| Project/Area Number |
23K23302
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| Project/Area Number (Other) |
22H02034 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
内藤 俊雄 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (20227713)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島田 敏宏 北海道大学, 工学研究院, 教授 (10262148)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2026: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | 有機ディラック電子系 / トポロジカル物質 / 電荷移動錯体 / 分子結晶 / 物質開発 / 線形分散 / バンド計算 / 強結合近似 / 有機トポロジカル物質 / 電気抵抗 / 磁化率 / 電子スピン共鳴 / 第一原理計算 / ディラック電子 / 分子性伝導体 / カルコゲンドナー分子 |
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| Outline of Research at the Start |
グラフェンなど無機物を中心とするディラック電子（DE）系と呼ばれる物質群がある。これらの物性を決めるのは、通常の電子と違って質量がなく光速で運動するDEという特殊な粒子とされており、革新的な物質科学が展開されている。しかしDE系は理論研究が先行しており、現実の物質例やその実験データが不足している。その結果、DEの質量や速度、固有の物性など根本的特徴は未知のままである。そこで『DE固有の物性』及び『DEと通常の電子との違い』という二点を本研究で明らかにする。その為に新しいDE系を本申請者の専門とする有機電荷移動錯体の単結晶で実現する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は当初の研究目標に掲げたとおり、大別して次の2つの成果を達成した。1つ目は既知の有機ディラック電子系の電子構造や電子物性を明らかにしたことで、２つめは新規な有機ディラック電子系の開発を達成したことである。前者の成果は、これまで考えられていた電子構造に対し重要な修正点を見出したという意味を持つ。これにより、電子物性の解釈も変わり、目的として掲げていたディラック電子が通常の電子からどういう機構で生じるのか、その結果振る舞いが通常の電子とはなぜ全く異なるのかといった問題に関し、理解が進んだ意義（インパクト）は大きい。当該の研究成果はイギリス化学会や日本物理学会からも注目論文に選定され、海外の第三者機関による研究成果ストックサイトなどにも注目すべき結果として掲載された。後者の成果は、これまであまり実例がなかった新しいタイプのディラック電子系に当たる物質が見つかったことである。これに関して今後共同研究者によってさらに詳しく物性測定や理論計算が行われる予定で、これまで理論が中心だった当該研究に実験的根拠を与える、もしくは一部の理論を修正する役割を担う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究計画に掲げたサブテーマは、以下のとおりであり、全て計画通り順調に進捗している。（Ⅰ）alpha-D2I3（D＝ET, STF, BETS）の電子構造と光学物性 ①時間分解分光測定、②バンド計算、（Ⅱ）新しい有機ディラック電子系の開発とそれらの電子構造、電気/磁気/光学物性 ①alpha-D2X (D = ET, STF, BETSまたはこれらの混晶、X＝AuI2-, IBr2-, I2Br-, Br3-など1価の陰イオン)のタイプの新物質を合成、②単結晶X線構造解析、③電気抵抗測定、④磁化率測定、⑤時間分解分光測定、⑥バンド計算。このうち、（Ⅰ）①から（Ⅱ）④までは2023年度（2年目）で完了し、現在（Ⅱ）の⑤と⑥を行っている。これらの成果は、本報告書の論文リストにも記した通り、2023年度分だけでも、論文6報、学会発表5件などがある。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画に掲げたサブテーマは、以下のとおりであり、全て計画通り順調に進捗している。（Ⅰ）alpha-D2I3（D＝ET, STF, BETS）の電子構造と光学物性 ①時間分解分光測定、②バンド計算、（Ⅱ）新しいODESの開発とそれらの電子構造、電気/磁気/光学物性 ①alpha-D2X (D = ET, STF, BETSまたはこれらの混晶、X＝AuI2-, IBr2-, I2Br-, Br3-など1価の陰イオン)のタイプの新物質を合成、②単結晶X線構造解析、③電気抵抗測定、④磁化率測定、⑤時間分解分光測定、⑥バンド計算。このうち、（Ⅰ）①から（Ⅱ）④までは2023年度（2年目）で完了し、現在（Ⅱ）の⑤と⑥を行っている。これらの成果は、本報告書の論文リストにも記した通り、2023年度分だけでも、論文6報、学会発表5件などがある。ここまでの結果を鑑みて、（Ⅱ）の①を繰り返し、今後さらに興味ある新物質を合成して、その電子物性を明らかにしていく。
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