• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2015 年度 実施状況報告書

強相関系における電荷不均一現象の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 25800204
研究機関東京大学

研究代表者

堀田 知佐  東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (50372909)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード臨界現象 / 強相関 / 誘電体 / 磁性
研究実績の概要

今年度は 誘電性を示すダイマーモット絶縁体である2次元有機物質kappa-ET2Cu2(CN)3やkappa-ET2N[(CN)2Cl]系をはじめとするいくつかの物質を念頭に, 動的誘電率の計算を進めるとともに, 磁化率の計算も行った. 誘電率に関しては, 昨年度より連続時間モンテカルロ法によって 横磁場イジングモデルという有効モデルの動的帯磁率(誘電率に相当する)の計算を進めている. すでに昨年度からpreliminaryな結果として 量子相転移点付近の臨界領域で応答関数が周波数依存性を示すことが分かっていたが,
今年度はより詳細に臨界指数や系の次元性依存性を検討, また実験データとの直接比較も進めている.
これと関連して, kappa-ET系の中でも1次元性が強い新物質kappa-ET2(BN)4の解析を行った. この物質は三角格子の形状をもつが1次元性が強い. 上記の誘電性を示すkappa-ET2Cu2(CN)3やkappa-ET2N[(CN)2Cl]は三角格子あるいは正方格子に近い形状をしており, 前者はスピン液体候補物質である. それに対してkappa-ET2(BN)4も低温までNMR実験における(T1T)^-1のデータでは強い臨界的挙動を示しながら低温まで非磁性にとどまっている. 我々は第一原理計算と磁化率の計算を実験と合わせることによって, kappa物質系でこれまで知られたものを相図として正確に理論的にマップして全体像を明らかにすることに成功した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

誘電性を示すkappa系での動的帯磁率の計算では, 連続時間モンテカルロ法において, モンテカルロステップを実時間とみなして時間発展方向の相関を計算するという新しい手法を導入した.
結果的に実験を再現することに成功したが, この手法自体は半経験的な保証がされているものの, 時間発展や量子揺らぎの純理論的な立場での意味づけについて現在, 基礎付けを進めている.
そのため論文投稿までにまだ時間を必要としている.
そのため発表にいたるところまでこぎつけていないが計算や研究自体の遂行は比較的順調と考えられる.

今後の研究の推進方策

本プロジェクトで得られた知見をもとに 1次元2次元系に対して磁化率を計算する新手法の開発を進めつつある.
これらがすべて最終年度内に完成すれば 当初の目的の相分離の議論まではいたらなかったものの 一様系における動的な非一様性, およびそれに関連した物理量の計算手法を2種類新たに提案し実証することができたことになり, 全体として当初の目的は十分果たせる見込みであると考えらえる.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Spin-disordered quantum phases in a quasi-one-dimensional triangular lattice2015

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Yoshida, Hiroshi Ito, Mitsuhiko Maesato, Yasuhiro Shimizu , Hiromi Hayama, Takaaki Hiramatsu, Yuto Nakamura, Hideo Kishida, Takashi Koretsune, Chisa Hotta and Gunzi Saito
    • 雑誌名

      Nature Physics

      巻: 11 ページ: 679-683

    • DOI

      10.1038/nphys3359

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] グランドカノニカル数値解析の古典スピン系への適用2016

    • 著者名/発表者名
      中間庭崇, 中村統太, 堀田知佐
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会(2016年)
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-03-20 – 2016-03-20
  • [学会発表] Critically dielectric2015

    • 著者名/発表者名
      Chisa Hotta
    • 学会等名
      The International chemical gongress of pacific basin societies 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA.
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 有機ダイマー系における電荷の揺らぎの動的性質2015

    • 著者名/発表者名
      堀田知佐
    • 学会等名
      物性研短期研究会「低次元電子系におけるエキシトニック相の新展開」
    • 発表場所
      物性研究所(千葉県・柏市)
    • 年月日
      2015-11-26 – 2015-11-28
    • 招待講演
  • [学会発表] 二次元横磁場イジングモデルにおける動的帯磁率2015

    • 著者名/発表者名
      堀田知佐, 吉田天平, 原田健自
    • 学会等名
      日本物理学会 2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-16
  • [学会発表] Charge fluctuation and magnetism in dimer Mott insulators2015

    • 著者名/発表者名
      Chisa Hotta
    • 学会等名
      11th international symposium on crystalline organic metals, superconductors and magnets.
    • 発表場所
      Bad Gogging, Germany
    • 年月日
      2015-09-06 – 2015-09-11
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2017-01-06  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi