2010 Fiscal Year Annual Research Report
新奇炭素系擬一次元物質グラフェンナノリボンにおける電子相関と輸送現象
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22540329
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| Research Institution | Nara Women's University |
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Principal Investigator |
吉岡 英生 奈良女子大学, 大学院・人間文化研究科, 准教授 (40252225)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 正彦 秋田大学, 教育文化学部, 准教授 (60301040)
神田 晶申 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 准教授 (30281637)
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| Keywords | メゾスコピック系 / ナノ材料 / グラフェンナノリボン / グラフェン / ディラック電子 / ジョセブソン接合 / 磁性 / 1次元電子系 |
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| Research Abstract |
平成22年度はグラフェンやグラフェンナノリボンにおける磁性や超伝導を研究するとともに、その基礎をなす一次元電子系および擬一次元電子系の電子相関効果に関する研究にも従事した。
1.ジグザグ端を有するグラフェンナノリボン(ジグザグGNR)が示す磁性に関しては、炭素原子内斥力Uのみを取り入れたババード模型を用いて議論されており、ジグザグ端近傍に大きな磁気モーメントが現れそれらが強磁性的に整列するが、その方向が二つの端で反対方向となる反強磁性磁気秩序が出現することが示されている。この磁気モーメントや転移温度のU依存性を詳細に調べ、これらの量は通常の金属に見られる指数関数依存性ではなく、冪依存性を示すことがわかった。この特異な依存性はジグザグGNRの特徴であるエッジ状態に起因する。
2.間隔がdだけ離れた二つの超伝導体と接触したグラフェンを流れる超伝導臨界電流の間隔依存性並びに温度T依存性を詳細に調べた。単層グラフェンの場合には、dの関数として指数関数依存性を示し、コヒーレンス長はζ∝T^<-2>が得られた。この結果はディラック電子の特異な分散関係に起因していると考えられる。一方、二層グラフェンの場合には副格子AからAへ流れる超伝導電流並びにAからBへ流れる電流はdの関数として振動する。なおこれらの和では振動は消滅する。
3.遷移金属酸化物や分子性導体で観測されている電荷秩序状態が示す共通の特徴である「電荷秩序転移温度で電気抵抗は急激に増加するが、磁化率は何も特異性を示さない」という性質を、くりこみ群、ボソン化という解析的な手法と量子モンテカルロ法、厳密対角化という数値的手法を組み合わせることによって理論的に記述することに成功した。
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Research Products
(36 results)
