【研究分野】物性Ⅱ

【研究領域課題番号】18684020 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

非フェルミ液体 / 超伝導 / スピン液体 / スピングラス / 重い電子系 / 幾何学的フラストレーション / カイラリティ / 二次元磁性 / 三角格子 / 量子臨界現象 / モット転移 / 二次元三角格子 / パイロクロア / 重い電子 / スピンアイス / 異常ホール効果

【研究成果の概要】

新しい量子液体として超伝導、非フェルミ液体、スピン液体を取り上げ、以下の研究を行ってきた。
(1)新物質β-YbA1B_4を開発し、純良単結晶の育成に成功し、この物質がYb化合物の重い電子系として初の超伝導体であり、転移点直上で明瞭な非フェルミ液体性を示すことを明らかにした。超伝導特性からスピン揺らぎによる異方的超伝導が示唆される。
(2)三角格子磁性体NiGa_2S_4については自らの物質合成と物性測定、共同研究によるNMR,μSR実験から10Kでの明確な相転移を経て低温でMHz程度の揺らぎをもつ粘性の高いスピン液体状態が形成される可能性を見出した。2K以下のスピン凍結状態で現れる比熱のT^2則が不純物スピンサイズの偶奇性に依存することを発見した。これは比熱のコヒーレントな振る舞いに対する量子揺らぎの重要性を示唆する。

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】30,420千円 (直接経費: 23,400千円、間接経費: 7,020千円)

【研究分野】固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)

【研究領域課題番号】08044060 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

コンプレックスな系 / エイジング現象 / スピングラス / 自由エネルギー多谷構造 / パリジ重なり分布関数 / カイラルグラス転移 / 重い電子系 / 量子相転移 / パリジの重なり分布関数 / クラスターグラス / 自由エネルギーの構造 / 逐次磁気相転移

【研究成果の概要】

要素問の相互作用が互いに競合しているランダム系(コンプレックスな系と呼ぶ)に固有な現象の一つとしてエイジング現象があげられる。種々のスピングラス物質やスピングラス模型における同現象を中心に、超伝導体中の磁束状態など関連分野の問題について理論(シミュレーションを含む)、実験それぞれの研究で得られた個別的な成果によって、コンプレックスな系におけるエイジング現象の基本的なメカニズム、すなわち、位相空間で見た系の自由エネルギー多谷構造に関して、より深い理解に到達した。本研究で得られた具体的成果のうち主なものは以下の通りである。
1)スピングラスの階層的な構造を理論的に特徴付けるパリジ重なり分布関数を磁場中エイジング現象から捉える実験に初めて成功し、同関数の定量的な評価を行った(Orbach)。2)クラスタースピングラスとと通常のスピングラスにおけるエイジング現象の間に特徴的な違いのあることを実験的に明らかにした(伊藤)。3)大規模シミュレーションにより、有限サイズのSK模型におけるエイジング過程を統一的に捉える描像を提起した(高山)。4)数値解析により、3次元ハイゼンベルグEA模型のエイジング現象の解析を通して、カイラルグラス転移の存在を強く示唆する結果が初めて得られた(川村)。5)数値解析により、EA模型のスピングラス相転移の臨界特性が相互作用の分布に依存するという非普遍性を見出した(Campbe11)。6)オンライン学習のための種々のパーセプトロン模型を提起した(西森)。7)重い電子系Ce(Ru_<1-x>Rh_x)_2Si_2の基底状態について、フェルミ液体、非フェルミ液体、反強磁性状態の状態間で量子相転移が出現することを検証した(都、Ocio)。

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1996 - 1997

【配分額】9,400千円 (直接経費: 9,400千円)