コバルト酸化物の電子状態と超伝導の理論

氧化钴电子态与超导理论

基本信息

  • 批准号:
    17038011
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.34万
  • 依托单位:
  • 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:
    2005
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2005 至 2006
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Na_xCoO_2・yH_2Oにおける超伝導の発見を契機に、その母物質Nax_CoO_2の電子状態が精力的に研究され、顕著なドーピング依存性が明らかにされつつある。特にx=0.5では、Naの1次元整列のもとで、面内反強磁性(T_<c1>-=87K)と金属絶縁体転移(T_<c2>=53K)の興味ある2段転移を示すが、後者の起源については未だ明らかにされていない。そこで本研究では、2次元三角格子11バンドd-p模型を用いて層状コバルト酸化物Na_<0.5>CoO_2のCoO_2面の電子状態を調べた。Tight-bindingのパラメータはSinghのLDAバンド計算の結果を再現するように決め、Coサイトのクーロン相互作用は、軌道内及び軌道間の直接項U,U'、交換相互作用J、及びペアトランスファーJ'をHartree-Fock近似の範囲内で考慮した。さらに、x=0.5で起こるNaイオンの1次元整列の効果を、CoO_2面におけるCoの原子準位の変化として取り入れた。Naの1次元整列の効果によってフェルミ面のネスティングが増加し、フラストレーションが解消され反強磁性が出現することを明らかにした。得られた反強磁性秩序はパラメータ依存性が大きく、大きな状態密度を持つ金属的な反強磁性から、半金属的、絶縁体的な物まで現れる。さらに、T_<c2>における金属絶縁体転移の起源として、Naの1次元整列の方向とは垂直な方向の電荷秩序である可能性を考え、最近接クーロン相互作用Vを考慮した計算を行った。その結果、およそUの半分程度のVを入れる事で反強磁性と軌道秩序を伴った電荷秩序の共存解を得た。反強磁性転移では態密度はほとんど変化しないが、加えて軌道秩序を伴った電荷秩序が起きると急速に状態密度が減少し、実験結果とコンシステントである。本研究では、T_<c2>における金属絶縁体転移の起源として、軌道秩序を伴った電荷秩序転移である可能性を提案した。
Na_xCoO_2 · yH_2O に お け る super 伝 guide の 発 を opportunity に, そ の mother material Nax_CoO_2 の electronic state が energy に research さ れ, 顕 な ド ー ピ ン グ dependency が Ming ら か に さ れ つ つ あ る. Especially に x = 0.5 で は, Na の 1 dimensional whole column の も と で, in-plane against strong magnetic (T_ (c1 > = 87 k) と metal never try body planning to move (T_ (c2 > = 53 k) の tumblers あ る 2 period of planning move を shown す が, origin of the latter の に つ い て は not だ Ming ら か に さ れ て い な い. そ こ で this study で は, two dimensional triangle lattice 11 バ ン ド を d - p model with い て layered コ バ ル ト acidification content Na_ < 0.5 > CoO_2 の の CoO_2 surface electronic state を adjustable べ た. Tight - binding の パ ラ メ ー タ は Singh の LDA バ ン calculation result の ド を reappearance す る よ う に め and Co サ イ ト の ク ー ロ ン interaction between は, track and び orbital の directly to U, U 'interaction, exchange, J, and び ペ ア ト ラ ン ス フ ァ ー J' を Hartree Fock approximate の - van 囲 In で consider た. さ ら に, x = 0.5 で こ る Na イ オ ン の 1 dimensional whole column の unseen fruit を, CoO_2 に お け る Co の atoms must a の variations change と し て take り れ た. Na の 1 dimensional whole column の unseen fruit に よ っ て フ ェ ル ミ surface の ネ ス テ ィ ン グ が raised し, フ ラ ス ト レ ー シ ョ ン が null さ れ against strong magnetic が appear す る こ と を Ming ら か に し た. Have ら れ た against strong magnetic order は パ ラ メ ー タ dependency が big き く, big き な state density を hold つ metal な against strong magnetic か ら, half of metal, unique な try is of ま で now れ る. さ ら に, T_ (c2 > に お け る metal never try body move planning の origin と し て, Na の 1 yuan の direction と は な vertical direction の charge order で あ る possibility を え test, recent ク ー ロ ン interaction V を consider し た count を っ た. そ の results, お よ そ U の half degree の V を into れ で る things against strong magnetic を と track order with っ た charge order の た を coexistence solution. Move against strong magnetic planning で は state density は ほ と ん ど variations change し な い が, え を with っ て track order order が た charge up き る と に state density が sharply reducing し, be 験 results と コ ン シ ス テ ン ト で あ る. This study で は, T_ (c2 > に お け る metal never try body move planning の origin と し を with っ て, rail order た charge order planning move で あ る possibility を proposal し た.

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Electronic states and metal-insulator transition in the triangular lattice d-p model for layered cobaltates
层状钴酸盐三角晶格 d-p 模型中的电子态和金属-绝缘体跃迁
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    N. Takahashi;E. Shikoh;A. Fujiwara;Yoshiaki Ono
  • 通讯作者:
    Yoshiaki Ono
Phase diagram and dynamic response functions of the Holstein-Hubbard model
Holstein-Hubbard 模型的相图和动态响应函数
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    藤原 明比古;竹延 大志;Yoshiaki Ono;Keisuke Mitsumoto;W. Koller
  • 通讯作者:
    W. Koller
Ferromagnetism and superconductivity in the one-dimensional nulti-orbital Hubbard model
一维多轨道哈伯德模型中的铁磁性和超导性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H.Mukuda;T.Tsuchida;A.Harada;Y.Kitaoka;T.Takenouchi;Y.Takano;M.Nagao;I.Sakaguchi;H.Kawarad;田島文子;Youichi Yamakawa;Kazuhiro Sano
  • 通讯作者:
    Kazuhiro Sano
Real-space renormalization group approach for the corner Hamiltonian
角哈密顿量的实空间重整化群方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Suto H.;Sogawa H.;Tachibana S.;Koike C.;Karoji H.;Tsuchiyama A.;Chihara H.;Mizutani K.;Akedo J.;Ogiso K.;Fukui T.;Ohara S.;Y.Kagotani;Y.Kagotani;Youichi Yamakawa;Keisuke Mitsumoto;Kouichi Okunishi
  • 通讯作者:
    Kouichi Okunishi
Heavy Fermions and Rattling Motions in the Periodic Anderson-Holstein Model
周期性安德森-荷尔斯泰因模型中的重费米子和嘎嘎运动
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    E. Shikoh;A. Fujiwara;Y. Ando and T. Miyazaki;Keisuke Mitsumoto
  • 通讯作者:
    Keisuke Mitsumoto
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  • 通讯作者:
    大野 義章

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    $ 1.34万
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  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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