分子性導体の特異な電荷ダイナミクスと超伝導

• 研究課題/領域番号: 15073210
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小形 正男 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (60185501)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 16,000千円 (直接経費: 16,000千円); 2007年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円); 2006年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円); 2005年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円); 2004年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円); 2003年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
• キーワード: 電荷移動錯体 / 有機超伝導 / 有機導体 / 擬1次元系 / SDW相 / スピンゆらぎ / 超伝導機構 / 電荷秩序 / フラストレーションによる量子融解 / 電荷ゆらぎ / f波超伝導 / 有機伝導体 / 分子性導体 / 異方的超伝導 / 拡張ハバードモデル / フラストレーション / トリプレット超伝導

研究概要

本研究は、分子性導体中の電荷秩序状態近傍での電荷の自由度に着目して、それの引き起こす特異なダイナミクス、および超伝導に関する理論的研究を行うことを予定した。電荷秩序状態は、最近実験的に数多く見出されるようになってきたものであり、それに関する問題はまだ詳しく研究されていない。さらに、分子性導体では電子相関の効果も強いと考えられ、このような状況での電荷自由度に関し多くの課題が残されている。長距離の斥力的相互作用を仮定した拡張型ハバードモデルというモデルに対しては、平均場近似による研究や数値計算によって、電荷秩序が形成されることが分かっている。我々は基本的にはこのモデルを用いて、伝導を担うキャリアが導入された場合や、フラストレーションが生じている場合などを調べた。また電荷秩序状態がゆらぎとなった場合、そのゆらぎを通して超伝導転移が可能かどうかについても研究を行った。スピンゆらぎと次元性についても、擬1次元系の数値くりこみ群の手法を用いて明らかにした。また、モット絶縁体状態でのスピン液体の可能性について、1次元化という観点から調べた。

研究成果

• [雑誌論文] Increase of Superconducting Correlation due to Dimensional Change in Quasi-One-Dimensional Conductors (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Fuseya and M. Ogata
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 76
  • NAID: 110006418589
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possibility of Gapless Spin Liquid State by One-dimensionalization (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashi and M. Ogata
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 76
  • NAID: 110006273177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mean-Field Study of Charge Order with Long Periodicity in θ-(BEDT-TTF)_2X (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Kaneko, M. Ogata
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Japan 76
  • NAID: 110003482842
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Charge Order and Superconductivity in Two-Dimensional Frustrated Lattice at Quarter Filling (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Watanabe, M. Ogata
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Japan 75
  • NAID: 110004731485
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Charge Order and Superconductivity in Two-Dimensional Frustrated Lattice at Quarter Filling (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Watanabe and M. Ogata
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 75
  • NAID: 110004731485
• [雑誌論文] Theoretical Aspects of Charge Ordering in Molecular Conductors (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Seo, J. Merino, H. Yoshioka and M. Ogata
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 75
  • NAID: 110004702299
• [雑誌論文] Charge Fluctuations in Geometrically Frustrated Charge Ordering System (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Seo, K. Tsutsui, M. Ogata and J. Merino
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 75
  • NAID: 110004852771
• [雑誌論文] Quantum Melting of Charge Order due to Frustration in Two-Dimensional Quarter-Filled Systems (2005)
  • 著者名/発表者名: J. Merino, H. Seo, M. Ogata
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction of the Ground State of Quarter-Filled One-Dimensional Strongly Correlated Electronic System with Localized Spins (2005)
  • 著者名/発表者名: C. Hotta, M. Ogata, H. Fukuyama
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 95
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge Order and Superconductivity in Two-Dimensional Triangular Latticeat n=2/3 (2005)
  • 著者名/発表者名: H. Watanabe, M. Ogata
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Japan 74 ページ: 2901-2904
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Melting of Charge Order due to Frustration in Two-Dimensional Quarter-Filled Systems (2005)
  • 著者名/発表者名: J.Merino, H.Seo, M.Ogata
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 71
• [雑誌論文] Charge Order and Superconductivity in Two-Dimensional Triangular Lattice at n=2/3 (2005)
  • 著者名/発表者名: H.Watanabe, M.Ogata
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Japan 74 ページ: 2901-2904
  • NAID: 110002325517
• [雑誌論文] Effects of Charge Ordering on the Spin Degress of Freedom in One-Dimensional Extended Hubbard Model (2005)
  • 著者名/発表者名: Y.Tanaka, M.Ogata
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Japan 74 ページ: 3283-3287
• [雑誌論文] Superconductivity due to Charge Fluctuation in theta-type Organic Conductors (2004)
  • 著者名/発表者名: Y. Tanaka, Y. Yanase, M. Ogata
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Japan 73 ページ: 2053-2056
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge-Fluctuation-Induced Superconducting State in Two-Dimensional Quarter-Filled Electron Systems (2004)
  • 著者名/発表者名: A.Kobayashi, Y.Tanaka, M.Ogata Y.Suzumura
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Japan 73 ページ: 1115-1118
  • NAID: 110001954818
• [雑誌論文] Superconductivity due to Charge Fluctuation in θ-Type Organic Conductors (2004)
  • 著者名/発表者名: Y.Tanaka, Y.Yanase, M.Ogata
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Japan 73 ページ: 2053-2056
  • NAID: 110001954932
• [雑誌論文] Co-Existence of Charge Order and Spin-Peierls Lattice Distortion in One-Dimensional Organic Conductors (2003)
  • 著者名/発表者名: M. Kuwabara, H. Seo, M. Ogata
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Japan 72 ページ: 225-228
  • NAID: 110001954393
  • 査読あり
• [学会発表] 磁場中擬一次元電子系の理論 (2008)
  • 著者名/発表者名: 伏屋雄紀, 小形正男, C. Bourbonnais
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-25
• [学会発表] 擬一次元有機導体のスピン相関および超伝導相関に対する次元性の効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 青沼徹, 伏屋雄紀, 小形正男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-25
• [学会発表] θ型,及びθ_d型(BEDT-TTF)_2Xの電荷秩序に対する電場の効果の平均場計算 (2008)
  • 著者名/発表者名: 湯川英美, 小形正男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] 擬1次元有機導体における磁気相関と超伝導相関:量子モンテカルロ法による解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 青沼徹, 伏屋雄紀, 小形正男
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-22
• [文献書誌] M.OGATA: "Superconducting states in Frustrating t -J Model : A Model connecting High-Tc, Cuprates, organic conductors and Nax Co O_2"J.Phys.Soc.Japan. 72. 1839-1842 (2003)
• [文献書誌] Y.Tanaka, Y.Yanase, M.Ogata: "Superconductivity in Nax Co O2・Y H2O due to charge fluctuation"J.Phys.Soc.Japan. 72. 319-322 (2004)