キャリアドープされたモット絶縁体の電子状態に関する理論的研究

载流子掺杂莫特绝缘体电子态的理论研究

• 批准号: 14038203
• 负责人: 遠山 貴巳
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14038203/
• 关键词: ストライプ秩序; 高温超伝導体; モット絶縁体; t-J模型

モット絶縁体へのキャリアドープは、スピンと電荷の自由度に起因した多彩な現象を生み出す。本研究の目的は、銅酸化物絶縁体にドープされたキャリアがもたらす多彩な電子状態を、キャリアとスピン自由度との相互作用という観点から理論的に解明することにある。このときキャリアはホールドーピングや電子ドーピングの他に、光励起によっても導入される。本研究の特色は、これら三種類のキャリアドープに関するこれまでの研究成果を統合・発展させることにより、ホールドーピング、電子ドーピング、光ドーピングで得られる異なる種類のキャリアに起因する電子状態の特徴を調べ、銅酸化物における電荷とスピンの相互作用についての統一的な知見を得ることにある。このような観点から本年度は、まずホールドーピングと電子ドーピングに関するモット絶縁体の電子状態を調べた。t-J模型やハバード模型に対して計算物理学的な手法を用いることにより、化学ポテンシャルやエントロピーなどの熱力学量のドーピング依存性を調べ、電子ドープ型とホールドープ型の電子状態の類似点・相違点を明らかにした。さらに、ホールドーピングに関して、スピン・電荷ストライプ秩序とその揺らぎが様々な物理量に及ぼす効果を明らかにするため、ストライプ秩序の形成に伴うゼーベック係数の特異な振る舞いの起源を解明した。この成果は現在、Physical Review Letters誌に投稿中である。次いで、光ドーピングによる電子状態の変化を明らかにするため、2マグノンラマン散乱の入射光エネルギー依存性を調べた。その結果、この依存性の特異な振る舞いが、強相関効果によること、とりわけキャリアの周りに存在している局在スピンとの相互作用によることを明らかにした。

モ ッ ト never try body へ の キ ャ リ ア ド ー プ は, ス ピ ン と charge の freedom に cause し た colorful な phenomenon born を み す. Purpose の this study は acidification, copper content never try body に ド ー プ さ れ た キ ャ リ ア が も た ら す colorful な electronic state を, キ ャ リ ア と ス ピ ン freedom と の interaction と い う 観 point か ら theory に interpret す る こ と に あ る. こ の と き キ ャ リ ア は ホ ー ル ド ー ピ ン グ や electronic ド ー ピ ン グ の he に, optical excitation に よ っ て も import さ れ る. は の characteristics, this study こ れ ら three kinds の キ ャ リ ア ド ー プ に masato す る こ れ ま で の research を integration, 発 exhibition さ せ る こ と に よ り, ホ ー ル ド ー ピ ン グ, electronic ド ー ピ ン グ, light ド ー ピ ン グ で have ら れ る different な る kinds の キ ャ リ ア に cause す る の electronic state, 徴 acidification を べ, copper content に お け る charge と ス ピ ン の phase Interaction に に て て に unified な view を る とにある とにある とにある. こ の よ う な 観 point か ら は this year, ま ず ホ ー ル ド ー ピ ン グ と electronic ド ー ピ ン グ に masato す る モ ッ ト never try の electronic status を adjustable べ た. T - J model や ハ バ ー ド model に し seaborne て computational physics な gimmick を with い る こ と に よ り, chemical ポ テ ン シ ャ ル や エ ン ト ロ ピ ー な ど の thermodynamic の ド ー ピ ン グ dependency を べ, electronic ド ー プ type と ホ ー ル ド ー プ type の electronic state の similar points, conceives を Ming ら か に し た. さ ら に, ホ ー ル ド ー ピ ン グ に masato し て, ス ピ ン, charge ス ト ラ イ プ order と そ の 揺 ら ぎ が others 々 な quantities に and ぼ す unseen fruit を Ming ら か に す る た め, ス ト ラ イ の プ order form に with う ゼ ー ベ ッ ク coefficient の specific な vibration る dance い の を origin interpret し た. Youdaoplaceholder3 に results are currently available, Physical Review Letters に in submission である. Time い で, light ド ー ピ ン グ に よ る electronic state の variations change を Ming ら か に す る た め, 2 マ グ ノ ン ラ マ ン scattered の incident light エ ネ ル ギ ー dependency を adjustable べ た. そ の results, こ の dependency の specific な vibration る dance い が, strong phase masato unseen fruit に よ る こ と, と り わ け キ ャ リ ア の weeks り に exist し て い る bureau in ス ピ ン と の interaction に よ る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

T.Tohyama, S.Maekawa: "Charge dynamics in electron-underdoped high-Tc cuprates"Journal of Physics and Chemistry of Solids. 63・12. 2357-2359 (2002)

T. Tohyama、S. Maekawa：“电子欠掺杂高 Tc 铜酸盐中的电荷动力学”《固体物理与化学杂志》63・12（2002 年）。

T.Tohyama, H.Onodera, K.Tsutsui, S.Maekawa: "Resonant two-magnon Raman scattering and photoexcited states in two-dimensional Mott insulators"Physical Review Letters. 89・25. 257405(1)-257405(4) (2002)

T. Tohyama、H. Onodera、K. Tsutsui、S. Maekawa：“二维莫特绝缘体中的共振双磁振子拉曼散射和光激发态”物理评论快报 89・25。 (2002)

T.Tohyama, S.Maekawa: "Doping dependence of chemical potential and entropy in hole-and electron-doped high-Tc cuprates"Physical Review B. (未定). (2003)

T. Tohyama、S. Maekawa：“空穴和电子掺杂高 Tc 铜酸盐中化学势和熵的掺杂依赖性”物理评论 B. (TBD)。

T.Tohyama, S.Maekawa: "Electronic excitations in the antiferromagnetic phase of electron-doped high-Tc cuprates"Physica C. 378・381. 178-181 (2002)

T. Tohyama、S. Maekawa：“电子掺杂高 Tc 铜酸盐的反铁磁相中的电子激发”Physica C. 378・381 (2002)。

M.Mori, T.Tohyama, S.Maekawa: "Electronic states and superconductivity in multi-layer high-Tc cuprates"Physical Review B. 66・6. 064502(1)-064502(7) (2002)

M.Mori、T.Tohyama、S.Maekawa：“多层高温铜酸盐中的电子态和超导性”物理评论 B. 66・6。 064502(1)-064502(7) (2002)