ホランダイト型遷移金属酸化物の特異な電子状態に関する微視理論の展開

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22540363
• 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: 千葉大学
• 研究代表者: 太田 幸則 千葉大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70168954)
• 連携研究者: 小西 健久 千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 准教授 (40302525) ; 白川 知功 独立行政法人理化学研究所, 柚木計算物性物理研究室, 特別研究員 (40571237)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 強相関系

研究概要

ホランダイト型結晶構造を持つ遷移金属酸化物に関して、第一原理計算法による電子状態計算や、強相関電子模型に対する変分クラスター近似や密度行列繰り込み群による理論計算により、その特異な電子物性の発現機構を解明した。特に、ルテニウム酸化物における擬一次元電子構造の発現機構の解明、クロミウム酸化物における完全強磁性と強磁性を保ったままの金属絶縁体転移の機構解明、モリブデン酸化物における超原子結晶の形成機構の解明等の成果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Ground-State Phase Diagram of the Asymmetric Hubbard Model with Geometrical Frustration (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Yamaki, K. Seki, and Y. Ohta
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B87 ページ: 125112/1-6
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.87.125112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orthorhombic-to-Monoclinic Phase Transition of Ta_2NiSe_5 Induced by the Bose-Einstein Condensation of Excitons (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kaneko, T. Toriyama, Y. Ohta, and T.Konishi
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B87 ページ: 035121/1-5
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.87.035121
  • 査読あり
• [雑誌論文] 強磁性金属絶縁体転移-完全スピン分極した電子系のパイエルス転移- (2012)
  • 著者名/発表者名: 上田寛,中尾朗子,中尾裕則,太田幸則
  • 雑誌名: 日本物理学会誌(最近の研究から) 巻: 67巻8号 ページ: 571-575
  • 査読あり
• [雑誌論文] 強磁性のまま絶縁体の酸化物 (2012)
  • 著者名/発表者名: 太田幸則
  • 雑誌名: 日本セラミックス協会刊「セラミックス」 巻: Vol. 47 ページ: 379
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exact Wavefunction of the One-Dimensional Double-Exchange Model with One Electron (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nakano, R. Eder, and Y. Ohta
  • 雑誌名: Int. J. Mod. Phys 巻: B26 ページ: 1250154/1-18
  • DOI: DOI:10.1142/S0217979212501548
  • 査読あり
• [雑誌論文] Double Exchange Ferromagnetism in the Peierls Insulator State (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Nishimoto and Y. Ohta
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 109 ページ: 076401/1-5
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevLett.109.076401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excitonic Insulator State in the Two-Orbital Hubbard Model:Variational Cluster Approach (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kaneko, K. Seki, and Y. Ohta
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B85 ページ: 165135/1-7
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.85.165135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hollandite Ruthenate K_2Ru_8O_<16> as a New Tomonaga-Luttinger- Liquid System (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Toriyama, M. Watanabe, T. Konishi, and Y. Ohta
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser 巻: 400 ページ: 042063/1-4
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/400/4/042063
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of the Metal-Insulator Transition of Hollandite Vanadate K2V8O16 (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Toriyama, T. Konishi, and Y. Ohta
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser 巻: 400 ページ: 032104/1-4
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/400/3/032104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Electronic States of Hollandite-Type Transition- Metal Oxides (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohta, T. Toriyama, M. Sakamaki, and T. Konishi
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser 巻: 400 ページ: 032070/1-4
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/400/3/032070
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exact Wave Functions and Excitation Spectra of the One-Dimensional Double- Exchange Model with One Mobile Electron (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nakano, R. Eder, and Y. Ohta
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser 巻: 400 ページ: 032063/1-4
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/400/3/032063
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excitation Spectra of the One- Dimensional Double-Exchange Model: An Exact Solution for One Mobile Electron (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nakano, R. Eder, and Y. Ohta
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser 巻: 391 ページ: 012161/1-4
