研究者詳細 - 紺谷　浩

写真a

コンタニ　ヒロシ

紺谷　浩

KONTANI, Hiroshi

所属

大学院理学研究科理学専攻物理学第一教授

大学院担当

大学院理学研究科

学部担当

理学部

学位 1

博士（理学）（ 1996年3月京都大学）

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研究キーワード 9

フェルミ液体理論、バーテックス補正
量子輸送現象
超伝導発現機構
電子ネマティック秩序
鉄系超伝導体
銅酸化物高温超伝導体
高温超伝導現象
強相関電子系の理論
物性理論

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研究分野 2

その他 / その他 / 物性理論
その他 / その他 / 物性Ⅰ

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現在の研究課題とSDGs 4

超伝導発現機構の理論研究
強相関電子系における輸送現象
強相関超伝導体における電荷・軌道・スピン複合自由度の協奏現象の理論解明
鉄系超伝導体の新規な多軌道物理現象と超伝導発現機構

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経歴 4

名古屋大学

2012年4月 - 現在
名古屋大学理学部准教授

2004年4月 - 2012年3月
埼玉大学助教授

2000年10月 - 2004年3月
東京大学物性研究所助手

1995年4月 - 2000年10月

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学歴 3

京都大学理学部物理学第一教室　博士後期課程

1993年4月 - 1995年3月
京都大学理学部物理学第一教室　博士前期課程

1991年4月 - 1993年3月
京都大学理学部物理学科

1987年4月 - 1991年3月

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所属学協会 1

日本物理学会磁性分科世話人（1998年度）

1992年3月 - 現在

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委員歴 1

東京大学物性研究所共同利用施設専門委員会

2022年4月 - 2024年3月

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受賞 2

久保亮五記念

2013年9月井上科学振興財団

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受賞国：日本国
第一回日本物理学会若手奨励賞（2007年）

2007年6月日本物理学会

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受賞国：日本国

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論文 254

Drastic magnetic-field-induced chiral current order and emergent current-bond-field interplay in kagome metals 査読有り

Rina Tazai, Youichi Yamakawa, Hiroshi Kontani

Proceedings of the National Academy of Sciences 121 巻頁： e2303476121 2024年1月

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担当区分：最終著者記述言語：英語

DOI： https://doi.org/10.1073/pnas.2303476121

DOI： https://doi.org/10.1073/pnas.2303476121

その他リンク： https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2303476121
Charge-loop current order and Z3 nematicity mediated by bond order fluctuations in kagome metals 査読有り

Tazai, R; Yamakawa, Y; Kontani, H

NATURE COMMUNICATIONS 14 巻 ( 1 ) 2023年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1038/s41467-023-42952-6

DOI： 10.1038/s41467-023-42952-6

Web of Science

PubMed
Unconventional density waves and superconductivities in Fe-based superconductors and other strongly correlated electron systems 招待有り査読有り

Hiroshi Kontani, Rina Tazai, Youichi Yamakawa, Seiichiro Onari

Advances in Physics 3 巻頁： 355 - 443 2023年1月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： doi.org/10.1080/00018732.2022.2144590
Robust <i>T</i>-linear resistivity due to SU(4) valley and spin fluctuation mechanism in magic-angle twisted bilayer graphene 査読有り

Inoue, D; Onari, S; Kontani, H

PHYSICAL REVIEW B 109 巻 ( 20 ) 2024年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.109.205102

Web of Science
Real-space Loop Current Pattern in Time-reversal-symmetry Breaking Phase in Kagome Metals 査読有り

Koki Shimura, Rina Tazai, Youichi Yamakawa, Seiichiro Onari, and Hiroshi Kontani

Journal of the Physical Society of Japan 93 巻頁： 033704 2024年2月

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担当区分：最終著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.7566/JPSJ.93.033704

DOI： https://doi.org/10.7566/JPSJ.93.033704

その他リンク： https://journals.jps.jp/doi/10.7566/JPSJ.93.033704
Low temperature phase transitions inside the CDW phase in the kagome metals AV3Sb5 (A = Cs, Rb, K): Significance of mixed-type Fermi surface electron correlations 査読有り

Huang, JX; Tazai, R; Yamakawa, Y; Onari, S; Kontani, H

PHYSICAL REVIEW B 109 巻 ( 4 ) 2024年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.109.L041110

Web of Science
Drastic magnetic-field-induced chiral current order and emergent current-bond-field interplay in kagome metals 査読有り

Tazai, R; Yamakawa, Y; Kontani, H

PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 121 巻 ( 3 ) 2024年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1073/pnas.2303476121

Web of Science

PubMed
Evidence for an odd-parity nematic phase above the charge-density-wave transition in a kagome metal 査読有り国際共著

T. Asaba, A. Onishi, Y. Kageyama, T. Kiyosue, K. Ohtsuka, S. Suetsugu, Y. Kohsaka, T. Gaggl, Y. Kasahara, H. Murayama, K. Hashimoto, R. Tazai, H. Kontani, B. R. Ortiz, S. D. Wilson, Q. Li, H. -H. Wen, T. Shibauchi, and Y, Matsuda

Nature Physics 20 巻頁： 40 - 46 2024年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.6084/m9.figshare.23557737

DOI： https://doi.org/10.6084/m9.figshare.23557737

その他リンク： https://www.nature.com/articles/s41567-023-02272-4
Low temperature phase transitions under CDW state in kagome metals AV3Sb5 (A=Cs,Rb,K): Significance of mix-type Fermi surface electron correlations 査読有り

Jianxin Huang, Rina Tazai, Youichi Yamakawa, Seiichiro Onari, Hiroshi Kontani

Physical Review B 2024年1月

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担当区分：最終著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevB.109.L041110

DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevB.109.L041110

その他リンク： https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.109.L041110
Three-dimensional bond-order instability in infinite-layer nickelates due to nonlocal quantum interference 招待有り査読有り

Seiichiro Onari and Hiroshi Kontani

Physical Review B 108 巻頁： L241119 2023年12月

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担当区分：最終著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevB.108.L241119

DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevB.108.L241119

その他リンク： https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.108.L241119
Rigorous formalism for unconventional symmetry breaking in Fermi liquid theory and its application to nematicity in FeSe 査読有り

Tazai Rina, Matsubara Shun, Yamakawa Youichi, Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 107 巻 ( 3 ) 2023年1月

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担当区分：最終著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.107.035137

Web of Science
Correlation-driven electronic nematicity in the Dirac semimetal BaNiS2 査読有り

Butler Christopher John, Kohsaka Yuhki, Yamakawa Youichi, Bahramy Mohammad Saeed, Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi, Hanaguri Tetsuo, Shamoto Shinichi

PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 119 巻 ( 49 ) 2022年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1073/pnas.2212730119

Web of Science
Diverse Exotic Orders and Fermiology in Fe-Based Superconductors: A Unified Mechanism for B1g/B2g Nematicity in FeSe/(Cs,Rb)Fe2As2 and Smectic Order in BaFe2As2 招待有り査読有り

Seiichiro Onari and Hiroshi Kontani

Frontiers in Physics 10 巻頁： 915619 2022年7月

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担当区分：最終著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.3389/fphy.2022.915619
Mechanism of exotic density-wave and beyond-Migdal unconventional superconductivity in kagome metal AV(3)Sb(5) (A = K, Rb, Cs) 査読有り

Tazai Rina, Yamakawa Youichi, Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

SCIENCE ADVANCES 8 巻 ( 13 ) 2022年4月

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担当区分：最終著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1126/sciadv.abl4108

Web of Science
SU(4) Valley + Spin Fluctuation Interference Mechanism for Nematic Order in Magic-Angle Twisted Bilayer Graphene: The Impact of Vertex Corrections 査読有り

Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW LETTERS 128 巻 ( 6 ) 2022年2月

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担当区分：最終著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.128.066401

Web of Science
d- and p-wave Quantum Liquid Crystal Orders in Cuprate Superconductors, Kappa-(BEDT-TTF)(2)X, and Coupled Chain Hubbard Models: Functional-renormalization-group Analysis 招待有り査読有り

Tazai Rina, Yamakawa Youichi, Tsuchiizu Masahisa, Kontani Hiroshi

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 90 巻 ( 11 ) 2021年11月

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担当区分：最終著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.7566/JPSJ.90.111012

Web of Science
Discovery of mesoscopic nematicity wave in iron-based superconductors 査読有り

Shimojima T., Motoyui Y., Taniuchi T., Bareille C., Onari S., Kontani H., Nakajima M., Kasahara S., Shibauchi T., Matsuda Y., Shin S.

SCIENCE 373 巻 ( 6559 ) 頁： 1122 - + 2021年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1126/science.abd6701

Web of Science
Unconventional orbital charge density wave mechanism in the transition metal dichalcogenide 1T-TaS2 査読有り

Hirata Toru, Yamakawa Youichi, Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW RESEARCH 3 巻 ( 3 ) 2021年8月

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担当区分：最終著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevResearch.3.L032053

Web of Science
Pressure-induced reconstitution of Fermi surfaces and spin fluctuations in S-substituted FeSe 査読有り

Kuwayama T., Matsuura K., Gouchi J., Yamakawa Y., Mizukami Y., Kasahara S., Matsuda Y., Shibauchi T., Kontani H., Uwatoko Y., Fujiwara N.

SCIENTIFIC REPORTS 11 巻 ( 1 ) 2021年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1038/s41598-021-96277-9

Web of Science
Unconventional density waves and superconductivities in Fe-based superconductors and other strongly correlated electron systems 査読有り

Kontani, H; Tazai, R; Yamakawa, Y; Onari, S

ADVANCES IN PHYSICS 70 巻 ( 3 ) 頁： 355 - 443 2021年7月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1080/00018732.2022.2144590

Web of Science
Generation of odd-frequency surface superconductivity with spontaneous spin current due to the zero-energy Andreev bound state 査読有り

Matsubara Shun, Tanaka Yukio, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 103 巻 ( 24 ) 2021年6月

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担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.103.245138

Web of Science
Development of Spin Fluctuations under the Presence of d-wave Bond Order in Cuprate Superconductors 査読有り

Ando Satoshi, Yamakawa Youichi, Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 90 巻 ( 6 ) 2021年6月

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担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.7566/JPSJ.90.063704

Web of Science
Prediction of pseudogap formation due to d-wave bond-order in organic superconductor kappa-(BEDT-TTF)(2)X 査読有り

Tazai Rina, Yamakawa Youichi, Tsuchiizu Masahisa, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW RESEARCH 3 巻 ( 2 ) 2021年5月

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担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevResearch.3.L022014

Web of Science
Emergence of charge loop current in the geometrically frustrated Hubbard model: A functional renormalization group study 査読有り

Tazai Rina, Yamakawa Youichi, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 103 巻 ( 16 ) 2021年4月

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担当区分：最終著者,　責任著者掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.103.L161112

Web of Science
Odd-parity spin-loop-current order mediated by transverse spin fluctuations in cuprates and related electron systems 査読有り

Kontani Hiroshi, Yamakawa Youichi, Tazai Rina, Onari Seiichiro

PHYSICAL REVIEW RESEARCH 3 巻 ( 1 ) 2021年2月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevResearch.3.013127

Web of Science
Spin-fluctuation-driven B-1g and B-2g Bond Order and Induced In-plane Anisotropy in Magnetic Susceptibility in Cuprate Superconductors: Impact of Hot-/Cold-spot Structure on Bond-order Symmetry 査読有り

Kawaguchi Kouki, Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 89 巻 ( 12 ) 2020年12月

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担当区分：最終著者,　責任著者掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.7566/JPSJ.89.124704

Web of Science
Hidden antiferronematic order in Fe-based superconductor BaFe2As2 and NaFeAs above T-S 査読有り

Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW RESEARCH 2 巻 ( 4 ) 2020年10月

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担当区分：最終著者,　責任著者掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevResearch.2.042005

Web of Science
Non-Fermi liquid transport in the vicinity of the nematic quantum critical point of superconducting FeSe1-xSx 査読有り

Huang W. K., Hosoi S., Culo M., Kasahara S., Sato Y., Matsuura K., Mizukami Y., Berben M., Hussey N. E., Kontani H., Shibauchi T., Matsuda Y.

PHYSICAL REVIEW RESEARCH 2 巻 ( 3 ) 2020年9月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevResearch.2.033367

Web of Science
Doping effects on electronic states in electron-doped FeSe: Impact of self-energy and vertex corrections 査読有り

Yamakawa Youichi, Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 102 巻 ( 8 ) 2020年8月

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担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.102.081108

Web of Science
Emergence of d +/- ip-wave superconducting state at the edge of d-wave superconductors mediated by ferromagnetic fluctuations driven by Andreev bound states 査読有り

Matsubara Shun, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 101 巻 ( 23 ) 2020年6月

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担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.101.235103

Web of Science
Emergence of strongly correlated electronic states driven by the Andreev bound state in d-wave superconductors

Matsubara Shun, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 101 巻 ( 7 ) 2020年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.101.075114

Web of Science
Multipole fluctuation theory for heavy fermion systems: Application to multipole orders in CeB6

Tazai Rina, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 100 巻 ( 24 ) 2019年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.100.241103

Web of Science
Origin of diverse nematic orders in Fe-based superconductors: 45 degrees rotated nematicity in AFe(2)As(2) (A=Cs, Rb)

Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 100 巻 ( 2 ) 2019年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.100.020507

Web of Science
Hexadecapole Fluctuation Mechanism for s-wave Heavy Fermion Superconductor CeCu2Si2: Interplay between Intra- and Inter-Orbital Cooper Pairs

Tazai Rina, Kontani Hiroshi

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 88 巻 ( 6 ) 2019年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.7566/JPSJ.88.063701

Web of Science
Pressure-induced quantum critical point in the heavily hydrogen-doped iron-based superconductor LaFeAsO

Takeuchi Masayoshi, Fujiwara Naoki, Kuwayama Takanori, Nakagawa Satoshi, Iimura Soshi, Matsuishi Satoru, Yamakawa Youichi, Kontani Hiroshi, Hosono Hideo

PHYSICAL REVIEW B 99 巻 ( 17 ) 2019年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.99.174517

Web of Science
Fully gapped s-wave superconductivity enhanced by magnetic criticality in heavy-fermion systems

Tazai Rina, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 98 巻 ( 20 ) 2018年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.98.205107

Web of Science
Self-energy driven resonancelike inelastic neutron spectrum in the s(++)-wave state in Fe-based superconductors

Takeuchi Lisa, Yamakawa Youichi, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 98 巻 ( 16 ) 2018年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.98.165143

Web of Science
Pairing mechanism for nodal s-wave superconductivity in BaFe2(As, P)(2): Analysis beyond Migdal-Eliashberg formalism

Nakaoka Hironori, Yamakawa Youichi, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 98 巻 ( 12 ) 2018年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.98.125107

Web of Science
Edge-induced Strongly Correlated Electronic States in Two-dimensional Hubbard Model: Enhancement of Magnetic Correlations and Self-energy Effects

Matsubara Shun, Yamakawa Youichi, Kontani Hiroshi

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 87 巻 ( 7 ) 2018年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.7566/JPSJ.87.073705

Web of Science
Multistage electronic nematic transitions in cuprate superconductors: A functional-renormalization-group analysis

Tsuchiizu Masahisa, Kawaguchi Kouki, Yamakawa Youichi, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 97 巻 ( 16 ) 2018年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.97.165131

Web of Science
Abrupt change of the superconducting gap structure at the nematic critical point in FeSe1-xSx

Sato Yuki, Kasahara Shigeru, Taniguchi Tomoya, Xing Xiangzhuo, Kasahara Yuichi, Tokiwa Yoshifumi, Yamakawa Youichi, Kontani Hiroshi, Shibauchi Takasada, Matsuda Yuji

PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 115 巻 ( 6 ) 頁： 1227-1231 2018年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1073/pnas.1717331115

Web of Science
Nematicity, magnetism, and superconductivity in FeSe under pressure: Unified explanation based on the self-consistent vertex correction theory

Yamakawa Youichi, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 96 巻 ( 14 ) 頁： 144509 2017年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.96.144509

Web of Science
In-plane anisotropy of transport coefficients in electronic nematic states: Universal origin of nematicity in Fe-based superconductors

Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 96 巻 ( 9 ) 頁： 094527 2017年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.96.094527

Web of Science
Superconductivity without a hole pocket in electron-doped FeSe: Analysis beyond the Migdal-Eliashberg formalism

Yamakawa Youichi, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 96 巻 ( 4 ) 頁： 043130 2017年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.96.045130

Web of Science
Plain s-Wave Superconductivity near Magnetic Criticality: Enhancement of Attractive Electron-Boson Coupling Vertex Corrections

Tazai Rina, Yamakawa Youichi, Tsuchiizu Masahisa, Kontani Hiroshi

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 86 巻 ( 7 ) 2017年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.7566/JPSJ.86.073703

Web of Science
Competing Unconventional Charge-Density-Wave States in Cuprate Superconductors: Spin-Fluctuation-Driven Mechanism

Kawaguchi Kouki, Yamakawa Youichi, Tsuchiizu Masahisa, Kontani Hiroshi

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 86 巻 ( 6 ) 2017年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.7566/JPSJ.86.063707

Web of Science
High-T-c Superconductivity in FeSe at High Pressure: Dominant Hole Carriers and Enhanced Spin Fluctuations

Sun J. P., Ye G. Z., Shahi P., Yan J. -Q., Matsuura K., Kontani H., Zhang G. M., Zhou Q., Sales B. C., Shibauchi T., Uwatoko Y., Singh D. J., Cheng J. -G.

PHYSICAL REVIEW LETTERS 118 巻 ( 14 ) 頁： 147004 2017年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.118.147004

Web of Science
Unusual nodal behaviors of the superconducting gap in the iron-based superconductor Ba(Fe0.65Ru0.35)(2)As-2: Effects of spin-orbit coupling

Liu L., Okazaki K., Yoshida T., Suzuki H., Horio M., Ambolode L. C. C. II, Xu J., Ideta S., Hashimoto M., Lu D. H., Shen Z. -X., Ota Y., Shin S., Nakajima M., Ishida S., Kihou K., Lee C. H., Iyo A., Eisaki H., Mikami T., Kakeshita T., Yamakawa Y., Kontani H., Uchida S., Fujimori A.

PHYSICAL REVIEW B 95 巻 ( 10 ) 2017年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.95.104504

Web of Science
Functional renormalization group study of orbital fluctuation mediated superconductivity: Impact of the electron-boson coupling vertex corrections

Tazai Rina, Yamakawa Youichi, Tsuchiizu Masahisa, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 94 巻 ( 11 ) 頁： 115155 2016年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.94.115155

Web of Science
Theoretical prediction of nematic orbital-ordered state in the Ti oxypnictide superconductor BaTi2(As,Sb)(2)O

Nakaoka Hironori, Yamakawa Youichi, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 93 巻 ( 24 ) 2016年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.93.245122

Web of Science
Nematicity and Magnetism in FeSe and Other Families of Fe-Based Superconductors

Yamakawa Youichi, Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW X 6 巻 ( 2 ) 頁： 021032 2016年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevX.6.021032

Web of Science
Sign-Reversing Orbital Polarization in the Nematic Phase of FeSe due to the C-2 Symmetry Breaking in the Self-Energy

Onari Seiichiro, Yamakawa Youichi, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW LETTERS 116 巻 ( 22 ) 頁： 227001 2016年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.116.227001

Web of Science
p-orbital density wave with d symmetry in high-T-c cuprate superconductors predicted by renormalization-group plus constrained RPA theory

Tsuchiizu Masahisa, Yamakawa Youichi, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 93 巻 ( 15 ) 2016年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.93.155148

Web of Science
Superconductivity pairing mechanism from cobalt impurity doping in FeSe: Spin (s(+/-)) or orbital (s(++)) fluctuation

Urata T., Tanabe Y., Huynh K. K., Yamakawa Y., Kontani H., Tanigaki K.

PHYSICAL REVIEW B 93 巻 ( 1 ) 2016年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.93.014507

Web of Science
Momentum-dependent sign inversion of orbital order in superconducting FeSe

Suzuki Y., Shimojima T., Sonobe T., Nakamura A., Sakano M., Tsuji H., Omachi J., Yoshioka K., Kuwata-Gonokami M., Watashige T., Kobayashi R., Kasahara S., Shibauchi T., Matsuda Y., Yamakawa Y., Kontani H., Ishizaka K.

