2005 Fiscal Year Annual Research Report
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16740209
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| Research Institution | Aoyama Gakuin University |
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Principal Investigator |
堀田 知佐 青山学院大学, 理工学部, 助手 (50372909)
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| Keywords | 物性理論 / 計算物理 / 分子性固体 |
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| Research Abstract |
有機導体のπ-d系はd電子がπ電子とが共存し相互作用する系である。最近、新しい1次元π-d系であるフタロシアニン系が合成され、実験で負の巨大磁気抵抗が観測された。この系を念頭に、本研究では拡張近藤ハバードモデルを新しく提案し、強結合理論と数値計算に基づきその基底状態を明らかにした。その中でバルク系でも安定な強磁性と電荷秩序が共存する相の存在を新しく見出した。この相は電子の局在状態においても安定である点で、従来の電子の遍歴性を媒介とした二重交換系の強磁性とは異なった新しい強磁性であることを示した。
一方、二次元異方的三角格子において、電荷秩序相近傍におけるフラストレーションに伴う電荷の融解現象を調べた。電荷の自由度のみを考慮したtV模型を適用し、飛び移り積分t、電子間クーロン相互作用Vの異方性の度合いが電子の局在性にどのような影響を及ぼすかを数値計算によって詳細に解析した。本モデルの強結合極限t=Oは、古典イジング系に相当する。Vが等方的な場合、系の基底状態はマクロに縮退しており、その空間変調のパターンによって二つのグループに分けられる;特定の方向に2倍周期を持ったストライプ型の電荷秩序状態と、三副格子に分かれた状態である。ここに有限かつ十分小さなt<<Vを導入した際、後者の三副格子状態がtの1次摂動の範囲で有意なエネルギー利得をもち、マクロな縮退を解いて新たな基底状態を形成することがわかった。この状態は、電荷のおよそ半分から2/3程度が等間隔にウィグナー結晶を形成し残りの電子が遍歴的な波動関数を形成する、電荷ギャップを持たない新しい量子液体状態である。その詳細については来年度も引き続き研究を行う予定である。
上記の異方的三角格子上の古典イジング系における有限温度の状態についても古典モンテカルロのWang-Landau法を用いて解析を行い、エントロピーの大きな三副格子状態の寄与やドメイン構造を持った励起状態の寄与について調べた。これら異方的三角格子上の電荷秩序について得られた知見で、有機導体θ-ET_2Xの実験結果に対する自然な理解を与えることに成功した。
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