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2009 年度 実績報告書

時間反転対称性の破れと固体の熱電応答に関する理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 21360043
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

小椎八重 航  独立行政法人理化学研究所, 交差相関理論研究チーム, 基幹研究所研究員 (20273253)

研究分担者 森 道康  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (30396519)
筒井 健二  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (80291011)
キーワード熱電応答 / 強相関電子系 / Landau-Lifschitz-Gilbert方程式
研究概要

研究計画初年度となる2009年度は,強相関電子系の示す交差効果に対する理論的研究のための手法開発に軸足を置き様々な成果を挙げてきた.
遷移金属酸化物に代表される,いわゆるモット絶縁体の多くは,強い電子相関を反映して磁気秩序を安定な状態として示す.この周辺に現れる,いわゆる異常金属相の電子状態は,秩序した磁気モーメントと協力あるいは競合しながら築き上げられる.これを記述する有効模型を,量子力学に従う電子のハイゼンベルク方程式と磁気モーメントが構成する古典場の従う方程式(Landau-Lifschitz-Gilbert方程式)を連立する形に導き,その時間発展を取り扱うことの出来る数値的手法を確立した.得られた数値計算の結果を元に,強相関電子系における磁気的なエネルギー緩和と外場応答を掌る,動的な電子スピンと磁気モーメントの緩和過程を明らかにした.
また,大規模行列の数値的対角化の手法を発展させることにより,様々な遷移金属酸化物の電子状態と外場応答に関する研究を行った.これにより得られた知見は以下のとおりである:
・ニッケル不純物を含む銅酸化物での,正孔キャリアー局在化の条件
・銅酸化物の結晶構造とクーパー対の不安定性
・鉄を含む酸化物の電子状態と結晶構造の関係
強い電子相関は,熱起電力の磁場応答にも異常を導く.我々は,動的平均場理論を用いて強い電子相関を含む系の熱起電力の温度依存性および磁場依存性を調べた.そして,コバルト酸化物に見られる熱起電力の巨大な磁場応答を議論した.

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Real-Time Quantum Dynamics of Interacting Electrons : Self-Organized Nanoscale Structure in a Spin-Electron Coupled System2009

    • 著者名/発表者名
      W.Koshibae
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 103

      ページ: 266402

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exact Diatonalization Caluculations of Hole Binding around Ni Impurities in Ni-substituted Cuprate Superconductors2009

    • 著者名/発表者名
      K.Tsutsui
    • 雑誌名

      Physical Review B 80

      ページ: 224519

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nuclear quadrupole frequency in multilayered cuprates2009

    • 著者名/発表者名
      M.Mori
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 78

      ページ: 123704

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism on spatial varitaion of pairing gap by apical atoms in cuprates2009

    • 著者名/発表者名
      M.Mori
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 150

      ページ: 052169

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase and spin dynamics in a superconductor/ferromagnet/superconductor junction2009

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

      Journal of Physics : Conference Series 150

      ページ: 052069

    • 査読あり
  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      Veljko Zlatic
    • 雑誌名

      Properties and Applications of Thermoelectric Materials(Springer-Verlag)

      ページ: 69-79

  • [学会発表] Relaxation dynamics of excited states in spin-electron coupled systems2010

    • 著者名/発表者名
      W.Koshibae
    • 学会等名
      APS March Meeting 2010
    • 発表場所
      Portland, Oregon
    • 年月日
      2010-03-17
  • [学会発表] Effect of magnetic field on thermopower in strongly correlated electron systems2010

    • 著者名/発表者名
      M.Matsuo
    • 学会等名
      APS March Meeting 2010
    • 発表場所
      Portland, Oregon
    • 年月日
      2010-03-17
  • [学会発表] 強相関電子系の熱電応答2010

    • 著者名/発表者名
      小椎八重航
    • 学会等名
      第36回化合物新磁性材料研究会「熱電材料と場の理論」
    • 発表場所
      東京大学物性研究所
    • 年月日
      2010-02-24
  • [学会発表] Local structure and superconductivity in cuprates2009

    • 著者名/発表者名
      M. Mori
    • 学会等名
      The 7-th International Conference on New Theories, Discoveries and Applications of Superconductors and Related Materials
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      20090513-16
  • [学会発表] Numerical simulation of relaxation dynamics in double-exchange model2009

    • 著者名/発表者名
      W.Koshibae
    • 学会等名
      RIKEN Workshop on "Emergent Phenomena of Correlated Materials"
    • 発表場所
      Wako, Saitama
    • 年月日
      2009-12-03
  • [学会発表] 二重交換模型を用いた電子系の励起と緩和に関する数値的研究2009

    • 著者名/発表者名
      小椎八重航
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-26
  • [学会発表] ニッケル酸化物の励起スペクトルに関する理論的研究2009

    • 著者名/発表者名
      筒井健二
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-26
  • [学会発表] 鉄系超伝導体における磁気秩序と物質依存性2009

    • 著者名/発表者名
      森道康
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-26
  • [学会発表] Theoretical study of Resonant Inelastic X-ray Scattering Spectrum in the Hubbard Ladder2009

    • 著者名/発表者名
      筒井健二
    • 学会等名
      International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity(M2S-IX)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2009-09-08
  • [学会発表] Bond-angle dependence of electronic states in iron-based superconductors2009

    • 著者名/発表者名
      森道康
    • 学会等名
      International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity(M2S-IX)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2009-09-08
  • [学会発表] Numerical Study on Nuclear Quadrupole Resonance Frequency in Multi-layered Cuprates2009

    • 著者名/発表者名
      森道康
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism 2009
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2009-07-28
  • [学会発表] Exact Diagonalization study for Ni substitution effect in d-p Model2009

    • 著者名/発表者名
      筒井健二
    • 学会等名
      ICC-IMR workshop "Physics on Transition Metal Based Superconductors"
    • 発表場所
      Sendai, Miyagi
    • 年月日
      2009-06-26

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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