2016 Fiscal Year Annual Research Report
Theoretical study on control of electronic states in low-dimensional molecular conductors
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25400370
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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, 自然科学系, 教授 (40252225)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土射津 昌久 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (70362225)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 分子性固体 / 中性－イオン性転移 / ソリトン / ドメインウォール / K4結晶 / Dirac/Weyl点 / 密度汎関数法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
位相ハミルトニアンを半古典的に取り扱って、１次元中性－イオン性転移系の基底状態における相の競合と各々の相における低エネルギー励起を理論的に考察した。基底状態としては、中性相、強誘電イオン性相、常誘電イオン性相が出現可能となり、それらの相境界は１次転移となることがわかった。また、各々の相におけるソリトン励起や相境界近傍で出現するドメインウォール励起の性質および励起エネルギーを詳細に検討した。得られた結果は分子性固体TTF-CAの電気抵抗の圧力依存性などを説明することがわかった。
最近合成に成功した有機K4結晶の電子状態を調べるため、K4炭素結晶のバンド構造を強束縛近似に基づいて詳細に調べた。その結果、Γ点上において３つのバンドが１点で交わる S=1 Dirac点が存在することを見出した。また、スピン軌道相互作用を導入した際には、この系に空間反転対称が無いことに起因してバンドの縮退が解け、S=1のDirac点が２次元表現のΓ7点と４次元表現のΓ8点に分裂し、特にΓ8点は４つのバンドが１点で線形に交わるS=3/2 Weyl点として記述されることを見出した。
凝縮系や分子系における電子状態を第一原理的に計算する代表的手法のひとつが密度汎関数法(DFT)であるが、従来のDFTでは、Kohn-Sham法に基づいて、対象とする現実の系を「相互作用のない仮想的な系」にマップすることにより具体的解析を可能にする。しかしながらこの手法では、交換相関ポテンシャルを適切に求めることが困難であることが知られており、いくつかの近似式が用いられているが、それらは特に強相関領域では適切でない。我々は、最近提案された新しいDFTの枠組みであるsite-occupation embedding theoryを発展させるため、具体的に少数サイトのHubbard模型に適用し、その有効性を確認した。
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[Presentation] Transport properties of junctions composed of Haldane model2016
Author(s)
T. Tatsumi, H. Yoshioka, M. Hayashi
Organizer
Yukawa Institute for Theoretical Physics (YITP) international workshop "Physics of bulk-edge correspondence and its universality: From solid state physics to cold atoms" [ BEC2016 ]
Place of Presentation
京都大学基礎物理学研究所
Year and Date
2016-09-28
Int'l Joint Research
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