強相関π電子系における乱れによる電子フィリング変化とπ-d電子間相互作用の解明

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05430
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 井口 敏 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (50431789)
• 研究協力者: 米山 直樹 ; 伊藤 弘毅
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: フィリング制御 / 電荷秩序 / 金属ー絶縁体転移 / πーd電子間相互作用

研究成果の概要

近年我々のグループで発見したα''-(BEDT-TTF)2Rb1.2Co(SCN)4はRbの組成ずれのためBEDT-TTF分子が0.4価(π電子バンドのフィリング0.8)となる強相関π電子系では珍しい系であり、フィリング制御型の金属ー絶縁体転移の研究に適している。我々は、この系および類似の系で引き起こされる金属ー絶縁体転移の起源やそのフィリングの効果、さらにはπーd電子間相互作用等について調べた。その結果、絶縁体相は分子価数が0.4を平均とする電荷秩序であること、圧力下では室温でも金属から半導体へ相転移することなどを発見した。

自由記述の分野

物性物理

研究成果の学術的意義や社会的意義

多くの2:1塩および関連物質の中では比較的例の少ないフィリング制御型の金属ー絶縁体転移について、その分子価数の変化とともにフィリングが3/4からずれていても電荷秩序相転移が生じることを見いだした。これによって、有機分子性導体における電子相関による金属ー絶縁体転移の理解が一層深まったと考えられる。また、近年注目されているBEDT-TTF塩の薄膜系におけるキャリアドーピング効果などにも有益な情報となるだろう。