分子性超伝導体における揺らぎの普遍性と動的組成比の解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24750127
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 山本 貴 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (20511017)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 分子性固体・有機導体 / 超伝導 / 電荷揺らぎ / 振動スペクトル / 電子相関 / 応力実験 / 軌道準位逆転

Outline of Annual Research Achievements

「磁性」だけでは説明できない分子性超伝導体の発現機構を探るため、「電荷揺らぎ」との共存を検証する実験を行なった。振動分光を、[Pd(dmit)2]2塩・κ-型BEDT-TTF塩・β-型BEDT-TTF塩に適用し、電荷揺らぎの様式を観測した。
昨年度までの研究により、弱圧超伝導体の単斜晶EtMe3P[Pd(dmit)2]2とスピン液体のβ'-EtMe3Sb[Pd(dmit)2]2にて、電荷揺らぎを示唆する結果を得た。今年度は、揺らぎの原因解明のため、同型結晶のβ'-Et2Me2Sb[Pd(dmit)2]2とβ'-Cs[Pd(dmit)2]2の電荷整列状態の起源を再検討した。その結果、上述の物質群は、「４量体」・「４量体と８量体の競合」・「８量体」という連続的線上に属することを突き止めた。次に、低温で反強磁性になるβ'-Et2Me2As[Pd(dmit)2]2とβ'-Et2Me2P[Pd(dmit)2]2も調べた。その結果、[Pd(dmit)2]2塩の電荷揺らぎは、２量体・４量体・８量体という３つの尺度から分類できた。つまり、β″-型BEDT-TTF塩と同じく、電荷の揺らぐ分子数と基底状態には相関がある。また、三角格子からのズレという尺度は万能ではないことも分った。更に面白いことに、２量体・４量体・８量体、および、これらの競合状態は、共に分子軌道準位の逆転による安定化を満たしている。これは、[Pd(dmit)2]2塩には軌道に関する自由度が存在することを意味する。ようやく系統的な議論が出来るようになったので、現在、複数の論文を作成中である。
κ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Iodineの研究も継続して行い、常圧で超伝導を示す試料も見出した。β″-(BEDT-TTF)4Pt(CN)4H2Oの一軸圧縮下電気抵抗率測定も行った。

Research Products

• [Journal Article] Property of the valence-bond ordering in molecular superconductor with a quasi-triangular lattice (2014)
  • Author(s): T. Yamamoto, Y. Nakazawa, M. Tamura, A. Nakao, A. Fuykaya, R. Kato, and K. Yakushi
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. Volume: 83 Pages: 0537031-0537035
  • DOI: http://dx.doi.org/10.7566/JPSJ.83.053703
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 光照射によって不対電子の局在性が変わる銅(II)ジチオレン錯体塩の電気・磁気挙動 (2015)
  • Author(s): 野間博貴，小原敬士，山本貴，内藤俊雄
  • Organizer: 日本化学会第９５春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学船橋キャンパス（千葉県・船橋市）
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] 高い光伝導を示すNMQ[Ni(dmit)2]の伝導機構に関する研究 (2015)
  • Author(s): 長山直樹、小原敬士、山本貴、内藤俊雄
  • Organizer: 日本化学会第９５春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学船橋キャンパス（千葉県・船橋市）
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] 電子相関と分子軌道準位が織り成す基底状態 (2014)
  • Author(s): 山本貴
  • Organizer: 短期研究会「有機固体化学の最前線2014」
  • Place of Presentation: 愛媛大学（愛媛県・松山市）
  • Year and Date: 2014-12-11 – 2014-12-11
  • Invited
• [Presentation] 軌道準位が逆転するX[(dmit)2]2における遠隔的相互作用 (2014)
  • Author(s): 山本貴、藤本尚史、内藤俊雄、田村雅史、加藤礼三、薬師久弥、池本夕佳、森脇太郎
  • Organizer: 第8回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 広島大学（広島県・東広島市）
  • Year and Date: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [Presentation] Cu(II)ジチオレン錯体が持つ不対電子の電気・磁気挙動 (2014)
  • Author(s): 野間博貴、小原敬士、山本貴、内藤俊雄
  • Organizer: 第8回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 広島大学（広島県・東広島市）
  • Year and Date: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [Presentation] Ni-dmit錯体の高い光伝導の光応答機構 (2014)
  • Author(s): 長山直樹、小原敬士、山本貴、内藤俊雄
  • Organizer: 第8回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 広島大学（広島県・東広島市）
  • Year and Date: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [Presentation] 電荷分離相転移を起こす超薄分子性導体結晶Me4P[Pt(dmit)2]2の光学特性評価 (2014)
  • Author(s): 塩沼健太，石川忠彦，恩田健，沖本洋一，腰原伸也，羽田真毅，Sercan Keskin，R.J. Dwayne Miller，山本貴，野村光城，加藤礼三
  • Organizer: 日本物理学会第2014年秋季大会
  • Place of Presentation: 中部大学（愛知県・春日井市）
  • Year and Date: 2014-09-10 – 2014-09-10
• [Presentation] CHARGE FLUCTUATION IN THE ANTIFERROMAGNETIC STATE OF EtMe3As[Pd(dmit)2]2 (2014)
  • Author(s): T. Yamamoto, T. Fujimoto, T. Naito, R. Kato, T. Moriwaki and Y. Ikemoto
  • Organizer: International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals
  • Place of Presentation: Turku, Finland
  • Year and Date: 2014-07-04 – 2014-07-04
• [Presentation] Photo-induced dynamics of Pt(dmit)2 salts studied by optical spectroscopy and electron-diffraction technique (2014)
  • Author(s): T. Ishikawa, K. Onda, Y. Okimoto, S. Koshihara, S. Hayes, S. Keskin, G. Corthey, M. Hada, K. Pichugin, A. Marx, R. J. D. Miller, A. Moreac, W. Kaszub, M. Lorenc, T. Yamamoto, M. Nomura, and Reizo Kato
  • Organizer: 5th International Conference on Photoinduced Phase Transitions and Cooperative Phenomena PIPT5
  • Place of Presentation: Bled, Slovenia
  • Year and Date: 2014-06-08 – 2014-06-13