Spinon Fermi surfaces and spinon pairing condensate: exploration of quantum spin phases with fractionalization and entanglement

自旋费米面和自旋配对凝聚：利用分步和纠缠探索量子自旋相

• 批准号: 21K18144
• 负责人: 鹿野田 一司
• 金额: $ 16.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18144/
• 关键词: スピノンフェルミ面; 有機導体; スピン液体; 強磁場; 核磁気共鳴; 輸送特性; 強相関電子系; フラストレーション; 量子スピン液体; スピノン; 分子性物質

本研究では、スピン液体候補物質k-(ET)2Cu2(CN)3を対象に、a)スピノンフェルミ面と、b)その不安定性としてのスピノン対凝縮の可能性を探り、c) ドープされたスピン液体候補物質k-(ET)4Hg2.89Br8に発現する超伝導を調べ、両者の対凝縮の関連を明らかにしようとしている。前年度は特にa)の探索を目的に、トルク、磁気熱量効果、誘電率、超音波速度の磁場変化を調べたが、スピノンフェルミ面に期待される量子振動は観測されなかった。しかし、b)に関連すると思われる6K異常が磁場に対して極めて頑強であること、さらにトルクの解析から6K以下で磁場掃引に対する散逸効果が見出され、低温相の特異性が浮き彫りになった。そこで、b)に関連して、昨年度から開始している6K異常のNMR研究をさらに進めた。まず、1H NMR緩和率1/T1で観測された2-3Kでのピーク構造をさらに高い磁場（8T）まで上げて調べたところ、磁場依存性は極めて弱いことから、ピーク構造は単純な不純物効果で起こるものではないことが分かった。さらに、このピーク構造の圧力依存性を調べたところ、ピーク温度と常圧6K異常に対応するであろう緩和率の変曲点温度が加圧と共に徐々に上昇し、金属絶縁体転移境界へと接続する様子が明らかになった。また、c)については、常圧においてk-(ET)4Hg2.89Br8の13C NMRシフトと緩和率1/T1を測定したところ、超伝導転移温度(４K)よりはるかに高い温度からシフトと1/T1Tの減少が観測された。これは、超伝導の前駆現象であるpreformed pairsが形成されたことを示唆しており、我々が以前の研究で明らかにした電子対のBEC的な性質とも符合する。

In this study, we investigated the correlation between k-(ET) 2Cu2 (CN)3 and k-(ET) 4Hg2.89Br8, a) the stability of k-(ET) 2Cu2 (CN) 3, b) the possibility of condensation of k-(ET)4Hg2.89Br8 and c) the superconductivity of k-(ET)4Hg2.89Br8. In the past year, the purpose of this study was to investigate the effects of magnetic heat, inductivity, and ultrasonic velocity on the magnetic field, and to investigate the effects of quantum vibration on the surface. The dispersion effect of magnetic field sweep below 6K was found in the low temperature phase. The NMR study of 6K anomalies started yesterday and is now progressing. 1H NMR attenuation ratio 1/T1 measured at 2-3K for high magnetic field (8T) for high magnetic field, magnetic field dependence for high magnetic field, magnetic The pressure dependence of the structure of the metal is regulated by the temperature, the normal pressure and the abnormal pressure of the metal. The temperature of the bending point of the metal is increased by the pressure and the temperature of the metal is increased by the temperature. c) Measurement of 13C NMR relaxation ratio 1/T1 at constant pressure, measurement of transition temperature (4K) at high temperature, measurement of 1/T1 T reduction at high temperature. The pre-formed pairs are formed by the phenomenon of super-conduction and super-conduction.

项目成果

Spin liquid, quantum criticality and superconductivity in organic triangular-lattice systems

有机三角晶格系统中的自旋液体、量子临界性和超导性

• 发表时间: 2023
• 作者: Kazuya Miyagawa;Mizuki Urai;Kazushi Kanoda;Takahiko Sasaki;鹿野田一司;Kazushi Kanoda
• 通讯作者: Kazushi Kanoda

Emergent charge instabilities in molecular materials

分子材料中出现的电荷不稳定性

• 发表时间: 2022
• 作者: Kazuya Miyagawa;Koji Shimizu;Mizuki Urai;Yuto Kajiwara;Takahiko Sasaki and Kazushi Kanoda;Kazushi Kanoda;Kazushi Kanoda;Kazushi Kanoda;Kazushi Kanoda;Kazushi Kanoda;Kazushi Kanoda;Kazushi Kanoda;鹿野田一司;Kazushi Kanoda;Kazushi Kanoda;Kazushi Kanoda;Kazushi Kanoda;Kazushi Kanoda
• 通讯作者: Kazushi Kanoda

Continuous collapse of antiferromagnetic order toward a quantum critical point in a single-component molecular material

• DOI: 10.1103/physrevb.106.205141
• 发表时间: 2022-11
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: K. Sunami;Taiga Takahashi;K. Miyagawa;Biao Zhou;Akiko Kobayashi;K. Kanoda

高分解能ラマンイメージングによるθ-(BEDT-TTF)2RbZn(SCN)4の電荷の結晶化の実空間・実時間観察

使用高分辨率拉曼成像实时观察 θ-(BEDT-TTF)2RbZn(SCN)4 中的电荷结晶

• 发表时间: 2022
• 作者: 馬場智大;村瀬秀明;大池広志;賀川史敬;宮川和也;鹿野田一司
• 通讯作者: 鹿野田一司

Electron glass with quantum-classical duality in charge-frustrated organics

电荷受阻有机物中具有量子经典二元性的电子玻璃

• 发表时间: 2021
• 作者: 関根孝彦;畠村匠;須波圭史;宮川和也;周彪;石橋章司;小林昭子;鹿野田一司;鹿野田一司;鹿野田一司;鹿野田一司;鹿野田一司;鹿野田一司
• 通讯作者: 鹿野田一司