遷移金属酸化物の近藤効果を初めて実証 -電子相関物性の設計?探索の新たなプラットホームを開拓-

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 島川祐一 化学研究所教授、菅野聡 理学研究科修士課程学生(研究当時)、播木敦 大阪府立大学助教、加瀬林啓人 同博士課程学生、溝川貴司 早稲田大学教授、田中新 広島大学准教授らは、Liu Hao Tjeng マックスプランク研究所教授、Jan Kune? ウィーン工科大学教授らの研究グループと共同で、銅(Cu)とルテニウム(Ru)からなる酸化物(CaCu3Ru4O12)の齿线光电子分光を测定し、独自に开発した计算パッケージを用いて、高精度な理论解析を行いました。

 その结果、颁补颁耻3Ru4O12では、迁移金属の酸化物ではほとんど报告例がない近藤効果が実现していることを初めて実証しました(図)。近藤効果は、电気抵抗がゼロになる超伝导现象や电子の质量が有効的に异常増大する重い电子现象など、様々な量子物性の発现メカニズムと密接な繋がりがあります。今回の结果は、近藤効果が実现する迁移金属酸化物の物质群(四重ペロブスカイト迁移金属酸化物)の存在を示唆するもので、更なる物质合成を进めることで、近藤効果に由来する新奇物性の発见が期待されます。

 本研究成果は、2022年1月27日に、国際学術雑誌「Physical Review X」に、オンライン掲載されました。

理論計算から得られた、銅(Cu)のスピン応答(縦軸)と温度(横軸)の関係。温度が下がると近藤効果が 起こり、スピン応答が減少していく様子が確認できる
図:理論計算から得られた、銅(Cu)のスピン応答(縦軸)と温度(横軸)の関係。温度が下がると近藤効果が 起こり、スピン応答が減少していく様子が確認できる
研究者情报
研究者名
島川 祐一
书誌情报

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Takegami, D., Kuo, C.-Y., Kasebayashi, K., Kim, J.-G., Chang, C. F., Liu, C. E., Wu, C. N., Kasinathan, D., Altendorf, S. G., Hoefer, K., Meneghin, F., Marino, A., Liao, Y. F., Tsuei, K. D., Chen, C. T., Ko, K.-T., Günther, A., Ebbinghaus, S. G., Seo, J. W., Lee, D. H., Ryu, G., Komarek, A. C., Sugano, S., Shimakawa, Y., Tanaka, A., Mizokawa, T., Kune?, J., Tjeng, L. H., Hariki, A. (2022). CaCu?Ru?O??: A High-Kondo-Temperature Transition-Metal Oxide. Physical Review X, 12(1):011017.