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：
18028021
负责人：
長谷川泰正
金额：
$ 2.3万
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：
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1次元系超伝導体(TMTSF)_2X (X=PF_6,C10_4など)では,超伝導,スピン密度波,磁場誘起スピン密度波,量子ホール効果などの興味深い性質が,圧力,温度,磁場,冷却速度などによってコントロールできる。そのため,実験的にも,理論的にも多くの研究がなされ注目を集めている。我々は,これらの系で,磁場中での電気抵抗が磁場の角度によるという現象に,電子相関が重要であることを示した。(TMTSF)2C10_4では,陰イオンC104が空間反転対称を持だないため,冷却速度を充分遅くした場合に低温で周期的に配向し電子系に周期ポテンシャルを引き起こす。そめため,磁場誘起スピン密度波の出現がC10_4塩とPF_4塩で異なることの原因になっていることが知られていた。従来の研究では,周期ポテンシャルが小さいと仮定し摂動的に扱われることが多かった。我々は,周期ポテンシャルめ効果を正確に取り扱い,摂動では考慮されていなかった興味深い現象が現れることを見いだした。また,2次元ハニカム構造が実現している単層グラフェンでの量子ホール効果やエッジ状態について理論的考察を行い,従来はエッジ状態が存在しないと考えられていたアームチェア型のエッジにも,エッジ状態が出現することが可能であることを見いだした。空間反転対称性を持たない結晶構造に超伝導体CePt_3Siで,スピン3重項超伝導が実現している。従来の理論では,このような系ではスピン3重項超伝導はスピン軌道相互作用によって転移温度が大きく下げられると考えられていたが,我々は,空間的に不均一な超伝導状態が実現している可能性を指摘した。そのような,空間的に不均一な超伝導は,従来は強磁場中でのみ可能であると考えられていたが,空間反転対称性のない系でのスピン3重項超伝導状態では,磁場がゼロの状態でも実現可能であることが示された

在准一维超导体（TMTSF）_2X（X=PF_6、C10_4等）中，超导性、自旋密度波、磁场诱发的自旋密度波、量子霍尔效应等有趣的性质可以通过压力控制、温度、磁场、冷却等均可控制。因此，人们在实验和理论上进行了大量的研究，并引起了人们的关注。我们已经证明，在这些系统中，电子关联对于磁场中的电阻取决于磁场角度的现象很重要。在(TMTSF)2C10_4中，阴离子C104不具有空间反演对称性，因此如果冷却速率足够慢，它就会在低温下周期性取向，从而在电子系统中产生周期性电势。因此可知，磁场诱发的自旋密度波的出现是造成C10_4盐和PF_4盐差异的原因。在以前的研究中，周期性势通常被认为很小并被视为微扰。我们准确地处理周期性潜在效应，并发现扰动中未考虑的有趣现象出现。我们还从理论上考虑了单层石墨烯中的量子霍尔效应和边缘态，我们发现这种情况是有可能出现的。自旋三重态超导已在超导体CePt_3Si中实现，该超导体具有无空间反演对称性的晶体结构。根据传统理论，由于自旋轨道相互作用，此类系统中的自旋三重态超导被认为具有显着较低的转变温度，但我们已经证明了实现空间不均匀超导态的可能性。这种空间不均匀超导性以前被认为只有在强磁场中才可能实现，但在没有空间反演对称性的系统中的自旋三重态超导态中，磁场表明即使当