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スピン軌道相互作用が紡ぐ強相関電子物性の探求

探索自旋轨道相互作用产生的强相关电子特性

基本信息

批准号：
22H00102
负责人：
大串研也
金额：
$ 28.04万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

我々が発見した新しい蜂の巣格子化合物Ru(Br1-xIx)3を舞台に、バンド幅制御型の金属絶縁体転移を探求した。電荷ギャップは配位子をBr→Iと変えるに従い系統的に小さくなり、x~0.88付近で金属的な伝導へと変化する。絶縁体側の組成では、二つの磁気秩序相の存在が示唆された。金属絶縁体転移が生じる際に、層間のI-I結合の形成を示唆するc軸長の伸びの抑制が観測された。電子比熱係数は、金属絶縁体転移の臨界領域で増大を示しており、臨界領域においてBrinkmann-Rice 機構により有効質量が増加していることが分かった。磁気八極子秩序系に特徴的な現象としてのピエゾ磁気効果を探求した。ピエゾ磁気効果を簡便に評価するために、新たにSQUIDに導入可能な対向アンビル型高圧発生装置を開発した。この手法を、従来から知られているピエゾ磁気効果物質MnF2およびCoF2に適用した。応力に対して線形に発達する磁化を観測し、ピエゾ磁気効果テンソルの大きさを正確に評価することができた。その研究過程で、CoF2においてゼロ応力下の弱強磁性を観測した。その起源が、Co^{2+}イオンの軌道縮退に起因するヤーンテラー不安定にあることが示唆された。さらに、オリビン型硫化物Fe2GeS4のピエゾ磁気効果を調べた。Fe2GeS4では、70-140 Kの温度領域においてCy型の磁気構造が実現するが、これはピエゾ磁気効果活性なmmmの磁気点群を有する。この磁気秩序相において、既存の物質群で最も大きなピエゾ磁気効果テンソルを観測した。また、応力磁場冷却の条件を変えてピエゾ磁気効果の大きさを評価することで、ドメイン単一化が可能であることを実証した。

A new lattice compound Ru(Br1-xIx)3 has been discovered in this paper. The charge of the ligand Br→I is small, x~0.88, and the conductivity of the metal is small. The existence of magnetic order phase in the composition of the dielectric body and the second magnetic order phase indicates the existence of the magnetic field. The formation of interlayer I-I bonds during the formation of metal insulation and the inhibition of c-axis length are measured. The electron specific heat coefficient increases in the critical region of the metal insulator transition, and the mass increases in the critical region of the Brinkmann-Rice mechanism. To explore the phenomena and effects of magnetic octupole order A new SQUID is introduced to facilitate the development of high voltage generators. This method is suitable for the application of MnF2 and CoF2. It is possible to measure the magnetization generated by the force against the linear shape and accurately evaluate the size of the magnetic effect of the computer. The weak ferromagnetism of CoF2 under high pressure was measured. The origin and origin of the orbital contraction of Co^{2+} are discussed. The magnetic properties of Fe2GeS4 are modulated. Fe2GeS4 has a Cy type magnetic structure in the temperature range of 70-140 K. The magnetic field is the largest of the existing material groups. The conditions for magnetic field cooling are different, and it is possible to evaluate the effect of magnetic field cooling.