2018 Fiscal Year Annual Research Report
Developement of nonvolatile memory devices utilizing charge-glass and charge-crystal states realized in strongly correlated pi-electron systems
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18H01853
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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) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 電荷ガラス / 電荷秩序 / 幾何学的フラストレーション / 有機薄膜単結晶 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、物性物理学の分野において、有機固体結晶中の伝導電子が、強い電子相関と幾何学的フラストレーション効果により、ランダムな電荷分布・電荷配置のまま凍結した電荷ガラス状態が見出され、大きな注目を集めている。電荷ガラス状態では、わずかな外場摂動により巨大非線形伝導や自発的電流振動などのスイッチング現象が観測されており、電子系の自発的な相分離による本質的不均一構造に由来するナノスケールヘテロ構造との関連性が指摘されている。
本研究課題では、二次元三角格子構造をもつ強相関有機導体θ-(BEDT-TTF)2X（Xは1価のアニオン分子）で実現する「電子のガラス化」と「巨大非線形・非平衡現象」の関係を明らかにすることを主たる研究目的としつつ、強相関π電子の非線形・非平衡現象を利用したデバイス応用までを見据えた研究を行っている。そのために、分子性有機導体を中心とした新規ガラス物質の開拓や、薄膜試料の合成とレーザー加工による微細化・デバイス化などの研究手法を駆使して、基礎研究から応用研究までを網羅した包括的な研究を計画・実施している。
現在の進捗状況としては、θ-(BEDT-TTF)2MZn(SCN)4 (M = Rb, Cs)に対して、クリーンルーム中での短時間薄膜合成法を用いて、分子数層レベルで平坦な試料表面をもった厚さ100 nm程度の薄膜単結晶試料の合成に成功している。今後はこれら薄膜単結晶を利用したメモリ材料の実現に向けた研究を展開していく。
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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
現在、θ-(BEDT-TTF)2MZn(SCN)4 (M = Rb, Cs)において、分子数層レベルで平坦な試料表面をもった厚さ100 nm程度の薄膜単結晶試料の合成に成功しており、今後、これらの単結晶薄膜を利用したメモリ材料を試作していくことが十分可能であるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
強相関電子のガラス化と結晶化を利用したメモリ機能の開拓には、微細化したメモリ素子のナノ電子物性に関する情報が必要不可欠である。そのために、今後の研究では、ナノメートルスケールで電荷ガラス相の電子状態を実空間観察する測定を行う。
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[Presentation] 水素結合型モット絶縁体Cat-EDT系における量子常誘電・常磁性状態2019
Author(s)
藤井桜子, 下澤雅明, 近藤潤, 杉井かおり, 山下穣, 上田顕, 森初果, 杉浦栞理, , 寺嶋太一, 宇治進也, 橋本顕一郎, 井口敏, 佐々木孝 彦
Organizer
日本物理学会第74回年次大会
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[Presentation] Crystallization and vitrification of strongly correlated electrons on a geometrically frustrated triangular lattice2018
Author(s)
Kenichiro Hashimoto , Satoru Sasaki , Ryota Kobayashi , Keisuke Itoh , Satoshi Iguchi , Yutaka Nishio , Yuka Ikemoto , Taro Moriwaki , Naoki Yoneyama , Masashi Watanabe , Akira Ueda , Hatsumi Mori , Kensuke Kobayashi , Reiji Kumai , Youichi Murakami , Jens Mueller , Takahiko Sasaki
Organizer
APS March Meeting 2018
Int'l Joint Research
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