2020 Fiscal Year Annual Research Report
Novel transport phenomena induced by phonon dynamics associated with polar structural transition
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19K14652
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
高橋 英史 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (50748473)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 熱電効果 / 極性金属 / 超伝導 / 遷移金属カルコゲナイド / 圧電効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
絶縁体では、結晶の空間反転対称性を破り強誘電性相転移を示す物質が数多く発見されており、基礎物理から応用まで盛んに研究されている。一方で、金属でも空間反転対称性を持たない結晶構造に起因したエキゾチックな超伝導状態など、特異な物性についての研究が行われている。特に、金属であるにも関わらず空間反転対称性を破る、強誘電性相転移と同様な構造相転移が観測される物質の輸送現象に注目し研究を行た。このような系では、例えば磁気双極子(スピン)と伝導電子の相関に起因した高温超伝導等の特異な物性と同様、電気双極子と伝導電子との相関による非自明な物性が発現する可能性がある。
本研究では特に、MoTe2に注目し研究を行った。MoTe2では250Kで高温非極性構造から低温の極性構造へ相転移を示す。そしてこの相転移温度を圧力や元素置換で抑制した場合、相転移が消失する臨界点近傍で熱電性能が向上する。そこでこの系の常圧でのラマン分光測定を行い、極性構造転移後もソフト化する極性フォノンを観測し、さらに熱電性能が増大する温度付近でハード化することを観測した。また単結晶X線構造解析により、フォノンのソフト化に対応した、低温での原子位置の変化の観測にも成功し、構造不安定性と熱電性能向上の相関が示唆された。さらに400Kで極性構造相転移を示すYbCuBiの単結晶合成にも成功し、YbをSrに置換し構造相転移温度を抑制することに成功した。残念ながら低温で単結晶の合成に用いたフラックスによる影響のため低温の輸送現象の精密測定はできておらず今後の課題である。
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Research Products
(8 results)
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[Presentation] ペロブスカイト型鉄酸化物 (Sr1-xBax)2/3La1/3FeO3 におけるスピン・電荷変調の解明2021
Author(s)
小野瀬雅穂, 高橋英史, 齊藤高志, 神山崇, 高橋龍之介, 和達大樹, 北尾真司, 瀬戸誠, 佐賀山基, 山﨑裕一, 佐藤拓朗, 賀川史敬, 石渡 晋太郎
Organizer
日本物理学会第76回年次大会
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