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電荷秩序相とディラック電子相の境界での電子相関効果と輸送現象

电荷有序相与狄拉克电子相边界处的电子相关效应和输运现象

基本信息

批准号：
19J20677
负责人：
大木大悟
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J20677/
关键词：
有機導体ディラック電子系非一様電荷秩序

项目摘要

今年度はまず、有機導体α-(BEDT-TSeF)2I3の絶縁体化機構を、次近接相互作用までを含む拡張ハバードモデルの解析により明らかにした。α-(BEDT-TSeF)2I3はスピン軌道結合（SOC）による小さなギャップがバンド上に存在している。また、絶縁体化の前後で空間反転対称性は保たれているため、類縁物質であるα-(BEDT-TTF)2I3で観測されている電荷秩序とは異なる絶縁体化が生じていると考えられる。本研究では、SOCを考慮した第一原理計算とWannierフィッティングによりtransfer積分値とクーロン相互作用を導出した。構築したモデルをHartree-Fock近似で扱った結果として、絶縁体化前の小さなギャップがFock項の寄与により低温で増強され、実験の傾向を再現することが分かった。また、このギャップの増強は他のディラック電子系で見出されている相互作用誘起の量子スピンホール状態が現れるメカニズムと密接に関係していることを見出した。本年度はさらに、α-(BEDT-TTF)2I3とα-(BEDT-TSeF)2I3の絶縁体化機構の違いを生む原因解明を目的とした研究を行った。前回の研究と同様に、第一原理計算により両物質のモデルを構築し、物性研により公開されている多変数変分モンテカルロ法プログラム『mVMC』を使用して基底状態の解析を行った。結果として、両物質のtransfer積分値やクーロン相互作用の異方性のわずかな違いによって、α-(BEDT-TTF)2I3では横ストライプ電荷秩序状態が生じ、α-(BEDT-TSeF)2I3では秩序状態がないにもかかわらず、有限の電荷ギャップとスピンギャップが存在する非自明な電子状態が実現していることを見出した。

Our はまず, organic conductor alpha (BEDT - TSeF) 2 i3 の never try body organization を, time close interaction by までを containing む company, zhang ハバードモデルの parsing により Ming らかにした. Alpha (BEDT - TSeF) 2 i3 はスピン orbit combination (SOC) による small さなギャップがバンドに exist on している. また, never try body ので space before and after the planning polices according to sexual は bartender たれているため, class try material である alpha (BEDT - the vera.ttf) 2 i3 で観 measuring されている charge order とは different なる never try the body が raw じていると exam えられる. This study では, SOC を consider した first principles calculation と Wannier フィッティングにより transfer on integral numerical とクーロン interaction を export した. Build したモデルを Hartree Fock - approximate で Cha った results としての before, never try body small さなギャップが Fock の send and により cryogenic で raised strong され, be 験の tendency を reappearance することが points かった. また, このギャップの raised strong は he のディラック an electronics で shows されている interaction induced の quantum スピンホール conditions are がれるメカニズムと contact に masato is していることを shows した. This year はさらに, alpha (BEDT - the vera.ttf) 2 i3 と alpha (BEDT - TSeF) 2 i3 の never try body change institutions の violations いを raw む reason interpret を purpose としたを line った. Back before との research with others に, first principles calculation により struck material のモデルを build し, physical property research により public されているモ - number - more point ンテカルロ method プログラム "mVMC" を use して basal state line analytical をのった. Results として, struck の transfer on integral numerical やクーロンの interaction between different parties sex のわずかな violations いによって, alpha (BEDT - the vera.ttf) 2 i3 では transverse ストライプ charge order status がじ, alpha (BEDT - TSeF) 2 i3 では order status がないにもかかわらず, limited の charge ギャップとスピンギャップが exist する a self-evident な electronic state が be presently していることを shows した.