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2008 年度 実績報告書

リング交換が生む新奇な磁性状態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17071011
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

桃井 勉  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 (80292499)

研究分担者 久保 健  青山学院大学, 理工学部, 教授 (30015862)
宮下 精二  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10143372)
常次 宏一  東京大学, 物性研究所, 教授 (80197748)
大橋 琢磨  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (20452419)
キーワード磁性 / リング交換 / ネマティック相 / 強相関電子系 / 計算物理 / 物性理論 / 固体ヘリウム3薄膜 / 低温物性
研究概要

[リング交換・ネマティック相]三角格子上リング交換模型の磁化曲線を厳密対角化法で調べ、グラファイト上のヘリウム3固体の磁化曲線との比較を試みた。4スピン交換の効果で出現する飽和磁化1/2のプラトーの安定性を調べた。(久保・桃井)また、強磁性的な最近接相互作用を持つ層状銅酸化物が示す磁性を理解するため、S=l/2正方格子上J1-J2-J3模型の磁性を厳密対角化法により調べた。ネマティック相および反強磁性相と隣接しスパイラル相が出現し、高磁場領域においてネマティック状態に転移することを示した。さらに、ジグザグ鎖の磁場中に出現するネマティック相および多極子相の実験的検証のため、多極子液体相における核磁気緩和率1/T1およびスピン動的構造因子の特徴を明らかにした。(桃井)
[電子系・遍歴系]強束縛近似に基づいて遷移金属化合物における、電子の多体交換相互作用の導出を行った。特に、Niイオンがeg軌道に2電子を持つ場合について電子ホッピングとの関係を計算した。さらに、空間変調する超伝導状態の現象論に基づく解析を行い、電荷密度・スピン密度波が誘起される条件を明らかにした。また、空間構造の転位や渦などの欠陥を調べた。(常次)また、幾何学的フラストレーションを持つ系における金属-絶縁体転移を研究する新手法として線形化動的平均場理論を構築した。この方法を次近接ホッピングのあるハバード模型に適用した。(大橋)さらに、異方的三角格子上のスピンレスフェルミオン系における金属相、ダイマーモット相および電荷秩序相の間の転移を厳密対角化法により調べた。(久保)光格子上での格子変形による長岡強磁性に由来するスピンの断熱的変化の機構を明らかにした。また、超固体状態の数値計算を行い、3次元ではこれまで知られていない低濃度での超固体出現を発見した。(宮下)

  • 研究成果

    (43件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (26件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] NMR relaxation rate and dynamical structure factors in nematic and multipolar liquids of frustrated spin chains under magnetic fields2009

    • 著者名/発表者名
      M. Sato, 他2名
    • 雑誌名

      Physical Review B 79

      ページ: 060406-1 - 060406-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase diagram of the spin-1/2 J_1-J_2-J_3 Heisenberg model on the square lattice with ferromagnetic J_12009

    • 著者名/発表者名
      P. Sindzingre, 他3名
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series 145

      ページ: 012048-1 - 012048-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two dimensional frustrated magnets in high magnetic field2009

    • 著者名/発表者名
      L. Seabra, 他5名
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series 145

      ページ: 012075-1 - 012075-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strongly correlated electrons on frustrated lattices2009

    • 著者名/発表者名
      H. Tsunetsugu, 他4名
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series 145

      ページ: 012015-1 - 012015-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effective Hamiltonian of a three-orbital Hubbard model on the pyrochlore lattice: Application to LiV2O42009

    • 著者名/発表者名
      K. Hattori, 他1名
    • 雑誌名

      Physical Review B 79

      ページ: 035115/1-25

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vector chiral and multipolar orders in the spin-$\frac12$ frustrated ferromagnetic chain in magnetic field2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hikihara, 他3名
    • 雑誌名

      Physical Review B 78

      ページ: 144404-1 - 144404-19

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Finite-temperature Mott transition in two-dimensional frustrated Hubbard models2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ohashi, 他3名
    • 雑誌名

      Proress of Theoretical Physics Supplement 176

      ページ: 97-116

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dislocations and vortices in pair-density-wave superconductors2008

    • 著者名/発表者名
      D. F. Agterberg, 他1名
    • 雑誌名

      Nature Physics 4

      ページ: 639-642

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-orbital Kondo effect in single quantum dot system with plural electrons2008

