第23回

応用物理学科セミナー
第２３回
日時： 6月23日（木） 16:10 – 17:40
場所：葛飾キャンパス研究棟８Ｆ第２セミナー室
Speaker：杉本高大氏 (Koudai Sugimoto)
Affiliation: 千葉大学先進科学センター特任助教
Title：Ta2NiSe5 の励起子相における外場応答
Abstract：
ナローギャップ半導体あるいは半金属において、価電子帯の正孔と伝導帯の電子が自発的に励
起子対を作って対凝縮を起こした相を励起子相と呼ぶ。この際、混成により半導体ではバンド端が
フラット化し、半金属ではバンドギャップが開く。励起子相の存在は、超伝導相におけるクーパー対
の凝縮とのアナロジーからBCS理論が登場してまもなく提案されたが、励起子は電荷が中性であ
ることから実験での観測は非常に困難であり、当時は励起子相にある物質の発見には至らなかっ
た。近年では状況が一変し、角度分解光電子分光により物質のバンドが直接観測できるようになっ
たため、いくつかの候補物質が提案されるようになった。例えば半導体 Ta2NiSe5 や半金属 1TTiSe2 などが挙げられる。しかしながら、バンド分散の変化を観測しただけでは励起子相の直接的
な証拠とはならない。
本研究は Ta2NiSe5 の励起子相をよく説明する三本鎖模型を使用した理論研究を行い、この物質
が励起子相にあるかどうかを調べる実験手法の提案を目的とする。そのために注目したのが超音
波吸収係数と核磁気緩和率[1]、そして軌道磁化率[2]である。前者の超音波吸収係数と核磁気緩
和率は、励起子相の波動関数の量子干渉が転移点直下のエネルギー吸収率に及ぼす影響を調
べたものである。また後者の軌道磁化率であるが、軌道磁化率は一般にバンド間効果が重要な役
割を持ち、励起子相は価電子帯と伝導帯を必要とする多バンド系であることから、励起子相がバン
ドに及ぼす影響を調べる上で有用な物理量であると考えられる。本セミナーではこれらの成果につ
いて報告する。
[1] K. Sugimoto, T. Kaneko, and Y. Ohta, Phys. Rev. B 93, 041105(R) (2016).
[2] K. Sugimoto and Y. Ohta, in preparation
世話人：遠山貴巳

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