カーボンナノチューブにおける電子相関効果の理論的研究

碳纳米管电子相关效应的理论研究

基本信息

批准号：
13740220
负责人：
吉岡英生
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Nara Women's University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は昨年度に引き続き、カーボンナノチューブや有機導体を対象にして以下のような一次元電子系の研究を行なった。「カーボンナノチューブ」金属カーボンナノチューブでは、通常の三次元金属とは異なり、朝永-ラティンジャー液体状態と呼ばれる新奇な電子状態が実現していることが理論的に示され、実験的にもそれを支持する結果が得られている。これまでこの物質の理論的研究は、バルクの性質を議論するために周期境界条件を用いて行なわれてきたが、実際の物質は1μm程度の長さを持つため、端の効果も重要となる。この新奇な電子状態に対する端の効果に着目し、端を有するカーボンナノチューブの朝永-ラティンジャー液体理論を構築した。さらに、その理論に基づいて、電荷密度や状態密度の空間依存性を詳しく論じた。「一次元有機導体」電荷秩序は擬一次元有機導体の研究の一つのホットな話題であり、その状態の性質は詳細に研究されてきている。たいていの有機導体は充填率が1/4であるが、極最近合成された有機導体(TTM-TTP)I_3は充填率が1/2である。この物質においても電荷秩序状態が実現していることを示唆する実験報告がなされているため、充填率1/2一次元電子系の電荷秩序状態における様々な性質を有効作用理論に基づいて調べた。電荷及びスピン感受率、励起スペクトルとその重み、核磁気緩和率、ナイトシフト等を議論した。特に、電荷秩序状態が実現しサイトの種類が2種類になっても、ナイトシフトは1本であり、核磁気緩和率は1種類であることを見出した。この結果は充填率1/2系の粒子-正孔対称性によるものである。

今年，继去年之后，我们针对碳纳米管和有机导体进行了以下一维电子系统研究。 “碳纳米管” 理论上表明，金属碳纳米管与普通三维金属不同，具有一种称为Tomonaga-Rattinger液态的新型电子态，并且这也得到了实验支持的结果。到目前为止，对该材料的理论研究都是使用周期性边界条件来讨论体特性，但由于实际材料的长度约为 1 μm，因此边缘效应也很重要。着眼于边缘对这种新型电子态的影响，我们构建了边缘碳纳米管的 Tomonaga-Lattinger 液体理论。此外，基于该理论，我们详细讨论了电荷密度和态密度的空间依赖性。 “一维有机导体” 电荷有序性是准一维有机导体研究的热点之一，其态的本质也得到了详细的研究。大多数有机导体的填充因子为1/4，但最近合成的有机导体(TTM-TTP) I_3的填充因子为1/2。由于有实验报告表明该材料也实现了电荷有序态，因此基于有效作用，研究了填充比为1/2的一维电子系统中电荷有序态的各种性质。理论。。讨论了电荷和自旋磁化率、激发光谱及其权重、核磁弛豫率、夜移等。特别是，我们发现即使实现了电荷有序态并且存在两种类型的位点，也只有一种夜移和一种核磁弛豫率。该结果是由于 1/2 填充率系统的颗粒孔对称性造成的。