πd系の新規なメモリー現象の機構解明と物性制御

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22740226
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 前里 光彦 京都大学, 理学研究科, 助教 (60324604)
• Keywords: πd伝導体 / 磁気共鳴 / 高圧 / 強磁場 / 磁場誘起相転移

Research Abstract

擬一次元π電子系のスピン密度波と局在d電子スピンの反強磁性という2つの秩序変数が共存・競合するπdハイブリッド伝導体(DIETSe)_2Xの単結晶試料作成と物性制御を行った。
X=FeCl_4塩やX=FeB_r4塩などについて、NMRなどの測定に必要な、サイズの大きい単結晶試料を作成するために、支持電解質の濃度・温度・電流値などの電解酸化条件をいろいろ変えて、結晶育成を行った。さらに、以下に述べる混晶試料の作成も試みた。
FeCl_4塩とFeBr_4塩は同形の結晶構造を持つが、その低温電子物性や磁気構造などは大きく異なっている。そこで、それらの陰イオンを混ぜ合わせた混晶(DIETSe)_2(FeCl_4)_<1-x>(FeBr_4)_xを作成することにより、両塩の中間状態にある物質の構造・物性を系統的に調べた。支持電解質のFeCl_4^-イオンとFeBr_4^-イオンの濃度をさまざまに調整し、電解酸化法によって、陰イオンを混合した試料の作製を行った。得られた単結晶試料の構造解析、SEM・EDXによる成分分析を行い、構造と組成を決定した。EDXの結果から、塩素と臭素はそれぞれ結晶中で均一に分散しており、陰イオンは空間的に均一に混合していることが確認された。混晶の電気伝導度の測定を行った結果、FeCl_4塩にFeBr_4を少量ドープする事によって、スピン密度波転移が劇的に抑えられ、さらに低温において大きな負の磁気抵抗が観測されることを見出した。

Research Products

• [Journal Article] Pressure-induced superconductivity and Mott transition in spin-liquid κ-(ET)_2Cu_2(CN)_3 probed by ^<13>C NMR (2010)
  • Author(s): Y.Shimizu, H.Kasahara, T.Furuta, K.Miyagawa, K.Kanoda, M.Maesato, G.Saito
  • Journal Title: Phys.Rev.B Volume: 81 Pages: 224508/1-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Two-Dimensional Organic Metal Based on Fullerene (2010)
  • Author(s): D.V.Konarev, S.S.Khasanov, A.Otsuka, M.Maesato, G.Saito, R.N.Lyubovskaya
  • Journal Title: Angew.Chem.Int.Ed. Volume: 49 Pages: 4829-4832
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ionicity Phase Diagram of Trifluoromethyl-TCNQ (CF_3TCNQ) Charge-Transfer Solids (2010)
  • Author(s): G.Saito, H.Ikegami, Y.Yoshida, O.O.Drozdova, K.Nishimura, S.Horiuchi, H.Yamochi, A.Otsuka, T.Hiramatsu, M.Maesato, T.Nakamura, T.Akutagawa, T.Yumoto
  • Journal Title: Bull.Chem.Soc.Jpn. Volume: 83 Pages: 1462-1480
  • Peer Reviewed
• [Presentation] A layered fullerene conductor (2011)
  • Author(s): M.Maesato, A.Otsuka, D.V.Konarev, S.S.Khasanov, R.N.Lyubovskaya, C.Michioka, K.Yoshimura, H.Kitagawa, G.Saito
  • Organizer: International School & Symposium on Multifunctional Molecule-based Materials
  • Place of Presentation: アルゴンヌ国立研究所(Argonne,USA)
  • Year and Date: 20110313-20110318
• [Presentation] 2次元フラーレン伝導体の物性 (2011)
  • Author(s): 前里光彦
  • Organizer: 新学術領域研究「分子自由度が拓く新物質科学」第4回領域会議
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス(東京都文京区)
  • Year and Date: 20110105-20110107
• [Presentation] ヨウ素結合型π-d伝導体の特異な物性 (2010)
  • Author(s): 前里光彦
  • Organizer: 第4回東北大学G-COE研究会「金属錯体の固体物性科学最前線-錯体化学と固体物性物理と生物物性の連携新領域創成をめざして-」
  • Place of Presentation: 東北大学理学部(宮城県仙台市)
  • Year and Date: 20101203-20101204
• [Presentation] Conducting Properties of the Two-Dimensional Triangular Lattice System Based on Fullerene (2010)
  • Author(s): M.Maesato, A.Otsuka, D.V.Konarev, S.S.Khasanov, R.N.Lyubovskaya, M.Uruichi, K.Yakushi, H.Yamochi, H.Kitagawa, G.Saito
  • Organizer: The 10th Japan-China Joint Symposium on Conduction and Photoconduction in Organic Solids and Related Phenomena
  • Place of Presentation: コープイン京都(京都府京都市)
  • Year and Date: 20101017-20101020
• [Presentation] A two-dimensional conductor based on C_<60> (2010)
  • Author(s): M.Maesato, D.V.Konarev, A.Otsuka, S.S.Khasanov, R.N.Lyubovskaya, G.Saito
  • Organizer: International and Interdisciplinary Workshop on Novel Phenomena in Integrated Complex Sciences : from Non-living to Living Systems
  • Place of Presentation: コープイン京都(京都府京都市)(招待講演)
  • Year and Date: 20101011-20101014
• [Presentation] 2次元フラーレン伝導体の物性 (2010)
  • Author(s): 前里光彦, 大塚晃弘, D.V.Konarev, S.S.Khasanov, R.N.Lyubovskaya, 矢持秀起, 北川宏, 齋藤軍治
  • Organizer: 日本物理学会 2010年秋季大会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(大阪府堺市)
  • Year and Date: 20100923-20100926
• [Presentation] Physical Properties of All-Organic Layered Fullerene Conductor (2010)
  • Author(s): M.Maesato, D.V.Konarev, M.Sakata, A.Otsuka, S.S.Khasanov, R.N.Lyubovskaya, G.Saito
  • Organizer: The International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals (ICSM 2010)
  • Place of Presentation: 京都国際会館(京都府京都市)
  • Year and Date: 20100704-20100709
• [Presentation] A Layered Fullerene Conductor (2010)
  • Author(s): M.Maesato, A.Otsuka, D.V.Konarev, S.S.Khasanov, R.N.Lyubovskaya, G.Saito
  • Organizer: ISSP-MDF Joint International meeting, "Spin related phenomena in organic materials"
  • Place of Presentation: 東京大学 物性研究所(千葉県柏市)
  • Year and Date: 20100701-20100703