強相関系における非線形・非平衡現象および新奇物性の理論的研究

强相关系统中非线性/非平衡现象和新物理性质的理论研究

基本信息

批准号：
04J10641
负责人：
岡隆史
金额：
$ 0.64万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J10641/
关键词：
強相関電子系非線形伝導非平衡現象

项目摘要

強相関系とは、電子間に強いクーロン相互作用がはたらく物質の総称であり、遷移金属化合物、有機π電子錯体などの物質群が属する。これらの強相関系は、興味深い伝導性や磁性を示すことから、近年、活発な研究がなされてきた。特に最近一次元モット絶縁体の非線形伝導、非線型光応答に関する興味深い実験が最近数多く報告されるようになつた。特に、本研究では、Taguchi et al. (Phys.Rev.B 62)による一次元銅酸化物の非線形I-V特性の計測および、しきい値を越える巨大電場の下での絶縁破壊現象に注目し理論的研究を行った。1930年代にZenerによって提案され、バンド絶縁体の絶縁破壊を理解する上で重要な役割を果たした量子トンネル効果(Zener tunneling)に注目し、Zener理論のモット絶縁体への拡張を行った。その結果、多体準位間のLandau-Zener遷移によって絶縁破壊が良く説明できることを示した。また、その過程で、電場下のモット絶縁体ではバンド絶縁体とは異なる、多体電子系特有の現象が起きることが明らかになった。一例として、電子間相互作用が引き起こす緩和現象が挙げられる。このため、一度トンネル効果で励起した電子が周囲の電子と散乱することにより局在化し、電気伝導に寄与しなくなるという絶縁破壊の抑制効果が引き起こされる。この局在現象は、エネルギー空間上で考察するとアンダーソン局在と類似の量子干渉効果の帰結と、とらえられることが分かった。この研究成果はPhysical Review Letter誌(2005年3月)において出版予定である。

强相关系统是电子之间发生强库仑相互作用的物质的一般术语，并且属于诸如过渡金属化合物和有机π电子复合物等物质组。这些强相关系统表现出有趣的电导率和磁性，并且近年来已经积极研究。特别是，最近有许多有趣的实验报告了一维莫特绝缘子的非线性传导和非线性光学响应。特别是，本研究进行了理论研究，重点是Taguchi等人对一维铜氧化物的非线性I-V特性的测量。（Phys.Rev.B 62）和理论研究，重点是在超过阈值的巨大电场下的介电击穿现象。 Zener专注于Zener在1930年代提出的量子隧道，并在理解带绝缘子的分解方面发挥了重要作用，Zener理论扩展到了Mott绝缘子。结果，已经表明，可以很好地解释多体水平之间的Landau-Zener过渡。在此过程中，已经揭示了多体电子系统独有的现象发生在电场下的莫特绝缘子中，这与带绝缘子的现象不同。一个例子是由电子 - 电子相互作用引起的弛豫现象。因此，一旦受到隧道效应的激发，电子就会用周围的电子散射，从而导致定位，因此不再有助于电传导，从而导致抑制介电衰减的作用。当在能量空间中考虑时，这种定位现象可以看作是类似于安德森本地化的量子干扰效应的结果。该研究发现计划在《物理审查杂志》（2005年3月）中发表。