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カーボンナノチューブにおける電子相関効果の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 13740220
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関奈良女子大学

研究代表者

吉岡 英生  奈良女子大学, 理学部, 助教授 (40252225)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードカーボンナノチューブ / 朝永-ラティンジャー液体 / 有機導体 / (TTM-TTP)I_3 / 拡張ハバード模型 / 電荷秩序 / 電子相関 / 一次元電子系 / 核スピン緩和時間
研究概要

本年度は昨年度に引き続き、カーボンナノチューブや有機導体を対象にして以下のような一次元電子系の研究を行なった。
「カーボンナノチューブ」
金属カーボンナノチューブでは、通常の三次元金属とは異なり、朝永-ラティンジャー液体状態と呼ばれる新奇な電子状態が実現していることが理論的に示され、実験的にもそれを支持する結果が得られている。これまでこの物質の理論的研究は、バルクの性質を議論するために周期境界条件を用いて行なわれてきたが、実際の物質は1μm程度の長さを持つため、端の効果も重要となる。この新奇な電子状態に対する端の効果に着目し、端を有するカーボンナノチューブの朝永-ラティンジャー液体理論を構築した。さらに、その理論に基づいて、電荷密度や状態密度の空間依存性を詳しく論じた。
「一次元有機導体」
電荷秩序は擬一次元有機導体の研究の一つのホットな話題であり、その状態の性質は詳細に研究されてきている。たいていの有機導体は充填率が1/4であるが、極最近合成された有機導体(TTM-TTP)I_3は充填率が1/2である。この物質においても電荷秩序状態が実現していることを示唆する実験報告がなされているため、充填率1/2一次元電子系の電荷秩序状態における様々な性質を有効作用理論に基づいて調べた。電荷及びスピン感受率、励起スペクトルとその重み、核磁気緩和率、ナイトシフト等を議論した。特に、電荷秩序状態が実現しサイトの種類が2種類になっても、ナイトシフトは1本であり、核磁気緩和率は1種類であることを見出した。この結果は充填率1/2系の粒子-正孔対称性によるものである。

報告書

(2件)
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] H.Yoshioka: "NMR relaxation rate in metallic carbon nanotubes"J. Phys. Chem. Solids. 63. 1281-1284 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yoshioka, M.Tsuchiizu, Y.Suzumura: "Commensurate-incommensurate transition in a one-dimensional dimerized electron system close to quarter-filling"Synthetic Metals. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yoshioka: "Magnetic Fluctuations in a Charge Ordered State of the One-Dimensional Extended Hubbard Model with a Half-Filled Band"J. Phys. Soc. Jpn.. 71. 1812-1815 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yoshioka, Y.Okamura: "Tomonaga-Luttinger-Liquid Theory of Metallic Carbon Nanotubes with Open Boundaries"J. Phys. Soc. Jpn.. 71. 2512-2519 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yoshioka, Y.Hashizume: "Excitations in the charge ordered state of one-dimensional extended Hubbard model at half-filling"Synthetic Metals. (in pess).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yoshioka: "Tomonaga-Luttinger-liquid behavior in conducting carbon nanotubes with open ends"Physica E. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yoshioka: "Two kinds of metallic states in carbon nanotubes --Differences in transport properties --"Journal of Physics and Chemistry of Solids. 62. 413-417 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yosioka, M.Tsuchiizu, Y.Suzumura: "Commensurability in one-dimensional electron systems at quarter-filling"Journal of Physics and Chemistry of Solids. 62. 419-422 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yoshioka, M.Tsuchiizu, Y.Suzumura: "Effects of Next-Nearest-Neighbor Repulsion on One-Dimensional Quarter-Filled Electron Systems"Journal of the Physical Society of Japan. 70. 762-773 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tsuchiizu, H.Yoshioka, Y.Suzumura: "Crossover from Quarter-Filling to Half-Filling in a One-Dimensional Electron System with a Dimerized and Quarter-Filled Band"Journal of the Physical Society of Japan. 70. 1460-1463 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yoshioka: "NMR relaxation rate in metallic carbon nanotunes"Journal of Physics and Chemistry of Solids. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yosioka, M.Tsuchiizu, Y.Suzumura: "Commensurate-incommensurate transition in a one-dimensional dimerized electron system close to quarter-filling"Synthetic Metals. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2020-05-15  

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