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2021 年度 実績報告書

励起子凝縮が創出する新奇量子相理論の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 17K05530
研究機関千葉大学

研究代表者

太田 幸則  千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (70168954)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
キーワード励起子絶縁体 / 励起子凝縮 / 強相関電子系 / 遷移金属化合物 / 物性理論
研究実績の概要

新型コロナウィルス感染症の予期せぬ拡大のため、研究活動が様々な側面において抑制され、また学内業務において発生する様々な困難の解決に従事した結果、研究課題の遂行に十分な時間を割くことができない時期があった。それに加えて、ルテニウム酸化物系等で見られる様々な相転移の起源、特にその励起子磁性との関連の研究が予想以上に難しく、その進展が遅れているという状況にあった。これを挽回するため研究期間の延長申請を行い、それが認められた。
この延長の結果、令和3年度は、遅れていた研究を幾つかの観点から補強することができた。特に、ルテニウム酸化物系等で見られる相転移の起源や励起子磁性との関連の研究が著しく進展した。この研究成果は現在学術論文として投稿中である。更に、近年注目されている相関電子系における非平衡ダイナミクスの研究に動機づけられ、励起子絶縁体のレーザー光照射による高次高調波発生の起源に関する研究を展開することができた点は、当初予想していた以上の展開だったと言える。
延長を含めた研究期間5年間の全体としての研究成果は次の通りである。相関電子系における励起子凝縮の研究が爆発的な展開の時代を迎えているが、本科研費の申請者グループは基礎理論の構築によりこの分野の理論研究で世界を先導してきた。本科研費研究の目的は、これを土台として、励起子凝縮が創出する新奇量子相研究に開拓的な新展開をもたらすことであった。すなわち、当初計画の研究期間3年間と延長したの2年間で、スピン一重項励起子系、スピン三重項励起子系、スピン軌道相互作用系の3項目の研究に総合的に取り組み、超伝導と並ぶフェルミオン系の対凝縮機構の学理を深化させることができた。すなわち、本科研費研究で得られた成果は、分野の垣根を越えた多大な波及効果をもたらすものであり、物質科学における普遍的な概念の創出に貢献できたと考えている。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] IFW Dresden/TU Dresden/Max Planck Institute(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      IFW Dresden/TU Dresden/Max Planck Institute
  • [国際共同研究] Indian Institute of Science(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      Indian Institute of Science
  • [雑誌論文] Charge-ordered state satisfying the Anderson condition in LiRh2O4 arising from local dimer order2022

    • 著者名/発表者名
      Shiomi M.、Kojima K.、Katayama N.、Maeda S.、Schneeloch J. A.、Yamamoto S.、Sugimoto K.、Ohta Y.、Louca D.、Okamoto Y.、Sawa H.
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 105 ページ: L041103/1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.105.L041103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous fractional quantization in the kagomelike Heisenberg ladder: Emergence of the effective spin-1 chain2021

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Tomoki、Ohta Yukinori、Nishimoto Satoshi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 103 ページ: 184410/1-16

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.103.184410

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hybridization-Gap Formation and Superconductivity in the Pressure-Induced Semimetallic Phase of the Excitonic Insulator Ta2NiSe52021

    • 著者名/発表者名
      Matsubayashi K、Okamura H、Mizokawa T、Katayama N、Nakano A、Sawa H、Kaneko T、Toriyama T、Konishi T、Ohta Y、Arima H、Yamanaka R、Hisada A、Okada T、Ikemoto Y、Moriwaki T、Munakata K、Nakao A、Nohara M、Lu Y、Takagi H、Uwatoko Y
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 90 ページ: 074706~074706

    • DOI

      10.7566/JPSJ.90.074706

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Third-harmonic generation in excitonic insulators2021

    • 著者名/発表者名
      Tanabe Tetsuhiro、Kaneko Tatsuya、Ohta Yukinori
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 104 ページ: 245103/1-14

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.104.245103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-S impurities with XXZ anisotropy in a spin-1/2 Heisenberg chain2021

    • 著者名/発表者名
      Singhania Ayushi、Kadosawa Masahiro、Ohta Yukinori、Kumar Sanjeev、Nishimoto Satoshi
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 104 ページ: 224407/1-16

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.104.224407

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 拡張ハバード模型における高次高調波発生:モット絶縁体における励起子効果2022

    • 著者名/発表者名
      鵜殿美奈, 杉本高大, 金子竜也, 太田幸則
    • 学会等名
      日本物理学会 第77回年次大会
  • [学会発表] スパイラル境界条件を用いた2次元ハイゼンベルク模型の自発磁化の計算2022

    • 著者名/発表者名
      廉澤誠大, 太田幸則, 中村正明, 西本理
    • 学会等名
      日本物理学会 第77回年次大会
  • [学会発表] スピン1/2ハイゼンベルク鎖における異方的スピンS不純物の効果2021

    • 著者名/発表者名
      廉澤誠大, 太田幸則, Satoshi Nishimoto, Ayushi Singhania, Sanjeev Kumar
    • 学会等名
      日本物理学会2021年春季大会
  • [学会発表] 励起子絶縁体における三次高調波発生の理論的研究2021

    • 著者名/発表者名
      田辺哲寛, 金子竜也, 太田幸則
    • 学会等名
      日本物理学会2021年春季大会
  • [学会発表] 異方的三角格子ハバード模型における磁気秩序の光誘起スイッチング2021

    • 著者名/発表者名
      小林颯人, 藤内亮, 杉本高大, 太田幸則
    • 学会等名
      日本物理学会2021年春季大会
  • [学会発表] モット絶縁体における高次高調波発生:サイト間相互作用の効果2021

    • 著者名/発表者名
      鵜殿美奈, 杉本高大, 金子竜也, 太田幸則
    • 学会等名
      日本物理学会2021年春季大会
  • [学会発表] Effect of spin-S impurities with XXZ anisotropy in the spin-1/2 Heisenberg chain2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Kadosawa, Satoshi Nishimoto, Ayushi Singhania, Sanjeev Kumar
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2020&2021
    • 国際学会
  • [学会発表] High harmonic generation in Mott insulatos: Effects of intersite interactions2021

    • 著者名/発表者名
      Mina UDONO, Koudai SUGIMOTO, Tatsuya KANEKO, Yukinori OHTA
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2020&2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Theoretical study of third harmonic generation in excitonic insulators2021

    • 著者名/発表者名
      Tetsuhiro TANABE, Tatsuya KANEKO, Yukinori OHTA
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2020&2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Theory of collective-mode excitations in Ca2RuO42021

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke YAMAMOTO, Koudai SUGIMOTO, and Yukinori OHTA
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2020&2021
    • 国際学会
  • [備考] 千葉大学強相関電子系理論研究室(太田研究室)ホームページ

    • URL

      http://physics.s.chiba-u.ac.jp/ohtal/

  • [備考] Researchmap 太田幸則

    • URL

      https://researchmap.jp/Yukinori_Ohta

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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