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/391/1/012161
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Electronic Structure of Transition-Metal Oxides with Hollandite-Type Crystal Structure (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Toriyama, T. Konishi, and Y. Ohta
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser 巻: 391 ページ: 012109/1-4
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/391/1/012109
  • 査読あり
• [雑誌論文] BCS-BEC Crossover in the Extended Falicov- Kimball Model: Variational Cluster Approach (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Seki, R. Eder, and Y. Ohta
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B84 ページ: 245106/1-10
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.84.245106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peierls Mechanism of the Metal-Insulator Transition in Ferromagnetic Hollandite K_2Cr_8O_<16> (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Toriyama, A. Nakao, Y. Yamaki, H.Nakao, Y. Murakami, K. Hasegawa, M. Isobe, Y. Ueda, A. V. Ushakov, D. I. Khomskii, S. V. Streltsov, T. Konishi, and Y. Ohta
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 107 ページ: 266402/1-5
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevLett.107.266402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin Gap of the Three-Leg S=3/2Heisenberg Tube (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Nishimoto, Y. Fuji, and Y. Ohta
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B83 ページ: 224425/1-5
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.83.224425
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self- Energy and Fermi Surface of the Two- Dimensional Hubbard Model (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Eder, K. Seki, and Y. Ohta
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B83 ページ: 205137/1-17
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.83.205137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mott Transition and Ferrimagnetism in the Hubbard Model on the Anisotropic Kagome Lattice (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Yamada, K. Seki, R. Eder, and Y. Ohta
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B83 ページ: 195127/1-5
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.83.195127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quasi-One-Dimensional Electronic Structure of Hollandite Ruthenate K_2Ru_8O_<16> (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Toriyama, M. Watanabe, T. Konishi, and Y. Ohta
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B83 ページ: 195101/1-6
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB. 83.195101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory of the Lightly Doped Mott Insulator (2010)
  • 著者名/発表者名: R. Eder, P. Wrobel, and Y. Ohta
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B82 ページ: 155109/1-10
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.82.155109
  • 査読あり
• [学会発表] NaCr_2O_4の電磁状態の理論 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鳥山達矢、小西健久、太田幸則
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] バナジウム酸化物、クロム酸化物研究の総括と新物質開発に向けて (2012)
  • 著者名/発表者名: 太田幸則
  • 学会等名: 「ホランダイト型遷移金属酸化物の理論」科研費研究会
  • 発表場所: ラフォーレ伊東
  • 年月日: 20121217-18
• [学会発表] Hollandites- Theoretical Aspects of their Unique ElectronicProperties (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohta
  • 学会等名: at International Conference on Magnetism (ICM2012)
  • 発表場所: Pusan, Korea
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] Anomalous Electronic Structure of Hollandite-Type Crystal Structure (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Toriyama, T. Konishi, and Y. Ohta
  • 学会等名: SCES2011
  • 発表場所: Cambridge, UK
  • 年月日: 20110829-0903
• [学会発表] Anomalous electronic states of Holladite-Type Transition-Metal Oxides (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohta
  • 学会等名: LT26
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20110810-17
• [学会発表] 強相関電子系における軌道混成秩序とその外場応答の現状と今後の展開 (2011)
  • 著者名/発表者名: 太田幸則
  • 学会等名: 「強磁性K_2Cr_8O_<16>のMI転移の起源」構造物性研究センター研究会
  • 発表場所: KEK物質構造研究センター
  • 年月日: 20110114-15
• [学会発表] New Materials and Mechanisms of Metal-Insulator Transitions inTransition-Metal Compounds-Hollandites: Theoretical Aspects (2010)
  • 著者名/発表者名: 太田幸則
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会シンポジウム
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [備考] (1)日経産業新聞2012年1月4日朝刊9頁「絶縁と強磁性共存解明千葉大電子素子開発に期待」
• [備考] (2)日刊工業新聞2011年12月27日朝刊18頁「強磁性のまま絶縁体の酸化物千葉大など仕組み解明」