PHYSICAL REVIEW B 92 巻 ( 20 ) 2015年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.92.205117

Web of Science
Revisiting orbital-fluctuation-mediated superconductivity in LiFeAs: Nontrivial spin-orbit interaction effects on the band structure and superconducting gap function

Saito Tetsuro, Yamakawa Youichi, Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 92 巻 ( 13 ) 2015年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.92.134522

Web of Science
$p$-orbital density wave with $d$ symmetry in high-$T_c$ cuprate superconductors predicted by the renormalization-group + constrained RPA theory 査読有り

Masahisa Tsuchiizu, Youichi Yamakawa, Hiroshi Kontani

Physical Review B 93 巻頁： 155148 2015年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.92.045124
Quasiparticle Interference in Fe-based Superconductors Based on a Five-Orbital Tight-Binding Model 査読有り

Youichi Yamakawa, Hiroshi Kontani

Physical Review B 92 巻頁： 045124 2015年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.92.045124
Spin-Fluctuation-Driven Nematic Charge-Density Wave in Cuprate Superconductors: Impact of Aslamazov-Larkin Vertex Corrections

Yamakawa Youichi, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW LETTERS 114 巻 ( 25 ) 頁： 257001 2015年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.114.257001

Web of Science
Spin-triplet superconductivity in Sr2RuO4 due to orbital and spin fluctuations: Analyses by two-dimensional renormalization group theory and self-consistent vertex-correction method

Tsuchiizu Masahisa, Yamakawa Youichi, Onari Seiichiro, Ohno Yusuke, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 91 巻 ( 15 ) 頁： 2015 2015年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.91.155103

Web of Science
Quantum critical behavior in heavily doped LaFeAsO1-xHx pnictide superconductors analyzed using nuclear magnetic resonance

Sakurai R., Fujiwara N., Kawaguchi N., Yamakawa Y., Kontani H., Iimura S., Matsuishi S., Hosono H.

PHYSICAL REVIEW B 91 巻 ( 6 ) 頁： 064509 2015年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.91.064509

Web of Science
Orbital plus Spin Multimode Fluctuation Theory in Iron-based Superconductors

Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

IRON-BASED SUPERCONDUCTIVITY 211 巻頁： 331-376 2015年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1007/978-3-319-11254-1_9

Web of Science
Anisotropy of the superconducting gap in the iron-based superconductor BaFe2(As1-xPx)(2)

Yoshida T., Ideta S., Shimojima T., Malaeb W., Shinada K., Suzuki H., Nishi I., Fujimori A., Ishizaka K., Shin S., Nakashima Y., Anzai H., Arita M., Ino A., Namatame H., Taniguchi M., Kumigashira H., Ono K., Kasahara S., Shibauchi T., Terashima T., Matsuda Y., Nakajima M., Uchida S., Tomioka Y., Ito T., Kihou K., Lee C. H., Iyo A., Eisaki H., Ikeda H., Arita R., Saito T., Onari S., Kontani H.

SCIENTIFIC REPORTS 4 巻 2014年12月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1038/srep07292

Web of Science
Linear Response Theory for Shear Modulus C-66 and Raman Quadrupole Susceptibility: Evidence for Nematic Orbital Fluctuations in Fe-based Superconductors

Kontani Hiroshi, Yamakawa Youichi

PHYSICAL REVIEW LETTERS 113 巻 ( 4 ) 頁： 047001 (5p) 2014年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.113.047001

Web of Science
Reproduction of experimental gap structure in LiFeAs based on orbital-spin fluctuation theory: s(++)-wave, s(+/-)-wave, and hole-s(+/-)-wave states

Saito Tetsuro, Onari Seiichiro, Yamakawa Youichi, Kontani Hiroshi, Borisenko Sergey V., Zabolotnyy Volodymyr B.

PHYSICAL REVIEW B 90 巻 ( 3 ) 2014年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.90.035104

Web of Science
High-T-c Superconductivity near the Anion Height Instability in Fe-Based Superconductors: Analysis of LaFeAsO1-xHx

Onari Seiichiro, Yamakawa Youichi, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW LETTERS 112 巻 ( 18 ) 頁： 187001 (5p) 2014年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.112.187001

Web of Science
NMR Study on a Pnictide Superconductor LaFeAsO1-x H (x) in a H-Overdoped Regime: Revival of Antiferromagnetic Fluctuations

Fujiwara N., Iimura S., Matsuishi S., Hosono H., Yamakawa Y., Kontani H.

JOURNAL OF SUPERCONDUCTIVITY AND NOVEL MAGNETISM 27 巻 ( 4 ) 頁： 933-936 2014年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1007/s10948-013-2413-z

Web of Science
Microstructural Analysis of Low-cycle Fatigue Damage Process of Sn-Ag-Cu Solder Joint

Kontani Hiroyuki, Kariya Yoshiharu, Fumikura Tomoya

PROCEEDINGS OF THE ASME INTERNATIONAL TECHNICAL CONFERENCE AND EXHIBITION ON PACKAGING AND INTEGRATION OF ELECTRONIC AND PHOTONIC MICROSYSTEMS, 2013, VOL 1 2014年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Web of Science
Infrared anomalous Hall effect in CaxSr1-xRuO3 films

Kim M. -H., Tanaka T., Ellis C. T., Mukherjee A., Acbas G., Ohkubo I., Christen H., Mandrus D., Kontani H., Cerne J.

PHYSICAL REVIEW B 88 巻 ( 15 ) 2013年10月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.88.155101

Web of Science
Orbital Nematic Instability in Two-Orbital Hubbard Model: Renormalization-Group + Constrained RPA Analysis 査読有り

Yusuke Ohno, Masahisa Tsuchiizu, Seiichiro Onari, Hiroshi Kontani

Physical Review Letters 111 巻頁： 057003 2013年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Motivated by the nematic electronic fluid phase in Sr_{3}Ru_{2}O_{7}, we develop a combined scheme of the renormalization-group method and the random-phase-approximation-type method, and analyze orbital susceptibilities of the (d_{xz},d_{yz})-orbital Hubbard model with high accuracy. It is confirmed that the present model exhibits a ferro-orbital instability near the magnetic or superconducting quantum criticality, due to the Aslamazov-Larkin-type vertex corrections. This mechanism of orbital nematic order presents a natural explanation for the nematic order in Sr_{3}Ru_{2}O_{7}, and is expected to be realized in various multiorbital systems, such as Fe-based superconductors.
Zigzag Chain Structure Transition and Orbital Fluctuations in Ni-Based Superconductors

Yamakawa Youichi, Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 82 巻 ( 9 ) 2013年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.7566/JPSJ.82.094704

Web of Science
Detection of Antiferromagnetic Ordering in Heavily Doped LaFeAsO1-xHx Pnictide Superconductors Using Nuclear-Magnetic-Resonance Techniques

Fujiwara N., Tsutsumi S., Iimura S., Matsuishi S., Hosono H., Yamakawa Y., Kontani H.

PHYSICAL REVIEW LETTERS 111 巻 ( 9 ) 頁： 097002 (4p) 2013年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.111.097002

Web of Science
Orbital Nematic Instability in the Two-Orbital Hubbard Model: Renormalization-Group plus Constrained RPA Analysis

Tsuchiizu Masahisa, Ohno Yusuke, Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW LETTERS 111 巻 ( 5 ) 頁： 057003 2013年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.111.057003

Web of Science
Phase diagram and superconducting states in LaFeAsO1-xHx based on the multiorbital extended Hubbard model

Yamakawa Y., Onari S., Kontani H., Fujiwara N., Iimura S., Hosono H.

PHYSICAL REVIEW B 88 巻 ( 4 ) 2013年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.88.041106

Web of Science
Nodal gap structure in Fe-based superconductors due to the competition between orbital and spin fluctuations

Saito Tetsuro, Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 88 巻 ( 4 ) 2013年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.88.045115

Web of Science
Effect of realistic finite-size impurities on T-c in Fe-based superconductors based on the five-orbital tight-binding model

Yamakawa Youichi, Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 87 巻 ( 19 ) 2013年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.87.195121

Web of Science
Spin-Fluctuation-Driven Orbital Nematic Order in Ru-Oxides: Self-Consistent Vertex Correction Analysis for Two-Orbital Model

Ohno Yusuke, Tsuchiizu Masahisa, Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 82 巻 ( 1 ) 2013年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.7566/JPSJ.82.013707

Web of Science
Extrinsic Spin Hall Effect Due to Transition-Metal Impurities

Tanaka Takuro, Kontani Hiroshi

PROGRESS OF THEORETICAL PHYSICS 128 巻 ( 5 ) 頁： 805-828 2012年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Web of Science
Self-consistent Vertex Correction Analysis for Iron-based Superconductors: Mechanism of Coulomb Interaction-Driven Orbital Fluctuations

Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW LETTERS 109 巻 ( 13 ) 2012年9月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.109.137001

Web of Science
Spin Hall effect in iron-based superconductors: A Dirac-point effect

Pandey Sudhakar, Kontani Hiroshi, Hirashima Dai S., Arita Ryotaro, Aoki Hideo

PHYSICAL REVIEW B 86 巻 ( 6 ) 2012年8月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.86.060507

Web of Science
Effect of inelastic scattering on the nuclear magnetic relaxation rate 1/T1T in iron-based superconductors

Yamakawa Youichi, Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

SUPERCONDUCTOR SCIENCE & TECHNOLOGY 25 巻 ( 8 ) 2012年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1088/0953-2048/25/8/084006

Web of Science
Superconductivity suppression of Ba(0.5)K(0.5)Fe2-2xM2xAs(2) single crystals by substitution of transition metal (M = Mn, Ru, Co, Ni, Cu, and Zn)

Li J., Guo Y. F., Zhang S. B., Yuan J., Tsujimoto Y., Wang X., Sathish C. I., Sun Y., Yu S., Yi W., Yamaura K., Takayama-Muromachiu E., Shirako Y., Akaogi M., Kontani H.

PHYSICAL REVIEW B 85 巻 ( 21 ) 2012年6月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.85.214509

Web of Science
Impurity-induced electronic nematic state and C-2-symmetric nanostructures in iron pnictide superconductors

Inoue Yoshio, Yamakawa Youichi, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 85 巻 ( 22 ) 2012年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.85.224506

Web of Science
Self-consistent Vertex Correction Analysis for Iron-based Superconductors: Mechanism of Coulomb Interaction-Driven Orbital Fluctuations 査読有り

S. Onari and H. Kontani

Phys. Rev. Lett. 109 巻頁： 137001 2012年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

We study the mechanism of orbital/spin fluctuations due to multiorbital Coulomb interaction in iron-based superconductors, going beyond the random-phase-approximation. For this purpose, we develop a self-consistent vertex correction (SC-VC) method, and find that multiple orbital fluctuations in addition to spin fluctuations are mutually emphasized by the "multimode interference effect" described by the VC. Then, both the antiferro-orbital and ferro-orbital (=nematic) fluctuations simultaneously develop for $J/U \sim 0.1$, both of which contribute to the s-wave superconductivity. Especially, the ferro-orbital fluctuations give the orthorhombic structure transition as well as the softening of shear modulus $C_{66}$.
Non-Fermi-liquid transport phenomena and superconductivity driven by orbital fluctuations in iron pnictides: Analysis by fluctuation-exchange approximation

Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 85 巻 ( 13 ) 2012年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.85.134507

Web of Science
Orbital fluctuation theory in iron-based superconductors: s++-wave superconductivity, structure transition, and impurity-induced nematic order 招待有り査読有り

H. Kontani, I. Yoshio. T. Saito, Y. Yamakawa and S. Onari

Solid State Communications 152 巻頁： 718-727 2012年4月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

The main features in iron-based superconductors would be (i) the orthorhombic transition accompanied by remarkable softening of shear modulus, (ii) high-Tc superconductivity close to the orthorhombic phase, and (iii) nematic transition in the tetragonal phase. In this paper, we present a unified explanation for them, based on the orbital fluctuation theory, considering both the e-ph and the Coulomb interaction. It is found that a small e-ph coupling constant ($\lambda ~ 0.2$) is enough to produce large orbital (=charge quadrupole $O_{xz/yz}$) fluctuations, which causes the s-wave superconductivity without sign reversal ($s_{++}$-wave state). The derived orbital fluctuations also cause the instability toward the structure transition due to the bound state formation of two orbitons with opposite momenta, which is called the "two-orbiton process". Moreover, impurity-induced non-local orbital order with $C_2$-symmetry is obtained when the orbital fluctuations are strong. This "impurity-induced nematic state" explains the in-plane anisotropy of resistivity in detwinned samples. We stress that (i)-(iii) are reproducible only when orbital fluctuations with respect to $O_{xz}$ and $O_{yz}$ charge quadrupoles are the most divergent. This fact ensures the reliability of the present model Hamiltonian and calculation.
Orbital fluctuation theory in iron-based superconductors: s(++)-wave superconductivity, structure transition, and impurity-induced nematic order

Kontani Hiroshi, Inoue Yoshio, Saito Tetsuro, Yamakawa Youichi, Onari Seiichiro

SOLID STATE COMMUNICATIONS 152 巻 ( 8 ) 頁： 718-727 2012年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.ssc.2012.01.012

Web of Science
Study of non-Fermi-liquid-like state and pairing symmetry in iron pnictides based on the multiorbital Hubbard-Holstein model

Onari S., Kontani H.

PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS 471 巻 ( 21-22 ) 頁： 670-674 2011年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.physc.2011.05.023

Web of Science
Extremely strong-coupling superconductivity in artificial two-dimensional Kondo lattices

Mizukami Y., Shishido H., Shibauchi T., Shimozawa M., Yasumoto S., Watanabe D., Yamashita M., Ikeda H., Terashima T., Kontani H., Matsuda Y.

NATURE PHYSICS 7 巻 ( 11 ) 頁： 849 - 853 2011年11月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1038/NPHYS2112

Web of Science
Neutron inelastic scattering peak by dissipationless mechanism in the s(++)-wave state in iron-based superconductors

Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 84 巻 ( 14 ) 2011年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.84.144518

Web of Science
Linear decrease of critical temperature with increasing Zn substitution in the iron-based superconductor BaFe1.89-2xZn2xCo0.11As2

Li Jun, Guo Yanfeng, Zhang Shoubao, Yu Shan, Tsujimoto Yoshihiro, Kontani Hiroshi, Yamaura Kazunari, Takayama-Muromachi Eiji

PHYSICAL REVIEW B 84 巻 ( 2 ) 2011年7月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.84.020513

Web of Science
Origin of orthorhombic transition, magnetic transition, and shear-modulus softening in iron pnictide superconductors: Analysis based on the orbital fluctuations theory

Kontani Hiroshi, Saito Tetsuro, Onari Seiichiro

PHYSICAL REVIEW B 84 巻 ( 2 ) 2011年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.84.024528

Web of Science
Comment on "Violation of Anderson's Theorem for the Sign-Reversing s-Wave State of Iron-Pnictide Superconductors" Reply

Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW LETTERS 106 巻 ( 25 ) 2011年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.106.259702

Web of Science
Indication of intrinsic spin Hall effect in 4d and 5d transition metals

Morota M., Niimi Y., Ohnishi K., Wei D. H., Tanaka T., Kontani H., Kimura T., Otani Y.

PHYSICAL REVIEW B 83 巻 ( 17 ) 2011年5月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.83.174405

Web of Science
Comment on "Orbital Order, Structural Transition and Superconductivity in Iron Pnictides" [J. Phys. Soc. Jpn. 79 (2010) 123707]

Kontani Hiroshi, Onari Seiichiro

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 80 巻 ( 5 ) 2011年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.80.056001

Web of Science
Emergence of fully gapped s(++)-wave and nodal d-wave states mediated by orbital and spin fluctuations in a ten-orbital model of KFe2Se2

Saito Tetsuro, Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 83 巻 ( 14 ) 2011年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.83.140512

Web of Science
Extremely strong-coupling superconductivity in artificial two-dimensional Kondo lattices 査読有り

Y. Mizukami, H. Shishido, T. Shibauchi, M. Shimozawa, S. Yasumoto, D. Watanabe, M.Yamashita, H. Ikeda, T. Terashima, H. Kontani, and Y. Matsuda

Nature Physics 7 巻頁： 849 2011年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Neutron inelastic scattering peak by dissipationless mechanism in the s++-wave state in iron-based superconductors 査読有り

S. Onari and H. Kontani

Phys. Rev. B 84 巻頁： 144518 2011年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Linear decrease of critical temperature with increasing Zn substitution in the iron-based superconductor 査読有り

Jun Li, Y. Guo, S. Zhang, S. Yu, Y. Tsujimoto, H. Kontani, K. Yamaura, and E. Takayama-Muromachi

Phys. Rev. B 84 巻頁： 020513 2011年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Origin of Orthorhombic Transition, Magnetic Transition, and Shear Modulus Softening in Iron Pnictide Superconductors: Analysis based on the Orbital Fluctuation Theory 査読有り

H. Kontani, T. Saito, and S. Onari

Phys. Rev. B 84 巻頁： 024528 2011年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Indication of intrinsic spin Hall effect in 4d and 5d transition metals 査読有り

M. Morota, Y. Niimi, K. Ohnishi, T. Tanaka, H. Kontani, T. Kimura, Y. Otani

Phys. Rev. B 83 巻頁： 174405 2011年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Emergence of Fully-Gapped s++-wave and Nodal d-wave States Mediated by Orbital- and Spin-Fluctuations in Ten-Orbital Model for KFe2Se2 査読有り

T. Saito, S. Onari, and H. Kontani

Phys. Rev. B 83 巻頁： 140512 2011年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Nonmagnetic impurity effects and neutron scattering spectrum in iron pnictides

Onari S., Kontani H.

PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS 470 巻 ( 20 ) 頁： 1007-1009 2010年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.physc.2010.05.021

Web of Science
Orbital fluctuation theory in iron pnictides: Effects of As-Fe-As bond angle, isotope substitution, and Z(2)-orbital pocket on superconductivity

Saito Tetsuro, Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 82 巻 ( 14 ) 2010年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.82.144510

Web of Science
Orbital fluctuation theory in iron pnictides: Effects of As-Fe-As bond angle, isotope substitution, and Z2-orbital pocket on superconductivity 査読有り

Tetsuro Saito, Seiichiro Onari, Hiroshi Kontani

Physical Review B 82 巻 ( 14 ) 頁： 144510 2010年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

We study the pairing mechanism in iron pnictide superconductors based on the five-orbital Hubbard-Holstein model. Due to Fe-ion oscillations, the s-wave superconducting (SC) state without sign reversal (s++-wave state) is induced by orbital fluctuations by using realistic model parameters. The virtue of the present theory is that the famous empirical relation between Tc and the As-Fe-As bond angle is automatically explained since the electron-phonon coupling that creates the orbital fluctuations is the strongest when the As4 tetrahedron is regular. The negative iron isotope effect is also reproduced. In addition, the magnitude of the SC gap on hole pockets is predicted to be rather insensitive to the corresponding d orbital (xz/yz or z2 orbital), which is consistent with the recent bulk-sensitive angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES) measurement for (Ba,K)Fe2As2 and BaFe2(As,P)2. These obtained results indicate that the orbital fluctuation mediated s++-wave state is a plausible candidate for iron pnictides.
Terahertz Hall measurements on optimally doped single-crystal Bi2Sr2CaCu2O8+x

Jenkins G. S., Schmadel D. C., Sushkov A. B., Gu G. D., Kontani H., Drew H. D.

