[March 31, 2015] 민병일, 박재훈, 정상욱 교수 연구실 - Origin of First-Order-Type Electronic and Structural Transitions in IrTe2

민병일 교수 연구실의 김규 연구교수와 김수란 학생은 준 이차원 물질인 IrTe2에 대한 전자구조 물성연구를 수행하여 이 물질에서 보이는 특이한 구조 상전이 현상의 원인을 규명하였다. 연구결과는 Physical Review Letters 최근호에 게재되었으며 Editor's Suggestion 논문으로 선정되었다. [Phys. Rev. Lett. 114, 136401 (2015.3.31)]

이 연구에서는 IrTe2에서의 1차 구조 상전이의 원인에 대한 모델을 제시하였고, 밀도범함수이론 (DFT)에 기반한 전자구조 계산을 통하여 이러한 구조적 상전이의 결과로 나타나는 전자구조의 변화를 박재훈, 정상욱 교수 연구실의 고경태 박사와 이황호 학생이 측정한 각분해광전자분광 (ARPES) 실험결과와 비교 분석하였다. 참고로 IrTe2 물질은 한국에서 처음으로 발견한 초전도체 (IrTe2:Pd)로서, 이 연구는 초전도 물질 및 위상 물질의 모재료로 쓰일 수 있는 IrTe2의 전자구조를 이해하는데 크게 기여할 것으로 예상된다. 

We have explored the origin of unusual first-order-type electronic and structural transitions in IrTe2, based on the first-principles total energy density functional theory analysis. We have clarified that the structural transition occurs through the interplay among the charge density wavelike lattice modulation with q1/5=(1/5,0,1/5), in-plane dimer ordering, and the uniform lattice deformation. The Ir-Ir dimer formation via a molecular-orbital version of the Jahn-Teller distortion in the Ir-Ir zigzag stripe is found to play the most important role in producing the charge disproportionation state. Angle-resolved photoemission spectroscopy reveals the characteristic features of structural transition, which are in good agreement with the density functional theory bands obtained by the band-unfolding technique.