モット転移系における電荷・軌道ダイナミクスの解明とその応用

莫特跃迁系统中电荷和轨道动力学的阐明及其应用

基本信息

批准号：
06J11275
负责人：
藤岡淳
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

ペロブスカイド型V酸化物は軌道格子相互作用、スピン軌道相互作用および軌道交換相互作用が同程度のエネルギースケールになり、低温で多様な磁気・軌道秩序相が出現する。YVO3は異なる2種類のスピン・軌道秩序相が競合している状態にあり、温度変化によって異なる磁気・軌道秩序相転移が生じる。近年、我々はこの系ではバンドフィリングを制御することによっても磁気・軌道秩序相転移を誘起できることを明らかにした。そこで本研究では、光学伝導度、ラマンスペクトルを測定し、類似のホールドープ系であるLa1-xSrxVO3と結果を比較する事でホールドーピングに伴った電荷・軌道ダイナミクスを明らかにすることを目的として研究を行った。その結果、ドープされたホールは局所的な格子歪みを伴い、これは1電子バンド幅の減少と共に顕著になることが明らかとなった。また、ドーピングによって生じたC型磁気秩序・G型軌道秩序相においてば低温でG型磁気秩序・C型軌道秩序の短距離相関が存在している事を明らかにした。また、t2g軌道自由度が物性に重要な役割を担っている系の代表例として、コランダム構造を持つTi2O3に着目した。この系は450K以上では金属的性質を示すが、それより低温では絶縁体となる。また、Tiイオンを部分的にVイオンに置換する事で系にホールをドープする事が出来、ドーピングによる絶縁体金属転移を誘起する事が出来る。そこで我々は、本年度この系における絶縁体金属転移に注目し、輸送特性、光学伝導度スペクトル等の測定によって電荷ダイナミクスを明らかにする事を目的とした。その結果、キャリアドーピングによって金属化した領域においても光学伝導度スペクトルにバンド間遷移の擬ギャップ構造が残り、コランダム構造に特徴的なジンクレッド状態が強固に残っていることを明らかにした。

在钙钛矿V型氧化物中，轨道-晶格相互作用、自旋-轨道相互作用和轨道交换相互作用具有相似的能量尺度，并且在低温下出现各种磁性和轨道有序相。 YVO3处于两种不同类型的自旋轨道有序相竞争的状态，并且根据温度变化发生不同的磁轨道有序相变。最近，我们证明可以通过控制能带填充来在该系统中引起磁轨道有序相变。因此，在本研究中，我们旨在通过测量光学电导率和拉曼光谱并将结果与我所做的类似空穴掺杂系统 La1-xSrxVO3 进行比较，以阐明与空穴掺杂相关的电荷和轨道动力学。结果表明，掺杂空穴伴随着局部晶格畸变，随着单电子带宽的减小，这种畸变变得更加明显。我们还发现，在掺杂产生的C型磁序/G型轨道序相中，低温下G型磁序和C型轨道序之间存在短程相关性。我们还重点研究了具有刚玉结构的 Ti2O3，作为 t2g 轨道自由度在物理性质中起着重要作用的系统的代表性例子。该系统在 450K 以上表现出金属特性，但在较低温度下变成绝缘体。此外，通过用V离子部分取代Ti离子，可以用空穴掺杂系统，并且可以通过掺杂诱导绝缘体-金属转变。因此，今年我们重点关注该系统中的绝缘体-金属转变，旨在通过测量输运特性、导光光谱等来阐明电荷动力学。结果表明，即使在通过载流子掺杂金属化的区域中，带间跃迁的赝能隙结构仍然保留在光学电导谱中，并且刚玉结构的锌红态特征也强烈保留。

项目成果

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会议论文数量（0）

专利数量（0）

Doping variation of charge and orbital dynamics in perovskite RVO3

钙钛矿 RVO3 中电荷和轨道动力学的掺杂变化

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
硯川潤;中尾政之;神暗亮平;神保泰彦;高橋宏知;J. Fujioka;M. Uchida;Y. Takahashi;S.Miyasaka;S.Miyasaka;J.Fujioka;J. Fujioka;J.Fujioka
通讯作者：
J.Fujioka

Y1-xCaxVO3における電荷・軌道ダイナミクス

Y1-xCaxVO3 中的电荷/轨道动力学

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
硯川潤;中尾政之;神暗亮平;神保泰彦;高橋宏知;J. Fujioka;M. Uchida;Y. Takahashi;S.Miyasaka;S.Miyasaka;J.Fujioka;J. Fujioka;J.Fujioka;J.Fujioka
通讯作者：
J.Fujioka

Dynamical disorder of □-molecular structures induced by proton dynamics in organic ferroel〓

有机铁合金中质子动力学引起的□-分子结构的动力学无序〓

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
硯川潤;中尾政之;神暗亮平;神保泰彦;高橋宏知;J. Fujioka;M. Uchida;Y. Takahashi;S.Miyasaka;S.Miyasaka;J.Fujioka;J. Fujioka
通讯作者：
J. Fujioka

Charge dynamics in thermally and doping induced insulator-metal transitions of (Ti1-xVx)20

(Ti1-xVx)20 的热和掺杂引起的绝缘体-金属转变中的电荷动力学

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Physical Review Letters 101
影响因子：
0
作者：
硯川潤;中尾政之;神暗亮平;神保泰彦;高橋宏知;J. Fujioka;M. Uchida
通讯作者：
M. Uchida

Doping variation of the charge and orbital dynamics in Yl-xCaxVO3

Yl-xCaxVO3 中电荷和轨道动力学的掺杂变化

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
硯川潤;中尾政之;神暗亮平;神保泰彦;高橋宏知;J. Fujioka;M. Uchida;Y. Takahashi;S.Miyasaka;S.Miyasaka;J.Fujioka;J. Fujioka;J.Fujioka;J.Fujioka;J.Fujioka
通讯作者：
J.Fujioka