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2011 年度 実績報告書

新規分子性導体及び遷移金属酸化物の有効モデル化とその解析による相転移現象の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21740270
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

妹尾 仁嗣  独立行政法人理化学研究所, 古崎物性理論研究室, 専任研究員 (30415054)

キーワード物性理論 / 分子性導体 / 遷移金属酸化物
研究概要

(1)昨年度からひきつづき単一成分分子性導体M(tmdt)_2(M=Ni,Au,Cu)のフラグメント化による有効モデルと基底状態相図についての理論的研究を行った。特に、実験結果の解釈が難しかったAu(tmdt)_2に関して、温度変化の効果を新しく考慮し4軌道モデルのパラメータを再考察した。その結果、配位子のTTF骨格上の二つのpπ軌道と中心金属周りのpdσ軌道のエネルギー準位が低温で低くなることがわかり、平均場近似による相図では磁気的金属解が広く得られ実験と矛盾しない結果を得ることができた。
(2)擬1次元分子性導体TMTTF_2Xにおける実験的な温度圧力相図における相の移り変わりは、近年新しく見つかった電荷秩序を含めた系統的理解がされていなかった。これに対して、まず第一原理計算により特徴的な二つ(X=PF_6およびSbF_6)の遷移積分パラメータを評価し、後者の方がより鎖間の遷移積分が小さいことがわかった。それにも関わらず実験的には鎖間結合が効いた反強磁性状態が観測されるメカニズムとして、クーロン斥力による電荷秩序が前者よりも顕著なため有効的に鎖間交換相互作用が大きくなることを、厳密対角化による数値計算で示した。
(3)(Cation)[Pd(dmit)_2]_2においては、反強磁性、スピン液体、電荷秩序、と多様な状態が小さい構造変化しかないにも関わらず起きる。これらの原因を探るため、一連の物質に対して第一原理計算によるバンド構造を元に遷移積分の見積もりを行った。フラグメント化による有効モデルの構築に成功し、Pd(dmit)_2分子のダイマーが4つのフラグメントによる4量体とみなせることを示した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Tuning the magnetic dimensionality by charge ordering in the molecular TMTTF salts2012

    • 著者名/発表者名
      吉見一慶
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: (掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin frustration, charge ordering, and enhanced antiferromagnetism in TMTTF2SbF62012

    • 著者名/発表者名
      吉見一慶
    • 雑誌名

      Physica B

      巻: (印刷中)

    • DOI

      10.1016/j.physb.2012.01.029

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Finite temperature neutral-ionic transition and lattice dimerization in charge-transfer complexes : QMC study2012

    • 著者名/発表者名
      大塚雄一
    • 雑誌名

      Physica B

      巻: (印刷中)

    • DOI

      10.1016/j.physb.2012.01.031

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Incommensurate Antiferromagnetic Insulating State in (MDT-TS)(AuI2)x2011

    • 著者名/発表者名
      吉岡英生
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 80 ページ: "123702-1"-"123702-4"

    • DOI

      10.1143/JPSJ.80.123702

    • 査読あり
  • [学会発表] (Cation)[Pd(dmit)2]2の有効モデルと電荷秩序安定性2012

    • 著者名/発表者名
      妹尾仁嗣
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] Multi-orbital Hubbard model and magnetic ground states in M(tmdt)22011

    • 著者名/発表者名
      妹尾仁嗣
    • 学会等名
      9th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Ferromagnets (ISCOM2011)
    • 発表場所
      Gniezno, Poland
    • 年月日
      2011-09-26
  • [学会発表] M(tmdt)2 (M=Au,Cu)における軌道混成と磁気的性質2011

    • 著者名/発表者名
      妹尾仁嗣
    • 学会等名
      日本物理学会2011秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-22

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公開日: 2013-06-26  

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