PHYSICAL REVIEW B 82 巻 ( 9 ) 2010年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.82.094518

Web of Science
Anomalous Hall effect due to noncollinearity in pyrochlore compounds: Role of orbital Aharonov-Bohm effect

Tomizawa Takeshi, Kontani Hirhoshi

PHYSICAL REVIEW B 82 巻 ( 10 ) 2010年9月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.82.104412

Web of Science
Anomalous Hall effect due to noncollinearity in pyrochlore compounds: Role of orbital Aharonov-Bohm effect 査読有り

Takeshi Tomizawa, Hirhoshi Kontani

physical Review B 82 巻 ( 10 ) 頁： 104412 2010年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

To elucidate the origin of spin structure-driven anomalous Hall effect (AHE) in pyrochlore compounds, we construct the t2g-orbital kagome lattice model and analyze the anomalous Hall conductivity (AHC). We reveal that a conduction electron acquires a Berry phase due to the complex d-orbital wave function in the presence of spin-orbit interaction. This orbital Aharonov-Bohm (AB) effect produces the AHC that is drastically changed in the presence of noncollinear spin structure. In both ferromagnetic compound Nd2Mo2O7 and paramagnetic compound Pr2Ir2O7, the AHC given by the orbital AB effect totally dominates the spin-chirality mechanism and succeeds in explaining the experimental relation between the spin structure and the AHC.
Intrinsic spin and orbital Hall effects in heavy-fermion systems

Tanaka T., Kontani H.

PHYSICAL REVIEW B 81 巻 ( 22 ) 2010年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.81.224401

Web of Science
Tight-binding study of anomalous Hall effect in ferromagnetic 3d transition metals

Naito T., Hirashima D. S., Kontani H.

PHYSICAL REVIEW B 81 巻 ( 19 ) 2010年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.81.195111

Web of Science
Orbital-Fluctuation-Mediated Superconductivity in Iron Pnictides: Analysis of the Five-Orbital Hubbard-Holstein Model

Kontani Hiroshi, Onari Seiichiro

PHYSICAL REVIEW LETTERS 104 巻 ( 15 ) 2010年4月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.104.157001

Web of Science
Orbital-Fluctuation-Mediated Superconductivity in Iron Pnictides: Analysis of the Five-Orbital Hubbard-Holstein Model 査読有り

Hiroshi Kontani, Seiichiro Onari

Physical Review Letters 104 巻 ( 15 ) 頁： 157001 2010年4月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

In iron pnictides, we find that the moderate electron-phonon interaction due to the Fe-ion oscillation can induce the critical d-orbital fluctuations, without being prohibited by the Coulomb interaction. These fluctuations give rise to the strong pairing interaction for the s-wave superconducting (SC) state without sign reversal (s++-wave state), which is consistent with experimentally observed robustness of superconductivity against impurities. When the magnetic fluctuations due to Coulomb interaction are also strong, the SC state shows a smooth crossover from the s-wave state with sign reversal (s±-wave state) to the s++-wave state as impurity concentration increases.
Tuning the Dimensionality of the Heavy Fermion Compound CeIn3

Shishido H., Shibauchi T., Yasu K., Kato T., Kontani H., Terashima T., Matsuda Y.

SCIENCE 327 巻 ( 5968 ) 頁： 980-983 2010年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1126/science.1183376

Web of Science
Structure of Neutron-Scattering Peak in both s++ wave and s+- wave states of an Iron pnictide Superconductor 査読有り

Seiichiro Onari, Hiroshi Kontani, Masatoshi Sato

physical Review B 81 巻 ( 6 ) 頁： 060504(R) 2010年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

We study the neutron-scattering spectrum in iron pnictides based on the random-phase approximation in the five-orbital model for fully gapped s-wave states with sign reversal (s±) and without sign reversal (s++). In the s++-wave state, we find that a prominent hump structure appears just above the spectral gap by taking account of the quasiparticle damping γ due to strong electron-electron correlation: as the superconductivity develops, the reduction in γ gives rise to the large overshoot in the spectrum above the gap. The obtained hump structure looks similar to the resonance peak in the s±-wave state, although the height and weight of the peak in the latter state is much larger. In the present study, experimentally observed broad spectral peak in iron pnictides is naturally reproduced by assuming the s++-wave state.
Structure of neutron-scattering peaks in both s(++)-wave and s(+/-)-wave states of an iron pnictide superconductor

Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi, Sato Masatoshi

PHYSICAL REVIEW B 81 巻 ( 6 ) 2010年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.81.060504

Web of Science
Origin of the anomalous Hall effect in the overdoped n-type superconductor Pr(2-x)Ce(x)Cuo(4): Current-vertex corrections due to antiferromagnetic fluctuations

Jenkins G. S., Schmadel D. C., Bach P. L., Greene R. L., Bechamp-Laganiere X., Roberge G., Fournier P., Kontani Hiroshi, Drew H. D.

PHYSICAL REVIEW B 81 巻 ( 2 ) 2010年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.81.024508

Web of Science
Violation of Anderson's Theorem for the Sign-Reversing s-Wave State of Iron-Pnictide Superconductors

Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW LETTERS 103 巻 ( 17 ) 2009年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.103.177001

Web of Science
*Violation of Anderson's Theorem for the Sign-Reversing s-Wave State of Iron-Pnictide Superconductors 招待有り査読有り

Seiichiro Onari and Hiroshi Kontani

Physical Review Letters 103 巻頁： 177001 2009年10月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Based on the five-orbital model, we study the effect of local impurity in iron pnictides, and find that the interband impurity scattering is promoted by the d-orbital degree of freedom. This fact means that the fully gapped sign-reversing s-wave state, which is predicted by spin fluctuation theories, is very fragile against impurities. In the BCS theory, only 1% impurities with intermediate strength induce huge pair breaking, resulting in the large in-gap state and prominent reduction in Tc, contrary to the prediction based on simple orbital-less models. The present study provides a stringent constraint on the pairing symmetry and the electronic states in iron pnictides.
Anomalous Hall effect in the t2g orbital kagome lattice due to noncollinearity: Significance of the orbital Aharonov-Bohm effect 査読有り

Takeshi Tomizawa and Hiroshi Kontani

Physical Review B 80 巻頁： 100401 2009年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

A mechanism of spin structure-driven anomalous Hall effect (AHE) in tilted ferromagnetic metals is proposed by taking account of the d-orbital degree of freedom. We find that a conduction electron acquires a Berry phase due to the complex d-orbital wave function, in the presence of noncollinear spin structure and the spin-orbit interaction. The AHE driven by this orbital-derived Berry phase is much larger than the AHE induced by spin chirality, and it naturally explains the salient features of spin structure-driven AHE in pyrochlore Nd2Mo2O7. Since the proposed AHE can occur even for coplanar spin orders (Mz=0), it is expected to emerge in other interesting geometrically frustrated systems.
Anomalous Hall effect in the t2g orbital kagome lattice due to noncollinearity: Significance of the orbital Aharonov-Bohm effect

Tomizawa Takeshi, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 80 巻 ( 10 ) 2009年9月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.80.100401

Web of Science
Anomalous and spin Hall effects in magnetic granular films

Inoue Jun-ichiro, Tanaka Takuro, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 80 巻 ( 2 ) 2009年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.80.020405

Web of Science
Impurity-induced in-gap state and T-c in sign-reversing s-wave superconductors: analysis of iron oxypnictide superconductors

Senga Yuko, Kontani Hiroshi

NEW JOURNAL OF PHYSICS 11 巻 2009年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1088/1367-2630/11/3/035005

Web of Science
Unconventional Pairing Originating from the Disconnected Fermi Surfaces of Superconducting LaFeAsO1-xFx (vol 101, 087004, 2008)

Kuroki Kazuhiko, Onari Seiichiro, Arita Ryotaro, Usui Hidetomo, Tanaka Yukio, Kontani Hiroshi, Aoki Hideo

PHYSICAL REVIEW LETTERS 102 巻 ( 10 ) 2009年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.102.109902

Web of Science
Unconventional pairing originating from disconnected Fermi surfaces in the iron-based superconductor

Kuroki Kazuhiko, Onari Seiichiro, Arita Ryotaro, Usui Hidetomo, Tanaka Yukio, Kontani Hiroshi, Aoki Hideo

NEW JOURNAL OF PHYSICS 11 巻 2009年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1088/1367-2630/11/2/025017

Web of Science
Intrinsic Spin Hall Effect in the s-Wave Superconducting State: Analysis of the Rashba Model

Kontani H., Goryo J., Hirashima D. S.

PHYSICAL REVIEW LETTERS 102 巻 ( 8 ) 2009年2月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.102.086602

Web of Science
Intrinsic Spin Hall Effect in the s-Wave Superconducting State: Analysis of the Rashba Model 査読有り

H. Kontani, J. Goryo, and D. S. Hirashima

Physical Review Letters 102 巻頁： 086602 2009年2月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

A general expression for spin Hall conductivity (SHC) in the s-wave superconducting state at finite temperatures is derived. Based on the expression, we study SHC in a two-dimensional electron gas model in the presence of Rashba spin-orbit interaction (SOI). SHC is zero in the normal state, whereas it takes a large negative value as soon as the superconductivity occurs, due to the change in the quasiparticle contributions. Since this remarkable behavior is independent of the strength of the SOI, it will be widely observed in thin films of superconductors with surface-induced Rashba SOI, or in various noncentrosymmetric superconductors.
Giant extrinsic spin Hall effect due to rare-earth impurities

Tanaka T., Kontani H.

NEW JOURNAL OF PHYSICS 11 巻 2009年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1088/1367-2630/11/1/013023

Web of Science
Giant Orbital Hall Effect in Transition Metals: Origin of Large Spin and Anomalous Hall Effects

Kontani H., Tanaka T., Hirashima D. S., Yamada K., Inoue J.

PHYSICAL REVIEW LETTERS 102 巻 ( 1 ) 2009年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.102.016601

Web of Science
*Giant Orbital Hall Effect in Transition Metals: Origin of Large Spin and Anomalous Hall Effects 招待有り査読有り

102 巻頁： 016601 2009年1月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Minimal model for study on Superconductivity in LaFeAsO1-xFx based on ab-initio downfolding

Arita Ryotaro, Onari Seiichiro, Usui Hidetomo, Kuroki Kazuhiko, Tanaka Yukio, Kontani Hiroshi, Aoki Hideo

25TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON LOW TEMPERATURE PHYSICS (LT25), PART 5 150 巻 2009年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1088/1742-6596/150/5/052010

Web of Science
Non-Fermi liquid behavior in the magnetotransport of quasi two-dimensional heavy Fermion compounds CeMIn5

Nakajima Y., Shibauchi T., Shishido H., Nakai H., Behnia K., Izawa K., Hedo M., Uwatoko Y., Matsumoto T., Settai R., Onuki Y., Kontani H., Matsuda Y.

JOURNAL OF PHYSICS AND CHEMISTRY OF SOLIDS 69 巻 ( 12 ) 頁： 3261 - 3264 2008年12月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.jpcs.2008.06.064

Web of Science
Spin Hall effect in Sr2RuO4 and transition metals (Nb,Ta)

Tanaka T., Kontani H., Naito M., Hirashima D. S., Yamada K., Inoue J.

JOURNAL OF PHYSICS AND CHEMISTRY OF SOLIDS 69 巻 ( 12 ) 頁： 3250-3252 2008年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.jpcs.2008.06.096

Web of Science
Impurity Effects in Sign-Reversing Fully Gapped Superconductors: Analysis of FeAs Superconductors

Senga Yuko, Kontani Hiroshi

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 77 巻 ( 11 ) 2008年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.77.113710

Web of Science
Unconventional superconductivity originating from disconnected Fermi surfaces in the iron-based oxypnictide

Kuroki Kazuhiko, Onari Seiichiro, Arita Ryotaro, Usui Hidetomo, Tanaka Yukio, Kontani Hiroshi, Aoki Hideo

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 77 巻頁： 96-98 2008年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Web of Science
Intrinsic spin Hall effect in graphene: Numerical calculations in a multiorbital model

Onari Seiichiro, Ishikawa Yasuhito, Kontani Hiroshi, Inoue Jun-ichiro

PHYSICAL REVIEW B 78 巻 ( 12 ) 2008年9月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.78.121403

Web of Science
Unconventional pairing originating from the disconnected Fermi surfaces of superconducting LaFeAsO1-xFx

Kuroki Kazuhiko, Onari Seiichiro, Arita Ryotaro, Usui Hidetomo, Tanaka Yukio, Kontani Hiroshi, Aoki Hideo

PHYSICAL REVIEW LETTERS 101 巻 ( 8 ) 2008年8月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.101.087004

Web of Science
Magnetotransport properties governed by antiferromagnetic fluctuations in the heavy-fermion superconductor CeIrIn5

Nakajima Y., Shishido H., Nakai H., Shibauchi T., Hedo M., Uwatoko Y., Matsumoto T., Settai R., Onuki Y., Kontani H., Matsuda Y.

PHYSICAL REVIEW B 77 巻 ( 21 ) 2008年6月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.77.214504

Web of Science
s-wave superconductivity due to Suhl-Kondo mechanism in Na(x)CoO(2)center dot yH(2)O: Effect of Coulomb interaction and trigonal distortion

Yada Keiji, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 77 巻 ( 18 ) 2008年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.77.184521

Web of Science
Theory of ac anomalous Hall conductivity in d-electron systems

Tanaka T., Kontani H.

PHYSICAL REVIEW B 77 巻 ( 19 ) 2008年5月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.77.195129

Web of Science
Intrinsic spin Hall effect and orbital Hall effect in 4d and 5d transition metals

Tanaka T., Kontani H., Naito M., Naito T., Hirashima D. S., Yamada K., Inoue J.

PHYSICAL REVIEW B 77 巻 ( 16 ) 2008年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.77.165117

Web of Science
Giant intrinsic spin and orbital hall effects in Sr2MO4 (M=Ru, Rh, Mo)

Kontani H., Tanaka T., Hirashima D. S., Yamada K., Inoue J.

PHYSICAL REVIEW LETTERS 100 巻 ( 9 ) 2008年3月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.100.096601

Web of Science
Spin-Dependent Mass Enhancement under Magnetic Field in the Periodic Anderson Model 査読有り

S. Onari, H. Kontani and Y. Tanaka,

Journal of the Physical Society of Japan 77 巻頁： 023703 2008年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Anomalous transport phenomena in Fermi liquids with strong magnetic fluctuations

Kontani Hiroshi

REPORTS ON PROGRESS IN PHYSICS 71 巻 ( 2 ) 2008年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1088/0034-4885/71/2/026501

Web of Science
Spin-dependent mass enhancement under a magnetic field in the periodic Anderson model

Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi, Tanaka Yukio

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 77 巻 ( 2 ) 2008年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.77.023703

Web of Science
Intrinsic spin and orbital Hall effects in d- and f-electron systems

Kontani H., Tanaka T., Naito M., Hirashima D. S., Yamada K., Inoue J.

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 77 巻頁： 275-277 2008年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJS.77SA.275

Web of Science
Giant Intrinsic Spin and Orbital Hall Effects in Sr2MO4 (M=Ru,Rh,Mo) 査読有り

H. Kontani, T. Tanaka, D.S. Hirashima, K. Yamada, J. Inoue

Physical Review Letters 100 巻頁： 096601 2008年

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担当区分：筆頭著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
*Intrinsic spin Hall effect and orbital Hall effect in 4d and 5d transition metals 査読有り

T. Tanaka, H. Kontani, M. Naito, T. Naito, D. S. Hirashima, K. Yamada, and J. Inoue

Physical Review B 77 巻頁： 165117 2008年

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記述言語：英語

We study the intrinsic spin Hall conductivity (SHC) in various 5d transition metals (Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, and Au) and 4d transition metals (Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, and Ag) based on the Naval Research Laboratory tight-binding model, which enables us to perform quantitatively reliable analysis. In each metal, the obtained intrinsic SHC is independent of resistivity in the low resistive regime (ρ<50 μΩ cm) whereas it decreases in proportion to ρ−2 in the high resistive regime. In the low resistive regime, the SHC takes a large positive value in Pt and Pd, both of which have approximately nine d electrons per ion (nd=9). On the other hand, the SHC takes a large negative value in Ta, Nb, W, and Mo, where nd<5. In transition metals, a conduction electron acquires the trajectory-dependent phase factor that originates from the atomic wave function. This phase factor, which is reminiscent of the Aharonov–Bohm phase, is the origin of the SHC in paramagnetic metals and that of the anomalous Hall conductivity in ferromagnetic metals. Furthermore, each transition metal shows huge and positive d-orbital Hall conductivity (OHC), independent of the strength of the spin-orbit interaction. Since the OHC is much larger than the SHC, it will be possible to realize an orbitronics device made of transition metals.
Intrinsic spin Hall effect in graphene: Numerical calculations in a multiorbital model 査読有り

S. Onari, Y. Ishikawa, H. Kontani, and J. Inoue

Physical Review B 78 巻頁： 121403R 2008年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Unconventional pairing originating from the disconnected Fermi surfaces of superconducting LaFeAsO1-xFx 査読有り

K. Kuroki, S. Onari, R. Arita, H. Usui, Y. Tanaka, H. Kontani and H. Aoki

Physical Review Letters 101 巻頁： 087004 2008年

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記述言語：英語
Magnetotransport properties governed by antiferromagnetic fluctuations in the heavy-fermion superconductor CeIrIn5 査読有り

Y. Nakajima, H. Shishido, H. Nakai, T. Shibauchi, M. Hedo, Y. Uwatoko, T. Matsumoto, R. Settai, Y. Onuki, H. Kontani, and Y. Matsuda

Physical Review B 77 巻頁： 0214504 2008年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Theory of ac anomalous Hall conductivity in d -electron systems 査読有り

T. Tanaka and H. Kontani

Physical Review B 77 巻頁： 195129 2008年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
s-wave superconductivity due to Suhl-Kondo mechanism in NaxCoO2⋅yH2O: Effect of Coulomb interaction and trigonal distortion 査読有り

K. Yada and H. Kontani

Physical Review B 77 巻頁： 184521 2008年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
*Anomalous Transport Phenomena in Fermi Liquids with Strong Magnetic Fluctuations 招待有り査読有り

Hiroshi Kontani

Reports on Progress in Physics 71 巻頁： 026501 2008年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

In many strongly correlated electron systems, remarkable violation of the relaxation time approximation (RTA) is observed. The most famous example would be high-Tc superconductors (HTSCs), and similar anomalous transport phenomena have been observed in metals near their antiferromagnetic (AF) quantum critical point (QCP). Here, we develop a transport theory involving resistivity and Hall coefficient on the basis of the microscopic Fermi liquid theory, by considering the current vertex correction (CVC). In nearly AF Fermi liquids, the CVC accounts for the significant enhancements in the Hall coefficient, magnetoresistance, thermoelectric power, and Nernst coefficient in nearly AF metals. According to the numerical study, aspects of anomalous transport phenomena in HTSC are explained in a unified way by considering the CVC, without introducing any fitting parameters; this strongly supports the idea that HTSCs are Fermi liquids with strong AF fluctuations. In addition, the striking \omega-dependence of the AC Hall coefficient and the remarkable effects of impurities on the transport coefficients in HTSCs appear to fit naturally into the present theory. The present theory also explains very similar anomalous transport phenomena occurring in CeCoIn5 and CeRhIn5, which is a heavy-fermion system near the AF QCP, and in the organic superconductor \kappa-(BEDT-TTF).
Study of intrinsic spin and orbital Hall effects in Pt based on a (6s, 6p, 5d) tight-binding model 査読有り

H. Kontani, M. Naito, D.S. Hirashima, K. Yamada and J. Inoue

Journal of the Physical Society of Japan 76 巻頁： 103702 2007年10月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Study of intrinsic spin and orbital hall effects in pt based on a (6s, 6p, 5d) tight-binding model

Kontani Hiroshi, Naito Masayuki, Hirashima Dai S., Yamada Kosaku, Inoce Jun-Ichiro

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 76 巻 ( 10 ) 2007年10月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.76.103702

Web of Science
Striking similarities between HTSC and quasi-2D HFCeRIn5

Izawa Koichi, Nakajima Y., Kasahara Y., Bel R., Behnia K., Shishido H., Settai R., Onuki Y., Kontani H., Matsuda Y.

PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS 460 巻頁： 145 - 148 2007年9月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.physc.2007.04.004

Web of Science
Unusual Hall effect in quasi two-dimensional strongly correlated metal CeCoIn5

Nakajima Y., Shishido H., Izawa K., Matsuda Y., Kontani H., Hedo H., Uwatoko Y., Matsumoto T., Settai R., Onuki Y.

PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS 460 巻頁： 680 - 681 2007年9月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.physc.2007.03.082

Web of Science
Robustness of s-wave superconductivity against Coulomb interactions in NaxCoO2

Yada Keiji, Kontani Hiroshi

PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS 460 巻頁： 483-484 2007年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.physc.2007.03.045

Web of Science
Theory of thermal conductivity in high-T-c superconductors below T-c: Comparison between hole- and electron-doped systems

Hara Hideyuki, Kontani Hiroshi

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 76 巻 ( 7 ) 2007年7月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.76.073705

Web of Science
Theory of Thermal Conductivity in High-Tc Superconductors below Tc: Comparison between Hole- and Electron-Doped Systems 査読有り

Hideyuki Hara, Hiroshi Kontan

Journal of the Physical Society of Japan 76 巻 ( 18 ) 頁： 184416 2007年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

In hole-doped high-Tc superconductors, thermal conductivity κ increases drastically just below Tc, which has been considered as a hallmark of a nodal gap. In contrast, such a coherence peak in κ is not visible in electron-doped compounds, which may indicate a full-gap state such as a d+is-wave state. To settle this problem, we study κ in the Hubbard model using the fluctuation-exchange (FLEX) approximation, which predicts that the nodal d-wave state is realized in both hole- and electron-doped compounds. The contrasting behavior of κ in both compounds originates from the differences in the hot/cold spot structure. In general, a prominent coherence peak in κ appears in line-node superconductors only when the cold spot exists on the nodal line.
Theory of Infrared Hall Conductivity Based on the Fermi Liquid Theory: Analysis of High-Tc Superconductors 査読有り

76 巻頁： 074707 2007年7月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Theory of Thermal Conductivity in High-Tc Superconductors below Tc: Comparison between Hole- and Electron-Doped Systems 査読有り

Hideyuki Hara, and Hiroshi Kontani

Journal of the Physical Society of Japan 76 巻頁： 073705 2007年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Theory of Infrared Hall Conductivity Based on the Fermi Liquid Theory: Analysis of High-Tc Superconductors 査読有り

H. Kontani

Journal of the Physical Society of Japan 76 巻 ( 07 ) 頁： 074707 2007年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

We study optical Hall conductivity for high-Tc superconductors on the basis of microscopic Fermi liquid theory. Current vertex corrections (CVCs) are correctly taken into account to satisfy the conservation laws, and are performed for the first time for optical conductivities based on the fluctuation-exchange (FLEX) approximation. We find that (I) the CVC emphasizes the ω-dependence of σxy(ω) significantly when the antiferromagnetic (AF) fluctuations are strong. For this reason, the relation σxy(ω)∼{σxx(ω)}2, which is satisfied in the extended Drude model given by the relaxation time approximation (RTA), is completely violated for a wide range of frequencies. Consequently, (II) the optical Hall coefficient RH(ω) strongly depends on ω below infrared frequencies, which is consistent with experimental observations. Interestingly, although σxx(ω) does not follow a simple Drude form due to the ω-dependence of the relaxation time τ, θH(ω) and σxy(ω) follow approximate simple Drude forms since the ω-dependences of τ and CVC almost cancel each other out. In conclusion, anomalous optical transport phenomena in high-Tc superconductors, which had been frequently assumed to be as evidence of the breakdown of the Fermi liquid state, can be well explained in terms of the nearly AF Fermi liquid once the CVC is taken into account.
Theory of infrared hall conductivity based on the fermi liquid theory: Analysis of high-T-c superconductors

Kontani Hiroshi

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 76 巻 ( 7 ) 2007年7月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.76.074707

Web of Science
Intrinsic anomalous Hall effect in ferromagnetic metals studied by the multi-d-orbital tight-binding model

Kontani Hiroshi, Tanaka Takuro, Yamada Kosaku

PHYSICAL REVIEW B 75 巻 ( 18 ) 2007年5月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.75.184416

Web of Science
Infrared Hall conductivity in optimally doped Bi2Sr2CaCu2O8+δ : Drude behavior examined by experiment and fluctuation-exchange-model calculations 査読有り

D.C. Schmadel, G. S. Jenkins, J.J. Tu, G.D. Gu, H. Kontani, and H. D. Drew

Physical Review B 75 巻 ( 14 ) 頁： 140506R (4p) 2007年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

The temperature dependence of the Hall conductivity is reported at mid- and far-IR frequencies for cleaved single crystals. A nearly simple Drude behavior is observed with a scattering rate that is linear in temperature and nearly frequency independent. The Hall data are in good agreement with calculations based on the fluctuation-exchange interaction when current vertex corrections are included. The σxy quasiparticle spectral weight is suppressed to 0.09 times the band value, compared with 0.33 times the band value for σxx.
Infrared Hall conductivity in optimally doped Bi2Sr2CaCu2O8+delta: Drude behavior examined by experiment and fluctuation-exchange-model calculations

Schmadel D. C., Jenkins G. S., Tu J. J., Gu G. D., Kontani Hiroshi, Drew H. D.

PHYSICAL REVIEW B 75 巻 ( 14 ) 2007年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.75.140506

Web of Science
Hall effect in the quasi two-dimensional strongly correlated metal CeMIn5 (M = Co, Rh)

Nakajima Y., Shishido H., Nakai H., Shibauchi T., Izawa K., Behnia K., Hedo H., Uwatoko Y., Matsumoto T., Settai R., Onuki Y., Kontani H., Matsuda Y.

JOURNAL OF MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS 310 巻 ( 2 ) 頁： 334 - 336 2007年3月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.jmmm.2006.10.028

Web of Science
Anomalous transport phenomena in CeCoIn5 close to quantum critical point

Onari S., Kontani H., Tanaka Y.

JOURNAL OF MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS 310 巻 ( 2 ) 頁： 359-361 2007年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.jmmm.2006.10.070

Web of Science
Nonlocal effect of local nonmagnetic impurity in high-T-c superconductors: Induced local moment and huge residual resistivity

Kontani Hiroshi, Ohno Masanori

JOURNAL OF MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS 310 巻 ( 2 ) 頁： 483-485 2007年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.jmmm.2006.10.862

Web of Science
Renormalization of Coulomb interactions in s-wave superconductor NaxCoO2

Yada Keiji, Kontani Hiroshi

JOURNAL OF MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS 310 巻 ( 2 ) 頁： 684 - 686 2007年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.jmmm.2006.10.192

Web of Science
Non-fermi liquid behavior in the magnetotransport of CeMln(5) (M : Co and Rh): Striking similarity between quasi two-dimensional heavy fermion and high-T-c cuprates

Nakajima Y., Shishido H., Nakai H., Shibauchi T., Behnia K., Izawa K., Hedo M., Uwatoko Y., Matsumoto T., Settai R., Onuki Y., Kontani H., Matsuda Y.

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 76 巻 ( 2 ) 2007年2月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.76.024703

Web of Science
Non-Fermi Liquid Behavior in the Magnetotransport of CeMIn5 (M: Co and Rh): Striking Similarity between Quasi Two-Dimensional Heavy Fermion and High-Tc Cuprates 査読有り

Y. Nakajima, H. Shishido, H. Nakai, T. Shibauchi, K. Behnia, K. Izawa, M. Hedo, Y. Uwatoko, T. Matsumoto, R. Settai, Y. Ōnuki, H. Kontani, and Y. Matsuda

Journal of the Physical Society of Japan 76 巻 ( 02 ) 頁： 024703 2007年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

We present a systematic study of the dc-resistivity, Hall effect, and magnetoresistance in the normal state of quasi two-dimensional (2D) heavy fermion superconductors CeMIn5 (M: Rh and Co) under pressure. Here the electronic system evolves with pressure from an antiferromagnetic (AF) metal, through a highly unconventional non-Fermi liquid, and finally into a Fermi-liquid state. The novelty of these materials is best highlighted when compared with LaMIn5, a system with similar electronic structures, which shows a nearly temperature independent Hall coefficient and a magnetoresisitance which is well described by the classical Kohler's rule. In sharp contrast, in CeMIn5, the amplitude of the Hall coefficient increases dramatically with decreasing temperature, reaching at low temperatures a value significantly larger than 1/ne, where n is the carrier number. Furthermore, the magnetoresistance is characterized by T- and H-dependence which clearly violate Kohler's rule. We found that the cotangent of the Hall angle cot ΘH varies as T2, and the magnetoresistance is well scaled by the Hall angle as Δρxx/ρxx∝tan 2ΘH. These non-Fermi liquid properties in the electron transport are remarkably pronounced when the AF fluctuations are enhanced in the vicinity of the quantum critical point. We lay particular emphasis on the striking resemblance of these anomalous magnetotransport with those of the high-Tc cuprates. We argue that features commonly observed in quasi 2D heavy fermion and cuprates very likely capture universal features of strongly correlated electron systems in the presence of strong AF fluctuations, holding the promise of bridging our understanding of heavy fermion systems and high-Tc cuprates.
Degeneracy dependence of the Kadowaki-Woods relation in heavy-fermion systems

Tsujii Naohito, Kontani Hiroshi, Yoshimura Kazuyoshi

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 76 巻頁： 174-177 2007年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJS.76SA.174

Web of Science
Intrinsic anomalous Hall effect in ferromagnetic metals studied by the multi- d -orbital tight-binding model 査読有り

Hiroshi Kontani, Takuro Tanaka, and Kosaku Yamada

Physical Review B 75 巻 ( 18 ) 頁： 184416 2007年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

To elucidate the origin of anomalous Hall effect (AHE) in ferromagnetic transition metals, we study the intrinsic AHE based on a multiorbital (dxz,dyz) tight-binding model. We find that a large anomalous velocity comes from the off-diagonal (interorbital) hopping. For this reason, the present model shows a large intrinsic anomalous Hall conductivity (AHC) which is compatible with typical experimental values in ferromagnets (102–103 Ω−1 cm−1), without the necessity to assume a special band structure at the Fermi level. In good metals where ρ is small, the intrinsic AHC is constant (dissipationless) as found by Karplus and Luttinger. In bad metals, however, we find that the AHC is proportional to ρ−2 when ℏ∕2τ is larger than the minimum band splitting measured from the Fermi level Δ. This crossover behavior of the intrinsic AHE, which was derived in J. Phys. Soc. Jpn. 63, 2627 (1994), was recently observed in various ferromagnetic metals universally by Asamitsu We also stress that the present (dxz,dyz) tight-binding model shows a huge spin Hall effect in a paramagnetic state.
Optical conductivity of bad metals: Shift of the Drude peak

T. Mutou and H. Kontani

Physical Review B 74 巻 ( 11 ) 頁： 115107 (6p) 2006年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Theoretical study of the phase diagram of beta '-(BEDT-TTF)(2)AuCl2 at hydrostatic pressure

Kino Hiori, Kontani Hiroshi, Miyazaki Tsuyoshi

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 75 巻 ( 10 ) 2006年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.75.104702

Web of Science
Optical conductivity of bad metals: Shift of the Drude peak

Mutou Tetsuya, Kontani Hiroshi

PHYSICAL REVIEW B 74 巻 ( 11 ) 2006年9月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.74.115107

Web of Science
Effect of a nonmagnetic impurity in a nearly antiferromagnetic Fermi liquid: Magnetic correlations and transport phenomena

Kontani Hiroshi, Ohno Masanori

PHYSICAL REVIEW B 74 巻 ( 1 ) 2006年7月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.74.014406

Web of Science
Transport phenomena in a three-dimensional system close to the magnetic quantum critical point: The conserving approximation with current vertex corrections, 査読有り

S. Onari, H. Kontani, and Y. Tanaka,

Physical Review B 74 巻 ( 22 ) 頁： 224434 (10p) 2006年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

It is known that various transport coefficients strongly deviate from conventional Fermi-liquid behaviors in many electron systems which are close to antiferromagnetic (AF) quantum critical points (QCP). For example, Hall coefficients and Nernst coefficients in three-dimensional heavy fermion CeCoIn5 and CeCu6–xAux increase strikingly at low temperatures, whose overall behaviors are similar to those in high-Tc cuprates. These temperature dependencies are too strong to explain in terms of the relaxation time approximation. To elucidate the origin of these anomalous transport phenomena in three-dimensional systems, we study the current vertex corrections (CVC) based on the fluctuation exchange approximation, and find out the decisive role of the CVC. The main finding of the present paper is that the Hall coefficient and the Nernst coefficient strongly increase thanks to the CVC in the vicinity of the AF QCP, irrespective of dimensionality. We also study the relaxation time of quasiparticles, and find that "hot points" and "cold lines" are formed in general three-dimensional systems due to strong AF fluctuations.
Effect of a nonmagnetic impurity in a nearly antiferromagnetic Fermi liquid: Magnetic correlations and transport phenomena 査読有り

H. Kontani and M. Ohno

Physical Review B 74 巻 ( 01 ) 頁： 014406 (21p) 2006年6月

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担当区分：筆頭著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

In nearly antiferromagnetic (AF) metals such as high-Tc superconductors (HTSCs), a single nonmagnetic impurity frequently causes nontrivial widespread change of the electronic states. To elucidate this long-standing issue, we study a Hubbard model with a strong onsite impurity potential based on an improved fluctuation-exchange (FLEX) approximation, which we call the GVI-FLEX method. This model corresponds to the HTSC with dilute nonmagnetic impurity concentration. We find that (i) both local and staggered susceptibilities are strongly enhanced around the impurity. By this reason, (ii) the quasiparticle lifetime as well as the local density of states are strongly suppressed in a wide area around the impurity (like a Swiss cheese hole), which causes the "huge residual resistivity" beyond the s-wave unitary scattering limit. We stress that the excess quasiparticle damping rate caused by impurities has strong k-dependence due to non-s-wave scatterings induced by many-body effects, so the structure of the "hot spot/cold spot" in the host system persists against impurity doping. This result could be examined by the ARPES measurements. In addition, (iii) only a few percent of impurities can cause a "Kondo-like" upturn of resistivity (d/dT<0) at low T when the system is very close to the AF quantum critical point. The results (i)–(iii) obtained in the present study, which cannot be derived by the simple FLEX approximation, naturally explain the main impurity effects in HTSCs. We also discuss the impurity effect in heavy fermion systems and organic superconductors.
Transport phenomena in a three-dimensional system close to the magnetic quantum critical point: The conserving approximation with current vertex corrections

Onari Seiichiro, Kontani Hiroshi, Tanaka Yukio

PHYSICAL REVIEW B 73 巻 ( 22 ) 2006年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.73.224434

Web of Science
Grand Kadowaki-Woods relation of heavy-fermion systems with degeneracy

Tsujii N., Kontani H., Yoshimura K.

PHYSICA B-CONDENSED MATTER 378-80 巻頁： 730 - 731 2006年5月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.physb.2006.01.462

Web of Science
Electron-Phonon Mechanism for Superconductivity in Na0.35CoO2: Valence-Band Suhl-Kondo Effect Driven by Shear Phonons 査読有り

K. Yada and H. Kontai

Journal of the Physical Society of Japan 75 巻 ( 3 ) 頁： 033705 (4p) 2006年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

To study the possible mechanism of superconductivity in Na0.35CoO2, we examine the interaction between all the relevant optical phonons (breathing and shear phonons) and t2g (a1g+eg') electrons of Co ions, and study the transition temperature for s-wave superconductivity. The obtained Tc is very low when the eg' valence bands are far below the Fermi level. However, Tc is strongly enhanced when the top of the eg' valence bands is close to the Fermi level (e.g., -50 meV), thanks to the interband hopping of Cooper pairs caused by shear phonons. This “valence-band Suhl–Kondo mechanism" due to shear phonons is important in understanding the superconductivity in Na0.35CoO2. By the same mechanism, the kink structure of the band dispersion observed by angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES) measurements, which indicates the strong mass enhancement (m*/m∼3) due to optical phonons, is also explained.
Theoretical Study of the Phase Diagram of β'-(BEDT-TTF)2AuCl2 at Hydrostatic Pressure 査読有り

Journal of the Physical Society of Japan 75 巻 ( 10 ) 頁： 104702 (4) 2006年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

We study the electronic structure of β'-(BEDT-TTF)2AuCl2 under hydrostatic pressures of up to 20 GPa. We employ the effective single-band Hubbard model, the band structure of which is based on the first-principles result, and apply the FLEX approximation to take into account of the effective on-site Coulomb interaction. We examine magnetic and superconducting instabilities to find that the resulting theoretical phase diagram shows that the Néel temperature is high under hydrostatic pressure. In contrast to β'-(BEDT-TTF)2ICl2, β'-(BEDT-TTF)2AuCl2 is expected to show no superconducting state.
Electron-phonon mechanism for superconductivity in Na0.35CoO2: Valence-band Suhl-Kondo effect driven by shear phonons

Yada K, Kontani H

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 75 巻 ( 3 ) 2006年3月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.75.033705

Web of Science
Evolution of Hall coefficient in two-dimensional heavy fermion CeCoIn5

Nakajima Y, Izawa K, Matsuda Y, Behnia K, Kontani H, Hedo M, Uwatoko Y, Matsumoto T, Shishido H, Settai R, Onuki Y

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 75 巻 ( 2 ) 2006年2月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.75.023705

Web of Science
Evolution of Hall Coefficient in Two-Dimensional Heavy Fermion CeCoIn5 査読有り

Y. Nakajima, K. Izawa, Y. Matsuda, K. Behnia, H. Kontani, M. Hedo, Y. Uwatoko, T. Matsumoto, H. Shishido, R. Settai and Y. Onuki

Journal of the Physical Society of Japan 2006 巻 ( 1 ) 頁： 023705(4p) 2006年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

We report on the pressure dependence of the Hall coefficient RH in quasi-2D heavy fermion CeCoIn5. At ambient pressure, below a temperature associated with the emergence of non-Fermi liquid properties, RH is anomalously enhanced. We found that the restoration of the Fermi liquid state with applied pressure leads to a gradual suppression of this dramatic enhancement. Moreover, the enhancement in RH was found to be confined to an intermediate temperature window, where inelastic electron-electron scattering is dominant. Our results strongly support the presence of cold and hot spots on the Fermi surface probably due to anisotropic scattering by antiferromagnetic fluctuations, which may also prove relevant for the debate on the anomalous normal-state properties of high-Tc cuprates.
Optical Conductivity and Hall Coefficient in High-Tc Superconductors: Significant Role of Current Vertex Corrections 査読有り

Hiroshi Kontani

Journal of the Physical Society of Japan 75 巻 ( 1 ) 頁： 013703(4p) 2006年1月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

We study AC conductivities in high-Tc cuprates, which offer us significant information to determine the true ground states. We take the current vertex correction (CVC) into account correctly to satisfy the conservation laws in terms of the fluctuation-exchange (FLEX) approximation. The significant role of the CVC on the optical Hall conductivity [σxy(ω)] is confirmed in the presence of strong antiferromagnetic (AF) fluctuations. This fact leads to the failure of the relaxation time approximation (RTA). As a result, experimental highly unusual behaviors, (i) prominent ω and temperature dependences of the optical Hall conductivity and the optical Hall coefficient [RH(ω)], and (ii) a simple Drude form of the optical Hall angle [θH(ω)] for a wide range of ω, are satisfactorily reproduced. In conclusion, both DC and AC transport phenomena in (slightly under-doped) high-Tc cuprates can be explained comprehensively in terms of a nearly AF Fermi liquid, without assuming an exotic ground state.
Optical conductivity and hall coefficient in high-T-c superconductors: Significant role of current vertex corrections

Kontani H

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 75 巻 ( 1 ) 2006年1月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.75.013703

Web of Science
Physical meaning of the current vertex corrections: DC and AC transport phenomena in high-T-c superconductors

Kontani Hiroshi

Low Temperature Physics, Pts A and B 850 巻頁： 565-566 2006年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Web of Science
Spin fluctuations and weak pseudogap behaviors in Na0.35CoO2: Renormalization of band structure

Yada Keiji, Kontani Hiroshi

LOW TEMPERATURE PHYSICS, PTS A AND B 850 巻頁： 707-+ 2006年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Web of Science
軌道縮退を有する重い電子系のGrand Kadowaki-Woods則招待有り査読有り

