| 研究課題/領域番号 |
17071003
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
今田 正俊 東京大学, 物性研究所, 教授 (70143542)
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| 研究分担者 |
鹿野田 一司 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20194946)
中辻 知 京都大学, 大学院・理学研究科, 講師 (70362431)
求 幸年 理化学研究所, 中央研究所, 研究員 (40323274)
渡辺 真仁 東京大学, 物性研究所, 助手 (40334346)
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| キーワード | 量子臨界現象 / 量子スピン液体 / フラストレーション / 金属絶縁体転移 / モット絶縁体 / 強相関電子系 / 新奇量子現象 / 特異な超伝導 |
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| 研究概要 |
新しい量子相と新しいタイプの量子相転移と臨界現象に対する研究が進んだ。特に三角格子などの2次元的な異方性を持つ物質での絶縁相や超伝導体相で従来知られていなかった新奇な物性を見出した。また3次元的なパイロクロア構造を持つ系や2次元的な異方性を持つ系に対する理論研究が大きく進んだ。特に、キャリア密度のゆらぎが発散する量子臨界現象の研究は実験・理論の連携により大きく進展している。以下に、各研究者の成果を列挙する。
キャリア密度の変化が駆動する1次転移と連続転移の境界で生じる量子臨界点を、ミクロな模型の理論計算で見出し、新奇なタイプの普遍性クラスであることを明らかにした。この普遍性クラスが、モット転移を含む強相関電子系の金属絶縁体転移に知られていた謎を解明した。またこのグループの鹿野田らによって見出された臨界指数がミクロな理論計算によって再現することも示した。(今田)
三角格子を有する有機モット絶縁体の温度-圧力相図を完成させるとともに、スピン液体相に隣接する超伝導相が、ナイトシフトの減少が極めて小さな異常な相であることを見出した。(鹿野田)
低スピン系(S=1)で初めて、低温まで正確に三角格子の対称性を保つ、擬2次元系NiGa2S4を発見した。さらに磁気秩序が抑えられたことで非従来型のスピン状態が実現していることを見出した。また、これに対するZnによる非磁性不純物効果を明らかにした。(中辻)
パイロクロアハイゼンベルグ模型の磁場中での性質を、モンテカルロシミュレーションを中心とした手法で詳細に調べ、強いフラストレーションに起因した非自明な縮退をもった状態および縮退の解放の機構を明らかにした。(求)
価数転移の量子臨界点近傍で超伝導相関が発達することを見出した。その起源は、電荷圧縮率の増大ではなく、価数ゆらぎの増大による電子の有効バンド幅の増大に求められることを明らかにした。(渡辺)
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