2017 Fiscal Year Annual Research Report
Enhancement of proton-charge transfer fluctuations and large charge response induced by stochastic resonance phenomena using noise
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15K13511
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐々木 孝彦 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20241565)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 分子性導体 / 抵抗ノイズ / 強相関電子系 / 電荷ダイナミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２９年度は，本研究課題の最終年度にあたりドイツ・ゲーテ大学（フランクフルト）のイエンス・ミューラー教授との共同研究の実施によって平成２７，２８年度に構築・改良を行った抵抗ノイズ測定系を用いて低温で金属―電荷秩序絶縁体転移を示す分子性電荷移動錯体θ-(BEDT-TTF)2TlZn(SCN)4の急冷下準安定状態として現れる電荷ガラス状態におけるノイズ測定を行った．その結果，電荷秩序転移温度よりも高温領域において1/fノイズに重畳したブロードバンドノイズの観測に成功した．この重畳したブロードバンドノイズ成分は，本物質の電荷秩序転移温度以下の急冷下で発現する電荷ガラス状態の前駆現象として電荷液体状態から電荷秩序転移温度に向かって成長する電荷間の相関を有した電荷ゆらぎによるものであることがわかった．この揺らぎの相関時間と不均一度の増大は，本電荷秩序系分子性導体における電荷自由度のスローイングダウンと動的不均一に特徴づけられる電子のガラス化ダイナミクスを観測したものと考えられる．このようなノイズ測定に加えて，電気抵抗の時間緩和現象，エックス線散漫散乱測定，比熱測定などを合わせて，本物質に現れる電荷ガラス状態が，強相関電子系における幾何学的電荷フラストレーションを内在する縮退状態が量子効果により融けた無数の準安定状態として現れていることを明らかにした．本成果は，ガラス研究の電子系への拡張として高く評価され，高インパクトな雑誌(Science)に掲載された．さらに国際会議での招待講演となるほか，掲載誌関連のトピックス紹介や新聞報道されるなど一般にも関心がもたれた．
本課題による抵抗ノイズ計測の開発・実証によって，電荷ダイナミクス・分子構造ダイナミクスが融合した電荷応答，確率共鳴現象の研究に向けた研究手法を確立することができた．
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