モット転移系における電荷・軌道ダイナミクスの解明とその応用

莫特跃迁系统中电荷和轨道动力学的阐明及其应用

• 批准号: 06J11275
• 负责人: 藤岡 淳
• 金额: $ 1.79万
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J11275/
• 关键词: 軌道秩序; 金属絶縁体転移; ペロブスカイト型V酸化物; 光学伝導度; コランダム型Ti酸化物; スピンシングレット; モット転移; ラマン散乱

ペロブスカイド型V酸化物は軌道格子相互作用、スピン軌道相互作用および軌道交換相互作用が同程度のエネルギースケールになり、低温で多様な磁気・軌道秩序相が出現する。YVO3は異なる2種類のスピン・軌道秩序相が競合している状態にあり、温度変化によって異なる磁気・軌道秩序相転移が生じる。近年、我々はこの系ではバンドフィリングを制御することによっても磁気・軌道秩序相転移を誘起できることを明らかにした。そこで本研究では、光学伝導度、ラマンスペクトルを測定し、類似のホールドープ系であるLa1-xSrxVO3と結果を比較する事でホールドーピングに伴った電荷・軌道ダイナミクスを明らかにすることを目的として研究を行った。その結果、ドープされたホールは局所的な格子歪みを伴い、これは1電子バンド幅の減少と共に顕著になることが明らかとなった。また、ドーピングによって生じたC型磁気秩序・G型軌道秩序相においてば低温でG型磁気秩序・C型軌道秩序の短距離相関が存在している事を明らかにした。また、t2g軌道自由度が物性に重要な役割を担っている系の代表例として、コランダム構造を持つTi2O3に着目した。この系は450K以上では金属的性質を示すが、それより低温では絶縁体となる。また、Tiイオンを部分的にVイオンに置換する事で系にホールをドープする事が出来、ドーピングによる絶縁体金属転移を誘起する事が出来る。そこで我々は、本年度この系における絶縁体金属転移に注目し、輸送特性、光学伝導度スペクトル等の測定によって電荷ダイナミクスを明らかにする事を目的とした。その結果、キャリアドーピングによって金属化した領域においても光学伝導度スペクトルにバンド間遷移の擬ギャップ構造が残り、コランダム構造に特徴的なジンクレッド状態が強固に残っていることを明らかにした。

ペ ロ ブ ス カ イ ド type V acidification は track grid interaction, ス ピ ン orbital interaction お よ び が orbit exchange interaction with degree の エ ネ ル ギ ー ス ケ ー ル に な り, low-temperature で others な magnetic 気, track order phase が appear す る. YVO3 は different な る 2 kinds の ス ピ ン が concurrence, track order phase し て い る state に あ り, temperature variations に よ っ て different な る magnetic 気, track planning order phase shift が raw じ る. In recent years, my 々 は こ の is で は バ ン ド フ ィ リ ン グ を suppression す る こ と に よ っ て も magnetic 気, track planning order phase shift を induced で き る こ と を Ming ら か に し た. そ こ で this study で は, optical 伝 conductance, ラ マ ン ス ペ ク ト ル を し, similar の ホ ー ル ド ー プ department で あ る La1 - xSrxVO3 と results を す る matter で ホ ー ル ド ー ピ ン グ に with っ た charge, orbit ダ イ ナ ミ ク ス を Ming ら か に す る こ と を purpose と し を line っ て research た. そ の results, ド ー プ さ れ た ホ ー ル は bureau な grid of slanting み を い, こ れ は 1 electronic バ ン ド の reduce と total picture に 顕 the に な る こ と が Ming ら か と な っ た. ま た, ド ー ピ ン グ に よ っ て raw じ た order magnetic 気 C · G type orbital phase に お い て ば low-temperature で G type magnetic 気 order type c. track order の short phase masato が exist し て い る matter を Ming ら か に し た. ま た, t2g orbital degrees of freedom が に cut を bear important な service っ て い る is の representative cases と し て, コ ラ ン ダ ム tectonic を hold つ Ti2O3 に with mesh し た. The properties of で metals above <s:1> 450K を show すが, それよ <s:1> low-temperature で を insulation となる. ま た, Ti イ オ ン を part に V イ オ ン に replacement す る matter で department に ホ ー ル を ド ー プ す が る things, ド ー ピ ン グ に よ る never try body metal planning move を induced す る が る things out. そ こ で I 々 は, this year's こ の is に お け る never try body metal planning move に attention し, transmission characteristics, optical 伝 conductance ス ペ ク ト ル の determination such as に よ っ て charge ダ イ ナ ミ ク ス を Ming ら か に す る matter を purpose と し た. そ の results, キ ャ リ ア ド ー ピ ン グ に よ っ て metallization し た field に お い て も optical 伝 conductance ス ペ ク ト ル に バ ン ド migration between の quasi ギ ャ ッ プ tectonic が り residue, コ ラ ン ダ ム tectonic に 徴 of な ジ ン ク レ ッ ド state が strong に residual っ て い る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Y1-xCaxVO3における電荷・軌道ダイナミクス

Y1-xCaxVO3 中的电荷/轨道动力学

• 发表时间: 2007
• 作者: 硯川 潤;中尾 政之;神暗 亮平;神保 泰彦;高橋 宏知;J. Fujioka;M. Uchida;Y. Takahashi;S.Miyasaka;S.Miyasaka;J.Fujioka;J. Fujioka;J.Fujioka;J.Fujioka
• 通讯作者: J.Fujioka

Dynamical disorder of □-molecular structures induced by proton dynamics in organic ferroel〓

有机铁合金中质子动力学引起的□-分子结构的动力学无序〓

• 发表时间: 2008
• 作者: 硯川 潤;中尾 政之;神暗 亮平;神保 泰彦;高橋 宏知;J. Fujioka;M. Uchida;Y. Takahashi;S.Miyasaka;S.Miyasaka;J.Fujioka;J. Fujioka
• 通讯作者: J. Fujioka

Doping variation of charge and orbital dynamics in perovskite RVO3

钙钛矿 RVO3 中电荷和轨道动力学的掺杂变化

• 发表时间: 2007
• 作者: 硯川 潤;中尾 政之;神暗 亮平;神保 泰彦;高橋 宏知;J. Fujioka;M. Uchida;Y. Takahashi;S.Miyasaka;S.Miyasaka;J.Fujioka;J. Fujioka;J.Fujioka
• 通讯作者: J.Fujioka

Magnetic field switching between the two orbital-ordered states in DyVO3.

• DOI: 10.1103/physrevlett.99.217201
• 发表时间: 2007-11
• 期刊: Physical review letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: S. Miyasaka;T. Yasue;J. Fujioka;Y. Yamasaki;Y. Okimoto;R. Kumai;T. Arima;Y. Tokura

Charge dynamics in thermally and doping induced insulator-metal transitions of (Ti1-xVx)20

(Ti1-xVx)20 的热和掺杂引起的绝缘体-金属转变中的电荷动力学

• 发表时间: 2008
• 期刊: Physical Review Letters 101
• 作者: 硯川 潤;中尾 政之;神暗 亮平;神保 泰彦;高橋 宏知;J. Fujioka;M. Uchida
• 通讯作者: M. Uchida