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希薄ドーピング域にあるモット絶縁体の電子構造と光学特性-モット「半導体」の物理-

轻掺杂区域莫特绝缘体的电子结构和光学特性 - 莫特“半导体”物理 -

基本信息

批准号：
15740211
负责人：
竹中康司
金额：
$ 2.43万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

より広い視点からモット転移やモット半導体の物理を研究するため、(BEDT-TTF)_2X系など、電子相関が重要と考えられている低次元有機分子固体の金属絶縁体転移や転移近傍の金属相における電子構造・電子状態を反射分光により調べ、遷移金属化合物との比較を行った。中でも、(BEDT-TTF)_2X系では比較的正常金属に近いとされていた(BEDT-TTF)_2I_3について反射率の詳細な温度変化測定を行い、次の点を明らかにした。(1)電気抵抗率は測定された全温度領域で金属的な温度依存性を示すが、最低温度4Kを除き光学伝導度には金属伝導に特徴的なゼロエネルギー・ピーク(ドルーデ・ピーク)が観測されず、代わって局在的な赤外ピークが観測された、(2)通常金属とは異なり、温度上昇により低エネルギー域のスペクトル強度が顕著に減少し、これが抵抗率の金属的温度依存性を生み出す、(3)減少したスペクトル強度は1eVを越える高いエネルギー域に移行する。このような振る舞いは、モット転移近傍にある遷移金属化合物金属相と本質的に同じであり、強相関系の普遍的特徴:である。とりわけ赤外ピークは強相関電子におけるコヒーレンス発達の過程を特徴づけるもので、その起源は今後の興味深い課題である。強相関物質の新しい探索舞台として遷移金属窒化物に着目し、その機能開拓と電子状態解明を試みた。今年度は、多彩な磁気的性質と大きな磁気体積効果で知られる逆ペロフスカイト型マンガン窒化物Mn_3XNについて、元素の部分置換が物性に与える影響を調べた。その結果、Xサイトの元素置換により磁気転移を散漫にすることで磁気体積効果による体膨張が緩やかになり、負の熱膨張が実現されることが明らかになった。また、光学伝導度は遠赤外域の鋭いドルーデ・ピークと中赤外から可視にわたる幅広い吸収の2成分構造となっており、強いインコヒーレントな電子状態が示唆された。

In the study of semiconductor physics,(BEDT-TTF)_2X system and electron correlation are important. In the study of metal insulation of low-dimensional organic molecular solids, electron structure, electron state, reflection spectroscopy, modulation and migration of metal compounds, the comparison of electron structure and electron state is carried out. (BEDT-TTF)_2I_3 is a new type of metal for comparison with normal metals. The reflectance and temperature variation of (BEDT-TTF)_2I_3 are measured in detail. (1)The electrical resistivity is measured at all temperatures, and the temperature dependence of metals is shown at the lowest temperature of 4 K, except for optical conductivity, which is characteristic of metal conductivity.(2) Generally metals are different from each other, and the temperature increases, and the temperature dependence of the resistivity of the metal decreases.(3) The temperature dependence of the resistivity of the metal decreases. The temperature dependence of the resistivity of the metal decreases. Common characteristics of metal phase relations: The process of development of strongly correlated electrons is characterized by its origin and future interest. The new exploration stage of strongly related substances, migration of metal compounds, exploration of their functions and interpretation of their electronic states This year, the properties of colorful magnetic particles and the effect of magnetic volume are known. The effects of partial substitution of elements on physical properties and magnetic properties are also discussed. As a result, the element displacement of X and X atoms causes the dispersion of magnetic particles, and the volume expansion of X and X atoms causes the slow expansion of X and X atoms. 2-component structure of optical conductivity, optical conductivity