    • 著者名/発表者名
      T. Kita, 他3名
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan 77

      ページ: 0947007-1-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of inter-site interaction on the exciton Mott transition in the extended attractive Hubbard model2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ohashi, 他2名
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (b) 245

      ページ: 2725-2728

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics and Transfer Integral Investigations of an Elastic Anharmonic Model for Phonon-Induced Spin Crossover2008

    • 著者名/発表者名
      K. Boukheddaden, 他2名
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 100

      ページ: 177206 1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adiabatic Change from Mott Insulator to Nagaoka Ferromagnetic State2008

    • 著者名/発表者名
      S. Miyashita
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Phys. 120

      ページ: 785-792

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of the Density Matrix in Contact with a Thermal Bath and the Quantum Master Equation2008

    • 著者名/発表者名
      T. Mori, 他1名
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn 77

      ページ: 124005 1-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of energy-level degeneracy of a single-spin mode ; from a viewpoint of symmetry of the spin anisotropy and its nontrivial spin dependence on the higher-order anisotropy2008

    • 著者名/発表者名
      K. Hijii, 他1名
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 78

      ページ: 214434 1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular dynamics study on thermal expansion and compression of spin-crossover solids by a microscopic model of elastic interactions2008

    • 著者名/発表者名
      M. Nishino, 他2名
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 79

      ページ: 012409 1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 線形応答理論の成立と発展2008

    • 著者名/発表者名
      宮下精二
    • 雑誌名

      日本物理学会誌 63

      ページ: 748-754

  • [学会発表] SU(2) mean-field theory of bond nematic orders2009

    • 著者名/発表者名
      進藤龍一, 他1名
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      20090327-30
  • [学会発表] 空間的異方性のあるフラストレート磁性体におけるネマティック秩序2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤 正寛, 他2名
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      20090327-30
  • [学会発表] 2次元ヘリウム3固体における磁化プラトー2009

    • 著者名/発表者名
      久保健, 他1名
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-30
  • [学会発表] Mott Transition in Frustrated Lattice Systems2009

    • 著者名/発表者名
      H. Tsunetsugu
    • 学会等名
      ドイツ物理学会
    • 発表場所
      Dresden, ドイツ
    • 年月日
      2009-03-23
  • [学会発表] Nematic and multipolar orders in spin-1/2 frustrated magnets2009

    • 著者名/発表者名
      桃井勉
    • 学会等名
      International Workshop on Quantum Critical Phenomena and Novel Phases in Superclean Materials
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2009-01-13
  • [学会発表] A Possible Phase Transition in β-pyrochlore Compounds2009

    • 著者名/発表者名
      K. Hattori
    • 学会等名
      International Workshop on Quantum Critical Phenomena and Novel Phases in Superclean Materials
    • 発表場所
      Honolulu, 米国
    • 年月日
      2009-01-13
  • [学会発表] When Strongly Correlated Electrons Feel Frustration2009

    • 著者名/発表者名
      H. Tsunetsugu
    • 学会等名
      International Workshop on Quantum Critical Phenomena and Novel Phases in Superclean Materials
    • 発表場所
      Honolulu, 米国
    • 年月日
      2009-01-12
  • [学会発表] Spin Crossover and Molecular magnetism2008

    • 著者名/発表者名
      S. Miyashita
    • 学会等名
      PIPT2008 (^3<rd> International Conference on Photo-Induced Phase Transitions and Cooperative Phenomena, (Yamada Conference LXIII)
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      20081111-15
  • [学会発表] Realization of the mean-field universality class in spin-crossover materials2008

    • 著者名/発表者名
      S. Miyashita
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Aspects of Phase Transitions with Long-range Interactions
    • 発表場所
      Koshiba Hall, Tokyo
    • 年月日
      20081020-22
  • [学会発表] Dynamical magnetization processes in molecular magnets2008

    • 著者名/発表者名
      S. Miyashita
    • 学会等名
      International workshop "Noise in complex systems : From molecular dynamics to stochastic Modeling"
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      20081006-11
  • [学会発表] 二軌道ハバード模型における軌道フラストレーションと非局所揺らぎの効果2008

    • 著者名/発表者名
      北倫子, 他2名
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      20080920-23
  • [学会発表] 連続空間動的平均場理論による電子-正孔系の解析2008

