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熱輸送測定を用いた有機伝導体の物性研究

Research Project

Project/Area Number 18J20362
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Physical chemistry
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

野本 哲也  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords有機伝導体 / π-d系 / 磁場誘起相転移 / スピン液体 / 熱容量 / 熱伝導率 / 低温物性 / 電荷フラストレーション / 電荷ガラス / 有機導体 / 電荷秩序
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、前年度に引き続いて①π-d相互作用を有するθ型磁性有機導体の磁場下の物性と②スピン液体候補物質β'-X[Pd(dmit)2]2の熱伝導率に関する研究を中心課題として実験を行った。①に関しては、まず電荷ガラス形成体θ-(BEDT-TTF)2CsCo(SCN)4の単結晶を用いた熱容量測定によって、磁場下において発現する一次相転移のような熱異常および異常なSchottky熱容量の変化の再現性を確認した。また、磁化率、Seebeck係数、熱伝導率などの測定を行い、本物質の磁場誘起相転移の起源について考察した。電荷ガラス内の短距離ドメイン境界に存在する不純物スピンがCo2+の局在スピンと結びついており、磁場印加によって不純物スピンの向きが制約を受けることで電荷分布の再配向が起き、一次相転移が誘因されるという新規なメカニズムを提唱した。②に関しては、対イオンXの違いにより低温で異なる磁気状態を取るβ'-X[Pd(dmit)2]2を対象に、磁気状態と熱伝導率の温度依存性と絶対値について議論を行った。反強磁性長距離秩序を形成する物質では熱伝導率が低温で上昇する典型的な結晶の温度依存性を示すのに対し、スピン液体では高温から単調に減少してプラトーを形成するガラス的な振る舞いを見せることを見出した。冷却依存性やカチオン種などの比較から、このガラス的な振る舞いは不純物や分子配列の乱れ、マイクロクラックなどではなく、電荷とスピンの強い揺らぎと関連したスピン液体物質の持つ普遍的な熱力学的特徴であることが明らかになった。スピン液体を相として安定化させている要因として、内因的な乱れの効果が重要であることを示唆している。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Thermodynamic properties of glassy phonon states induced by strong electron correlations in θ-type organic charge transfer salts2020

    • Author(s)
      Nomoto T.、Yesil E.、Yamashita S.、Akutsu H.、Nakazawa Y.
    • Journal Title

      Modern Physics Letters B

      Volume: 34 Issue: 19n20 Pages: 2040059-2040059

    • DOI

      10.1142/s021798492040059x

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of frequency tuning AC modulation method for high-pressure heat capacity measurements of molecules-based compounds2020

    • Author(s)
      Nomoto T.、Maruyama T.、Yamashita S.、Akutsu H.、Nakazawa Y.
    • Journal Title

      Modern Physics Letters B

      Volume: 34 Issue: 19n20 Pages: 2040062-2040062

    • DOI

      10.1142/s021798492040062x

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Variation of Electronic Heat Capacity of κ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Br Induced by Partial Substitution of Donor Layers2020

    • Author(s)
      Yesil Emre、Imajo Shusaku、Nomoto Tetsuya、Yamashita Satoshi、Akutsu Hiroki、Nakazawa Yasuhiro
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 89 Issue: 7 Pages: 073701-073701

    • DOI

      10.7566/jpsj.89.073701

    • NAID

      40022283302

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Single Crystal Heat Capacity Measurement of Charge Glass Compound θ-(BEDT-TTF)2CsZn(SCN)4 Performed Under Current and Voltage Application2020

    • Author(s)
      K. Hino, T. Nomoto, S. Yamashita, and Y. Nakazawa
    • Journal Title

      Crystals

      Volume: 10 Issue: 11 Pages: 10601-10

    • DOI

      10.3390/cryst10111060

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Thermodynamic Properties of Glassy Phonon States Induced by Strong Electron Correlations in q-type Organic Charge Transfer Salts2020

    • Author(s)
      T. Nomoto, E. Yesil, S. Yamashita, H. Akutsu, Y. Nakazawa
    • Journal Title

      Mod. Phys. Lett. B (in press)

      Volume: -

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of Frequency Tuning AC Modulation Method for High-Pressure Heat Capacity Measurements of Molecule-Based Compounds2020

    • Author(s)
      T. Nomoto, T. Maruyama, S. Yamashita, H. Akutsu, Y. Nakazawa
    • Journal Title

      Mod. Phys. Lett. B (in press)

      Volume: -

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] Phonon Glass Induced by Electron Correlation2019

    • Author(s)
      T. Nomoto, S. Yamashita, H. Akutsu, Y. Nakazawa, and A. I. Krivchikov
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. Soc. Jpn.

      Volume: 88 Issue: 7 Pages: 0736011-4

    • DOI

      10.7566/jpsj.88.073601

    • NAID

      40021949244

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Construction of a thermal conductivity measurement system for small single crystals of organic conductors2019

    • Author(s)
      Tetsuya Nomoto, Shusaku Imajo, Satoshi Yamashita,Hiroki Akutsu, Yasuhiro Nakazawa, Alexander I. Krivchikov
    • Journal Title

      Journal of Thermal Analysis and Calorimetry

      Volume: 135 Issue: 5 Pages: 2831-2836

    • DOI

      10.1007/s10973-018-7799-1

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] θ-(BEDT-TTF)2CsCo(SCN)4 の低温熱容量・輸送能測定2020

    • Author(s)
      野本哲也、山下智史、圷広樹、中澤康浩
    • Organizer
      2020年日本物理学会秋季大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 電荷フラストレート系θ-(BEDT-TTF)2CsCo(SCN)4における磁場誘起相転移2020

    • Author(s)
      野本哲也、山下智史、圷広樹、中澤康浩
    • Organizer
      2020年分子科学オンライン討論会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 電荷秩序系θ-(BEDT-TTF)2Xの熱輸送能を用いた系統的研究2018

    • Author(s)
      野本哲也, 山下智史, 圷広樹, 中澤康浩
    • Organizer
      2018年日本物理学会秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Book] 高熱伝導材料の開発2019

    • Author(s)
      野本哲也、中澤康浩、ほか
    • Publisher
      技術情報協会編
    • ISBN
      9784861047541
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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