強相関電子系における非平衡現象の微視的理解および相転移・臨界現象との関係の研究

对强相关电子系统中非平衡现象的微观理解及其与相变和临界现象的关系的研究

• 批准号: 22KJ2008
• 负责人: 品田 晃希
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2008/
• 关键词: 磁気電気効果; 軌道磁化; 熱輸送

本年度は、空間反転対称性及び時間反転対称性が破れた系で特有な応答現象である磁気電気効果の研究を行った。この応答現象の研究は主にスピン磁化をメインに研究が行われてきた。しかし近年、高温超伝導体、スピン軌道モット絶縁体や捻じれグラフェンなどで議論されているループカレント秩序などの軌道磁気秩序や遷移金属カルコゲナイドなどで議論されるバレー自由度に付随する軌道磁気モーメントなどと、軌道自由度の重要性が認識されつつある。そこで、本研究では軌道磁化版の磁気電気効果の研究を行った。具体的には、有限温度や金属でも適用できる軌道磁気電気効果の量子力学的な定式化を行い、Bloch基底での表式を与えた。さらに高温超伝導体において提案されていループカレント秩序下でのモデル計算を行った。その結果Dirac点近傍で増強される振る舞いが確認された。この結果をまとめPhysical Review B誌で出版した。また日本物理学会やアメリカ物理学会において得られた結果の報告を行った。さらに、本年度は熱勾配を外力とした軌道磁気電気効果の定式化を行った。この場合は応答係数に熱力学的軌道磁気四極子の補正が必要であることを示し、その補正によって低温で応答係数が発散せず、またMott関係式が成立するという物理的に自然な結果を得ることができた。また磁気点群に基づいて対称性による分類を行い、非線形ホール効果との類似性を指摘した。これらの結果をまとめPhysical Review B誌に投稿中である。

今年，我们对磁电效应进行了研究，这是空间和时间反转对称性损坏的系统中的独特响应现象。这种反应现象已主要是在自旋磁化方面研究的。但是，近年来，已经认识到轨道自由的重要性，例如轨道磁性订单，例如以高温超导体，旋转轨道莫特绝缘子，旋转石墨烯和轨道磁性时刻进行讨论的循环电流订单，这些订单与与瓦尔利自由度有关的轨道磁性时刻和轨道磁性时刻与过渡金属金属级别的自由度相关。因此，在这项研究中，我们研究了轨道磁化版本的磁电效应。具体而言，我们创建了轨道磁电效应的量子机械公式，可以应用于有限的温度和金属，并在Bloch基础上表达表达。此外，在循环电流顺序下进行模型计算，该计算是针对高温超导体的。结果，证实了该行为在狄拉克点附近得到了增强。结果是在物理评论B中编译和发表的。我们还报告了日本物理学会和美国物理学会获得的结果。此外，今年我们使用热梯度作为外力制定了轨道磁电效应。在这种情况下，结果表明，热力学轨道磁性四极是响应系数所必需的，并且获得了自然的结果，其中在低温下响应系数没有分歧，并且满足了莫特关系。此外，根据磁点云进行对称性，并指出了与非线性霍尔效应的相似性。这些结果正在编译并发布到物理评论B中。

项目成果

Quantum theory of the intrinsic orbital magnetoelectric effect in itinerant electron systems at finite temperatures

• DOI: 10.1103/physrevb.107.094106
• 发表时间: 2023-02
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Koki Shinada;Akira Kofuji;R. Peters

有限温度系における内因的軌道磁気電気効果の理論

有限温度系统中本征轨道磁电效应理论

• 发表时间: 2023
• 作者: 品田晃希; 児藤鑑; Robert Peters
• 通讯作者: Robert Peters