Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tính chất điện tử gần điểm Dirac trong dẫn điện hữu cơ hai chiều α-(BEDT-TTF)2I3
Tóm tắt
Một trạng thái không có khoảng (zero-gap state - ZGS) đã được phát hiện trong hệ thống khối của dẫn điện hữu cơ hai chiều, muối α-(BEDT-TTF)2I3, bao gồm bốn vị trí của phân tử cho trong một ô đơn vị. Trong bài báo này, đặc điểm của ZGS được phân tích chi tiết và các thuộc tính điện tử được khảo sát trong khu vực gần điểm Dirac, nơi mà các băng dẫn và băng hóa trị đồng nhất để hình thành khoảng cách bằng không. Các vectơ riêng của băng năng lượng có bốn thành phần từ các vị trí tương ứng, trong đó hai thành phần tương ứng với các vị trí không tương đương và hai thành phần còn lại tương ứng với các vị trí tương đương. Kết quả cho thấy rằng hai thành phần không tương đương thể hiện sự phụ thuộc xung động kỳ lạ quanh điểm tiếp xúc, trong khi hai thành phần tương đương cho thấy sự phụ thuộc gần như không đổi. Mật độ trạng thái của mỗi vị trí gần điểm Dirac được tính toán để minh chứng cho sự phụ thuộc nhiệt độ của độ nhạy từ tính cục bộ và tỷ lệ thư giãn từ hạt nhân cục bộ. Hơn nữa, tính chất vững chắc của ZGS đối với tiềm năng anion cũng được thể hiện bằng cách sử dụng phương pháp nhiễu loạn bậc hai.
Từ khóa
#trạng thái không có khoảng #dẫn điện hữu cơ #điểm Dirac #băng năng lượng #độ nhạy từ tính cục bộTài liệu tham khảo
T. Ishiguro, K. Yamaji, G. Saito, Organic Superconductors, 2nd edn. (Springer-Verlag, Berlin, 1998)
K. Bender, I. Hennig, D. Schweitzer, K. Dietz, H. Endres, H.J. Keller, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 108, 359 (1984)
T. Mori, A. Kobayashi, T. Sasaki, H. Kobayashi, G. Saito, H. Inokuchi, Chem. Lett. 957 (1984)
A. Kobayashi, S. Katayama, K. Noguchi, Y. Suzumura, J. Phys. Soc. Jpn 73, 3135 (2004)
S. Katayama, A. Kobayashi, Y. Suzumura, J. Phys. Soc. Jpn 75, 054705 (2006)
R. Kondo, S. Kagoshima, J. Harada, Rev. Sci. Instrum. 76, 093902 (2005)
A. Kobayashi, S. Katayama, Y. Suzumura, H. Fukuyama, J. Phys. Soc. Jpn 76, 034711 (2007)
N. Tajima, M. Tamura, Y. Nishio, K. Kajita, Y. Iye, J. Phys. Soc. Jpn 69, 543 (2000)
N. Tajima, S. Sugawara, M. Tamura, R. Kato, Y. Nishio, K. Kajita, Europhys. Lett. 80, 47002 (2007)
A. Kobayashi, Y. Suzumura, H. Fukuyama, J. Phys. Soc. Jpn 77, 064718 (2008)
S. Katayama, A. Kobayashi, Y. Suzumura, J. Phys. Soc. Jpn 75, 023708 (2006)
K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, M.I. Katsnelson, I.V. Grigorieva, S.V. Dubonos, A.A. Firsov, Nature 438, 197 (2005)
Y. Zhang, Y.W. Tan, H.L. Stormer, P. Kim, Nature 438, 201 (2005)
P.R. Wallace, Phys. Rev. 71, 622 (1947)
H. Ajiki, T. Ando, J. Phys. Soc. Jpn 62, 1255 (1993)
T. Ando, J. Phys. Soc. Jpn 74, 777 (2005)
M.O. Goerbig, J.-N. Fuchs, G. Montambaux, F. Piechon, Phys. Rev. B 78, 045415 (2008)
T. Ando, T. Nakanishi, R. Saito, J. Phys. Soc. Jpn 67, 2857 (1998)
Y. Zheng, T. Ando, Phys. Rev. B 65, 245420 (2002)
V.P. Gusynin, S.G. Sharapov, Phys. Rev. B 73, 245411 (2006)
H. Fukuyama, J. Phys. Soc. Jpn 76, 043711 (2007)
K. Nomura, A.H. MacDonald, Phys. Rev. Lett. 98, 076602 (2007)
N.H. Shon, T. Ando, J. Phys. Soc. Jpn 67, 2421 (1998)
H. Kumazaki, D.S. Hirashima, J. Phys. Soc. Jpn 75, 053707 (2006)
N.M.R. Peres, F. Guinea, A.H. Castro Neto, Phys. Rev. B 73, 125411 (2006)
V.V. Cheianov, V.I. Fal’ko, Phys. Rev. Lett. 97, 226801 (2006)
T.O. Wehling, A.V. Balatsky, M.I. Katsnelson, A.I. Lichtenstein, K. Scharnberg, R. Wiesendanger, Phys. Rev. B 75, 125425 (2007)
P.A. Wolff, J. Phys. Chem. Solids 25, 1057 (1964)
H. Fukuyama, R. Kubo, J. Phys. Soc. Jpn 28, 570 (1970)
B.A. Bernevig, T.L. Hughes, S.C. Zhang, Science 314, 1757 (2006)
S. Moroto, K. Hiraki, Y. Takano, Y. Kubo, T. Takahashi, H.M. Yamamoto, T. Nakamura, J. Phys. IV France 114, 339 (2004)
Y. Takano, K. Hiraki, H.M. Yamamoto, T. Nakamura, T. Takahashi, Synth. Met. 120, 1081 (2001)
T. Kakiuchi, Y. Wakabayashi, H. Sawa, T. Takahashi, T. Nakamura, J. Phys. Soc. Jpn 76, 113702 (2007)
T. Takahashi, Y. Takano, private communication
R. Kondo, S. Kagoshima, N. Tajima, R. Kato, preprint
H. Kino, T. Miyazaki, J. Phys. Soc. Jpn 75, 034704 (2006)
J.M. Luttinger, W. Kohn, Phys. Rev. 97, 869 (1955)
S. Katayama, A. Kobayashi, Y. Suzumura, J. Phys. Conf. Series 132, 012003 (2008)
A. Kobayashi, S. Katayama, Y. Suzumura, J. Phys. Soc. Jpn 74, 2897 (2005)
S. Komaba, Master thesis, Nagoya University, 2008
T. Moriya, J. Phys. Soc. Jpn 18, 516 (1963)
Y. Suzumura, J. Phys. Soc. Jpn 58, 2642 (1989)
S. Katayama, A. Kobayashi, Y. Suzumura, J. Phys. Soc. Jpn 77, 014710 (2008)