| 研究課題/領域番号 |
19K03723
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| 研究機関 | 東京電機大学 |
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研究代表者 |
中 惇 東京電機大学, 理工学部, 准教授 (60708527)
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| 研究分担者 |
妹尾 仁嗣 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (30415054)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | ピエゾ磁気効果 / アルカリ超酸化物 / 第一原理計算 / 幾何学的フラストレーション / 軌道秩序 / Dirac電子系 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、分子性導体の分子配向と電子相関効果の双方に立脚した交差相関現象を探索を目的として以下の研究を行った。1)κ型分子性導体の反強磁性状態に応力を印加することで生じるピエゾ磁気効果の理論研究を行った。具体的には、前年度に第一原理計算を用いて導入した強束縛モデルにクーロン斥力を加えたハバードモデルから摂動展開を行い、強結合極限のハイゼンベルグモデルを導出した。格子変形による交換相互作用の変化を取り入れ、有限温度におけるピエゾ磁気効果を調べた結果、同一の副格子間に働く交換相互作用がピエゾ磁気効果をもたらすことを見出した明らかにした。これはダイマーの結合-反結合軌道間のhoppingを含むため、ダイマー強度が弱いほどピエゾ磁気効果が増強されることを明らかにした。2)酸素分子のπ電子軌道自由度を持つアルカリ超酸化物AO2は、幾何学的フラストレーションにより様々な配列パターンの軌道・磁気秩序が競合する系であり、その低温状態は未だ明らかになっていない。第一原理計算をベースとしてこの系の電子状態を記述する強結合有効模型を構築し、基底状態の軌道・磁気秩序を調べた。結果として、CsO2に対応するパラメータ領域において近年実験で明らかになった磁気秩序状態が理論的にも安定化することを見出した。この背景にはπ電子軌道の秩序化が重要な役割を果たすことを示した。3)これらに加えて、近年実験的に指摘されたα型有機導体の反強磁性状態における交差相関現象の研究にも着手している。
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