2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study on hierarchical charge-spin-lattice dynamics of strongly correlated electrons in molecular conductors
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25287080
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐々木 孝彦 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20241565)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 顕一郎 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00634982)
松浦 直人 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科, 東海事業センター, 副主任研究員 (30376652)
井口 敏 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (50431789)
河村 聖子 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター, 任期付研究員 (70360518)
米山 直樹 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (80312643)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 強相関電子系 / 分子性有機導体 / 電荷ガラス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の主要な成果としては，電荷秩序絶縁体状態を示すθ-(BEDT-TTF)2TlZn(SCN)4において，金属－電荷秩序絶縁体転移の近傍において電気抵抗の長時間緩和現象を見出し，電荷が急冷下の準安定状態においてガラス的に凍結することを明らかにした．加えてこの電荷ガラス状態についてエックス線散乱解析，比熱，電気抵抗ノイズ，赤外反射分光などの多様な時間スケールを有するプローブによる実験観測を行い，電荷ガラス形成と結晶化過程の電荷ダイナミクスに関しての知見を得ることができた．この電荷ガラス状態については，理論考察から電子間クーロン相互作用による幾何学的なフラストレーションを起源とするものであり強相関電子系の特徴が表れた電荷のガラス化，また結晶絶縁体化過程を明らかにしたものとしての意義がある．
このようなクーロン相互作用が働いている電荷自由度と電子スピンや分子格子との結合について探るために，β’-(BEDT-TTF)2ICl2およびκ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Clの中性子散乱実験をJ-PARCおよびドイツガーヒングのFRM-IIにおいて行った．この２つの反強磁性ダイマーモット絶縁体状態を基底状態とする電荷移動錯体は，長距離秩序化前の低温で低周波数誘電率の異常として観測される電荷ゆらぎを示す．この電荷またスピンゆらぎと結合した格子系に特徴的なフォノンモードの検出とソフトニング現象の観測を試みた．その結果，電荷ギャップの成長や反強磁性転移温度などに符合する特定フォノンの強度の変化が観測された．このような変化は電荷-スピン-格子が協力的に結合して物性変化をもたらし，それぞれのゆらぎは複合していることを表していることを示唆している．現在詳細なデータ解析を進めている．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Ultrafast response of plasmalike reflectivity edge in (TMTTF)2AsF6 driven by a 7-fs 1.5-cycle strong-light field.2016
Author(s)
Y. Naitoh, Y. Kawakami, T. Ishikawa, Y. Sagae, H. Itoh, K. Yamamoto, T. Sasaki, M. Dressel, S. Ishihara, Y. Tanaka, K. Yonemitsu and S. Iwai.
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 93
Pages: 165126-1-5
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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