2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study of topology and zero gap materials of Dirac electrons in molecular conductor
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26400355
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
鈴村 順三 名古屋大学, 理学研究科, 名誉教授 (90108449)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ディラック電子 / ゼロギャップ状態 / トポロジー / 有機導体 / 単一成分分子性導体 / 単一成分分子性導体 / ノーダルライン半金属 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機導体α-(BEDT-TTTF)2I3塩(ET)のディラック点は伝導電子バンドと価電子バンドの偶然の縮退により生じると考えられているが、その原因は不明であった。単位胞に存在する4分子のうちの2つの分子の中間の位置に空間反転対称点が存在することが重要で、これを用いて運動量の時間反転対称点(TRIM)における偶奇性によるディラック点存在条件を導出してきた。本研究ではさらにTRIMにおける偶奇性の異なる波動関数に着目してディラック点を具体的に導出した。これによりディラック点出現の原因として空間反転対称点の存在が必要条件であることが明らかになり、偶然の縮退の謎が解けた(JPSJ発表)。この成果を基に、HOMO軌道とLUMO軌道から構成される[Pd(dddt)2]塩の分子性導体で見つかっている3次元ディラック電子を調べた。この導体の特徴は、単位胞に４個の分子が存在し、各分子でHOMO軌道とLUMO軌道をもつことである。このディラック点はHOMO軌道とLUMO軌道の波動関数の対称性が異なること及び分子間の電子移動が面間及び面内の2段階で生じることを示した(JACS発表)。ETと同様の手法を用いて、TRIMにおける波動関数の偶奇性によるディラック点存在条件に適用し、第一原理計算及びタイトバインディング模型で得られたディラック点の存在をトポロジカルな観点から証明した。さらにこの場合のディラック点は3次元運動量空間でループを描き、そのループの周りのフェルミ面から電子ポケットと正孔ポケットが存在（ノーダルライン半金属）することを見つけた。そこで、このような一電子状態密度を計算しさらにスピン磁化率の温度依存性を調べ、2次元ディラック電子の場合との相違点を明らかにした(HPSP17及びJJAPで発表)。
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Research Products
(7 results)
