希薄ドーピング域にあるモット絶縁体の電子構造と光学特性-モット「半導体」の物理-

轻掺杂区域莫特绝缘体的电子结构和光学特性 - 莫特“半导体”物理 -

基本信息

批准号：
15740211
负责人：
竹中康司
金额：
$ 2.43万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

より広い視点からモット転移やモット半導体の物理を研究するため、(BEDT-TTF)_2X系など、電子相関が重要と考えられている低次元有機分子固体の金属絶縁体転移や転移近傍の金属相における電子構造・電子状態を反射分光により調べ、遷移金属化合物との比較を行った。中でも、(BEDT-TTF)_2X系では比較的正常金属に近いとされていた(BEDT-TTF)_2I_3について反射率の詳細な温度変化測定を行い、次の点を明らかにした。(1)電気抵抗率は測定された全温度領域で金属的な温度依存性を示すが、最低温度4Kを除き光学伝導度には金属伝導に特徴的なゼロエネルギー・ピーク(ドルーデ・ピーク)が観測されず、代わって局在的な赤外ピークが観測された、(2)通常金属とは異なり、温度上昇により低エネルギー域のスペクトル強度が顕著に減少し、これが抵抗率の金属的温度依存性を生み出す、(3)減少したスペクトル強度は1eVを越える高いエネルギー域に移行する。このような振る舞いは、モット転移近傍にある遷移金属化合物金属相と本質的に同じであり、強相関系の普遍的特徴:である。とりわけ赤外ピークは強相関電子におけるコヒーレンス発達の過程を特徴づけるもので、その起源は今後の興味深い課題である。強相関物質の新しい探索舞台として遷移金属窒化物に着目し、その機能開拓と電子状態解明を試みた。今年度は、多彩な磁気的性質と大きな磁気体積効果で知られる逆ペロフスカイト型マンガン窒化物Mn_3XNについて、元素の部分置換が物性に与える影響を調べた。その結果、Xサイトの元素置換により磁気転移を散漫にすることで磁気体積効果による体膨張が緩やかになり、負の熱膨張が実現されることが明らかになった。また、光学伝導度は遠赤外域の鋭いドルーデ・ピークと中赤外から可視にわたる幅広い吸収の2成分構造となっており、強いインコヒーレントな電子状態が示唆された。

为了从更广泛的角度研究Mott过渡和Mott半导体的物理学，我们研究了金属绝缘子过渡器的电子结构和电子状态附近的过渡附近的金属结构和电子状态，例如（BEDTTT-TTF）_2X系统，例如（BEDTTT-TTF）_2X系统，并使用重新镜头进行了反射光谱，并将它们与过渡金属化合物进行了比较。 Among them, detailed temperature change measurement of reflectance for (BEDT-TTF)_2I_3, which was considered to be relatively close to normal metals in the (BEDT-TTF)_2X system, was performed to clarify the following points: (1) The electrical resistivity exhibits metallic temperature dependence over the entire measured temperature range, but with the exception of the lowest temperature of 4K, no zero energy peak (Drude peak) characteristic of在光导率中观察到金属电导率，而观察到局部红外峰。（2）与普通金属不同，温度的升高显着降低了低能范围的光谱强度，从而产生了电阻率的金属温度依赖性；（3）降低的光谱强度转移到高能量范围超过1 eV。这种行为与莫特过渡附近的过渡金属化金属相基本相同，并且是强相关系统的普遍特征。特别是，红外峰表征了强相关电子中相干发展的过程，其起源是将来有趣的问题。我们专注于过渡金属氮化物，作为对强相关材料的新搜索，并试图发展其功能并阐明电子状态。今年，我们研究了元素部分取代对倒置的钙钛矿锰硝酸盐MN_3XN的物理特性的影响，该特性以其多样化的磁性特性和较大的磁性体积效应而闻名。结果，发现由于X位点的元素置换而分散了磁性转变的注意力，由于磁体积效应而减慢了身体的膨胀，导致负热膨胀。此外，光导率具有两个组件的结构，在远红外的尖峰和尖锐的drude峰，从中红外到可见的广泛吸收，表明具有强烈的不相互性电子状态。