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低次元分子性導体の電荷秩序と絶縁機構、光誘起非線型ダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 12640361
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関岡崎国立共同研究機構

研究代表者

米満 賢治  岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助教授 (60270823)

研究分担者 岸根 順一郎  岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助手 (80290906)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2002年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2000年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード交互積層型電荷移動錯体 / ハロゲン架橋白金錯体 / スピンクロスオーバー錯体 / 中性イオン性相転移 / 電荷密度波電荷分極相転移 / 光誘起相転移 / パイエルス・ハバードモデル / 時間依存量子発展方程式 / モンテカルロ計算 / 有機導体 / 有限温度密度行列繰り込み群 / 金属錯体 / 電荷移動錯体 / 電荷整列 / 電子相関 / 電子格子相互作用 / 次元クロスオーバー / 密度行列繰り込み群
研究概要

DCNQI分子が銅イオンに配位する物質はπ軌道とd軌道の混成により伝導性と磁性の複合した状態が現れる。圧力下で現れる絶縁相は3倍周期の格子歪みと常磁性が共存し、パイエルスとモットの絶縁機構が協力的に働いている。π軌道とd軌道のレベル差が中途半端であっても自己ドーピングが起こり、3倍周期に強く引き込まれる様子を、2バンドのパイエルス・ハバードモデルを厳密対角化して解明した。
電荷移動錯体TTF-CAは低温または高圧下で常誘電中性相から二量化を伴う強誘電イオン性相へ転移することが知られ、光照射によっても両方向へ相転移する。1次元拡張パイエルス・ハバードモデルの時間依存シュレディンガー方程式を解いた。イオン性相からの電荷密度と格子変位のダイナミクスを求め、光励起に対する閾値強度を再現した。電荷移動量の時間変化のフーリエ解析から、励起子に由来する速い振動、格子振動に由来する遅い振動、中性イオン性相境界の集団運動に由来するさらに遅い振動を分類した。光照射によって初期のイオン性相とは反対方向に分極するイオン性ドメインが生まれ、格子秩序が電荷移動量に比べてずっと速く減衰する。これは反射率変化より第二高調波変化が速く起こる実験結果と矛盾しない。
ハロゲン架橋複核金属錯体には様々な電荷整列や格子変形を伴う絶縁相が配位子、ハロゲンイオン、対イオンに依存して現れる。それぞれの電子相の出現機構を金属d軌道とハロゲンp軌道に対する拡張ハバード・パイエルス型モデルを使って調べた。特にヨウ素架橋複核白金錯体で配位子がpopの物質群はCDW相と電荷分極(CP)相が現われる。ヒステリシスループ内で光照射するとCDW相からCP相へは転移するが逆は起こりにくい。CP相を低エネルギーで光照射しても複核間の電荷移動を伴わず、高エネルギーで複核間の電荷移動を強制してもそれが核となって自己増殖することができない。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (123件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (123件)

  • [文献書誌] K.Yonemitsu, J.Kishine: "Dimensionality Effects on the Charge Gap in the Dimerized Hubbard Model at Quarter Filling"Journal of the Physical Society of Japan. 69. 2107-2112 (2000)

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  • [文献書誌] J.Kishine, K.Yonemitsu: "Interplay of Randomness, Electron Correlation, and Dimensionality Effects in Quasi-One-Dimensional Conductors"Physical Review B. 62. 13323-13337 (2000)

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  • [文献書誌] M.Kuwabara, K.Yonemitsu: "Numerical Studies of Ground State Phase Diagrams for the MMX Chains"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 341. 533-538 (2000)

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  • [文献書誌] K.Yonemitsu: "Charge Gap and Interchain Correlation in Quasi-One-Dimensional Dimerized Organic Conductors"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 341. 543-548 (2000)

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  • [文献書誌] M.Mori, K.Yonemitsu, H.Kino: "Role of Dimensionality in Dimerized Two-Band Systems"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 341. 549-554 (2000)

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  • [文献書誌] J.Kishine, K.Yonemitsu: "Interplay of Correlation, Randomness and Dimensionality Effects in Weakly-Coupled Half-Filled Random Hubbard Models"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 341. 555-560 (2000)

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  • [文献書誌] K.Yonemitsu: "Effects of Dimerization on Spin, Charge and Hopping Correlation Functions in Quasi-One-Dimensional Organic Conductors"Physica B. 284-288. 515-516 (2000)

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  • [文献書誌] M.Mori, K.Yonemitsu, H.Kino: "Possible Ground State Phases of Pd(dmit)_2 Salts"Physica B. 284-288. 1495-1496 (2000)

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  • [文献書誌] M.Kuwabara, K.Yonemitsu: "Magnetic Property of MMX Chains as Dimerized Quarter-Filled Systems"Physica B. 284-288. 1545-1546 (2000)

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  • [文献書誌] J.Kishine, K.Yonemitsu: "Dimensionality Effects in Half-Filled Random Hubbard Chains"Physica B. 284-288. 1946-1847 (2000)

