有機導体における強磁場下での電子状態の理論

强磁场下有机导体的电子态理论

基本信息

批准号：
16038223
负责人：
長谷川泰正
金额：
$ 2.82万
依托单位：
University of Hyogo
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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

擬1次元系や擬2次元系で観測されている角度依存磁気抵抗振動(Angle-dependent magnetoresistance oscillation, AMRO)の理論を進展させた。角度依存磁気抵抗振動は、フェルミ面の形状の効果でほとんど説明でき、フェルミ面を測定する手段として有力であることが分かっている。しかし、伝導面内の電気抵抗にも磁場の角度による振動が現れることや振動の高次の項が十分大きいことなど、理論的に解明されていない点も多い。従来の理論では、電子間の相互作用が十分に考慮されていなかった。さらに、緩和時間や有効質量などは磁場の方向にはよらないという近似が用いられていた。我々は、電子間相互作用を取り入れた角度依存磁気抵抗振動の理論を考察し計算を行った。電子間相互作用により、磁場の方向に依存して、緩和時間、有効質量、状態密度などに波数依存性が表れ、それが角度依存磁気抵抗振動にも影響を与えることが示された。我々は疑一次元有機導体のフェルミ面を考えたハバード模型においてRPAで電子相関の効果を扱い、電子相関の強さを連続的に変えて現実的フェルミ面から導かれる波数依存性とAMROにおける電子相関の効果をRPA近似を用いて調べた。SDW付近の強い電子相関の領域ではフェルミ面の変形に伴って緩和時間の運動量依存性が変化し、このためFISDW近くにおいてσxxに磁場依存性が現れることが分かった。逆にSDWに近くない電子相関の領域における緩和時間の運動量依存では磁場依存は導かれなかった。これらの結果は実験においてFISDW付近で磁場依存が現れるという結果と合致する。

我们提出了在准一维和准二维系统中观察到的角度相关磁阻振荡（AMRO）理论。与角度相关的磁阻振荡主要可以通过费米面形状的影响来解释，并且已经发现这是测量费米面的有效手段。然而，还有许多问题在理论上尚未阐明，例如，导通面内的电阻会出现取决于磁场角度的振荡，以及振荡的高阶项足够大。。传统理论没有充分考虑电子之间的相互作用。此外，使用的近似表明弛豫时间和有效质量不依赖于磁场的方向。我们通过考虑包含电子-电子相互作用的角度相关磁阻振荡理论来进行计算。结果表明，由于电子-电子相互作用，根据磁场方向，弛豫时间、有效质量、态密度等会出现波数依赖性，这也会影响角度依赖性磁阻振荡。我们使用 RPA 来处理哈伯德模型中考虑准一维有机导体费米面的电子相关性的影响，并通过不断改变电子相关性的强度，我们研究了从实际费米导出的波数依赖性AMRO 中的表面和电子相关性使用 RPA 近似研究了相关性的影响。研究发现，在SDW附近的强电子关联区域，弛豫时间的动量依赖性随着费米面的变形而变化，因此，在FISDW附近出现了σxx对磁场的依赖性。相反，在不接近 SDW 的电子关联区域中，弛豫时间的动量依赖性不会导致磁场依赖性。这些结果与 FISDW 附近出现磁场依赖性的实验结果一致。