Correlation-induced Topological Order and Superconductivity in Organic Nodal Line Semimetal

有机节线半金属中相关诱导的拓扑序和超导性

• 批准号: 22K03526
• 负责人: 小林 晃人
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03526/
• 关键词: ノーダルライン半金属; ディラック電子系; 有機導体; 電子相関効果; トポロジカル秩序; ランダウ量子化; 変分モンテカルロ法; 分子内反強磁性; 電子相関; 超伝導

今年度は単一成分分子性導体[Ni(dmdt)2]におけるノーダルライン半金属のスピン揺らぎの性質と、有機ディラック電子系α-(ET)2I3およびα-(BETS)2I3におけるギャップ形成機構の解明を目的とする研究を行った。[Ni(dmdt)2]はディラックノーダルライン系の一つであり、ノーダルラインに沿ってホールポケットと電子ポケットを有する。理想的なディラックノーダルライン系のスピン格子緩和率1/T1T は温度の二乗に従うことが予想されるが、この系でNMRにより観測される1/T1Tは30K付近の低温で非自明なピーク構造を持ち、そのメカニズムは解明されていない。本研究では、第１原理計算に基づいてフラグメント分子軌道を基底とする拡張ハバード模型を構築し、これに乱雑位相近似を適用してスピン感受率を計算し、この物質で分子内反強磁性揺らぎ発達することを提案した。α-(ET)2I3では、空間反転対称性の破れを伴うストライプ電荷秩序がディラック点にギャップを形成することが知られている。一方、関連化合物α-(BETS)2I3でも低温でギャップが形成されるが、そのメカニズムはα-(ET)2I3とは明らかに異なることが様々な実験結果により示されている。本研究ではこの違いの原因を解明するため、第１原理計算に基づき非経験的に低エネルギー有効ハミルトニアンを導出し、多変数変分モンテカルロ法(mVMC)を用いて電子状態を調べた。この計算によりα-(ET)2I3ではストライプ電荷秩序が現れ、先行研究と一致した。一方α-(BETS)2I3 では、分子間の磁気相互作用のフラストレーションによりスピン相関の有効的な次元が減少し、一次元的なスピン相関が発現することが分かった。さらにこのスピン相関によって明示的な対称性の破れを伴わないギャップが形成されることが分かった。

This year, we have been studying the properties of the molecular conductor [Ni(dmdt)2] and the formation mechanism of the organic semiconductor electronic system α-(ET)2I3 and α-(BETS)2I3. [Ni(dmdt)2] The ideal NMR system has a lattice relaxation rate of 1/T1T and a temperature of 2 ° C. The NMR system has a temperature of 1/T1T and a temperature of 30K. In this study, the first principle of molecular orbital theory was used to construct the molecular orbital model. The first principle of molecular orbital theory was used to calculate the susceptibility of molecular orbital theory.α-(ET)2I3 is a space symmetry. The charge order of α-(ET) 2 I3 is a space symmetry. A related compound α-(BETS)2I3 was formed at low temperature and the results showed that α-(ET)2I3 was formed at low temperature. In this study, the causes of these violations are explained, and the first principle of calculation is based on the theory of non-interference. There are several ways to derive and modify electronic states using the multi-dimensional method (mVMC). The calculation of α-(ET)2I3 is based on the calculation of α-(ET)2I3 and the calculation of α-(ET) 2 I3. A square α-(BETS)2I3 is a molecular magnetic interaction between the two molecules. The relationship between the two sides is obvious, and the relationship between the two sides is obvious.

项目成果

有機導体(EDO-TTF-I)2ClO4 の電子状態および電子相関効果

有机导体(EDO-TTF-I)2ClO4的电子态及电子相关效应

• 发表时间: 2022
• 作者: 川村泰喜 ;橋本顕一郎;吉見一慶;小林晃人
• 通讯作者: 小林晃人

Beijing Academy of Quantum Information(中国)

北京量子信息研究院（中国）

Analysis of the electronic state of the organic conductor (EDO-TTF-I)2ClO4 on the bases of the first-principles calculation

基于第一性原理计算的有机导体(EDO-TTF-I)2ClO4电子态分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Taiki Kawamura;Kenichiro Hashimoto;Kazuyoshi Yoshimi;Manabu Ishikawa;Yoshiaki Nakano;Akihiro Otsuka;Hideki Yamochi;Rie Haruki;Reiji Kumai;Shin-ichi Adachi;Akito Kobayashi
• 通讯作者: Akito Kobayashi

有機導体(EDO-TTF-I)2ClO4における金属絶縁体転移の理論

有机导体(EDO-TTF-I)2ClO4中金属-绝缘体转变理论

• 发表时间: 2022
• 作者: 川村泰喜;橋本顕一郎;吉見一慶;小林晃人
• 通讯作者: 小林晃人

ランダウ量子化したディラックノーダルライン系のスピン揺らぎ

具有朗道量子化的狄拉克节线系统的自旋涨落

• 发表时间: 2023
• 作者: 川村泰喜;関根孝彦;畠村匠;須波圭史;宮川和也;鹿野田一司;小林晃人
• 通讯作者: 小林晃人