Anomalous metallic state in the vicinity of metal to valence-bond solid insulator transition in LiVS

LiVSの金属から価電子結合固体の絶縁体への転移点近傍に見られる異常金属状態

片山 尚幸*; 内田 正哉*; 橋爪 大輔*; 新高 誠司*; 松野 丈夫*; 松村 大樹   ; 西畑 保雄; 水木 純一郎; 竹下 直*; Gauzzi, A.*; 野原 実*; 高木 英典*

Katayama, Naoyuki*; Uchida, Masaya*; Hashizume, Daisuke*; Niitaka, Seiji*; Matsuno, Jobu*; Matsumura, Daiju; Nishihata, Yasuo; Mizuki, Junichiro; Takeshita, Nao*; Gauzzi, A.*; Nohara, Minoru*; Takagi, Hidenori*

三角格子を持ち、価電子結合固体状態を持つことで知られるLiVSとLiVSeについて研究を行った。金属と強相関系絶縁体の境目にあるLiVSは、金属から価電子結合固体絶縁体への転移を305Kにて示した。金属-絶縁体転移の近傍で価電子結合固体状態が観測されたことは、価電子結合固体状態を考える際の電子の遍歴性の重要さを示している。高温金属層に見られる擬ギャップ状態についても議論を行った。また、LiVSeは2Kまで金属状態であった。

We investigate LiVS and LiVSe with a triangular lattice as itinerant analogues of LiVO known for the formation of a valence-bond solid (VBS) state out of an S = 1 frustrated magnet. LiVS, which is located at the border between a metal and a correlated insulator, shows a first order transition from a paramagnetic metal to a VBS insulator at T 305 K upon cooling. The presence of a VBS state in the close vicinity of insulator-metal transition may suggest the importance of itinerancy in the formation of a VBS state. We argue that the high temperature metallic phase of LiVS has a pseudogap, likely originating from the VBS fluctuation. LiVSe was found to be a paramagnetic metal down to 2 K.