ISSP - The institute for Solid State Physics

Organization
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常次研究室
教授
常次 宏一
助教
池田 達彦
助教
藤井 達也
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遷移金属化合物、希土類・アクチノイド化合物などの電子間クーロン相互作用が強い強相関電子系の物性の理論を研究している。クーロン相互作用が強い系においては、低温において興味深い磁性状態や異方的超伝導、密度波などの多種多様な物性が出現する。これらの複雑な物性の統一的な理解を目標とするとともに新しい現象の発見を目指している。 主に研究しているテーマは、強磁性超伝導体やフラストレーション系などのスピン・電荷・軌道の複合自由度を持つ系における新しいタイプの量子秩序や量子ゆらぎである。これらの系に特有の、多くのモードのソフトな揺らぎが結合している場合における秩序と臨界現象の特徴、電子状態や輸送現象をはじめとするダイナミクスがどのような影響を受けるのかを調べている。最近の成果として、交換相互作用が空間的に変調しているフラストレートした量子スピン系の基底状態を調べ、現れる多量体秩序がスピン量子数によって異なり、Cr系物質に対応するS=3/2の場合には四量体が安定化されることを発見した。

Breathingパイロクロア格子上の量子スピン。長短2種類のボンドに対応して交換相互作用も2つの値 J’ ≪ J。
S = 3/2の場合の四面体ユニット内の隣接スピン間の相関。四量体相関が支配的であることがわかる。赤色と青色のボンドはスピン相関が反強磁性的と強磁性的であることを表し、線の太さは強度|SiSj|に模式的に対応。点線はユニット間の弱い反強磁性的相関。

最近の研究ハイライト

研究テーマ

  1. d電子、f電子化合物など強相関電子系の電子状態
  2. フラストレーション系の統計力学
  3. 量子磁性体の新奇量子相の理論
  4. 強相関電子系における異方的超伝導