Elucidating the mechanism of charge density wave formation using phonon spectroscopy techniques

使用声子光谱技术阐明电荷密度波形成的机制

• 批准号: 22K14009
• 负责人: 村井 直樹
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14009/
• 关键词: 電子格子相互作用; 電荷密度波; 超伝導; 非弾性X線散乱; 非弾性中性子散乱

超伝導相と共存・競合する電荷密度波(以下，CDWと略)は様々な物質で観測される．従来，CDWの波数ベクトルはフェルミ面のネスティングに対応すると考えられてきた．しかし，現実に観測されるCDWの波数ベクトルは必ずしもフェルミ面ネスティングに対応しないことが近年指摘されつつある．本研究の目的は，CDWを特徴付ける波数ベクトルの決定因子を理解することである．最初のステップとして，最も典型的なCDW物質である遷移金属カルコゲナイド (ZrTe3) に注目し，CDW秩序相におけるフォノン分散構造を再考した．X線散漫散乱と非弾性X線散乱を組み合わせることで，CDW波数近傍におけるフォノン分散の大きなソフト化 (Kohn異常)を観測した．更に，特定の元素の置換によってCDW秩序やフォノン不安定性の制御が可能であることを発見した．現在，理論グループと共同で，実験的に観測されるCDW波数やフォノン異常が非経験的に再現されるかどうかの検証を行っている．

在各种材料中都观察到与超导相共存并竞争的电荷密度波（以下简称CDW）。传统上，人们认为 CDW 波矢对应于费米面的嵌套。然而，最近有人指出，实际观测到的CDW波矢并不一定对应于费米面嵌套。本研究的目的是了解表征 CDW 的波数向量的决定因素。第一步，我们关注最典型的 CDW 材料过渡金属硫属化物 (ZrTe3)，并重新考虑 CDW 有序相中的声子色散结构。通过结合漫射 X 射线散射和非弹性 X 射线散射，我们观察到 CDW 波数附近声子色散（科恩异常）的大幅软化。此外，我们发现可以通过替换特定元素来控制 CDW 秩序和声子不稳定性。目前，我们正在与理论小组合作，验证实验观察到的 CDW 波数和声子异常是否可以从头开始重现。

项目成果

スピン1/2 三角格子反強磁性体Ba3CoSb2O9の構造的な連続励起と短距離相関

自旋1/2三角晶格反铁磁体Ba3CoSb2O9中的结构连续激发和短程关联

• 发表时间: 2023
• 作者: 児島佑樹;中島健次;栗田伸之;田中秀数;河村聖子;村井直樹
• 通讯作者: 村井直樹

Experimental evidence for the significance of optical phonons in thermal transport of tin monosulfide

• DOI: 10.1088/1367-2630/acb3ed
• 发表时间: 2023-01
• 期刊: New Journal of Physics
• 影响因子: 3.3
• 作者: P. Wu;N. Murai;Tongrui Li;R. Kajimoto;M. Nakamura;M. Kofu;K. Nakajima;K. Xia;Kunling Peng-Kunling-Pen

非弾性中性子散乱で観測する鉄系超伝導体の3次元電子構造とマルチギャップ構造

非弹性中子散射观测铁基超导体三维电子结构和多能隙结构

• 发表时间: 2022
• 作者: 村井直樹;鈴木雄大;中島正道;古府麻衣子;河村聖子;梶本亮一
• 通讯作者: 梶本亮一

Spin gap in the weakly interacting quantum spin chain antiferromagnet KCuPO4・H2O

弱相互作用量子自旋链反铁磁体KCuPO4·H2O中的自旋间隙

• DOI: 10.1103/physrevb.107.054435
• 发表时间: 2023
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Fujihala M.;Hagihala M.;Morita K.;Murai N.;Koda A.;Okabe H.;Mitsuda S.
• 通讯作者: Mitsuda S.

チェッカーボード格子反強磁性体KCuPO4H2Oの磁性

棋盘格反铁磁体 KCuPO4H2O 的磁性

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤原理賀;森田克洋;満田節生;岡部博孝;幸田章宏;村井直樹;萩原雅人
• 通讯作者: 萩原雅人