多極子の秩序と揺らぎがもたらす金属絶縁体転移と超伝導の理論的探求

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21540368
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 新潟大学 (2010-2011); 神奈川大学 (2009)
• 研究代表者: 椎名 亮輔 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (30326011)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 強相関電子系 / f電子 / 多極子 / 磁性 / 結晶場 / 磁場 / 金属絶縁体転移 / 超伝導

研究概要

本計画では、希土類化合物における局在多極子の秩序と揺らぎとそれに起因する新規な伝導電子状態に関する理論的研究を実施した。特にP_rR_u_4P_<12>について、pf混成モデルにより、異常な電荷(多極子)秩序および伝導特性が、統一的かつ定量的に説明できることを示した。また、超伝導体P_rO_s_4S_b_<12>の四極子効果やP_rF_e_4A_s_<12>の複雑な磁性などのスクッテルダイトの多様な秩序化現象が、pf混成とdf混成の相関によりもたらされていることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Multipolar Interaction Derived from d-f Hybridization in Pr-Based Filled Skutterudite Com-pounds (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Shiina
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: Vol.81 ページ: 024706-1-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory of Low-Temperature Magneto-Transport in Unconventional Charge Order Phase of Skutterudite PrRu_4P_<12> (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Shiina
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: Vol.80 ページ: 094710-1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] f-Electron-Nuclear Hyperfine-Coupled Multiplets in the Unconventional Charge Order Phase of Filled Skutterudite PrRu_4P_<12> (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Aoki, T. Namiki, S. R. Saha, T. Tayama, T. Sakakibara, R. Shiina, H. Shiba, H. Sugawara, and H. Sato
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: Vol.80 ページ: 054704-1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effective Hamiltonians for Unconventional Charge Ordering in Pr-Based Filled Skutterudite Compounds (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Shiina, H. Shiba
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: Vol.80 ページ: SA011-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Octupole Ordering Phases and Elastic Neutron Scattering in f-Electron Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Shiina
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: Vol.80 ページ: SB08-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory of Unconventional Charge Ordering and Electrical Transport in Skutterudite PrRu_4P_<12> (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Shiina
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Series 巻: Vol.273 ページ: 012141-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effective Hamiltonian for PrRu_4P_<12> Showing Unconventional Charge Ordering (2010)
  • 著者名/発表者名: R. Shiina and H. Shiba
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: Vol.79 ページ: 044704-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] 磁性研究の最前線-希土類化合物の新しい秩序状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 椎名亮輔
  • 雑誌名: 神奈川大学工学研究所所報 巻: Vol.32 ページ: 51-57
• [雑誌論文] Studies on X-ray Thomson Scattering from Antiferroquadrupolar Order in TmTe (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Nagao and R. Shiina
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: Vol.79 ページ: 034703-1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory of Orbital Fluctuation and Electrical Transport in Unconventional Charge Density Wave Phase of Skutterudite PrRu_4P_<12> (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Shiina
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: Vol.78 ページ: 104722-1-11
  • 査読あり
• [学会発表] Prスクッテルダイトにおけるdf混成と多極子相互作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 椎名亮輔
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] Prスクッテルダイトにおけるdf混成と多極子相互作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 椎名亮輔
  • 学会等名: 新学術領域ワークショップ
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 2012-01-10
• [学会発表] PrRu_4P_<12>におけるcf混成と低温輸送特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 椎名亮輔
  • 学会等名: 新学術領域ワークショップ
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-11-12
• [学会発表] PrRu_4P_<12>におけるpf混成と低温輸送現象の理論 (2011)
  • 著者名/発表者名: 椎名亮輔
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Theory of Unconventional Charge Order-ing and Low-Temperature Magneto-Transport in PrRu_4P_<12> (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Shiina
  • 学会等名: Skutterudite Workshop
  • 発表場所: Oslo(Norway)
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] Magnetic Octupole Ordering and Elastic Neutron Scattering in f-Electron Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Shiina
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron System
  • 発表場所: Cambridge(England)
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] PrRu_4P_<12>の電荷秩序相における低温磁気抵抗の理論 (2011)
  • 著者名/発表者名: 椎名亮輔
  • 学会等名: 新学術領域第3回研究会
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 2011-06-25
• [学会発表] Octupole Ordering Phases and Elastic Neutron Scattering in f-Electron Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Shiina
  • 学会等名: International Workshop on Neutron Applications
  • 発表場所: いばらき量子ビーム研究センター
  • 年月日: 2011-02-25
• [学会発表] Effective Hamiltonian for Unconventional Charge Ordering in Pr-based Filled Skutterudite Compounds (2010)
  • 著者名/発表者名: R. Shiina and H. Shiba
  • 学会等名: International Conference of Heavy Electron
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2010-09-18
• [学会発表] f電子1重項3重項系の秩序 (2010)
  • 著者名/発表者名: 椎名亮輔
  • 学会等名: 揺らぎ.電気伝導,特進・ナノエレ・ベンチャー合同研究会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2010-08-25
• [学会発表] Theory of Unconventional Charge Ordering in Skutterudite PrRu_4P_<12> (2010)
  • 著者名/発表者名: R. Shiina
  • 学会等名: International Conference of Strongly Correlated Electron System
  • 発表場所: Santa Fe Convention Center(USA)
  • 年月日: 2010-06-28
• [学会発表] PrRu_4P_<12>の電荷秩序を記述する有効ハミルトニアン (2010)
  • 著者名/発表者名: 斯波弘行,椎名亮輔
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20