2018 Fiscal Year Research-status Report
Thermoelectric transport of non-equilibrium carriers
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18K13504
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
岡崎 竜二 東京理科大学, 理工学部物理学科, 准教授 (50599602)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 熱電効果 / ゼーベック係数 / ロジウム酸化物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、通常のバンド絶縁体に加えて、電子相関効果が本質的に重要なモット絶縁体や電荷秩序絶縁体などの強相関絶縁体の非線形効果を伝導現象の観点から探索することを目的としている。本年度は、測定対象となる強相関絶縁体試料の単結晶育成を試みた。とくに、外場である電場に対して敏感な応答を示すと考えられる小さな電荷励起ギャップを有する絶縁体に着目し、局在性の強い3d電子を有する3d遷移金属酸化物に加えて、遍歴性が強まった4d電子を有する酸化物の単結晶試料育成を行った。
3d電子を有するコバルト酸化物NaxCoO2は、x=0.5のナトリウム含有量近傍にて低温で電荷秩序絶縁体を示すことが知られている。本物質では、低温において電気抵抗率の急激な上昇が観測されており、本研究ではその絶縁性を弱め、電場に対する敏感な応答を期待して類似のロジウム酸化物の試料育成を試みた。層状ロジウム酸化物KxRhO2は、ナトリウムとカリウム、コバルトとロジウムがそれぞれ同族元素になるため、上述のコバルト酸化物NaxCoO2の等価数置換系にあたる物質であり、これまでにx=0.7近傍の単結晶試料育成の報告がなされていた。本研究では、先行研究にならって単結晶試料の育成を行った後、ヨウ素アセトニトリル溶液を用いてカリウムの含有量を調整することに成功し、さらにその後アニール処理を施すことによって、水和物の含まれない単相試料を得ることに初めて成功した。その物性測定も進めており、特にx=0.5近傍では低温で絶縁体的振る舞いを示すことが明らかになった。
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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
本研究で対象とする強相関絶縁体試料の単結晶育成に成功し、さらにその物性計測を進めたところ、低温領域で特徴的な絶縁体状態が発現することが明らかになったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度は測定対象となる酸化物試料の育成に成功し、その基礎物性計測にて低温で特徴的な絶縁体状態をとることがわかった。本年度は、本物質並びに別のナローギャップ絶縁体の単結晶試料育成を進め、非線形物性計測を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
基礎物性にかかる液体ヘリウムの使用が制限されたため次年度使用額が生じた。本年度原料粉の費用などの消耗品に充てる予定である。
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