辻井直人、紺谷浩、吉村一良

日本物理学会誌 60 巻 ( 11 ) 頁： 872-875 2005年11月

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記述言語：日本語
Origin of Weak Pseudogap Behaviors in Na0.35CoO2: Absence of Small Hole Pockets 査読有り

Keiji Yada and Hiroshi Kontani

Journal of the Physical Society of Japan 74 巻 ( 8 ) 頁： 2161-2164 2005年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

We analyze the normal electronic states of Na0.35CoO2 based on the effective d- p model with a full d-orbital freedom using the fluctuation-exchange (FLEX) approximation. The electronic states sensitively depend on the topology of Fermi surfaces, which changes with the crystalline electric splitting (CES) due to the trigonal deformation. We succeed in reproducing the weak pseudogap behaviors in the density of states (DOS) and in the uniform magnetic susceptibility below 300 K, assuming that six small hole pockets predicted by LDA band calculations are absent. If these pockets exist, on the contrary, “anti-pseudogap behaviors" should inevitably appear. Thus, the present study strongly supports the absence of the small hole pockets in Na0.35CoO2, as reported by recent ARPES measurements. A large Fermi surface around the Γ-point would account for the superconductivity in water-intercalated samples.
Origin of weak pseudogap behaviors in Na0.35CoO2: Absence of small hole pockets

Yada K, Kontani H

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 74 巻 ( 8 ) 頁： 2161 - 2164 2005年8月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.74.2161

Web of Science
Generalized Kadowaki-Woods relation in Er- and Sm-based heavy fermion systems

Kontani H

PHYSICA B-CONDENSED MATTER 359 巻頁： 202-204 2005年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.physb.2005.01.036

Web of Science
Universality in heavy fermion systems with general degeneracy

Tsujii N, Kontani H, Yoshimura K

PHYSICAL REVIEW LETTERS 94 巻 ( 5 ) 2005年2月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.94.057201

Web of Science
*Universality in Heavy Fermion Systems with General Degeneracy 査読有り

N. Tsujii, H. Kontani, and K. Yoshimura

Physical Review Letter 94 巻 ( 11 ) 頁： 057201(4p) 2005年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

We discuss the relation between the T2 coefficient of electrical resistivity A and the T-linear specific-heat coefficient γ for heavy-fermion systems with general N, where N is the degeneracy of quasiparticles. A set of experimental data reveals that the Kadowaki-Woods relation, A/γ2=1×10-5  μΩ cm(K mol/mJ)2, collapses remarkably for large-N systems, although this relation has been regarded to be commonly applicable to the Fermi liquids. Instead, based on the Fermi-liquid theory we propose a new relation, A˜/γ˜2=1×10-5 with A˜=A/1/2N(N-1) and γ˜=γ/1/2N(N-1). This new relation exhibits an excellent agreement with the data for the whole range of degenerate heavy fermions.
From Kondo Effect to Fermi Liquid 招待有り査読有り

Hiroshi Kontani and Kosaku Yamada

Journal of the Physical Society of Japan 74 巻 ( 1 ) 頁： 155-166 2005年1月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

The Kondo effect has been playing an important role in strongly correlated electon systems. The important point is that the magnetic impurity in metals is a typical example of the Fermi liquid. In the system the local spin is conserved in the ground state and continuity with respect to Coulomb repulsion U is satisfied. This nature is satisfied also in the periodic systems as far as the systems remain as the Fermi liquid. This property of the Fermi liquid is essential to understand the cuprate high-Tc superconductors (HTSC). On the basis of the Fermi liquid theory we develop the transport theory such as the resistivity and the Hall coefficient in strongly correlated electron systems, such as HTSC, organic metals and heavy Fermion systems. The significant role of the vertex corrections for total charge- and heat-currents on the transport phenomena is explained. By taking the effect of the current vertex corrections into account, various typical non-Fermi-liquid-like transport phenomena in systems with strong magnetic and/or superconducting flucutations are explained within the Fermi liquid theory.
Magnetic-Field-induced Antiferromagnetism in Two-dimensional Hubbard Model: Analysis of CeRhIn5 査読有り

Keitaro Sakurazawa, Hiroshi Kontani and Tetsuro Saso

Journal of the Physical Society of Japan 74 巻 ( 1 ) 頁： 271-274 2005年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

We propose a mechanism for the magnetic-field-induced antiferromagnetic (AF) state in a two-dimensional Hubbard model in the vicinity of the AF quantum critical point (QCP), using the fluctuation-exchange (FLEX) approximation by taking the Zeeman energy due to the magnetic field B into account. In the vicinity of the QCP, we find that the AF correlation perpendicular to B is enhanced, whereas that parallel to B is reduced. This fact means that the finite magnetic field increases TN, with the AF order perpendicular to B. The increment of TN can be understood in terms of the reduction of both quantum and thermal fluctuations due to the magnetic field, which is caused by the self-energy effect within the FLEX approximation. The present study naturally explains the increment of TN in CeRhIn5 under the magnetic field found recently. We will also discuss a relation to some organic metals.
From Kondo effect to Fermi liquid

Kontani H, Yamada K

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 74 巻 ( 1 ) 頁： 155 - 166 2005年1月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.74.155

Web of Science
Magnetic-field-induced antiferromagnetism in two-dimensional Hubbard model: Analysis of CeRhIn5

Sakurazawa K, Kontani H, Saso T

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 74 巻 ( 1 ) 頁： 271 - 274 2005年1月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.74.271

Web of Science
Generalized Kadowaki-Woods relation in Er- and Sm-based Heavy Fermion Systems, 招待有り査読有り

Hiroshi Kontani

Physica B. 359-361 巻頁： 202-204 2005年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語
Theory of anisotropic s-wave superconductivity with point-node-like gap minima: Analysis of (Y,Lu)Ni2B2C 査読有り

H. Kontani

Physical Review B 70 巻 ( 5 ) 頁： 054507(13p) 2004年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Recent intensive experimental studies revealed that (Y,Lu)Ni2B2C is an extremely anisotropic s-wave superconductor. In addition, its gap function possesses deep point minima, whose ratio of the gap anisotropy is more than 10. On the theoretical side, however, it is nontrivial to understand the origin of such a peculiar superconductivity. In the present paper, we propose a mechanism of the s-wave superconductivity with deep gap minima, based on the theoretical model where strong electron-phonon coupling as well as the moderate magnetic fluctuations coexist. By analyzing the strong coupling Eliashberg equation, we find that s-wave superconducting gap function owing to the electron-phonon coupling becomes highly anisotropic as the magnetic fluctuations increase. The set of model parameters for realizing the strong gap anisotropy in the present model will be appropriate for (Y,Lu)Ni2B2C. According to the present mechanism, (groups of) pairs of gap minima appear at points on the Fermi surface which are connected by the nesting vector Q, in both cases of s-wave superconductors and non-s-wave ones. We briefly discuss other superconductors with highly anisotropic gap function, e.g., PrOs4Sb12 and Na0.33CoO2.
Theory of anisotropic s-wave superconductivity with point-node-like gap minima: Analysis of (Y,Lu)Ni2B2C

Kontani H

PHYSICAL REVIEW B 70 巻 ( 5 ) 2004年8月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.70.054507

Web of Science
Generalized Kadowaki-Woods Relation in Heavy Fermion Systems with Orbital Degeneracy 査読有り

Hiroshi Kontani

Journal of Physical Society of Japan 73 巻 ( 3 ) 2004年3月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

We present a theoretical study of the Kadowaki-Woods relation in the orbitally degenerate periodic Anderson model. Based on the Fermi liquid theory, we derive the generalized Kadowaki-Woods relationin the strong coupling limit, Aγ-2 \approx 10-5 /½ N(N-1) [µΩ cm (mol·K/mJ)2], where A is the coefficient of the T2 term in the resistivity, γ is the T-linear specific heat coefficient, and N is the f-orbital degeneracy. This result naturally explains the remarkably smaller value of Aγ-2 in various orbitally degenerate (mainly Yb-based) heavy Fermion systems, reported by Tsujii et al. [J. Phys.: Condens. Matter 15 (2003) 1993].
Generalized Kadowaki-Woods relation in heavy fermion systems with orbital degeneracy

Kontani H

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 73 巻 ( 3 ) 頁： 515 - 518 2004年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.73.515

Web of Science
Normal-state Hall Angle and Magnetoresistance in Quasi-2D Heavy Fermion CeCoIn5 near a Quantum Critical Point 査読有り

Y. Nakajima, K. Izawa, Y. Matsuda, S. Uji, T. Terashima, H. Shishido, R. Settai, Y. Onuki and H. Kontani

Journal of Physical Society of Japan 73 巻 ( 1 ) 頁： 5-8 2004年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

The normal-state Hall effect and magnetoresisitance (MR) have been measured in the quasi two dimensional (2D) heavy fermion superconductor CeCoIn5. In the non-Fermi liquid region where the reistivity ρxx exhibits an almost perfect T-linear dependence, the Hall angle varies as cot θH ∝ T2 and MR displays a strong violation of Kohler's rule. We demonstrate a novel relation between the MR and the Hall conductivity, Δ ρxx/ρxx∝ (σxyρxx)2. These results bear a striking resemblance to the normal-state properties of high-Tc cuprates, indicating universal transport properties in the presence of quasi-2D antiferromagnetic fluctuations near a quantum critical point.
Phase Diagram of β'-(BEDT-TTF)2ICl2 under High Pressure Based on the First-Principles Electronic Structure 査読有り

Hiori Kino, Hiroshi Kontani and Tsuyoshi Miyazaki

Journal of Physical Society of Japan 73 巻 ( 1 ) 頁： 25-28 2004年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

We present a theoretical study on the superconductivity of β'-(BEDT-TTF)2ICl2 at Tc=14.2 K under a high hydrostatic pressure recently found, which is the highest among organic superconductors. In the present work, we study an effective model using the fluctuation-exchange (FLEX) approximation based on the results of first-principles calculation. In the obtained phase diagram, the superconductivity with dxy-like symmetry is realized next to the antiferromagnetic phase, as a result of the one-dimensional to two-dimensional crossover driven by the pressure.
Phase diagram of beta '-(BEDT-TTF)(2)ICl2 under high pressure based on the first-principles electronic structure

Kino H, Kontani H, Miyazaki T

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 73 巻 ( 1 ) 頁： 25 - 28 2004年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.73.25

Web of Science
Normal-state hall angle and magnetoresistance in Quasi-2D heavy fermion CeCoIn5 near a quantum critical point

Nakajima Y, Izawa K, Matsuda Y, Uji S, Terashima T, Shishido H, Settai R, Onuki Y, Kontani H

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 73 巻 ( 1 ) 頁： 5 - 8 2004年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.73.5

Web of Science
高温超伝導体の以上金属相における輸送現象の理論 ─フェルミ液体論に基づく統一的理論─ 招待有り査読有り

紺谷浩

日本物理学会誌 58 巻 ( 7 ) 頁： 524-527 2003年7月

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担当区分：筆頭著者記述言語：日本語
Origin of superconductivity in beta(')-(BEDT-TTF)(2)ICl2 under high pressure and in beta-(BEDT-TTF)(2)X at atmospheric pressure

Kontani H

PHYSICAL REVIEW B 67 巻 ( 18 ) 2003年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.67.180503

Web of Science
Theory of Nernst coefficient in high-T-c cuprates: the role of vertex corrections

Kontani H

PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS 388 巻頁： 68 - 69 2003年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/S0921-4534(02)02638-2

Web of Science
Nernst coefficient in high-T-c superconductors: The role of superconducting fluctuations

Kontani H

ACTA PHYSICA POLONICA B 34 巻 ( 2 ) 頁： 799 - 802 2003年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Web of Science
General formula for the thermoelectric transport phenomena based on Fermi liquid theory: Thermoelectric power, Nernst coefficient, and thermal conductivity

Kontani H

PHYSICAL REVIEW B 67 巻 ( 1 ) 2003年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.67.014408

Web of Science
Nernst coefficient and magnetoresistance in high-T-c superconductors: The role of superconducting fluctuations

Kontani H

PHYSICAL REVIEW LETTERS 89 巻 ( 23 ) 2002年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.89.237003

Web of Science
Nernst Coefficient and Magnetoresistance in High-Tc Superconductors: The Role of Superconducting Fluctuations 査読有り

Hiroshi Kontani

Physical Review Letter 89 巻 ( 23 ) 頁： 237003(4p) 2002年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

In high-Tc cuprates, the Nernst coefficient (ν) as well as the magnetoresistance (Δρ/ρ) increases drastically below the pseudogap temperature, T*, which attracts much attention as a key phenomenon in the pseudogap region. We study these transport phenomena in terms of the fluctuation-exchange+T–matrix approximation. In this present theory, the d-wave superconducting (SC) fluctuations, which are mediated by antiferromagnetic (AF) correlations, become dominant below T*. We especially investigate the vertex corrections both for the charge current and the heat one to keep the conservation laws. As a result, the mysterious behaviors of ν and Δρ/ρ are naturally explained as the reflection of the enhancement of the SC fluctuation, without assuming thermally excited vortices. The present result suggests that the pseudogap phenomena are well described in terms of the Fermi liquid with AF and SC fluctuations.
Theory of magnetoresistance in correlated electron systems: modified Kohler rule in high-T-c superconductors

Kontani H

PHYSICA B-CONDENSED MATTER 312 巻頁： 25 - 27 2002年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/S0921-4526(01)01158-9

Web of Science
Theory of Thermoelectric Power in High-Tc Superconductors 査読有り

Hiroshi Kontani

Journal of the Physical Society of Japan 2001 巻 ( 6 ) 頁： 2840-2843 2001年10月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

We present a microscopic theory for the thermoelectric power (TEP) in high-Tc cuprates. Based on the general expression for the TEP, we perform the calculation of the TEP for a two-dimensional Hubbard model including all the vertex corrections necessary to satisfy the conservation laws. In the present study, characteristic anomalous temperature and doping dependences of the TEP in high-Tc cuprates, which have been a long-standing problem in high-Tc cuprates, are well reproduced for both hole- and electron-doped systems, except for the heavily under-doped case. According to the present analysis, the strong momentum and energy dependences of the self-energy due to the strong antiferromagnetic fluctuations play an essential role in reproducing experimental anomalies of the TEP.
Theory of thermoelectric power in high T-c superconductors

Kontani H

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 70 巻 ( 10 ) 頁： 2840 - 2843 2001年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.70.2840

Web of Science
General formula for the magnetoresistance on the basis of Fermi liquid theory

Kontani H

PHYSICAL REVIEW B 64 巻 ( 5 ) 2001年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.64.054413

Web of Science
General formula for the magnetoresistance on the basis of Fermi liquid theory 査読有り

Hiroshi Kontani

Physical Review B. 64 巻 ( 5 ) 頁： 054413(19p) 2001年8月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Magnetoresistance in High-Tc Superconductors: The Role of Vertex Corrections 査読有り

Hiroshi Kontani

Journal of the Physical Society of Japan 70 巻 ( 7 ) 頁： 1873-1876 2001年7月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

In high-Tc cuprates, the orbital magnetoresistance in plane (Δρ/ρ) is anomalously enhanced at lower tempemeratures compared with conventional Fermi liquids, and thus Kohler's rule is strongly violated. Moreover, it should be noted that an intimate relation between Δρ/ρ and the Hall coefficient (RH), Δρ/ρ ∝ (RH/ρ)2, holds well experimentally, and is called the “modified Kohler's rule". In this letter, we study this long-standing problem in terms of the nearly antiferromagnetic (AF) Fermi liquid. We analyze the exact expression for Δρ/ρ by including the vertex corrections (VC's) to keep the conservation laws, and find the approximate relation Δρ/ρ ∝ ξAF4 ρ-2 · H2 (ξAF being the AF correlation length) in the presence of AF fluctuations. The factor ξAF4, which comes from the VC's for the current, gives the additional temperature dependence. By taking account of the relation RH ∝ ξAF2 [Kontani et al.: Phys. Rev. B 59 (1999) 14723], we can naturally explain the modified Kohler's rule. In conclusion, based on the Fermi liquid theory, the famous seemingly non-Fermi liquid behaviors of RH and Δρ/ρ in high-Tc cuprates are naturally understood on an equal footing.
Possible appearance of superconductivity on Si(100) surface

Kino H, Kontani H

SURFACE SCIENCE 482 巻頁： 501 - 506 2001年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/S0039-6028(00)01029-3

Web of Science
Theory of the Hall coefficient and resistivity for the layered organic superconductors kappa-(BEDT-TTF)(2)X

Kontani H, Kino H

PHYSICAL REVIEW B 63 巻 ( 13 ) 2001年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.63.134524

Web of Science
Comment on "Charge-orbital stripe structure in La1-xCaxMnO3 (x=1/2, 2/3)" - Reply

Mutou T, Kontani H

PHYSICAL REVIEW LETTERS 86 巻 ( 11 ) 頁： 2479 - 2479 2001年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.86.2479

Web of Science
Comment on "Charge-orbital stripe structure in La1-xCaxMnO3 (x=1/2, 2/3)"

Hotta T, Dagotto E, Koizumi H, Takada Y

PHYSICAL REVIEW LETTERS 86 巻 ( 11 ) 頁： 2478 - 2478 2001年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.86.2478

Web of Science
Hall effect in high-T-c superconductors

Kontani H, Kanki K, Ueda K

JOURNAL OF PHYSICS AND CHEMISTRY OF SOLIDS 62 巻 ( 1-2 ) 頁： 83 - 87 2001年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/S0022-3697(00)00105-0

Web of Science
Possible appearance of superconductivity on Si(001) surface

Kino H, Kontani H

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 69 巻 ( 7 ) 頁： 1962 - 1965 2000年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.69.1962

Web of Science
Origin of the charge-ordered stripe with the orbital ordering in manganese oxides

Mutou T, Kontani H

PHYSICA B 281 巻頁： 531 - 533 2000年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/S0921-4526(99)01041-8

Web of Science
Anomalous behaviors of the transport phenomena in high-T-c superconductors

Kontani H, Kanki K, Ueda K

PHYSICA B 281 巻頁： 808 - 809 2000年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/S0921-4526(99)00981-3

Web of Science
Charge-orbital stripe structure in La1-xCaxMnO3 (x=1/2, 2/3)

Mutou T, Kontani H

PHYSICAL REVIEW LETTERS 83 巻 ( 18 ) 頁： 3685 - 3688 1999年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.83.3685

Web of Science
Effects of spin fluctuations and superconductivity in quasi-one-dimensional organic conductors

Kino H, Kontani H

JOURNAL OF LOW TEMPERATURE PHYSICS 117 巻 ( 3-4 ) 頁： 317 - 321 1999年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1023/A:1022505330043

Web of Science
Hall effect and resistivity in high-Tc superconductors: The conserving approximation 査読有り

H. Kontani, K. Kanki, and K. Ueda

Physical Review B. 59 巻 ( 22 ) 頁： 14723-14739 1999年7月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

The Hall coefficient RH in high-Tc cuprates in the normal state shows the striking non-Fermi-liquid behavior: RH follows a Curie-Weiss type temperature dependence and |RH|≫1/|ne| at low temperatures in the underdoped compounds. Moreover, RH is positive for hole-doped compounds and negative for electron-doped ones, although each of them has a similar holelike Fermi surface. In this paper, we give the explanation of this long-standing problem from the standpoint of the nearly antiferromagnetic (AF) Fermi liquid. We consider seriously the vertex corrections for the current which are indispensable to satisfy the conservation laws, which are violated within the conventional Boltzmann transport approximation. The obtained total current Jk takes an enhanced value and is no longer perpendicular to the Fermi surface due to the strong AF fluctuations. By virtue of this mechanism, the anomalous behaviors of RH in high-Tc cuprates are naturally explained. Both the temperature and the (electron, hole) doping dependences of RH in high-Tc cuprates are reproduced well by numerical calculations based on the fluctuation-exchange approximation, applied to the single-band Hubbard model with a holelike Fermi surface. We also discuss the singular temperature dependence of RH in other nearly AF metals, e.g., V2O3, κ-BEDT-TTF organic superconductors, and heavy fermion systems close to the AF phase boundary.
Hall effect and resistivity in high-T-c superconductors: The conserving approximation

