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2020 Fiscal Year Annual Research Report

熱輸送測定を用いた有機伝導体の物性研究

Research Project

Project/Area Number 18J20362
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

野本 哲也  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Keywords有機伝導体 / π-d系 / 磁場誘起相転移 / スピン液体 / 熱容量 / 熱伝導率
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、前年度に引き続いて①π-d相互作用を有するθ型磁性有機導体の磁場下の物性と②スピン液体候補物質β'-X[Pd(dmit)2]2の熱伝導率に関する研究を中心課題として実験を行った。①に関しては、まず電荷ガラス形成体θ-(BEDT-TTF)2CsCo(SCN)4の単結晶を用いた熱容量測定によって、磁場下において発現する一次相転移のような熱異常および異常なSchottky熱容量の変化の再現性を確認した。また、磁化率、Seebeck係数、熱伝導率などの測定を行い、本物質の磁場誘起相転移の起源について考察した。電荷ガラス内の短距離ドメイン境界に存在する不純物スピンがCo2+の局在スピンと結びついており、磁場印加によって不純物スピンの向きが制約を受けることで電荷分布の再配向が起き、一次相転移が誘因されるという新規なメカニズムを提唱した。②に関しては、対イオンXの違いにより低温で異なる磁気状態を取るβ'-X[Pd(dmit)2]2を対象に、磁気状態と熱伝導率の温度依存性と絶対値について議論を行った。反強磁性長距離秩序を形成する物質では熱伝導率が低温で上昇する典型的な結晶の温度依存性を示すのに対し、スピン液体では高温から単調に減少してプラトーを形成するガラス的な振る舞いを見せることを見出した。冷却依存性やカチオン種などの比較から、このガラス的な振る舞いは不純物や分子配列の乱れ、マイクロクラックなどではなく、電荷とスピンの強い揺らぎと関連したスピン液体物質の持つ普遍的な熱力学的特徴であることが明らかになった。スピン液体を相として安定化させている要因として、内因的な乱れの効果が重要であることを示唆している。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2020

All Journal Article (4 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Thermodynamic properties of glassy phonon states induced by strong electron correlations in ?-type organic charge transfer salts2020

    • Author(s)
      Nomoto T.、Yesil E.、Yamashita S.、Akutsu H.、Nakazawa Y.
    • Journal Title

      Modern Physics Letters B

      Volume: 34 Pages: 2040059~2040059

    • DOI

      10.1142/S021798492040059X

  • [Journal Article] Development of frequency tuning AC modulation method for high-pressure heat capacity measurements of molecules-based compounds2020

    • Author(s)
      Nomoto T.、Maruyama T.、Yamashita S.、Akutsu H.、Nakazawa Y.
    • Journal Title

      Modern Physics Letters B

      Volume: 34 Pages: 2040062~2040062

    • DOI

      10.1142/S021798492040062X

  • [Journal Article] Variation of Electronic Heat Capacity of κ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Br Induced by Partial Substitution of Donor Layers2020

    • Author(s)
      Yesil Emre、Imajo Shusaku、Nomoto Tetsuya、Yamashita Satoshi、Akutsu Hiroki、Nakazawa Yasuhiro
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 89 Pages: 073701~073701

    • DOI

      10.7566/JPSJ.89.073701

  • [Journal Article] Single Crystal Heat Capacity Measurement of Charge Glass Compound θ-(BEDT-TTF)2CsZn(SCN)4 Performed under Current and Voltage Application2020

    • Author(s)
      Hino Kosei、Nomoto Tetsuya、Yamashita Satoshi、Nakazawa Yasuhiro
    • Journal Title

      Crystals

      Volume: 10 Pages: 1060~1060

    • DOI

      10.3390/cryst10111060

  • [Presentation] θ-(BEDT-TTF)2CsCo(SCN)4 の低温熱容量・輸送能測定2020

    • Author(s)
      野本哲也、山下智史、圷広樹、中澤康浩
    • Organizer
      2020年日本物理学会秋季大会
  • [Presentation] 電荷フラストレート系θ-(BEDT-TTF)2CsCo(SCN)4における磁場誘起相転移2020

    • Author(s)
      野本哲也、山下智史、圷広樹、中澤康浩
    • Organizer
      2020年分子科学オンライン討論会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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