機械的応力がもたらすπ造形機能物質の巨大分極応答の探索
Publicly Offered Research
| Project Area | pi-System Figuration: Control of Electron and Structural Dynamism for Innovative Functions |
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| Project/Area Number |
15H00984
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
橋本 顕一郎 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00634982)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | π電子 / 水素結合 / サーモクロミズム / 電荷ガラス / 動的不均一 / 結晶化過程 / 幾何学的フラストレーション / 強相関電子 / 有機導体 / 誘電分極 / 圧電効果 / 赤外分光 / 応力・ひずみ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、固体結晶中で水素ダイナミクスとπ電子が連動した特徴的な電子物性を示し、50 Kで相転移を示すκ-H3(Cat-EDT-TTF)2に対して、誘電率、精密X線構造解析、および赤外分光測定を行い、水素ダイナミクスとπ電子が互いに強く結合した結果生じる劇的なサーモクロミズムの観測に成功した。このような相転移現象は、π電子のみの系では決して現れなかった新奇な現象であり、水素結合とπ電子が結合することで初めて発現するπ電子系における新現象・新機能を具現化した成果と言える。
また、当該年度は幾何学的フラストレーションを有する三角格子系有機導体θm-(BEDT-TTF)2TlZn(SCN)4においてノイズ測定を行い、π電子のガラス化に向けたダイナミクスの凍結と動的不均一性を観測することに成功した。また、局所精密赤外分光測定から、動的不均一性の起源が、電荷秩序クラスターの成長によることを明らかにした。さらに高エネルギー加速器研究機構(KEK)の放射光施設フォトンファクトリーを利用した精密構造解析により、電荷ガラス形成には二等辺三角形の幾何学的フラストレーションが重要であること明らかにした。また、π電子の結晶化過程が一般的な液体－結晶転移で見られる核生成－成長メカニズムで記述されることを明らかにし、π電子のガラス化・結晶化現象が、一般的な構造ガラス形成液体と多くの類似点を有することを実験的に明らかにした。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(26 results)
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[Presentation] 電荷ガラス形成物質θm -(BEDT-TTF)2TlZn(SCN)4における幾何学的フラストレーションがもたらすエネルギーランドスケープ2017
Author(s)
佐々木智, 橋本顕一郎, 小林亮太, 伊藤桂介, 井口敏, 上田顕, 森初果, 小林賢介, 熊井玲児, 村上洋一, 佐々木孝彦
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学豊中キャンパス
Year and Date
2017-03-17
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[Presentation] Nonequilibrium Charge Dynamics and Phase Separation in the Charge Glass System (BEDT-TTF)2TlZn(SCN)42016
Author(s)
S. Sasaki, K. Hashimoto, R. Kobayashi, K. Itoh, S. Iguchi, Y. Nishio, Y. Ikemoto, T. Moriwaki, N. Yoneyama, M. Watanabe, A. Ueda, H. Mori, K. Kobayashi, R. Kumai, Y. Murakami, J. Muller, and T. Sasaki
Organizer
Gordon Research Seminar
Place of Presentation
Mount Holyoke College, Massachusetts, USA
Year and Date
2016-08-13
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[Presentation] Switching of electronic states due to cooperation between hydrogen-bond dynamics and π -electrons in a purely organic conductor2016
Author(s)
K. Hashimoto, K. Itoh, R. Kobayashi, M. Kurosu, S. Iguchi, T. Sasaki, K. Kobayashi, R. Kumai, Y. Murakami, A. Ueda, H. Mori
Organizer
International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2016
Place of Presentation
Zhejiang University, Hangzhou, China
Year and Date
2016-05-08
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Int'l Joint Research
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[Presentation] 金属 絶縁体転移を示す有機伝導体α''-(ET)2RbCo(SCN)4のテラヘルツ時間領域分光II2016
Author(s)
伊藤弘毅, 村松幸則, 市村純一, 大畠洋和, 米山直樹, 黒子めぐみ, 小林亮太, 橋本顕一郎, 井口敏, 佐々木孝彦, 岩井伸一郎
Organizer
日本物理学会2016年年次大会
Place of Presentation
東北学院大学
Year and Date
2016-03-19
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[Presentation] 電荷秩序系有機導体θm-(BEDT-TTF)2TlZn(SCN)4における電荷自由度の液体-固体転移2016
Author(s)
佐々木智, 橋本顕一郎, 井口敏, 小林亮太, 伊藤桂介, 黒子めぐみ, 大嶋一樹, 田嶋尚也, 西尾豊, 森脇太郎, 池本夕佳, 上田顕, 森初果, 小林賢介, 熊井玲児, 村上洋一, 佐々木孝彦
Organizer
日本物理学会2016年年次大会
Place of Presentation
東北学院大学
Year and Date
2016-03-19
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[Presentation] θm-(BEDT-TTF)2TlZn(SCN)4における不均一な電荷秩序状態2015
Author(s)
佐々木智, 井口敏, 橋本顕一郎, 伊藤桂介, 小林亮太, 大嶋一樹, 田嶋尚也, 西尾豊, 森脇太郎, 池本夕佳, 佐々木孝彦
Organizer
日本物理学会2015年秋季大会
Place of Presentation
関西大学
Year and Date
2015-09-16
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[Presentation] Charge degrees of freedom under high pressure in an organic dimer-Mott insulator β’-(BEDT-TTF)2ICl22015
Author(s)
K. Hashimoto, R. Kobayashi, H. Okamura, H. Taniguchi, Y. Ikemoto, T. Moriwaki, S. Iguchi, M. Naka, S. Ishihara, T. Sasaki
Organizer
11th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets
Place of Presentation
Bad Gogging, Germany
Year and Date
2015-09-06
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Int'l Joint Research
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