Phase competitions and phase coexistences in quasi-one-dimensional molecular conductors

擬1次元分子性導体における相競合と相共存

妹尾 仁嗣; 加藤 岳生*; 求 幸年*

Seo, Hitoshi; Kato, Takeo*; Motome, Yukitoshi*

1/4-filledバンドを持つDCNQIやTMTTF等、擬一次元分子性導体の有限温度における物性を理論的に調べる。これらの物質群では、例えば電荷自由度において電荷秩序やダイマー型モット絶縁体,スピン自由度において反強磁性やスピンパイエルス状態など、さまざまな電子相及び電子-格子結合相の競合や共存が観測され盛んに研究されている。このような多様性は一電子バンド構造がほとんど同様であるにもかかわらず出現しているため、強い電子相関及び電子格子相互作用に起因していると考えられる。本研究では、包括的なモデル:を構築し有限温度におけるさまざまな熱力学量を計算する。ここで第一項は一次元鎖内における拡張ハバードモデルであり、第二項は鎖間のクーロン斥力及びスピン交換相互作用を表す。第三項は電子格子相互作用であり、パイエルス型(サイト間のホッピングとの結合)及びホルスタイン型(サイト上の電荷密度との結合)を考える。これに対し二つの数値的手法を相補的に適用する。鎖間相互作用を平均場として考慮した有効一次元モデルに対する数値的転送行列法、及び鎖間相互作用及び格子変位の熱揺らぎを直に取り入れることのできるSSEモンテカルロ法である。本講演ではこれらによって得られた数値計算の結果と、実験結果を比較することにより、上記物質系で見られるさまざまな相転移現象を考察する。

We have theoretically investigated finite-temperature properties ofIn this work, we aim at providing a unified view for such compounds by studying a quasi-one-dimensional model numerically, whose Hamiltonian iswritten as . The first term is the one-dimensional extended Hubbard model in the chain direction, the second term denotes the interchain interactions such as the Coulomb repulsion and the exchange coupling, and the third term represents the electron-lattice interaction. We use two methods to treat this model. One is the transfer matrix method applied to the effective one-dimensional model by treating within the "interchain mean-field" approximation. Another is the quantum Monte Carlo simulation with stochastic series expansionwhere the interchain interactionsas well as thermal fluctuations of lattice distortions can be taken into account in an unbiased way. We will compare the numerical results with the experimental dataso as to elucidate the origin of the various properties seen in the actual compounds.