2015 Fiscal Year Annual Research Report
Novel Phenomena in Strongly Correlated Electron Systems Emerging in the Non-equilibrium States
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26247060
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
前野 悦輝 京都大学, 理学研究科, 教授 (80181600)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺崎 一郎 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (30227508)
中村 文彦 久留米工業大学, 工学部, 教授 (40231477)
鈴木 孝至 広島大学, 先端物質科学研究科, 教授 (00192617)
岡 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (50421847)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 強相関電子系 / 非平衡状態 / モット絶縁体 / ルテニウム酸化物 / 非線形伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的達成のために、第一に、強相関電子系の非平衡定常状態での状態変化の典型例として、Ca2RuO4での現象の確立に向けた研究を行った。具体的には非線形伝導現象と電場・電流誘起のモット転移現象に関して、Ca2RuO4やCaの一部をSrで置換した系の単結晶試料を用いて、電場・電流方向依存性(異方性)、電子構造の変化、結晶構造の変化や比熱・潜熱との関係などを明らかにするとともに、非平衡定常状態にある強相関電子系の絶縁破壊の機構との同定を行った。本年度は、特にCa2RuO4の軌道秩序が非平衡定常状態での電子構造の変化に果たす役割に焦点をあてて、示差熱量計による比熱測定を進めた。また、共同研究で光電子分光を用いて、電流通電の下での電子構造の変化を明らかにする研究を進めた。
第二に、上と同様の現象を求めて、非平衡状態での酸化物・有機物でのモット転移や磁気転移現象の吟味を行った。具体的にはハニカム格子系Li2RuO3における2量体配列の固体・液体転移、イリジウム酸化物における三量体形成に伴う電荷整列、また、有機導体の電荷秩序などに関して、電流印加時の非線形伝導状態での結晶構造変化や転移温度変化を明らかにするための研究を継続した。
京都大学でのCa2RuO4に関する研究を強力に推進するために、研究協力者として博士研究員Chancal Sowを雇用した。電流通電下での、電気抵抗・ホール係数と磁化との同時測定ができる測定プローブを設計・製作して、Ca2RuO4の非平衡定常状態での精密物性測定を開始した。
第1回目の研究会を5月初旬に久留米工業大学で開催し、研究計画と進捗状況の情報をメンバーで共有した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
久留米工業大学でのX線回折装置の立ち上げが当初予定より遅れていたが、無事立ち上がって、育成した(Ca,Sr)2RuO4の単結晶の質を吟味することができるようになった。これによって当該単結晶試料を本研究課題の国内外の共同研究に供給できるようになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1) (Ca,Sr)2RuO4の単結晶育成を進め、圧力下も含めた比熱測定による軌道秩序エントロピーの定量化を進める。また、電流の下で反強磁性秩序が消失する過程を詳しく調べる。さらに定常電流でのモットギャップの変化についての定量化を進める。
(2) Ca3Ru2O7、Li2RuO3、有機物質などでの、電子状態に対する定常電流の効果を明らかにする。
(3) 国内外のグループとの共同研究で、ポンプ・プローブ分光でCa2RuO4の低温モット絶縁相の光励起による電子状態の変化、特に様々な格子振動モードとの結合を調べる。
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[Journal Article] Novel charge ordering in the trimer iridium oxide BaIrOZ32016
Author(s)
I. Terasaki, S. Ito, T. Igarashi, S. Asai, H. Taniguchi, R. Okazaki, Y. Yasui, K. Kobayashi, R. Kumai, H. Nakao, and Y. Murakami
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Journal Title
Crystals
Volume: 6
Pages: 24 (1-12)
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Exotic Ground State and Elastic Softening under Pulsed Magnetic Fields in PrTr2Zn20 (Tr = Rh, Ir)2016
Author(s)
I. Ishii, H. Goto, S. Kamikawa, S. Yasin, S. Zherlitsyn, J. Wosnitza, T. Onimaru, K. T. Matsumoto, T. Takabatake, and T. Suzuki
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Journal Title
Journal of the Physical Society of Japan
Volume: 85
Pages: 043601 (1-4)
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 光電子分光によるCa2-xSrxRuO4(x=0,0.06)の電子状態の観測2016
Author(s)
柴田大輔, 山本紳太郎, 下中大也, 小寺健二朗, 池永英司, 小野寛太, 組頭広志, Chanchal Sow, 前野悦輝, 吉田鉄平
Organizer
日本物理学会第71回年次大会
Place of Presentation
東北学院大学泉キャンパス、宮城県
Year and Date
2016-03-21
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