Metallization and pressure-induced superconductivity in carrier doped excitonic insulator (TaTi)NiSe

土田 駿*; 廣瀬 雄介; 関川 卓也; 大野 義章*; 平原 卓也*; 佐野 純佳*; 河口 彰吾*; 小林 慎太郎*; 上床 美也*; 摂待 力生*

Journal of the Physical Society of Japan, 94(11), p.114703_1 - 114703_7, 2025/10

https://doi.org/10.7566/JPSJ.94.114703

本研究では、励起子絶縁体TaNiSeへのキャリアドープ効果を調べるために、(TaTi)NiSeの単結晶合成し、電気抵抗ホール係数およびバンド計算を行った。TaサイトのTi元素置換により、結晶構造は変化せず励起子絶縁体転移温度は連続的に抑制され=0.104で83Kまで抑制された。置換量を増やしていくと、半導体的なやの低温での増大が著しく抑制され、では金属的な振る舞いに変わることを見出し、励起子相関のある金属状態が実現されている可能性がある。この金属化はバンド計算により、キャリアドーピング効果によって説明できる。このキャリアドープ物質を加圧していくと、2.6GPa以上で超伝導となることを明らかにした。この圧力は母物質TaNiSeの圧力誘起超伝導が現れる8GPaよりもはるかに小さく、Ti置換によるキャリアドープが超伝導に有利に働いたと考えられる。