利用低维分子导体中的类玻璃结构有序诱导 Mott 金属 - 绝缘体转变
强关联电子
2014-12-19 v2
摘要
我们利用类玻璃结构转变在准二维有机电荷转移盐 -(BEDT-TTF)Cu[N(CN)]Br 中诱导 Mott 金属 - 绝缘体转变。在该材料中，BEDT-TTF 分子的末端乙烯基团在晶体结构内可采用两种不同的结构取向，即重叠式 (E) 和交错式 (S)，其外部 CC 键的相对取向分别为平行和倾斜。这两种构象在室温下处于热无序状态，并在 K 时经历类玻璃有序化转变。当冷却通过 时，一小部分取决于冷却速率的分子被冻结在能量稍高的 S 构型中，对应于可控程度的结构无序。我们证明，当与低温热浴热耦合时，通过样品的脉冲加热电流会导致非常快的弛豫，其在 处的冷却速率达数千 K/min 量级。结构自由度的冻结导致电子能带宽度 随冷却速率增加而减小，从而当系统跨越能带宽度与在位库仑排斥 的临界比值 时发生 Mott 金属 - 绝缘体转变。由于转变的玻璃态特征，该效应在 以下持久存在，并且可以通过加热至 以上熔化冻结构型而可逆地重复。通过利用接近该温度时缓慢变化的弛豫时间特性并控制加热功率，可以在 Mott 转变附近对材料进行微调。一个简单的模型允许估算 E 态和 S 态之间的能量差以及两种取向布居中伴随的冻结无序程度。
引用
@article{arxiv.1410.8401,
title = {Mott metal-insulator transition induced by utilizing a glass-like structural ordering in low-dimensional molecular conductors},
author = {B. Hartmann and J. Müller and T. Sasaki},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.8401},
year = {2014}
}