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  • [文献書誌] M.Kuwabara, K.Yonemitsu: "Charge Ordering and Lattice Modulation in Quasi-One-Dimensional Halogen-Bridged Binuclear Metal Complexes"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 343. 47-52 (2000)

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  • [文献書誌] M.Mori, K.Yonemitsu: "Collective Excitations around Charge Ordered States and Coexistent States with Different Orders"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 343. 221-226 (2000)

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  • [文献書誌] J.Kishine, P.A.Lee, X.-G.Wen: "Staggered Local Density of States around the Vortex in Underdoped Cuprates"Physical Review Letters. 86. 5365-5368 (2001)

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  • [文献書誌] M.Kuwabara, K.Yonemitsu: "Ground State Phases and Optical Properties in Extended Peierls-Hubbard Models for Halogen-Bridged Binuclear Metal Complexes"Journal of Materials Chemistry. 11. 2163-2175 (2001)

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  • [文献書誌] X.Sun, R.L.Fu, K.Yonemitsu.K.Nasu: "Photoinduced Phenomenon in Polymers"Physical Review A. 64. 032504 (2001)

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  • [文献書誌] J.Kishine, N.Furukawa, K.Yonemitsu: "Two-Loop Renormalization of the Quasiparticle Weight in Two-Dimensional Electron Systems"International Journal of Modern Physics B. 15. 1381-1384 (2001)

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  • [文献書誌] K.Yonemitsu, J.Kishine: "Charge Gap and Dimensional Crossovers in Quasi-One-Dimensional Organic Conductors"Journal of Physics and Chemistry of Solids. 62. 99-104 (2001)

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  • [文献書誌] J.Kishine: "One-Band and Two-Band Hubbard Model in d=1+ε Dimensions : Dimensionality Effects on the Charge Gap and Spin Gap Phases"Journal of Physics and Chemistry of Solids. 62. 369-372 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Mori, K.Yonemitsu: "Anisotropic Collective Excitations around Various Charge Ordering States"Journal of Physics and Chemistry of Solids. 62. 409-411 (2001)

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  • [文献書誌] M.Kuwabara, K.Yonemitsu: "Charge Ordering and Lattice Modulation in MMX Chains"Journal of Physics and Chemistry of Solids. 62. 435-438 (2001)

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  • [文献書誌] K.Yonemitsu: "Intra-and Inter-Chain Dynamic Response Functions in Quasi-One-Dimensional Conductors"Synthetic Metals. 120. 845-846 (2001)

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  • [文献書誌] M.Mori, K.Yonemitsu: "Stability and Cation Dependence of Magnetic Orders in (Et_nMe_<4->_nZ)[Pd(dmit)_2]_2"Synthetic Metals. 120. 945-946 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kuwabara, K.Yonemitsu: "Charge Excitations in an Alternate Charge Polarization Phase of a One-Dimensional Two-Band Extended Peierls-Hubbard Model for MMX Chains"Synthetic Metals. 120. 947-948 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kuwabara, K.Yonemitsu: "Charge Ordering and Optical Conductivity of MMX Chains"Physics in Local Lattice Distortions (H. Oyanagi and A. Bianconi, Eds., American Institute of Physics, New York). 465-469 (2001)

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  • [文献書誌] K.Yonemitsu: "Quantum and Thermal Charge-Transfer Fluctuations for Neutral-Ionic Phase Transitions in the One-Dimensional Extended Hubbard Model with Alternating Potentials"Physical Review B. 65. 085105 (2002)

