2012 Fiscal Year Annual Research Report
分子性導体のディラック電子系の特性に由来する新物性の理論
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22540366
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
小林 晃人 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80335009)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 分子性導体 / ディラック電子 / 傾斜ディラックコーン / 電子相関 / 磁場 |
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| Research Abstract |
本研究の主目的は分子性導体のディラック電子系の特性に由来する新物性のメカニズムを解明することである。具体的には伝導面に垂直な強磁場下の非自明な電子状態を解明することをめざす。また、分子性導体のディラック電子は時間・空間反転対称性を破るストライプ電荷・磁気秩序により質量を獲得していると考えられているが、このような場合の質量獲得メカニズムと質量獲得後のディラック電子の性質は未解明であるので、これらの解明をめざす。これにより「結晶中のディラック電子系」の物理の新しい側面を開拓し、より普遍的な知見を得ることをめざす。
本研究計画に沿ったこれまでの研究により、N=0ランダウ状態におけるディラックコーンの傾斜による長距離クーロン相互作用の擬スピン対称性の破れを見出し、これによるXY型バレー分裂の可能性を指摘した。これは実際に分子性導体α-(BEDT-TTF)2I3において田嶋ら(2010)による層間磁気抵抗、鹿野田ら(2011)によるNMRにより観測された。また、傾斜したディラックコーンのペアをもつ2次元電子系において新たなプラズモンを見出し、さらにプラズモンのダンピングに非常に強い異方性があることを見出した(2011)。またα-(BEDT-TTF)2I3のストライプ電荷・磁気秩序相においてディラック電子が質量を獲得するメカニズムとその性質を解明した。特にゼロギャップ相との境界近くにおいて圧力を加えると質量を持ったディラック電子対が出現することを理論的に予測した(2011)。また類似物質α(BEDT-TTF)2NH4Hg(SCN)4は常圧では金属（超伝導体）だが1軸圧を加えるとディラック電子によるゼロギャップ状態が出現することをバンド計算に基づいて予測した(2011)。
平成２４年度は分子性導体における新規ディラック電子系の探索、バレーホール効果、クライン・トンネリング効果、および長距離クーロン相互作用効果に関する研究に着手し、学会等にて成果の一部を発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の研究目的「分子性導体のディラック電子系の特性に由来する新物性のメカニズムの解明」に関して平成24年7月までおおむね順調に進展したが、平成24年8月から平成25年7月まで研究代表者の病気治療のため、研究成果をまとめて成果発表する事に関し遅延が生じている。これに伴い当該の平成24年度研究費の大半を平成25年8月以降に繰り越した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成24年8月から平成25年7月まで研究代表者の病気治療のため、研究成果をまとめて成果発表する事に関し遅延が生じているが、平成25年8月よりこの遅延を取り戻すべく学会や論文等の成果発表を行う。さらに、当初計画に基づき「強磁場下の非自明な電子状態を解明」および「ディラック電子の質量獲得メカニズムの解明」等の理論研究を進め、「結晶中のディラック電子系」の物理の新しい側面を開拓する。また新規ディラック電子物質の探索を進め、物質開発をサポートする。
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