2018 Fiscal Year Annual Research Report
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18J20362
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
野本 哲也 大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | 有機導体 / 電荷秩序 / 電荷ガラス / 熱容量 / 熱伝導率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
擬二次元有機伝導体で観測される特異な物性について、熱容量及び熱伝導率といった熱力学的測定を通じてその起源の解明を目指した。本年度は特に、低温で電荷秩序や電荷ガラスなどの電子基底状態を取るθ型の有機伝導体に注目し、その熱的性質について系統的な実験を行った。熱伝導率の温度依存性は電子状態の違いによって大きく変化することが明らかとなり、特に電荷ガラス物質θ-(BEDT-TTF)2MZn(SCN)4(M=Rb, Cs)では、無機ガラスやアモルファスに期待されるような極低温でのTの二乗に比例する温度依存性や、中温度域において熱伝導率のプラトー領域などが観測された。また、これらの熱伝導率や熱容量の温度依存性は、準結晶やクラスレート化合物の熱物性を議論する際に用いられる"ハイブリッドフォノンモデル"によって統一的に記述できることが明らかとなった。これは電荷ガラス状態に起因する物性を理解する上で重要な示唆を与えるとともに、本質的あるいは外因的に不均一性を有する有機伝導体の物性議論への拡張可能性を持つという点で、興味深い結果であると言える。またこの他にも、様々な構造、基底状態を持つ有機伝導体に対して熱測定を実施し、その温度依存性について考察した。対イオンとしてHgを含む有機伝導体では、結晶特有のウムクラップピークが観測されない等、その熱力学的性質の中に不均一性の兆候が強く表れていることから、これらの物質におけるスピン液体的な磁化率の振る舞いと何らかの相関を持つ可能性が明らかになった。
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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
当初予定していたθ型有機伝導体の熱測定は順調に進行し、それぞれ興味深い結果を得ることが出来た。極低温で超伝導体を示すθ-(BEDT-TTF)2I3に関しても、熱力学測定に必要な良質な単結晶を合成することに成功している。また、θ型以外にも特異な電子・スピンの基底状態を持つ有機伝導体に関しても結晶合成を行い、成功させることが出来た。今後速やかに測定を行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究の過程において、低温で特異な熱伝導率の温度依存性を示す物質がいくつか見いだされたため、今後はこれらの物質の電子・スピン状態と熱伝導率の関係性について議論を続けていきたい。特に次年度に関しては、有機伝導体におけるスピンの熱伝導に焦点を当てて研究を行う予定である。
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