    • 著者名/発表者名
      上田倫也, 他3名
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      20080920-23
  • [学会発表] 電子-正孔系における光学応答と凝縮転移の動的平均場理論2008

    • 著者名/発表者名
      大橋琢磨, 他3名
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      20080920-23
  • [学会発表] Quantum response to time-dependent field2008

    • 著者名/発表者名
      S. Miyashita
    • 学会等名
      IW-SMI2008 (International Workshop on Statistical-Mechanical Informatics 2008)
    • 発表場所
      Sendai
    • 年月日
      20080914-17
  • [学会発表] Spatial Fluctuations of Spin and Orbital in Two-Orbital Hubbard Model: Cluster Dynamical Mean Field Study2008

    • 著者名/発表者名
      北倫子, 他2名
    • 学会等名
      The 25rd International Conference on Low Temperature Physics
    • 発表場所
      アムステルダム (オランダ)
    • 年月日
      20080806-13
  • [学会発表] Physics on molecular magnetism2008

    • 著者名/発表者名
      S. Miyashita
    • 学会等名
      The 57th Fujihara Seminer New Prospects on Molecular Magnetism
    • 発表場所
      Hokkaido
    • 年月日
      20080728-31
  • [学会発表] Realization of the mean-field universality class in spin-crossover materials, and its new aspects in dynamical processes2008

    • 著者名/発表者名
      S. Miyashita
    • 学会等名
      MOLMAT 2008 (The 3rd International Symposium on Molecular Materials)
    • 発表場所
      Toulouse, France
    • 年月日
      20080708-11
  • [学会発表] 磁場中フラストレートスピン鎖のネマティック液体相における NMR 緩和率2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤 正寛, 他2名
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-20
  • [学会発表] 最近接・次近接相互作用がフラストレートしたジグザグ梯子量子スピン系の磁気相図2008

    • 著者名/発表者名
      引原 俊哉, 他3名
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-20
  • [学会発表] Phase diagram of the spin-1/2 J_1-J_2-J_3 model on the square lattice with ferromagnetic J_12008

    • 著者名/発表者名
      P. Sindzingre, 他3名
    • 学会等名
      Highly Frustrated Magnetism 2008 (HFM2008)
    • 発表場所
      Braunschweig, Germany
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] Multi-polar liquids and chiral order in the frustrated ferromagnetic 1D chain2008

    • 著者名/発表者名
      T. Momoi, 他3名
    • 学会等名
      Highly Frustrated Magnetism 2008 (HFM2008)
    • 発表場所
      Braunschweig, Germany
    • 年月日
      2008-09-10
  • [学会発表] Strongly correlated electrons on frustrated lattices2008

    • 著者名/発表者名
      H. Tsunetsugu, 他4名
    • 学会等名
      Highly Frustrated Magnetism 2008 (HFM2008)
    • 発表場所
      Braunschweig, Germany
    • 年月日
      2008-09-08
  • [学会発表] Low-Energy Effective Model of "Heavy-Fermion" Vanadium Spinel LiV2O42008

    • 著者名/発表者名
      H. Tsunetsugu
    • 学会等名
      KIAS Workshop "From correlated electrons to nanoscale materials"
    • 発表場所
      ソウル、韓国
    • 年月日
      2008-09-02
  • [学会発表] DMFT Study of Strongly Correlated Electrons on Frustrated Lattices2008

    • 著者名/発表者名
      H. Tsunetsugu
    • 学会等名
      International Workshop on First Principle Methods for Strongly Correlated Electronic Systems
    • 発表場所
      威海、中国
    • 年月日
      2008-07-08
  • [学会発表] Multi-polar orders in spin-1/2 frustrated magnets2008

    • 著者名/発表者名
      T. Momoi
    • 学会等名
      Workshop on Topological Aspects of Solid State Physics
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2008-06-23
  • [学会発表] Realization of the mean-field universality class in spin-crossover Material and its response to the light-irradiation pumping2008

    • 著者名/発表者名
      S. Miyashita
    • 学会等名
      ICROM2008 (International Conference of Recent Optical Materials)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2008-04-03
  • [図書] 朝倉物性シリーズ「磁性 I 」2008

    • 著者名/発表者名
      久保健、田中秀数
    • 総ページ数
      235
    • 出版者
      朝倉書店

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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