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  • [文献書誌] K.Yonemitsu: "Lattice and Magnetic Instabilities near the Neutral-Ionic Phase Transition of the One-Dimensional Extended Hubbard Model with Alternating Potentials in the Thermodynamic Limit"Physical Review B. 65. 205105 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yonemitsu: "Collective Excitations and Confinement in the Excitation Spectra of the Spinless Fermion Model on a Ladder"Physical Review B. 66. 035121 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kishine, K.Yonemitsu: "Dimensional Crossovers and Phase Transitions in Strongly Correlated Low-Dimensional Electron Systems : Renormalization-Group Study"International Journal of Modern Physics B. 16. 711-771 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yonemitsu: "Variation of Excitation Spectra in Mixed-Stack Charge-Transfer Complexes"Phase Transitions. 75. 759-767 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Miyashita, M.Kuwabara, K.Yonemitsu: "Domain-Wall Dynamics after Photoexcitations near Neutral-Ionic Phase Transitions"Phase Transitions. 75. 887-893 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kishine, P.A.Lee, X-G Wen: "Signature of the Staggered Flux State around a Superconducting Vortex in Underdoped Cuprates"Physical Review B. 65. 064526 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yonemitsu: "Intra-and Inter-Chain Excitations near a Quantum Phase Transition in Quasi-One-Dimensional Conductors"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 376. 53-58 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Mori, K.Yonemitsu: "Optical Conductivity for Possible Ground States of Dimerized Two-Band Pd(dmit)_2 Salts"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 376. 141-146 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kuwabara, K.Yonemitsu: "Optical Excitations in XMMX Monomers and MMX Chains"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 376. 251-256 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yonemitsu, M.Kuwabara, N.Miyashita: "Variation Mechanisms of Ground-State and Optical Excitation Properties in Quasi-One-Dimensional Two-Band Electron Systems"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 379. 467-474 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Mori, K.Yonemitsu: "Charge Ordering Patterns and Their Excitation Spectra in Two-Dimensional Charge-Transfer Compounds"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 380. 209-213 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kuwabara, K.Yonemitsu: "Strong Commensurability Effect on Metal-Insulator Transition in (DCNQI)_2Cu"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 380. 257-261 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yonemitsu: "Finite-Temperature Phase Diagram of Mixed-Stack Charge-Transfer Complexes"Journal of Physics and Chemistry of Solids. 63. 1495-1499 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kishine: "Underlying SU(2) Gauge Structure and Hidden Staggered Flux State in the Lightly Doped Spin Liquid"Journal of Physics and Chemistry of Solids. 63. 1559-1562 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kuwabara, K.Yonemitsu, H.Ohta: "Spin Solitons in the Alternate Charge Polarization Background of MMX Chains"EPR in the 21st Century. 59-62 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岸根順一郎: "低次元強相関電子系における次元クロスオーバーと相転移-電子系繰り込み群ミニマム-"物性研究. 79. 502-530 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yonemitsu and J. Kishine: "Dimensionality Effects on the Charge Gap in the Dimerized Hubbard Model at Quarter Filling"Journal of the Physical Society of Japan. 69. 2107-2112 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Kishine and K. Yonemitsu: "Interplay of Randomness, Electron Correlation, and Dimensionality Effects in Quasi-One-Dimensional Conductors"Physical Review B. 62. 13323-13337 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Kuwabara and K. Yonemitsu: "Numerical Studies of Ground State Phase Diagrams for the MMX Chains"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 341. 533-538 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yonemitsu: "Charge Gap and Interchain Correlation in Quasi-One-Dimensional Dimerized Organic Conductors"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 341. 543-548 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Mori, K. Yonemitsu and H. Kino: "Role of Dimensionality in Dimerized Two-Band Systems"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 341. 549-554 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Kishine and K. Yonemitsu: "Interplay of Correlation, Randomness and Dimensionality Effects in Weakly-Coupled Half-Filled Random Hubbard Models"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 341. 555-560 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yonemitsu: "Effects of Dimerization on Spin, Charge and Hopping Correlation Functions in Quasi-One-Dimensional Organic Conductors"Physica B. 284-288. 515-516 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Mori, K. Yonemitsu and H. Kino: "Possible Ground State Phases of Pd(dmit)2 Salts"Physica B. 284-288. 1495-1496 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Kuwabara and K. Yonemitsu: "Magnetic Property of MMX Chains as Dimerized Quarter-Filled Systems"Physica B. 284-288. 1545-1546 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Kishine and K. Yonemitsu: "Dimensionality Effects in Half-Filled Random Hubbard Chains"Physica B. 284-288. 1946-1947 (2000)

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  • [文献書誌] M. Kuwabara and K. Yonemitsu: "Charge Ordering and Lattice Modulation in Quasi-One-Dimensional Halogen-Bridered Binuclear Metal Complexes"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 343. 47-52 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Mori and K. Yonemitsu: "Collective Excitations around Charge Ordered States and Coexistent States with Different Orders"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 343. 221-226 (2000)

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  • [文献書誌] J. Kishine, P. A. Lee and X.-G. Wen: "Staggered Local Density of States around the Vortex in Underdoped Cuprates"Physical Review Letters. 86. 5365-5368 (2001)

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  • [文献書誌] M. Kuwabara and K. Yonemitsu: "Ground State Phases and Optical Properties in Extended Peierls-Hubbard Models for Halogen-Bridged Binuclear Metal Complexes"Journal of Materials Chemistry. 11. 2163-2175 (2001)

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  • [文献書誌] X. Sun, R. L. Fu, K. Yonemitsu and K. Nasu: "Photoinduced Phenomenon in Polymers"Physical Review A. 64. 032504-032510 (2001)

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  • [文献書誌] J. Kishine, N. Furukawa and K. Yonemitsu: "Two-Loop Renormalization of the Quasiparticle Weight in Two-Dimensional Electron Systems"International Journal of Modern Physics B. 15. 1381-1384 (2001)

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  • [文献書誌] K. Yonemitsu and J. Kishine: "Charge Gap and Dimensional Crossovers in Quasi-One-Dimensional Organic Conductors"Journal of Physics and Chemistry of Solids. 62. 99-104 (2001)

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  • [文献書誌] J. Kishine: "One-Band and Two-Band Hubbard Model in d=1+ε Dimensions : Dimensionality Effects on the Charge Gap and Spin Gap Phases"Journal of Physics and Chemistry of Solids. 62. 369-372 (2001)

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  • [文献書誌] M. Mori and K. Yonemitsu: "Anisotropic Collective Excitations around Various Charge Ordering States"Journal of Physics and Chemistry of Solids. 62. 409-411 (2001)

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2020-05-15  

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