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有限温度における擬一次元分子性導体の電荷秩序の理論-量子揺らぎと高次元性の共存-

研究課題

研究課題/領域番号 18028018
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関奈良女子大学

研究代表者

吉岡 英生  奈良女子大学, 大学院・人間文化研究科, 准教授 (40252225)

研究分担者 加藤 岳生  東京大学, 物性研究所, 准教授 (80332956)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2007年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2006年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード分子性導体 / 擬一次元 / 電荷秩序 / 拡張ハバード模型 / ボソン化法 / 繰り込み群 / 二次元 / 電荷揺らぎ / フラストレーション / 二量体化 / 転送行列法 / モット絶縁体
研究概要

擬一次元電子系で見出されている様々な秩序状態の有限温度における性質を理論的に考察するには、従来、純粋な一次元の模型に対して平均場近似が適用されてきた。しかしながら、純粋な一次元系は有限温度で相転移しないことが知られているため、そのような理論的取り扱いは不十分である。我々は、「ボソン化・繰り込み群」という解析的な手法と「有限系の厳密対角化」という数値的な手法を組み合わせて有限温度における一次元系の様々な物理量をより定量的に記述することのできる理論を構築した。その理論を一次元拡張ハバード鎖が鎖間相互作用で結合した擬一次元電子系に適用して、擬一次元分子性導体の電荷秩序状態におけるスピン磁化率や電気抵抗の温度依存性を考察した。我々が用いた手法並びに得られた結果は以下のとおりである。擬一次元拡張ハバード模型に対して鎖間平均場近似を適用し、得られた有効一次元模型をボソン化法で取り扱う。その際、ハミルトニアンは電荷の自由度を表わす部分とスピンの自由度を表わす部分に分けられ、それぞれダブルサインゴルドン模型、通常のサインゴルドン模型によって記述される。そこに現れるパラメータを厳密対角化によって決定し、その値を初期値として繰り込み群方程式を解き、有限温度のいろいろな物性を議論する。スピン磁化率は電荷秩序転移温度で何も異常を示さないが、電荷秩序がない場合に比べその値は大きくなる。これは、スピン励起の速度の減少が原因である。一方、電荷の自由度によって記述される電気抵抗は電荷秩序転移温度で傾きの変化を伴って大きくなる。この結果は実験で観測された電気抵抗の振る舞いと定性的に一致する。さらに、電荷秩序近傍の電荷揺らぎの成長が二次元系の様々な応答に対してどのような効果を及ぼすかについてRPA近似を超えた考察を行なった。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Charge-Ordered State versus Dimer-Mott Insulator at Finite Temperatures2007

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshioka, M. Tsuchiizu, H. Seo
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 76

    • NAID

      110006448291

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Knight shift in the charge ordered states of the one-dimensional electron systems at 1/4 filling2007

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshioka, R.Tsutsumi
    • 雑誌名

      J. Mag. Mag. Mat. 310

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Finite-Temperature Phase Transition in Quasi-One-Dimensional Molecular Conductors2007

    • 著者名/発表者名
      H.Seo, Y.Motome, T.Kato
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 76

      ページ: 13707-13707

    • NAID

      110006151540

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Theoretical Study on Knight Shift and Nuclear Spin Relaxation Rate in the Charge Ordering State of the 1D Quarter-filled Electron System2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshioka
    • 雑誌名

      J. Low. Temp. Phys. 142

      ページ: 503-506

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Knight Shift and Nuclear Spin Relaxation Rate in a Charge-Ordered State of the One-Dimensional Extended Hubbard Model at Quarter Filling2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshioka
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 75

      ページ: 34707-34707

    • NAID

      110004704685

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Finite-Temperature Charge-Ordering Transition and Fluctuation Effects in Quasi One-Dimensional Electron Systems at Quarter Filling.2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yoshioka, M.Tsuchiizu, H.Seo
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 75

      ページ: 63706-63706

    • NAID

      110004731489

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Theoretical Aspects of Charge Ordering in Molecular Conductors2006

    • 著者名/発表者名
      H.Seo, J.Merino, H.Yoshioka, M.Ogata
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 75

      ページ: 51009-51009

    • NAID

      110004702299

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 擬一次元分子性導体の有限温度における電荷秩序状態の性質 -数値的手法とボソン化法を組み合わせた解析-2008

    • 著者名/発表者名
      吉岡英生, 土射津昌久, 大塚雄一, 妹尾仁嗣
    • 学会等名
      日本物理学会 第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 年月日
      2008-03-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 電荷秩序近傍におけるvertex補正の効果2008

    • 著者名/発表者名
      吉見一慶, 前橋英明, 加藤岳生
    • 学会等名
      日本物理学会 第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 年月日
      2008-03-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical study on charge ordering transition at finite temperatures in quasi-one-dimensional molecular conductors2007

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshioka, M. Tsuchiizu, H. Seo
    • 学会等名
      7th International Symposium on Crystalline Organ is Metals, Superconductivity and Ferromagnets
    • 発表場所
      Peniscola, Spain
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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