強相関電子系におけるスピン・軌道の量子臨界揺らぎ

强相关电子系统中自旋和轨道的量子临界涨落

• 批准号: 16684012
• 负责人: 中辻 知
• 金额: $ 18.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16684012/
• 关键词: 量子臨界点; スピン液体; モット転移; メタ磁性転移; 幾何学的フラストレー; モット絶縁体; 軌道秩序; パイクロア酸化物; ホッピング伝導

低スピン系(S=1)で初めて、低温まで正確に3角格子の対称性を保つ、擬2次元系NiGa2S4を発見した。まず、高純度多結晶の育成法を確立した。この多結晶体を用いた磁気・熱測定により、80Kの磁気相間を持つにもかかわらず、0.35Kまで磁気秩序が抑えられたこと、また、10K以下で非従来型のスピン状態が実現していることを見出した。また、中性子実験により、スピンの持つ短距離相間の構造を明らかにした。比熱は低温で温度2乗則を示し、低温でのコヒーレンス長は200nmものマクロな距離になり、新しい量子臨界的状態を形成している可能性がある。局在スピンを持つパイロクロア型酸化物磁性体は、数多く知られているが、これまで報告されていたものすべてが比較的高い温度で磁気転移を示す。特に金属でありながら局在スピンが低温まで秩序を示さないというものは皆無であった。我々は、Pr2Ir2O7がその初めての例であり、低温で量子臨界的スピン液体的に振る舞うことを、最近育成に成功した単結晶での研究により見出した。さらに、RKKY相互作用による磁気秩序が幾何学的フラストレーションにより押さえられたことで、酸化物で初めての近藤効果が見られた。Ca2-xSrxRuO4は軌道の秩序により、様々な基底状態をとる多重バンド型モット転移系である。モット転移近傍の重い電子状態での量子メタ磁性転移近傍での電子構造の変化を、電気抵抗・ホール係数の精密測定からプローブし、角度依存型磁気抵抗効果等の興味深い量子伝導現象を見出した。重い電子フェルミ液体のフェルミ面の形状を反映したc軸方向の磁気抵抗の面内方位依存性が、低磁場の2回対称から擬4回対称へと変化する。一次元的バンド(dyz,zx)が支配的な反強磁性状態から2次元的なバンド(dxy)による強磁性に、数テスラの磁場によりスイッチングが起こったと考えられる。

The low temperature system (S=1) was discovered at the beginning, at low temperature, and at the right temperature. The symmetry of the triangular lattice was preserved, and the quasi-quadratic system NiGa2S4 was discovered. A method for the cultivation of high purity polycrystals has been established. The multi-crystal magnetic field thermal measurement is carried out at 80K, 0.35 K, and below 10K, the magnetic field order is suppressed. The structure of short distance and short distance between them is clear. If the temperature is lower than 2 ℃, then the temperature is lower than 200nm, and the new quantum critical state is possible. In the case of acid magnetic materials, the temperature of the magnetic materials is relatively high. Special metal We have recently successfully developed Pr2 Ir2O7 for the first time in our research on quantum critical liquid vibration at low temperatures. In addition, RKKY interaction can be seen in the geometry of the magnetic field. Ca2-xSrxRuO4 is a multiple-mode transition system for orbital order and substrate states. The interesting quantum conduction phenomena of electron structure, electron resistance coefficient and angle-dependent magnetic resistance effect have been discovered. The in-plane orientation dependence of the magnetic field resistance in the c-axis direction is reflected by the shape of the surface of the heavy electron liquid, and the two-loop symmetry of the low magnetic field is simulated by the four-loop symmetry. The antiferromagnetic state dominated by one-dimensional dyz,zx is dominated by two-dimensional dyz, zx.

项目成果

Orbital-selective mass enhancements in multiband Ca(2-x)Sr(x)RuO4 systems analyzed by the extended Drude model.

• DOI: 10.1103/physrevlett.96.057401
• 发表时间: 2005-04
• 期刊: Physical review letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: J. S. Lee;S. Moon;T. Noh;S. Nakatsuji;Y. Maeno

Quantitative analysis of Sr 2 RuO 4 angle-resolved photoemission spectra: Many-body interactions in a model Fermi liquid

• DOI: 10.1103/physrevb.72.205114
• 发表时间: 2005-08
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: N. Ingle;K. Shen;F. Baumberger;W. Meevasana;D. Lu;Z. Shen;A. Damascelli;S. Nakatsuji;Z. Mao;Y. Maeno;T. Kimura;Y. Tokura

Unpaired electrons in the heavy-fermion superconductor CeCoIn5.

• DOI: 10.1103/physrevlett.95.067002
• 发表时间: 2005-03
• 期刊: Physical review letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: M. Tanatar;J. Paglione;S. Nakatsuji;D. Hawthorn;E. Boaknin;R. W. Hill;F. Ronning;M. Sutherland;L. Taillefer;C. Petrovic;P. Canfield;Z. Fisk

Ferro-type orbital state in the Mott transition system Ca_<2-x>Sr_xRuO_4 studied by the resonant X-ray scattering interference technique

利用共振X射线散射干涉技术研究莫特跃迁系Ca_<2-x>Sr_xRuO_4中的铁型轨道态

• 发表时间: 2005
• 期刊: Physical Review Letters 95
• 作者: Y.Harada;H.Kondo;S.Hashimoto;H.Fukazawa 他5名;H.Fukazawa 他6名;Y.Kohori 他5名;H.Fukazawa 他5名;K.Hachitani 他7名;K.Hachitani 他8名;K.Hachitani 他5名;H.Fukazawa 他5名;Y.Kohori 他6名;M.Kubota 他7名
• 通讯作者: M.Kubota 他7名

High-pressure diffraction studies on Ca_2RuO_4

Ca_2RuO_4的高压衍射研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: Phys. Rev. B 72
• 作者: P.Steffens