Kontani H, Kanki K, Ueda K

PHYSICAL REVIEW B 59 巻 ( 22 ) 頁： 14723 - 14739 1999年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.59.14723

Web of Science
Theory of Hall effect and electrical transport in high-T-c cuprates: Effects of antiferromagnetic spin fluctuations

Kanki K, Kontani H

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 68 巻 ( 5 ) 頁： 1614 - 1624 1999年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.68.1614

Web of Science
Effects of spin fluctuations in quasi-one-dimensional organic superconductors

Kino H, Kontani H

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 68 巻 ( 5 ) 頁： 1481 - 1484 1999年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.68.1481

Web of Science
Anomalous Hall effect in Sr2RuO4

Miyazawa M, Kontani H, Yamada E

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 68 巻 ( 5 ) 頁： 1625 - 1631 1999年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.68.1625

Web of Science
Phase diagram of superconductivity on the anisotropic triangular lattice Hubbard model: An effective model of kappa-(BEDT-TTF) salts

Kino H, Kontani H

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 67 巻 ( 11 ) 頁： 3691 - 3694 1998年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.67.3691

Web of Science
Phase Diagram of Superconductivity on the Anisotropic Triangular Lattice Hubbard Model: An Effective Model of κ-(BEDT-TTF) Salts 査読有り

Hiori Kino and Hiroshi Kontani

Journal of the Physical Society of Japan 1998 巻 ( 7 ) 頁： 3691-3694 1998年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

We study the electronic states of the anisotropic triangular lattice Hubbard model at half-filling, which is a simple effective model for the organic superconducting κ-BEDT-TTF compounds. We treat the effect of the Coulomb interaction by the fluctuation exchange (FLEX) method, and obtain the phase diagram of this model for various sets of parameters. It is shown that d-wave superconductivity is realized in a wide region of the phase diagram, next to the antiferromagnetic states. The obtained phase diagram explains well the characteristics of the experimental results.
Electronic properties of the trellis-lattice Hubbard model: Pseudogap and superconductivity

Kontani H, Ueda K

PHYSICAL REVIEW LETTERS 80 巻 ( 25 ) 頁： 5619 - 5622 1998年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.80.5619

Web of Science
Theory of anomalous Hall effect in a heavy fermion system with a strong anisotropic crystal field

Kontani H, Miyazawa M, Yamada K

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 66 巻 ( 8 ) 頁： 2252 - 2255 1997年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.66.2252

Web of Science
Electronic state and magnetic susceptibility in orbitally degenerate (J=5/2) periodic Anderson model

Kontani H, Yamada K

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 66 巻 ( 8 ) 頁： 2232 - 2235 1997年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.66.2232

Web of Science
Quantum fluctuations and frustration of the collinear phase in CaV3O7

Kontani H, Zhitomirsky ME, Ueda K

PHYSICA B 230 巻頁： 752 - 755 1997年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/S0921-4526(96)00830-7

Web of Science
Plaquette resonating-valence-bond ground state of CaV4O9

Ueda K, Troyer M, Kontani H, Sigrist M, Lee PA

JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY 29 巻頁： S128 - S130 1996年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Web of Science
Plaquette resonating-valence-bond ground state of CaV4O9 (vol 76, pg 1932, 1996)

Ueda K, Kontani H, Sigrist M, Lee PA

PHYSICAL REVIEW LETTERS 76 巻 ( 24 ) 頁： 4650 - 4650 1996年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.76.4650

Web of Science
Effect of quantum fluctuations on magnetic ordering in CaV3O7

Kontani H, Zhitomirsky ME, Ueda K

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 65 巻 ( 6 ) 頁： 1566 - 1569 1996年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/JPSJ.65.1566

Web of Science
Phase diagram of depleted Heisenberg model for CaV4O9

Troyer M, Kontani H, Ueda K

PHYSICAL REVIEW LETTERS 76 巻 ( 20 ) 頁： 3822 - 3825 1996年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.76.3822

Web of Science
Plaquette resonating-valence-bond ground state of CaV4O9

Ueda K, Kontani H, Sigrist M, Lee PA

PHYSICAL REVIEW LETTERS 76 巻 ( 11 ) 頁： 1932 - 1935 1996年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevLett.76.1932

Web of Science
Magnetic Susceptibility of the Orbitally Degenerate ( J = 5/2) Periodic Anderson Model - Analysis on the Basis of the Fermi Liquid Theory - 査読有り

Hiroshi Kontani and Kosaku Yamada

Journal of the Physical Society of Japan 65 巻 ( 1 ) 頁： 172-188 1996年1月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

In the orbitally degenerate (J= 5/2) Periodic Anderson Model, the magnetic susceptibility is composed of both the Pauli term and the Van Vleck term, as is well known. The former is strongly enhanced by the strong correlation between f-electrons. But, for the latter, the influence of the strong correlation has been obscure for years. In this paper we give the solution of the longstanding problem. With the aid of the d=∞ approximation, we study this problem on the basis of the Fermi liquid theory with degenerate orbitals, taking account of all the vertex corrections in a consistent way. As a result, we obtain the simple expression for the magnetic susceptibility, and show unambiguously that the Van Vleck term is also highly enhanced in the strong correlation regime. This fact explains naturally the enhanced magnetic susceptibility observed in many insulating systems (i.e., Kondo insulator). Moreover, we show that the Wilson ratio takes a value around 1 in the metallic system, in good agreement with experiments.
Plaquette resonating-valence-bond ground state of CaV4O9

Kontani H, Troyer M, Ueda K, Sigrist M, Lee PA

CZECHOSLOVAK JOURNAL OF PHYSICS 46 巻頁： 1903 - 1904 1996年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1007/BF02570943

Web of Science
Theory of Anomalous Hall Effect in Heavy Fermion System 査読有り

Hiroshi Kontani and Kosaku Yamada

Journal of the Physical Society of Japan 1994 巻 ( 7 ) 頁： 2627-2652 1994年7月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

The theory of the anomalous Hall effect in the heavy fermion system in the coherent regime is developed on the basis of the periodic Anderson Hamiltonian with degenerate orbitals. The anomalous Hall conductivity arises from the skew-scattering due to the orbital momenta of f-electrons in the presence of magnetic field. By a newly developed analysis based on the phase factor of the f-electron wavefunction in x-y plane, a simple expression for the Hall conductivity σ xy is derived. It makes possible to understand clearly the mechanism and to estimate the sign and the magnitude of the anomalous Hall coefficient. Our theory explains well experimental results in the heavy fermion systems. Finally, we discuss the extension of this theory to explain the temperature dependence of the Hall coefficient in the cuprate high-T c superconductors.
ANOMALOUS HALL-COEFFICIENT IN HEAVY-ELECTRON SYSTEMS

YAMADA K, KONTANI H, KOHNO H, INAGAKI S

PROGRESS OF THEORETICAL PHYSICS 89 巻 ( 6 ) 頁： 1155 - 1166 1993年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1143/PTP.89.1155

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書籍等出版物 1

Transport Phenomena in Strongly Correlated Fermi Liquids (Springer Tracts in Modern Physics)

紺谷浩（担当：単著）

2013年4月

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記述言語：英語

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講演・口頭発表等 1

Even- and Odd-Parity Density Waves and Superconductivity in Kagome Metals and Other Strongly Correlated Metals 招待有り

Hiroshi Kontani

Superstripes 2023 2023年6月30日

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開催年月日： 2023年6月 - 2023年7月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（基調）

開催地：Ischia-Naples 国名：イタリア共和国

その他リンク： https://www.superstripes.net/conferences/superstripes-2023

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共同研究・競争的資金等の研究課題 3

鉄ニクタイド系化合物超伝導体の微視的・非経験的理論研究

2008年10月 - 2012年3月

特色ある大学教育支援プログラム

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資金種別：競争的資金
鉄ニクタイド系化合物超伝導体の微視的・非経験的理論研究

2008年10月 - 2012年3月

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第一原理電子状態計算、多体モデル計算の専門家を結集し、それぞれの得意とするアプローチを有機的かつ複合的に組み合わせて、微視的な立場から鉄ニクタイド系化合物の本質を明らかにすべく、以下の課題に取り組みます。
（１）精密な計算による超伝導機構の解明
（２）ギャップ関数の対称性や構造などの超伝導特性の解析
（３）磁性、輸送特性などの常伝導状態の諸物性の解析
（４）界面・接合系での輸送特性の解析
（５）新しい方法による電子状態計算、微視的有効模型の第一原理的構築
（６）新結晶構造、新物質群の探索。特に、より高い転移温度の実現を目指す物質設計
　非経験的な計算をベースにできるだけ現実に即した計算を実行し、実験グループとの連携を密に取りながら、既存の実験事実の解明のみにとどまらず、新概念の創出、新物質の設計を積極的に行うことを目標とします。
非一様な強相関電子系における電子状態、特に輸送現象の理論的研究

2006年

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科研費 29

電子相関と幾何学構造が創発する新規量子相および非線形外場応答の理論

研究課題/研究課題番号：24K00568 2024年4月 - 2027年3月

科学研究費助成事業基盤研究(B)

紺谷浩, 森本高裕, 田財里奈

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担当区分：研究代表者

配分額：18590000円（直接経費：14300000円、間接経費：4290000円）

カゴメ格子金属は、幾何学的フラストレーションと電子相関との協奏効果がもたらす新規量子相の宝庫であり、なかでも無散逸電流を伴う電流秩序が世界的な注目を集めている。しかしなぜ電流状態が小さな外場により著しく変化するのか、電流秩序と他の秩序（電荷秩序や超伝導）との共存がもたらす創発現象など、未解明問題が山積みである。そこで本研究では、スピン・電荷・ボンドなど複数の秩序変数をまたぐ量子干渉機構や各種くりこみ群などの場の理論、Ginzburg-Landau自由エネルギー理論に基づく現象論、強相関効果を取り込んだ強相関非線形輸送理論など、各種金属電子論を格段と発展させて、未解明問題の総合理解を目指す。
量子液晶の物性科学

研究課題/研究課題番号：19H05822 2019年6月 - 2024年3月

科学研究費助成事業新学術領域研究(研究領域提案型)

芝内孝禎, 戸川欣彦, 和達大樹, 小林研介, 永崎洋, 大串研也, 花栗哲郎, 求幸年, 岡崎浩三, 遠山貴巳, SHANNON Nic, 木村剛, 有田亮太郎, 有馬孝尚, 紺谷浩

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担当区分：研究分担者

本新学術領域研究では、現代の物性物理学の中核をなす磁性・金属絶縁体転移・超伝導のそれぞれの分野において独立に研究され始めている、液晶に類似した「スピン液晶」、「電荷液晶」、「電子対液晶」と言うべき新しい電子状態に着目し、これらを体系化した「量子液晶」の学理を構築する。相互関係の薄かった研究者間の有機的結合を促進するため、領域内外に開かれた共通設備を整備し、若手研究者の交換プログラム等を活用し、共同研究を企画する。若手育成および国際化には特に注力し、国際研究ネットワークを構築して「量子液晶」の概念を物質科学の学術領域として確立する。
本総括班では、研究活動支援、共通設備管理運営、若手育成支援、広報活動、国際活動支援の5つの部会を設け、領域の運営を行っている。2021年度は中間評価が実施され、73ページにわたる中間報告書をまとめた。また、9月には第2期公募研究の説明会をオンライン開催した。
研究活動支援として、9月に行われた日本物理学会2021年秋季大会にて、共催シンポジウム（領域８，領域6）「鉄系超伝導研究の新展開　ーネマティシティと新規超伝導相ー」を開催した。オンライン開催の中300名近い聴衆を集め、活発な議論が行われた。また11月には物性科学に関連した新学術領域研究・学術変革領域研究(A)が合同で開催する第15回物性科学領域横断研究会（オンライン開催）にて、領域紹介や研究発表などを行った。さらに、2月17日から19日の日程で令和3年度領域研究会をオンライン開催し、領域内外の研究者180名の参加があった。
共通設備としては、大阪府立大学に微細加工システムが納入され、共用装置としての運用の準備を始めている。若手支援として、昨年度後期にスタートさせた若手コロキウムを計5回開催し、20名の若手研究者が講演し、活発な議論と情報交換が行われた。また、第3回QLC若手研究奨励賞を3名に授与した。広報活動としては、領域ホームページの充実化を図るとともに、2編のニュースレターを発行し、関係者に送付・公開した。さらに、領域の動画サイト「QLCチャンネル」では、研究成果の解説、実験室の紹介、公募説明会の内容など17本の動画を公開した。
国際活動として、5月11日から13日の3日間にわたりオンライン国際会議QLC2021を開催した。招待講演38件、ポスター発表91件の発表があり、日本からは246名、国外からは9か国28名の参加登録があり、盛況のうち終えることができた。
本新学術領域研究では、様々な固体物質において量子多体効果により発現する、液晶に類似した電子状態を対象とし、「量子液晶」という概念によって統一的に取り扱うことにより、その普遍性と多様性の基礎学理を探求することを目的としている。現在までに、様々な新規量子液晶状態が新たに見出され、実験と理論の連携により、その理解も着々と進んでいる。特に、量子液晶に関する統一的な理解に向けて、電子状態を対称性により4つのカテゴリーに分類できることを理論的に明らかにした。
また、今年度開催した日本物理学会の共催シンポジウムや国際会議「International Conference on Quantum Liquid Crystals 2021 (QLC2021)」では、予想を超える参加者があり、非常に活発な議論が行われた。
さらに、日本液晶学会誌2021年7月号において、我々の領域の活動を紹介する「量子液晶特集」が組まれ、古典液晶の研究者に対して量子液晶研究の浸透を図ることができた。また、日本物理学会誌12月号では、領域代表による解説として、現代物理のキーワード「固体におけるネマティックの物理（Keyword：ネマティック）」が掲載され、量子液晶の基礎となる考え方を説明した。
以上のような様々な取り組みと業績が評価され、中間評価では、Ａ＋（研究領域の設定目的に照らして、期待以上進展が認めれる）の評価結果を得るとともに、令和3年度の領域研究会においても、評価委員から非常に高い評価のコメントを頂いた。
このように、本新学術領域研究は当初の計画以上に進展していると判断する。
領域発足4年目にあたる2022年度では、第2期公募研究代表者を領域に加え、量子液晶の物性科学研究を加速する。特に、今までコロナ禍によりオンライン開催が主体となってきた研究会では、可能な限りハイブリッド化を進め、新しい連携を構築し、共同研究の活発化を進める。
研究活動支援においては、公募研究キックオフミーティング、物性科学領域横断研究会、領域研究会などを開催、QLCセミナーも充実化させる。また、好評を得ている論文投稿費に対する支援を継続し、領域メンバーの研究費の確保につなげる。
共通設備については、3年間で整備した4つの共通設備の運用を継続する。また、次世代放射光施設の共用開始が2024年度となったことを受け、量子液晶の時空間構造を調べるためのコヒーレント軟Ｘ線小角散乱の装置開発をフォトンファクトリーで進める予定である。
若手育成支援としては、徐々に回復しつつある国際会議へのオンサイト参加や若手国際スクールへの参加支援を行うとともに、若手研究者の研究成果を議論し合う場として有効な、QLC若手コロキウムを継続的に開催する予定である。
広報活動では、引き続きQLCチャンネルの充実化と年2回程度のニュースレターの発行を目指し、量子液晶の概念の浸透を目指す。
国際活動支援については、2023年に開催を予定している国際会議「International Conference on Quantum Liquid Crystals 2023 (QLC2023)」の準備を進める。また、量子液晶研究に関する英語のレビューの執筆を進め、国際誌での発表を目指し、国際的な浸透をさらに推し進める。
量子液晶の理論構築

研究課題/研究課題番号：19H05825 2019年6月 - 2024年3月

科学研究費助成事業新学術領域研究(研究領域提案型)

紺谷浩, 求幸年, 遠山貴巳, SHANNON Nic, 有田亮太郎, 池田浩章, 佐藤正寛

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担当区分：研究代表者

配分額：163020000円（直接経費：125400000円、間接経費：37620000円）

近年、ナノからメゾスケールの自己組織化を伴う量子液晶状態が、様々な電子系で相次いで発見された。例えば鉄系および銅酸化物超伝導体では電荷液晶が、量子スピン系ではスピン液晶が実現する。そこで本研究では、各分野で独立に発展してきた理論手法を糾合して、多彩な量子液晶の根底にある普遍的な原理を解明する。量子液晶状態におけるマヨラナ粒子などの新種の素励起（固体中の新素粒子）や、エキゾティック超伝導など液晶揺らぎによる創発現象を研究する。また量子液晶に対する制御理論や非平衡現象の理論を発展させる。同時に第一原理的手法を駆使して、量子液晶状態を実現する物質設計の理論を構築する。
強相関電子系において普遍的に観測される、ナノからメゾスケールの自己組織化を伴う量子液晶状態に対する理論研究を推進し、以下の研究実績をあげた。
電荷液晶に関する研究実績では、鉄系超伝導体および銅酸化物超伝導体における、新種の電荷ネマティック秩序やスメクティック秩序を理論的に予言し、実験班による実験報告に対する理論的説明を与えた。遷移金属ダイカルコゲナイドにおける非整合電荷秩序の微視的起源を説明した。また、新規強相関超伝導体であるニッケル酸化物超伝導体の理論研究を実施し、この系の多体電子状態および超伝導発現機構を、第一原理的手法に基づき明らかにした。更に、動的密度行列繰り込み群法などの最先端の理論手法を駆使して、量子液晶の非平衡現象やダイナミクスの理論を構築した。
さらに第一原理的手法を駆使して、超高圧下の高温超伝導体LaH10の理論研究を推進した。その結果、この系の新奇な圧力誘起量子液体状態が明らかになり、この系の高温超伝導発現機構に関する重要な知見を得ることが出来た。
スピン液晶に関する研究実績では、モアレスピン超格子の概念を導入し、各種スピン液晶に対する包括的議論を行った。並行して、様々な大規模数値解析手法を糾合して各種スピン系を詳細に調べ、その基底状態や励起状態、創発的電磁現象を明らかにした。またキタエフスピン系など代表的な量子スピン系におけるスピン液体状態や励起状態、各種輸送現象の理論研究を行い、実験班との協力により重要な成果を上げた。
量子液晶現象が発現する代表的物質であり、世界的に研究が進展している鉄系超伝導体や銅酸化物高温超伝導体（電荷液晶）、フラストレート量子スピン系やキタエフスピン系（スピン液晶）の理論研究において、重要な研究の進展が得られた。例えば、鉄検超伝導体におけるスメクティック秩序の理論を新たに提唱し、実験班による実験報告の理解を可能にした。また量子スピン系における熱伝導など各種輸送現象について、実験班と協力して研究を推進し、著しい進展が得られた。
加えて、量子液晶状態の数値的計算手法に関して、重要な進歩があった。例えば、電荷液晶の秩序パラメーターを「構造因子」として一般化し、汎関数繰り込み群理論や密度波方程式理論に基づいて構造因子の最適化を行うことで、量子液晶秩序をバイアスなく決定する手法が開発された。また、モアレスピン超格子の概念を導入することで、スピン液晶の多様性や創発的電磁現象に関する包括的な研究が可能になった。更に、第一原理計算手法に基づく量子液晶物質の物質設計の理論においても、大きな進展があった。今回開発された理論計算手法を、様々な量子液晶物質に適用することにより、重要な研究成果が見込まれる。
上記の理由より、現在までの研究の進捗状況は、大変順調に進展していると判断される。
今後の研究の推進方策は以下の通りである。
〇電子液晶の研究：　本班で発展させてきた汎関数繰り込み群理論や密度波方程式、動的平均場理論といった最先端の量子多体理論に基づき、様々な強相関金属を網羅的に解析し、新しい電荷液晶秩序を予言する。また群論に基づく現象理論を発展させ、電子液晶における新種の電気磁気効果や非線形現象、非相反現象を解明する。
〇スピン液晶の研究：　本班で発展させてきたマヨラナ平均場近似法や量子モンテカルロ法などの理論的手法を活用し、キタエフスピン系をはじめとする様々な量子スピン液体系におけるスピン液晶秩序の研究を推進する。加えて多項式展開ランジュバン法などの計算手法を用いて、磁気スキルミオンなど磁気テクスチャや量子輸送現象の研究を行う。
〇量子液晶の非平衡現象：　動的密度行列繰り込み群法などの大規模数値計算を推進し、量子液晶における動的性質を研究する。また、スピン流揺らぎやレーザー駆動高次高調波の解析を推進する。
〇非従来型超伝導の発現機構の研究：　超高圧下の高温超伝導体LaH10やニッケル酸化物超伝導体、STO基板上のFeSeなどの非従来型の高温超伝導の発現機構を解明する。量子液晶の揺らぎが媒介する新規引力機構を考慮して、従来のMigdal-Eliashberg理論を超えた多体効果（バーテックス補正）を考慮した超伝導理論を構築する。
〇量子液晶の総合的研究：　これまで本班で培ってきた、電荷液晶、スピン液晶、電子対液晶に関する理論的知見を糾合し、量子液晶の統一的理論の構築を目指した総合的研究を推進する。
電子相関が創出する電子液晶現象の理論：素励起、超伝導および量子臨界現象

