the t-J Model"Physica C. 341-348. 321-322 (2000)

[文献書誌] H.Tsuchiura et al.: "Local density of states around a magnetic impurity in high-Tc superconductors based on the t-J model"Phys.Rev.Lett.. 84-14. 3165-3168 (2000)

[文献書誌] K.Kato et al.: "Quantum Phase Transition of the Randomly Diluted Heisenberg Antiferromagnet on a Square Lattice."Phys.Rev.Lett.. 84-18. 4204-4207 (2000)

[文献書誌] A.Himeda et al.: "Spontaneous Deformation of the Fermi Surface due to Strong Correlation in the Two-Dimensional t-J Model"Phys.Rev.Lett.. 85-20. 4345-4348 (2000)

[文献書誌] S.Watarai et al.: "Entropy effect on the magnetization process of Hexagonal XY-like Heisenberg antiferromagnets"J.Phys.Soc.Jpn.. 70. (2001)

[文献書誌] C.Yasuda et al.: "Classical Correlation-Length Exponent in Non-Universal Quantum Phase Transition of Diluted Heisenberg Antiferromagnet"J.Phys.Soc.Jpn.. 70. (2001)

[文献書誌] Y.Taguchi et al.: "Spin Chirality, Berry Phase, and Anomalous Hall Effect in a Frustrated Ferromagnet"to appear in Science. (2001)

[文献書誌] 永長直人: "第3の自由度-軌道-の物理学"クバプロ. 11 (2000)

2000 年度実績報告書

永長直人東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60164406)