強相関ディラック電子系におけるトポロジカルな電荷・スピン秩序と電磁気応答の開拓

强相关狄拉克电子系统中拓扑电荷/自旋顺序和电磁响应的探索

基本信息

批准号：
22H01177
负责人：
藤岡淳
金额：
$ 11.15万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01177/
关键词：
強相関電子系トポロジカル半金属異常ホール効果

项目摘要

電子相関効果でバンド幅の繰り込みが生じた強相関ディラック半金属ペロブスカイト型CaIrO3における磁場中の電気伝導特性評価も行った。超高圧合成法によって合成したペロブスカイト型のCaIrO3の単結晶試料において東京大学物性研究所国際強磁場施設において低温・パルス強磁場中における磁気輸送特性の測定を行った。磁場を直方晶のa軸に印加した場合とc軸に印加した場合で量子極限における抵抗率に磁場方位依存性が生じる事が観測された。数値計算によるランダウレベルの計算結果とも合わせ、Ir5d軌道のホッピングの異方性によって量子極限における電子状態に顕著な磁場方位依存性が生じている可能性が高いことを明らかにした。また層状反強磁性体SrCo6O11の単結晶をキュービックアンビル型超高圧装置を用いて合成した。本系はカゴメ格子の伝導層と三角格子の磁性層が交互に積層した一種のカゴメ磁性体である。カゴメ磁性体はワイル半金属状態が生じる候補物質の一つであり、本年度はその可能性を探るためホール効果、磁気抵抗率の測定を行った。その結果、低温では磁化にスケールする異常ホール効果が見られた。異常ホール伝導度と電気伝導度のスケール則の観点から内因性機構の可能性が高いことを明らかにした。他方、転移温度近傍およびその高温側では磁化にスケールしない異常ホール効果が顕著に見られた。その大きさは転移温度近傍では磁化に比例する従来の異常ホール効果より圧倒的に大きく、スピンが完全偏極しない磁場領域で特に顕著になる様子が観測され、非従来型の機構である可能性が示唆された。

还评估了由于电子相关效应而发生的，在强相关的狄拉克半金属钙钛矿型Cairo3中，磁场中的电导率特性也得到了评估。在低温和脉冲的强磁场上测量了磁性运输特性，在由Tokyo大学物理特性研究所的国际强磁场设施中，由超高压力合成的钙钛矿型Cairo3的单晶样品进行了脉冲强磁场。据观察，当将磁场应用于A轴和C轴的C轴时，磁场方向依赖性在量子极限处的电阻率发生。加上通过数值计算的Landau水平计算的结果，据表明，IR5D轨道跳跃的各向异性很可能导致量子限制中电子状态的显着磁场方向依赖性。此外，使用立方砧型超高压装置合成了分层抗铁磁SRCO6O11的单晶。该系统是一种kagome磁性材料，其中kagome晶格和三角形晶格的磁层的导电层交替层压。 Kagome磁性材料是引起Weil半分状态的候选物质之一，在今年，我们测量了Hall的效应和磁性，以探索这种可能性。结果，观察到异常的大厅效应在低温下缩放为磁化。已经揭示了固有机制可能是从异常孔电导率和电导率的尺度定律的角度来看。另一方面，在过渡温度和高温侧的异常大厅效应在不缩放到磁化的异常效应。它的大小比常规的异常大厅效应大大要大，该效应与过渡温度附近的磁化成正比，并且观察到，在未完全极化的磁场区域中，自旋变得特别明显，这表明它可能是一种非规定机制。