研究課題/研究課題番号：18H01175 2018年4月 - 2021年3月

科学研究費助成事業基盤研究(B)

紺谷浩, 土射津昌久

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担当区分：研究代表者

配分額：17030000円（直接経費：13100000円、間接経費：3930000円）

鉄系超伝導体や銅酸化物超伝導体、重い電子系に対して多体電子状態の理論研究を実施し、以下の新規多体効果を新たに見出した。
鉄系超伝導体の研究：　過剰電子ドープ系において発見された新種の電子ネマティク秩序である「B2gネマティック秩序」に対する理論解明を行った。その秩序変数は鉄のd_{xy}軌道を舞台とするC4対称性の破れである「d波ボンド秩序」である。その微視的起源はスピン揺らぎ間の量子干渉効果であり、Aslamazov-Larkin型ダイヤグラムで記述される。また、鉄系超伝導体の超伝導状態（T<Tc）における動的スピン帯磁率を精度よく計算する手法を開発し、非弾性中性子散乱実験で観測される「レゾナンスピーク」がS++波状態に基づき定量的に説明可能であることを見出した。本理論では、従来の理論で無視されていた自己エネルギー補正が本質的役割を果たす。
銅酸化物超伝導体の研究：　(1,1)エッジの表面においてアンドレーフ束縛状態に由来する強磁性臨界現象を見出した。特に、強磁性揺らぎが媒介する「エッジ誘起p波超伝導」の発現を理論的に見出した。
重い電子系の研究：　ｆ軌道の強いスピン軌道相互作用がもたらす「多極子自由度」に注目し、ｆ電子系の多極子揺らぎ理論を構築した。Aslamazov-Larkinバーテックス補正を考慮することで、磁気多極子揺らぎ間の干渉効果によって電気多極子秩序が生じる新機構を明らかにした。この機構を用いて、「CeB6における四極子秩序」や「CeCu2Si2における十六極子揺らぎｓ波超伝導機構」を理論的に導出した。
鉄系超伝導体の研究においては、過剰電子ドープ系における「B2gネマティック秩序」に対する理論解明を、世界に先駆けて行うことが出来た。その微視的起源である「量子干渉効果」は、我々のグループが世界に先駆けて明らかにした電子相関機構であり、明確なオリジナリティーが認められる。また、非弾性中性子散乱実験における「レゾナンスピーク」をS++波状態に基づく定量的説明に成功し、これによりこの系の超伝導対称性に関する大変重要な知見を得ることが出来た。
銅酸化物超伝導体の研究では、アンドレーフ束縛状態に由来するエッジ強磁性臨界現象を初めて明らかにすることが出来た。
重い電子系の研究においては、Aslamazov-Larkinバーテックス補正を考慮した「ｆ電子系の多極子揺らぎ理論」を、本研究により初めて構築することが出来た、その結果、磁気多極子揺らぎ間の干渉効果によって田財な電気多極子秩序が生じる新機構を明らかになった。本理論に基づき、「CeB6における四極子秩序」や「CeCu2Si2における十六極子揺らぎｓ波超伝導機構」などの、ｆ電子系の重要未解明問題を説明することが出来た。
以上の研究業績を考慮し、現在までの進捗状況は十分順調に進展していると判断した。
鉄系超伝導体や銅酸化物超伝導体、重い電子系をはじめとする、様々な強相関金属を総合的に解析する。バーテックス補正を考慮した多体電子状態の理論研究を推進し、以下の理論研究を推進する。
新規強相関電子系の解析：　遷移金属ダイカルコゲナイドや捻り2層グラフェン、カゴメ格子系などの新しい強相関金属を研究する。特に、これらの電子系で発現する新奇な量子相転移（ネマティック秩序やスメクティック秩序など）について、Aslamazov-Larkin型バーテックス補正を考慮した理論解析を実行する。
新規超伝導体の超伝導発現機構の研究：　最近実験的に明らかにされた、鉄系超伝導体Fe(Se,Te)の状態相図によると、この系の超伝導機構は電子ネマティク揺らぎが担っている可能性が高い。この実験事実に着目して、電子ネマティク揺らぎが媒介するS波超伝導の理論を構築する。本理論をFe(Se,Te)をはじめとする様々な鉄系超伝導体や、各種新規超伝導体に適用し、未知の超伝導発現機構を研究する。
新規多体理論の構築：　平均場近似を超えた高次多体効果を計算する手法として、汎関数繰り込み群法（fRG）は大変有力である。最近我々は、fRGに基づき量子液晶秩序の秩序変数である「構造因子」をバイアスなく決定する手法を開発し、擬一次元電子系において「電流ループ秩序」が生じることを明らかにした。この理論をさらに発展させて、各種2次元電子系に適用し、電子相関による量子相転移現象をバイアスなく研究する。
電子相関が創出する電子液晶現象の理論：素励起、超伝導および量子臨界現象

2018年4月 - 2020年3月

科学研究費補助金基盤研究(B)

紺谷浩
強相関超伝導体における電荷・軌道・スピン複合自由度の協奏現象の理論解明

2015年4月 - 2018年3月

科学研究費補助金基盤研究(B)

紺谷浩

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担当区分：研究代表者

FeSe における磁性を伴わない液晶秩序を説明すべく、バーテックス補正の理論に立脚してFeSe の相図の包括的理解を行った。特に、(1)TS 以下の波数空間における符号反転を伴う軌道秩序、(2)圧力誘起磁性秩序およびTS の増大、(3)原子層FeSe における高温s++波超伝導の発現機構を研究した。また、銅酸化物超伝導体における電荷液晶を研究し、その正体が多体効果による有効hopping の対称性が破れたｄ波ボンド秩序であることを見出した。
強相関超伝導体における電荷・軌道・スピン複合自由度の協奏現象の理論解明

研究課題/研究課題番号：15H03687 2015年4月 - 2018年3月

紺谷浩

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担当区分：研究代表者

配分額：16900000円（直接経費：13000000円、間接経費：3900000円）

強相関電子系では、高次の多体効果である「バーテックス補正」の重要性に近年注目が集まっている。我々は、ダイヤグラムの理論と汎関数繰り込み群の理論を両輪に、鉄系超伝導体や銅酸化物超伝導体におけるバーテックス補正の包括的研究を遂行し、未解明問題の解決に取り組んだ。その結果、これらの系で広く観測される電子状態が自発的に回転対称性を破る「電子ネマティック秩序」の発現機構が、Aslamazov-Larkin型バーテックス補正であることを見出した。その物理的意味は「電荷・スピン・軌道の量子的縺れ合い」であり、強相関電子系において大変重要な役割を果たす。
鉄系超伝導体や銅酸化物超伝導体における「電子ネマティク秩序」は、従来の標準的理論（平均場近似など）では理解不可能であり、その理論的解明が急務であった。本研究で我々は、高次の多体効果である「バーテックス補正」の重要性にいち早く注目して理論を発展させ、電子ネマティク秩序の理論的再現に成功した。開発された理論手法は、重い電子系など他の強相関電子系にも適用可能であると期待される。また、電子ネマティク秩序の揺らぎは超伝導ペアリング機構を与えるため、鉄系超伝導体や銅酸化物超伝導体における高温超伝導発現機構の解明に向けての、重要な足掛かりを与える。
鉄系超伝導体の新規な多軌道物理現象と超伝導発現機構

研究課題/研究課題番号：24340081 2012年4月 - 2016年3月

紺谷浩

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担当区分：研究代表者

配分額：19110000円（直接経費：14700000円、間接経費：4410000円）

鉄系超伝導体における未解明問題である(i)電子ネマティック秩序の起源、および(ii)超伝導発現機構の研究を行った。電子ネマティック秩序は平均場近似では説明できない難問であった。本研究では平均場近似を超えた多体効果（バーテックス補正）を考慮することで、電子相関によって軌道秩序が発生することを見出した。本研究により、電子ネマティック秩序の起源が軌道秩序であることが明らかになった。FeSeにおける非磁性軌道秩序相は、本理論により初めて説明された。さらに、軌道秩序相近傍で発達する軌道揺らぎが媒介する引力相互作用が、高温超伝導状態の起源となることを見出した。
鉄系超伝導体の新規な多軌道物理現象と超伝導発現機構

2012年4月 - 2015年3月

科学研究費補助金基盤研究(B)

紺谷浩

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鉄系超伝導体における軌道秩序の出現は、超伝導発現機構と密接に関係した重要な事実である。本研究では高次の電子相関効果である「バーテックス補正」を考慮した理論を構築し、多軌道ハバード模型に適用することで、平均場レベルの理論では説明できなかった鉄系超伝導体の相図の再現に世界で初めて成功した。さらに、スピン揺らぎと軌道揺らぎが共存する場合に期待される「s++波状態とs±波状態のクロスオーバー」に関する先駆的な理論計算を行い、ARPES 等の実験事実の説明に成功した。更に、バーテックス補正の理論を銅酸化物に適用し、平均場レベルの理論で説明ができなかったQ=(π/2,0)ストライプ電荷秩序の再現に、世界に先駆けて成功した。
軌道自由度に由来する新規な輸送現象の研究

研究課題/研究課題番号：21540358 2009年 - 2011年

紺谷浩

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担当区分：研究代表者

配分額：4290000円（直接経費：3300000円、間接経費：990000円）

軌道自由度を有する金属における多体電子状態を研究した。主に、(i)軌道自由度とスピン軌道相互作用に由来するベリー位相(軌道ベリー位相)によるスピンホール効果や異常ホール効果の研究、また(ii)多体効果によって発現する軌道揺らぎを媒介とする超伝導発現機構や、異常輸送現象に関する研究を遂行した。
重い電子系の形成と秩序化

2008年4月 - 2013年3月

科学研究費補助金新学術領域研究

上田和夫

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担当区分：研究分担者

我々はｆ電子系における非フェルミ液体的輸送現象を、バーテックス補正を考慮した解析により説明を行った。さらに、f電子不純物によるスキュー散乱により、巨大スピンホール効果が発現することを世界に先駆けて見出した。一連の研究で発展させた多重極相互作用の理論的取り扱い手法を発展させて、強相関電子系における軌道揺らぎ理論の構築に成功した。
フラストレート系における輸送現象、特にホール効果の理論研究

2008年4月 - 2010年3月

科学研究費補助金特定領域研究

紺谷　浩

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担当区分：研究代表者

パイロクロア結晶構造を持つ遍歴強磁性金属Nd2Mo2O7における非従来型異常ホール効果について研究し、そのメカニズムを解明した。この物質では、低温でNdサイトの局在f電子がスピンアイス秩序と呼ばれる互いに傾いたスピン配置を示し、d-f交換相互作用の結果、金属伝導を担うMoの4d電子のスピンが角度θだけ傾いた「傾いた強磁性状態」が実現する。このとき出現する顕著な異常ホール効果は、巨視的磁化に比例する従来型の異常ホール効果では到底説明できず、「微視的スピン構造がもたらす非従来型里常ホール効果」として注目を集めてきた。その起源として、スピンカイラリティー機構が提唱されて注目を集めたが、実験の定量的説明には至らなかった。
その説明として、申請者は軌道Aharonov-Bohm効果の理論を提唱した[T.Tomizawa and H.Kontani. Phvs. Rev. B 80, 100401(R) (2009) ; Editor's suggestion]。軌道自由度を考慮すると、カゴメ格子上の三角形の経路を電子が一周する際に、各Moサイ下で原子軌道の位相差に由来する、θに比例するベリー位相因子を獲得することがわかる。このベリー位相は、経路中を貫ぬく有効磁場の働き昂するため、雷子は外部電場と垂直方向にドリフト運動する。その結果、θに線形め顕著な異常ホール効果が出現ずる。Nd2Mo2O7ではθ≪1であるごとから、スピンカイラリティー機構よりも軌道機構が重要である。このようにして、10年来の謎であったNd2Mo2O7における非従来型異常ホール効果は、申請者の提唱する軌道機構として定量的に理解できることが明らかになった。
f電子の多自由度性に創出する新奇な量子秩序と超伝導の理論

研究課題/研究課題番号：20102008 2008年 - 2012年

新学術領域研究(研究領域提案型)

堀田貴嗣

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担当区分：研究分担者

電子の見かけ上の質量が数百倍から千倍に増大する重い電子現象は希土類およびアクチノイド化合物で現れるが、これまで、電子の遍歴性と局在性の競合に基づいて理解されてきた。本研究では、電荷とスピンに加えて、軌道や格子の自由度も絡んだ電子の多自由度性を考慮した新型の重い電子形成機構を明らかにした。また、スピンと軌道が複合した多極子の秩序、価数揺らぎによる量子臨界現象、非調和格子振動による超伝導、軌道縮退系の軌道揺らぎ超伝導を明らかにした。
重い電子系における巨大スピンホール効果の実証とスピントロニクスへの展開

研究課題/研究課題番号：20246004 2008年 - 2010年

寺嶋孝仁

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担当区分：研究分担者

電子スピンを活用する新しいエレクトロニクス(スピントロニクス)において大きな期待がかけられている細線に電流を流すことで、線に垂直な方向に磁化が生じる現象、スピンホール効果について新しい希土類系の物質の開拓を実験・理論の両面から行った。大きなスピンホール効果が期待される希土類を含む金属間化合物の薄膜やナノメートルサイズで制御された人工的な構造を持つ物質を実現することに成功した。
フラストレート系における輸送現象、特にホール効果の理論研究

研究課題/研究課題番号：20046007 2008年 - 2009年

紺谷浩

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担当区分：研究代表者

配分額：1700000円（直接経費：1700000円）

パイロクロア結晶構造を持つ遍歴強磁性金属Nd2Mo2O7における非従来型異常ホール効果について研究し、そのメカニズムを解明した。この物質では、低温でNdサイトの局在f電子がスピンアイス秩序と呼ばれる互いに傾いたスピン配置を示し、d-f交換相互作用の結果、金属伝導を担うMoの4d電子のスピンが角度θだけ傾いた「傾いた強磁性状態」が実現する。このとき出現する顕著な異常ホール効果は、巨視的磁化に比例する従来型の異常ホール効果では到底説明できず、「微視的スピン構造がもたらす非従来型里常ホール効果」として注目を集めてきた。その起源として、スピンカイラリティー機構が提唱されて注目を集めたが、実験の定量的説明には至らなかった。
その説明として、申請者は軌道Aharonov-Bohm効果の理論を提唱した[T.Tomizawa and H.Kontani. Phvs. Rev. B 80, 100401(R) (2009) ; Editor's suggestion]。軌道自由度を考慮すると、カゴメ格子上の三角形の経路を電子が一周する際に、各Moサイ下で原子軌道の位相差に由来する、θに比例するベリー位相因子を獲得することがわかる。このベリー位相は、経路中を貫ぬく有効磁場の働き昂するため、雷子は外部電場と垂直方向にドリフト運動する。その結果、θに線形め顕著な異常ホール効果が出現ずる。Nd2Mo2O7ではθ≪1であるごとから、スピンカイラリティー機構よりも軌道機構が重要である。このようにして、10年来の謎であったNd2Mo2O7における非従来型異常ホール効果は、申請者の提唱する軌道機構として定量的に理解できることが明らかになった。
相互作用の拮抗がもたらす超伝導現象、輸送現象および不純物効果の理論研究

2007年4月 - 2009年3月

科学研究費補助金特定領域研究

紺谷　浩

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担当区分：研究代表者

鉄砒素系超伝導体における超伝導状態は、一般の異方的超伝導体と異なり、不純物や乱れに対してかなり強いことが実験で明らかにされた。この実験事実は、超伝導ギャップの符号変化が存在しないことを示唆し、RPA近似等が予言する符号反転s波状態(s±波状態)と一見矛盾する。そこで我々はs±波状態に対する不純物効果を明らかにする目的で、2バンドBCS模型を詳細に解析した。鉄砒素系のように各バンドの軌道成分が異なる時、バンド内不純物散乱ポテンシャルIとバンド間不純物散乱ポテンシャルI'は異なる(I'/I≠1)ことがわかる。我々の解析によると、I≫N(0)のユニタリー領域においては、I'/I=1という特殊な場合に限り顕著な対破壊効果が生じ、わずか1~2%の不純物によってTc(~50K)が消滅するが、一般には対破壊効果は非常に小さく、10%以上の不純物濃度でもTcが有限に残ることを明らかにした。その理由は、多重散乱をT行列で無限次まで足し上げる結果、I'/I≠1の場合にはバンド間散乱が繰り込まれて小さくなるためである。本研究により不純物効果の実験事実は、現実的5バンド模型に基づき理論的に予言されるs±波状態と矛盾しないことが明らかになった。
ナノヘテロ構造におけるスピン注入とスピン蓄積の理論

研究課題/研究課題番号：19048022 2007年 - 2010年

井上順一郎

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担当区分：研究分担者

電子は電荷とスピンと呼ばれる角運動量を持っている。前者は半導体エレクトロニクスの基礎であり,後者は磁性の起源であり,磁石としての応用分野がある。通常の金属や半導体中ではスピン角運動量は平均としてゼロであるが,強磁性物質中ではスピン角運動量はゼロではなく,その中を流れる電流はスピンの流れ(スピン流)も持っている。本研究では,スピン流のもたらす新しい現象-スピンホール効果-が金属において非常に大きくなることを理論的に予言した。さらに,半導体・グラフェンと強磁性金属との接合において,電流注入により半導体(グラフェン)中にスピン流が存在すること,その結果,電流による磁場の効果が非常に大きくなることを見いだした。このことは,半導体・グラフェン/強磁性金属接合を新しいデバイスとして応用できる可能性を示すものである。
相互作用の拮抗がもたらす超伝導現象、輸送現象および不純物効果の理論研究

研究課題/研究課題番号：19014008 2007年 - 2008年

紺谷浩

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担当区分：研究代表者

配分額：1800000円（直接経費：1800000円）

鉄砒素系超伝導体における超伝導状態は、一般の異方的超伝導体と異なり、不純物や乱れに対してかなり強いことが実験で明らかにされた。この実験事実は、超伝導ギャップの符号変化が存在しないことを示唆し、RPA近似等が予言する符号反転s波状態(s±波状態)と一見矛盾する。そこで我々はs±波状態に対する不純物効果を明らかにする目的で、2バンドBCS模型を詳細に解析した。鉄砒素系のように各バンドの軌道成分が異なる時、バンド内不純物散乱ポテンシャルIとバンド間不純物散乱ポテンシャルI'は異なる(I'/I≠1)ことがわかる。我々の解析によると、I≫N(0)のユニタリー領域においては、I'/I=1という特殊な場合に限り顕著な対破壊効果が生じ、わずか1~2%の不純物によってTc(~50K)が消滅するが、一般には対破壊効果は非常に小さく、10%以上の不純物濃度でもTcが有限に残ることを明らかにした。その理由は、多重散乱をT行列で無限次まで足し上げる結果、I'/I≠1の場合にはバンド間散乱が繰り込まれて小さくなるためである。本研究により不純物効果の実験事実は、現実的5バンド模型に基づき理論的に予言されるs±波状態と矛盾しないことが明らかになった。
非一様な強相関電子系における電子状態、特に輸送現象の理論的研究

2006年4月 - 2009年3月

科学研究費補助金若手研究(B)

