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分子性導体における不均一状態と巨大応答の理論的研究

公募研究

研究領域分子自由度が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 21110510
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

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

加藤 岳生  東京大学, 物性研究所, 准教授 (80332956)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2009年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード分子性固体 / 物性理論 / 強相関電子系
研究概要

本研究課題では、分子性導体中の強い電子間相互作用の影響を理論的に取り扱い、分子性導体のグラス的振る舞いを明らかにすることを目的にしている。まず分子性導体中の電子の交換相関効果をバーテックス補正の観点から取り扱い、電荷秩序近傍におけるスピン帯磁率の増加を議論した。これはθ型分子導体やバナジウム酸化物などの実験結果と対応すると考えられる。バーテックス補正についての考察をさらに進め、電荷秩序近傍にある電子系を揺らぎ交換近似(FLEX)で取り扱い、各種の熱力学量を計算した。その結果、電荷秩序近傍で電荷圧縮率が負となることを示した。この計算では近接サイト間のクーロン相互作用のみを取り扱ったが、より長距離のクーロン相互作用を平均場で取り扱うと、負の電荷圧縮率との間に競合関係が生じる。この競合関係を注意深く考察し、数十ナノメートル程度の長さスケールで不均一な電子状態が実現されることを議論した。このメソスケールの電荷不均一状態は、電荷パターンとフェルミ面の差し渡しのあいだの大きな不一致に由来し、分子性導体特有の現象となっている。この結果について、今後実験的な検証が待たれる。さらに異なるモデルパラメータでは、フェルミ面が大きく変形しすることを示した。またフェルミ面上でホットスポット・コールドスポットが形成され、準粒子の散乱時間が異方的になることも示した。この結果は、分子性導体の磁気抵抗効果などの輸送特性を理解する際に重要になると期待され、やはり今度の実験検証が待たれる。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Enhanced Spin Susceptibility toward the Charge-Ordering Transition in a Two-Dimensional Extended Hubbard Model2009

    • 著者名/発表者名
      K.Yoshimi, T.Kato, H.Maebashi
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 78

      ページ: 104002-104002

    • NAID

      130005437139

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Coulomb frustration effect on negative charge compressibility2010

    • 著者名/発表者名
      K.Yoshimi, T.Kato, H.Maebashi
    • 学会等名
      The International Conference on Conducting Materials (ICoCoM2010)
    • 発表場所
      チェニジア・スース
    • 年月日
      2010-11-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Negative charge compressibility induced by charge fluctuations2010

    • 著者名/発表者名
      K.Yoshimi, T.Kato, H.Maebashi
    • 学会等名
      International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals(ICSM2010)
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2010-07-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 長距離クーロン相互作用を介した交換プロセスによる電荷秩序不安定性の研究2009

    • 著者名/発表者名
      湯川英美、吉見一慶、前橋英明、加藤岳生、小形正男
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 異方的三角格子模型における一様電荷不安定性に関する理論解析2009

    • 著者名/発表者名
      吉見一慶、加藤岳生、前橋英明
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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