有限温度における擬一次元分子性導体の電荷秩序の理論-量子揺らぎと高次元性の共存-

有限温度下准一维分子导体的电荷有序理论 - 量子涨落与高维共存 -

基本信息

批准号：
18028018
负责人：
吉岡英生
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Nara Women's University
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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

擬一次元電子系で見出されている様々な秩序状態の有限温度における性質を理論的に考察するには、従来、純粋な一次元の模型に対して平均場近似が適用されてきた。しかしながら、純粋な一次元系は有限温度で相転移しないことが知られているため、そのような理論的取り扱いは不十分である。我々は、「ボソン化・繰り込み群」という解析的な手法と「有限系の厳密対角化」という数値的な手法を組み合わせて有限温度における一次元系の様々な物理量をより定量的に記述することのできる理論を構築した。その理論を一次元拡張ハバード鎖が鎖間相互作用で結合した擬一次元電子系に適用して、擬一次元分子性導体の電荷秩序状態におけるスピン磁化率や電気抵抗の温度依存性を考察した。我々が用いた手法並びに得られた結果は以下のとおりである。擬一次元拡張ハバード模型に対して鎖間平均場近似を適用し、得られた有効一次元模型をボソン化法で取り扱う。その際、ハミルトニアンは電荷の自由度を表わす部分とスピンの自由度を表わす部分に分けられ、それぞれダブルサインゴルドン模型、通常のサインゴルドン模型によって記述される。そこに現れるパラメータを厳密対角化によって決定し、その値を初期値として繰り込み群方程式を解き、有限温度のいろいろな物性を議論する。スピン磁化率は電荷秩序転移温度で何も異常を示さないが、電荷秩序がない場合に比べその値は大きくなる。これは、スピン励起の速度の減少が原因である。一方、電荷の自由度によって記述される電気抵抗は電荷秩序転移温度で傾きの変化を伴って大きくなる。この結果は実験で観測された電気抵抗の振る舞いと定性的に一致する。さらに、電荷秩序近傍の電荷揺らぎの成長が二次元系の様々な応答に対してどのような効果を及ぼすかについてRPA近似を超えた考察を行なった。

在理论上考虑伪一维电子系统中各种有序状态的有限温度下的性质，将平均场近似应用于纯的一维模型。但是，这种理论处理不足，众所周知，纯的一维系统在有限温度下不会进行相变。我们将称为“琼脂化/重新归一化”的分析方法与称为“有限系统进行严格化”的数值方法结合在一起，以构建一种可以在有限温度下更定量描述一维系统的各种物理量的理论。该理论应用于伪一维电子系统，其中一维延伸的哈伯德链受链间相互作用的结合，并且检查了旋转易感性和在伪符号的单位二维分子导体的电荷状态下的温度依赖性和电阻的依赖性。我们使用的方法和所获得的结果如下：链平均场近似近似应用于伪二维扩展哈伯德模型，并且通过持续的有效的一维模型通过持续化方法处理。在这种情况下，哈密顿人分为一个部分，该部分代表电荷自由度和代表旋转自由度的部分，并且分别由双重正弦戈登模型和常规的正弦戈登模型来描述。出现在那里的参数是由严格的对角线化确定的，并将重新归一化方程用作求解重新归一化的组方程的初始值，并讨论了有限温度的各种物理特性。自旋敏感性在电荷顺序过渡温度下没有异常，但是该值大于没有电荷顺序时。这是由于自旋激发速度的降低。另一方面，通过电荷自由度描述的电阻随着电荷顺序过渡温度的斜率变化而增加。该结果与实验中观察到的电阻的行为在质量上是一致的。此外，我们已经检查了RPA近似超出电荷阶附近电荷波动的影响对二维系统中各种响应的影响。