紺谷浩

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反強磁性量子臨界点(AF-QCP)近傍の強相関電子系では、わずか1%の非磁性不純物が系全体の電子状態を劇的に変化させることが知られている。たとえば銅酸化物高温超伝導体では、1%のZn不純物により巨大な残留抵抗が生じたり、1μBに達する大きな局在モーメントが発生する。今回我々は、FLEX近似を拡張して空間的に非一様な状態に適用できる近似理論(GVI理論)を開発して、高温超伝導体における非磁性不純物問題を解析した。その結果、上記の実験事実を第一原理的に再現することに始めて成功した。その後、我々は鉄砒素系高温超伝導体における不純物効果を研究し、超伝導対称性に関する重要な知見を得た。さらに我々はAg金属中におけるYb不純物が、Ybの電子相関によって劇的に大きなスピンホール効果をもたらすことを理論的に予言した。
非一様な強相関電子系における電子状態、特に輸送現象の理論的研究

研究課題/研究課題番号：18740197 2006年 - 2008年

紺谷浩

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担当区分：研究代表者

配分額：3800000円（直接経費：3500000円、間接経費：300000円）

反強磁性量子臨界点(AF-QCP)近傍の強相関電子系では、わずか1%の非磁性不純物が系全体の電子状態を劇的に変化させることが知られている。たとえば銅酸化物高温超伝導体では、1%のZn不純物により巨大な残留抵抗が生じたり、1μBに達する大きな局在モーメントが発生する。今回我々は、FLEX近似を拡張して空間的に非一様な状態に適用できる近似理論(GVI理論)を開発して、高温超伝導体における非磁性不純物問題を解析した。その結果、上記の実験事実を第一原理的に再現することに始めて成功した。その後、我々は鉄砒素系高温超伝導体における不純物効果を研究し、超伝導対称性に関する重要な知見を得た。さらに我々はAg金属中におけるYb不純物が、Ybの電子相関によって劇的に大きなスピンホール効果をもたらすことを理論的に予言した。
充填スクッテルダイト化合物が示す特徴的物性の理論的解明

研究課題/研究課題番号：18027004 2006年 - 2007年

倉本義夫

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担当区分：研究分担者

理論班は,スクッテルダイト系における新奇現象理解への鍵となる概念形成を行い,全計画班の連携をサポートすることなどを主要な目標として活動した。その結果,以下を例とする多くの成果を得た。
1. Prスタッテルダイトでは,結晶場状態により,近藤効果の重要性が大きく異なることを微視的な計算によって示した。
2. PrFe4P12やPrRu4P12の秩序変数は,結晶の立方対称性を保つスカラー型であり,これが交替的に副格子を形成していることを提案し,温度に依存する結晶場状態など多くの実験を説明した。
3. SmRu4P12の奇妙な相図と物性について,磁気八極子が主要な秩序変数であることを確認し,CeB6との類似性から特徴的なNQRパターンなどを説明できることを指摘した。
4.多極子秩序による帯磁率,磁気異方性への反映を現象論を用いて明らかにした。これにより実験結果を多極子の描像によって合理的に解釈した。
5. PrFe4P12の複雑な核磁気共鳴スペクトルを対称性を考慮して解析し,スカラー型秩序変数の描像で説明できることを示した。
6.伝導電子のバンド構造が秩序構造に与える役割を明らかにした。特に結晶構造とリガンド電子の構造により強いネスティングが存在することが,多極子の反強的秩序形成に重要であることを示した。
7.スクッテルダイト特有の構造によるラトリングの役割に注目し,超音波物性に対する特有の効果を明らかにした。また磁場に鈍感な重い電子生成に導く可能性を指摘した。
スクッテルダイト化合物における重い電子状態と近藤絶縁体状態の理論

研究課題/研究課題番号：16037204 2004年 - 2005年

佐宗哲郎

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担当区分：研究分担者

1.Ce-スクッテルダイト化合物のうちの,CeRu_4Sb_<12>については,バンド計算では絶縁体だが,実験では金属で,矛盾していた。そこで,昨年度に構築したtight-binding模型を改良し,さらに本質的な部分のみを抽出した模型を新たに作った。これは,実験と合う半金属型の模型である。これを用いて,電気抵抗・熱起電力(Seebeck係数)・光学伝導度の計算を行い,半定量的に実験結果を説明することに成功した。(論文印刷中)
2.おなじく,CeOs_4Sb_<12>について,実験で,温度0.8Kでスピン密度波への転移が見つかっており,しかも,磁場をかけると転移温度が上昇するという特異な振る舞いを示した。我々は,1.と類似の模型を用い,分子場近似により,この現象を説明することに成功した。(論文発表済)
3.強相関電子系における光学伝導度およびホール伝導度の研究:通常金属における交流ホール係数は、R_H(ω)の虚部は殆ど0であり、これはボルツマン近似がよく成り立っていることを意味する。ところが高温超伝導体ではImR_H(ω)は有限のωで極めて大きな値をとり、その値は低温かつ低ドープ領域において非常に大きくなる。我々はR_H(ω)をFLEX近似に基づき、カレントに対するバーテックス補正をω依存性まで考慮して解析し、実験で観測される交流ホール係数の異常な振舞いを良く再現することが出来た。本研究により、高温超伝導体の交流及び直流輸送現象の振舞いが、フェルミ液体の立場からバーテックス補正を考慮することで「統一的に」理解できることが明らかになり、高温超伝導体の正常状態における電子状態の理解が進歩したといえる。(論文発表済)
4.Na_<0.35>CoO_2についても,理論的な解析を行った。(論文発表済)
分子性導体の極限環境下における半導体から金属へのクロスオーバー

研究課題/研究課題番号：15073213 2003年 - 2007年

鈴村順三

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担当区分：研究分担者

本研究では。低次元電子系における、圧力下での絶縁体から金属までの伝導電子の状態変化に関して以下の研究を行った。1、擬一次元電子系において鎖間の異なる2つの電荷移動の競合が増加することによりモット絶縁体から金属へ移ることをN鎖繰り込み群を用いて明らかにし、この結果出現する金属状態はネスティングを反映しファルミ面に依存した準粒子であることを示した。2、1次元朝永-ラッチンジャー液体における境界効果を調べるために核磁気緩和率を計算した。境界から離れるとフェルミ波数に依存し振動しながら一定値に近づくこと、その振幅は相互作用により増加する一方、温度揺らぎにより減少するという両者の競合の振る舞いを明らかにした。3、擬2次元有機導体β"-(DODHT)_2PF_6は常圧では電荷秩序を示すが、圧力下では超伝導が出現する。これは圧力下で金属状態になりためで、この発現機構として電荷秩序が存在するか又は融解するかによりスピン揺らぎ又は電荷揺らぎの可能性を指摘した。4、1次元電子系(EDO-TTF)_2PF_4塩の特異な絶縁体を理解するため、斥力相互作用や格子歪との結合が存在する場合の電子系を調べ、最近接斥力が十分大きい場合に電子-格子相互作用の効果により特異なパイエルス状態が生じることを示した。さらに格子歪がゼロの近傍の準安定状態が光誘起伝導に寄与する可能性を指摘した。5、擬2次元有機導体α-(BEDT-TTF)_2I_3のゼロギャップ状態における密度波形成をしらべ、運動量空間の2つの縮退点を結ぶ波数を持つスピン密度波が、バンド間励起、相互作用及び3次元効果により出現する可能性を示した。
高温超伝導体やその関連物質における静的及び動的輸送現象の理論的研究

研究課題/研究課題番号：15740198 2003年 - 2005年

紺谷浩

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担当区分：研究代表者

配分額：3500000円（直接経費：3500000円）

●強相関電子系における光学伝導度およびホール伝導度の研究:
高温超伝導体における交流ホール係数は、ImR_H(ω)が有限のωで極めて大きな値をとり、更にその値は低温かつ低ドープ領域において非常に大きくなる。これはボルツマン近似の破綻を意味する。我々はR_H(ω)をFLEX近似に基づき、カレントに対するバーテックス補正をω依存性までまじめに考慮して解析した。この数値計算の手法は、本研究ではじめて開発されたものである。研究の結果、反強磁性近傍の金属では、バーテックス補正によりR_H(ω)の異常なωおよび温度依存性が良く再現されることが明らかになった。本研究により、高温超伝導体の交流及び直流輸送現象の振舞いが、フェルミ液体の立場からバーテックス補正を考慮することで「統一的に」理解できることが明らかになり、高温超伝導体おける電子状態および超伝導発現機構の理解が進んだといえる。
●三角格子Co酸化物超伝導体NaxCoO2・yH2Oの研究:
水をインターカレートした超伝導体RaxCoO2・yH2Oにおける電子状態および超伝導発現機構を研究した。この系のフェルミ面は、バンド計算による予想とARPESによる実験結果とで大きく異なり、問題になっていた。そこで我々はFLEX近似に基づきNaxCoO2の正常状態を詳細に解析して、実験において観測されている帯磁率や状態密度の弱い擬ギャップ的振る舞いが、ARPESのフェルミ面を仮定した場合に限って再現できることを示した。次に我々は、CoO2層の光学フォノン(シェアモード、ブリージングモード)によるs波超伝導の可能性を考えた。解析の結果、シェアモードフォノンによって、クーパー対がFermi面を形成するalg軌道と価電子バンドを形成するeg'軌道の間を遷移するため、超伝導転移温度学が劇的に上昇することを明らかにした。この機構を我々はValence-Band Suhl-Kond機構と命名した。この機構に基づき、ARPESで観測されている準粒子スペクトルにおけるキンク構造も同時に再現できた。
高温超伝導体・有機物超伝導体の各種輸送現象における非フェルミ液体的挙動の理論

研究課題/研究課題番号：13740202 2001年 - 2002年

紺谷浩

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担当区分：研究代表者

配分額：2400000円（直接経費：2400000円）

1.高温超伝導体の擬ギャップ領域における輸送現象の理論:高温超伝導体の低ドープ領域では擬ギャップ温度T^*以下で各種物理量が擬ギャップ的振舞いを示し、そのメカニズムの解明は最近の高温超伝導体の研究における中心的課題である。最近Stanford大学のOng達により、高温超伝導体の常伝導相におけるネルンスト係数が詳細に計測され、擬ギャップ領域でネルンスト係数が著しく増大するという、通常の金属では考えられない特異な挙動を示すことが明らかになった。この実験結果から、Ong達は擬ギャップ領域で多数のボルテックス・反ボルテックス対が熱的に励起されていると考え、議論を呼んだ。一方、我々は擬ギャップ領域で強い超伝導揺らぎが発達しているという立場に立ち、フェルミ液体論の立場からネルンスト係数の計算を行った。その結果、カレントに対する多体効果であるバーテックス補正項を考慮することで、T^*以下におけるネルンスト係数及び磁気抵抗の急激な増大が再現されることがわかった。本研究により、高温超伝導における様々な輸送係数(ホール係数、磁気抵抗、熱起電力及びネルンスト係数)の複雑で特徴的な振舞いが、反強磁+超伝導揺らぎの理論に基づき統一的に理解できることが明らかになり、特に擬ギャップ領域において強力な超伝導揺らぎが発達していることが結論された。
2.強相関電子系における熱・電気的輸送係数の一般理論:強相関電子系における熱流と電流が絡んだ輸送現象の研究の為には、電子相関に関する詳細な考察が必要である。Littingerの線型応答理論('64)によると熱起電力は電流と熱流の相関関数より与えられるが、熱流のオペレーターは相互作用項に由来する2体項を含むため多体電子系では一般に複雑であり、バーテックス補正の理論的解析は過去不十分であった。我々は局所的エネルギー保存則から導かれるワード恒等式に着目して,熱起電力やネルンスト係数に対する厳密かつ簡便な一般的表式を導出した。これらの表式に含まれるバーテックス補正(前方散乱項)Γ^Iを,ワード恒等式Γ^I=δΣ/δGをみたすよう計算することで,各種輸送係数に対する保存則を満たす近似(Baym-Kadanoffのconserving approximation)がはじめて可能となった。
高温超伝導関連物質の輸送現象における非フェルミ液体的挙動：ホール効果、磁気抵抗

研究課題/研究課題番号：11740191 1999年

奨励研究(A)

紺谷浩

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担当区分：研究代表者

配分額：1200000円（直接経費：1200000円）
凝縮系物理における多体問題

研究課題/研究課題番号：07044066 1995年 - 1996年

国際学術研究

上田和夫

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担当区分：研究分担者

自然界の現象は、素粒子レベル、原子レベル、セミマクロなレベル、マクロなレベルと階層的構造を示すことが多い。この階層的構造は、エネルギースケールの問題ということも出来るし、また長さのスケールの問題ということも出来る。凝縮系物理における多体問題理解の方法というものもそれに関連している。種々のレベルの問題があり、それぞれのレベルでことなる方法が用いられるのが常であるが、時として違うレベルで発展した方法が有益な示唆を与えることがある。凝縮系物理の重要問題にこうした意義を持って取り組もうというのが我々の目指した所であった。
当研究課題の期間にスタートしたプラケットRVBのスピンギャップ相に関する国際共同研究は順調な展開を見せ、2次元ハイゼンベルグスピン系の量子相転移の臨界現象の研究へと発展した。その結果、ハイゼンベルグ系から非線形シグマモデルへの写像理論の予言する3次元O(3)古典スピン系の臨界指数と一致することが、ループアルゴリズムを用いた量子モンテカルロシミュレーションによって確立された。スピンギャップに関する研究は、3次元的に結合した梯子鎖の秩序無秩序転移、梯子鎖のホール係数などの輸送現象の議論へと発展した。これらの研究を通じて、スピンギャップ研究の意義が量子臨界点近傍の得意な物理現象の解明にあることが次第に明瞭に認識されるようになったが、この意味では反強磁性長距離秩序のある系でも臨界点近傍では面白い現象が期待される。実際CaV_3O_7では、ストライプ秩序と呼ばれるネ-ル秩序とはことなる磁性状態が観測されているが、この状態は古典的には安定でない状態であるにも関わらず量子揺らぎによって始めて安定化される特異な状態であることが明らかになった。
強相関電子系の金属絶縁体転移を量子モンテカルロ法、スケーリング理論などを用いて研究し、フィリング制御型の2次元系のモット転移でハイパースケーリング仮説が成立し、動的臨界指数が4であることを示した。この結果、モット転移近傍の金属相でコヒーレンスが異常に抑制される点を解析した。また、一粒子過程の抑制による二粒子過程の顕在化が反強磁性モット絶縁体からd波超伝導体への量子相転移を引き起こすことを示した。金属絶縁体転移を示すマンガン酸化物のスピン励起構造を二重交換模型を用いて研究した。スピン波近似と動的平均場を用いて集団励起と準粒子励起を計算し、実験結果との比較で良い一致を見た。
一次元は多体問題を近似に依存しない形で研究出来るテストグランドである。最近S.Whiteによって密度行列繰り込み群という精密な変分計算理論が開発されたが、これは次元では特に有効である。この研究課題期間中に我々は重い電子系の基礎モデルである近藤格子模型に対する密度行列繰り込み群計算手法を確立した。それを用いて、近藤絶縁体のスピンギャップ、チャージギャップの関数形を確立した。さらに、常磁性金属相におけるスピンとチャージのフリーデル振動を観測することによってフェルミ面が大きいことが示された。またその振動の減衰の様子から、近藤格子の常磁性金属相が相関臨界指数の非常に小さな特異な朝永-ラッティンジャー液体であることが明らかになった。
凝縮系多体問題に対する第一原理計算に関しては、圧力一定の第一原理分子動力学法プログラムを開発・整備し、大規模計算を目的として並列計算機用に最適化を行った。また構造転移や表面での原子拡散の活性障壁を求める効率的な計算アルゴリズムを開発した。このプログラムを使って、グラファイト、シリサイド、BC2N、グラファイト層間化合物の圧力誘起構造変化のシミュレーションを行った。これにより、高温でのグラファイト-立方晶ダイヤモンド転移と、低温で見られるグラファイト-六方晶ダイヤモンド転移の違いを明らかにした。またヘテロダイヤモンドBC2Nの安定構図尾と電子物性を予測し、高圧を用いた合成方法を提案した。さらにグラファイト層間化合物からアルカリイオンを内包した全く新しいダイヤモンド様物質が高圧合成できる可能性を指摘した。
半金属におけるデビルズ・ステアケース

研究課題/研究課題番号：07804020 1995年 - 1996年

上田和夫

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担当区分：研究分担者

現在までに知られている磁性体の中でもっとも複雑な相図を示すことで良く知られているのはCeSbである。磁場-温度平面での階段状の複雑な相図はデビルズ・ステアケース(悪魔の階段)と呼ばれている。CeSbに限らず一般のCeX(X=P,As,Bi,Sb)で程度の差はあれ、複雑な磁気相図が見られることは、この現象の背後に一般的なメカニズムが存在することを示唆している。CeXがその他のセリウム化合物とことなる特徴は、この系におけるキャリアーの数が大変少ないことで、CeXは小数キャリアー系と呼ばれている。CeXのキャリアーはΓ点のホールとX点の電子からなり立っている。このような、半金属ではそれぞれのキャリアーに対する近藤結合に加えて、電子からホールへ遷移する際にf電子とのスピン交換を伴うプロセスが可能になる。この非対角的交換相互作用にともなう運動量変化は反強磁性波数ベクトルに対応するから、この非対角相互作用は反強磁性的に働くことになる。対角(バンド内),非対角(バンド間)交換相互作用にもとづく二種類のRKKY相互作用の間のフラストレーションがCeXで見られるデビルズ・ステアケースを理解する鍵と考えられる。当研究課題での研究によりこの考えが正しいことが、簡単な一次元モデルを用いて検証された。
このRKKY相互作用は、局在スピンによって誘起される磁気的フリーデル振動がその起源である。その詳細を調べるため、近藤格子モデルに対する密度行列繰り込み群のプログラムを開発し、常磁性における電荷およびスピンのフリーデル振動を観測することが出来た。。その周期から、近藤格子の常磁性相では、フェルミ波数が伝導電子の密度に局在スピンの数を加えたもので決まっている、すなわちフェルミ面が大きいことが明らかになった。
準二次元電子系の輸送現象

研究課題/研究課題番号：07237208 1995年

上田和夫

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担当区分：研究分担者

高温超伝導の特徴は、2次元的なCuO_2面にキャリアーをドープして超伝導が実現している点にある。特にアンダード-ピングの領域では、NMRの緩和率などにスピン励起が抑制された擬ギャップ的な振舞いが観測されて、高温超伝導機構を理解する一つの鍵と考えられている。今年度始まった新たなテーマとして2次元モット絶縁体で、スピンギャップが観測されているCaV_4O_9に注目し、その機構について理論的考察を行なった。このシステムは2次元的で、スピン1/2ハイゼンベルグモデルが良い模型になっていると考えられるが、その特徴は、正方格子から1/5のスピンを規則的に抜いたことにある。この時4このスピンからなるプラケットが2次元的につながった構造を持っている。我々は、この構造がスピンギャップ形成に有理であることを指摘した。しかし、最近接相互作用のみの時にはまだ反強磁性秩序が残っていることを明らかにし、フラストレーションを引き起こす次近接相互作用の重要性を示した。
モット絶縁体をドープした時の準二次元的伝導を考察するには、いずれにしても三次元性を考慮する必要がある。伝導の問題と、一体グリーン関数の自己エネルギーは密接な関係にあり、我々は面内と面間のトランスファーが著しくことなる系を考え、その自己エネルギーをスピンの揺らぎについてone-loopの近似で計算することを計画している。今年度は、準備として完全な三次元の係を考え自己エネルギーの計算を完了し、さらにそれを用いて三次元における反強磁性スピン揺らぎの機構による超伝導を考察した。その結果、二次元より転移温度が低い傾向はあるものの、スピン揺らぎに対して適当なパラメータを仮定すれば、やはりd-波超伝導が可能となることが明らかになった。これは重い電子系の超伝導に関連して興味深い結果と考えられる。

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担当経験のある科目 (本学) 6

統計物理学II

2018
量子力学IV

2018
統計物理学III

2018
物理学基礎演習I

2011
統計物理学I

2011
物性物理学１

2011

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