極限環境下の分子性導体における集団的な電荷ダイナミクスの理論

极端环境下分子导体集体电荷动力学理论

基本信息

批准号：
15073224
负责人：
米満賢治
金额：
$ 9.6万
依托单位：
Institute for Molecular Science (2004-2007)Okazaki National Research Institutes (2003)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

α型およびθ型有機塩(BEDT-TTF)_2Xの電荷秩序相転移の詳細比較: 2次元1/4フィリング系のα型およびθ型のBEDT-TTF塩は、ともに長距離クーロン相互作用が効いて、低温で電荷秩序をもつ。しかしθ型は電子格子相互作用なしでは、低温での結晶構造も水平ストライプ型の電荷秩序も再現されないこと、分子回転によるトランスファー積分の変調が効くこと、α型は電子格子相互作用の影響が小さいことを示した。どちらの塩も不連続転移をするが、θ型はとびが大きく、α型はとびが小さいことも理論的に再現する。θ型では高温で3倍周期の電荷相関をもつことと関係している。これらを基に、電荷秩序の光誘起融解ダイナミクスにおける格子効果の違いを示した。金属絶縁体界面を通した電荷輸送特性の絶縁機構による違い:金属と絶縁体を接すると、一般に仕事関数が異なるためにショットキー障壁が生じる。通常のバンド絶縁体の場合は、電圧の向きによって電流の絶対値が大きく変わる整流作用が現れ、モット絶縁体の場合は、整流作用が抑制されることを示した。界面付近のポテンシャル変化を求める際に、電子密度とポテンシャルの関係を仮定することにより解析的にポワソン方程式の解を求め、それを用いた量子的時間発展計算を行った。バンド絶縁体とモット絶縁体の電流電圧特性を実験結果と比較し、非常に良い一致をみた。さらにこの結果を、非平衡グリーン関数により解析し、モット絶縁体の場合は界面とバルクの電子状態が密接に関連していることを示した。

α型和θ型有机盐(BEDT-TTF)电荷有序相变的详细比较_2X：二维四分之一填充体系中的α型和θ型BEDT-TTF盐都受到长的影响-范围库仑相互作用，并在低温下具有电荷排序。然而，在θ型的情况下，如果没有电子晶格相互作用，无论是晶体结构还是低温下的水平条纹电荷顺序都无法再现，转移积分通过分子旋转来调制，电子晶格相互作用的影响很小结果表明，在α型中。尽管两种盐都经历不连续的转变，但 θ 型的转变较大，α 型的转变较小，这在理论上是可以重现的。这与θ型在高温下具有三倍周期的电荷相关性有关。基于这些结果，我们展示了电荷有序的光致熔化动力学中晶格效应的差异。由于绝缘机制，金属-绝缘体界面上的电荷传输特性存在差异：当金属和绝缘体接触时，由于功函数不同，通常会出现肖特基势垒。在普通带状绝缘体的情况下，出现电流的绝对值根据电压的方向而大幅变化的整流效应，而在莫特绝缘体的情况下，整流效应被抑制。在确定界面附近的电势变化时，我们通过假设电子密度与电势之间的关系，分析地找到了泊松方程的解，并利用该解进行了量子时间演化计算。将带状绝缘子和莫特绝缘子的电流-电压特性与实验结果进行了比较，发现非常吻合。此外，我们使用非平衡格林函数分析了该结果，并表明在莫特绝缘体的情况下，界面处的电子态和本体中的电子态密切相关。