近藤系が示す部分無秩序に伴う新奇な磁気・電荷秩序形成と磁気伝導現象の理論的研究

近藤系统表现出的与部分无序相关的新型磁/电荷有序形成和磁传导现象的理论研究

基本信息

批准号：
12J09153
负责人：
速水賢
金额：
$ 1.73万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

研究代表者は、幾何学的フラストレーションの下で発現する新奇物性のひとつとして、部分無秩序状態と呼ばれる磁気秩序状態を研究してきた。本年度においては、幾何学的にフラストレートした格子構造をもつ三角格子とフラストレートしていない正方格子や立方格子の結果を詳細に比較することにより、格子構造の違いが部分無秩序をはじめとする電子系の秩序状態にどのような影響をもたらすか、また実験で部分無秩序物質と報告されているUNi4Bのスピン構造を実現するための微視的な模型はどのようなものであるか、を理解・解明することを目指した。まず前者に対しては、幾何学的にフラストレートしていない正方格子や立方格子上の近藤格子模型を考え、ハートリー・フォック近似、モンテカルロ計算、クラスター動的平均場近似という３つの相補的な手法を用いることにより、量子揺らぎの効果を調べた。その結果、部分無秩序状態で見られた電荷秩序状態と正方格子や立方格子上のクォーターフィリングにおいて報告されていた電荷秩序状態との類似点や相違点を明らかにした。また、どちらの相においても、遍歴電子と局在スピン間に働く交換相互作用が、相の安定性に重要な影響を及ぼすことを明らかにした。正方格子や立方格子上の電荷秩序状態においては、磁気秩序の存在は必ずしも必要ではないが、一方で三角格子上の部分無秩序状態で見られる電荷秩序は系が磁気的なフラストレーションを解消することによって生じることから、磁気秩序が本質的に重要な役割を果たしていることを明らかにした。後者に対しては、部分無秩序物質であるUNi4Bを対象として、この物質で観測されている渦状の磁気構造を再現する微視的な模型を構築することに成功した。さらに、UNi4Bにおいては、新奇な内因性ホール効果が生じる可能性があることを指摘した。

首席研究者一直在研究磁有序的状态，称为部分无序状态是在几何挫败感下发生的新型特性之一。今年，我们旨在详细理解和理解具有几何沮丧的晶格结构和未涂造的方形晶格和立方晶格的结果，以及晶格结构的差异将如何影响电子系统的序列状态，包括局部障碍，包括偏置模型，以及对Unii as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as as的aS4B a as as as as as as as as as as的aS4B aas4b oss的，该模型是什么。首先，对于前者，我们考虑了未在几何沮丧的方形晶格和立方晶格上的Kondo晶格模型，并使用三种互补方法检查了量子波动的效果：Hartley-Fock近似，蒙特卡洛计算，蒙特卡洛计算和集群平均动态近似。结果，我们阐明了在部分无序状态中看到的指控状态与季度填充方晶格和立方晶格的指控状态的相似性和差异。还揭示了在这两个阶段中，在固有电子和局部旋转之间起作用的交换相互作用对相位稳定性都有显着影响。尽管在平方或立方晶格上的电荷顺序状态中不一定需要磁性的存在，但另一方面，磁顺序的存在显然很重要，因为当系统消除磁性挫败感时，在三角形晶格上的部分无序状态下看到的电荷顺序出现，因此磁性效果起着本质上重要的作用。对于后者，我们成功地构建了一个微观模型，该模型可重现使用该材料观察到的涡流样磁性结构，靶向uni4b，一种部分无序的材料。此外，有人指出，新型的内源性大厅效应可能发生在Uni4b中。