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フラストレートした強相関電子系における電荷グラス的挙動の研究

Research Project

Project/Area Number 14J07870
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biological physics/Chemical physics/Soft matter physics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

佐藤 拓朗  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords強相関電子系 / 電荷秩序 / 電荷ガラス / 幾何学的フラストレーション / 量子融解 / 電子ガラス / 電子結晶 / 結晶化過程 / 異方性制御
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、電荷秩序性と三角格子に起因する幾何学的フラストレーションの両方を本質的に有するtheta-(BEDT-TTF)2X系を対象にし、電荷フラストレーションという切り口で非自明な電子状態の探索を目指したものである。平成27年度までにの研究では、電子ガラス状態が三角格子上の電子系で起こり得ることを実証し、さらに、電子のガラス形成能が三角格子の異方性をパラメータとして包括的に理解できることを示した。
平成28年度は、電子の持つ量子性が電子ガラスにどのような影響を及ぼすかという観点で研究を行った。具体的には、theta-(BEDT-TTF)2X物質群の中で、最も強くフラストレートしているtheta-(BEDT-TTF)2I3を用いて、電気抵抗ノイズ測定から電荷秩序もしくは電荷ガラス相の量子融解の可能性を検証した。その結果、電荷ガラス相とは性質の異なる巨大な抵抗揺らぎの存在が明らかになった。観測された抵抗揺らぎを解析したところ、ノイズスペクトルの解析に広く用いられている現象論的なモデル(DDHモデル)が適用できず、すなわち、非熱活性的な揺らぎ、もしくは互いに強く相関した揺らぎが支配的であることが結論づけられた。この起源として、電荷秩序相もしくは電荷ガラス相の量子臨界的な揺らぎが考えられ、強いフラストレーションが、揺らぎの性質をガラス的な古典揺らぎから量子臨界揺らぎに変化させたことを示唆する。電子自由度の量子臨界現象を実験的に捉えた例は過去ほとんどなく、今回の系は、フラストレーションをパラメータとした電荷秩序量子臨界性という新たな研究分野の舞台になる可能性がある。以上の内容は、現在論文として纏めているところである。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Fluctuation spectroscopy analysis based on DDH model for the charge-glass system θ-(BEDT-TTF)2CsZn(SCN)42016

    • Author(s)
      Takuro Sato, Kazuya Miyagawa, and Kazushi Kanoda
    • Journal Title

      Journal of Physical Society of Japan

      Volume: 85 Issue: 12 Pages: 123702-123702

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.123702

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Systematic Variations in the Charge-Glass-Forming Ability of Geometrically Frustrated θ-(BEDT-TTF)2X Organic Conductors2014

    • Author(s)
      Takuro Sato, Fumitaka Kagawa, Kensuke Kobayashi, Akira Ueda, Hatsumi Mori, Kazuya Miyagawa, Kazushi Kanoda, Reiji Kumai, Youichi Murakami , Yoshinori Tokura
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 83 Issue: 8 Pages: 083602-083602

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.083602

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 電荷フラストレート系theta-(BEDT-TTF)2I3におけるbad metal的挙動; 抵抗ノイズ測定における電荷揺らぎの観測2017

    • Author(s)
      佐藤拓朗, 北井賢吾, 宮川和也, 田村雅史, 鹿野田一司
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 電子ガラス物質theta-(BEDT-TTF)2RbZn(SCN)4における 電子結晶化の微視的メカニズム2016

    • Author(s)
      佐藤拓朗 , 宮川和也 , 鹿野田一司
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Electronic crystal growth from a glass in organic conductor2016

    • Author(s)
      T.Sato, K.Miyagawa, K. Kanoda
    • Organizer
      Conductivity & Magnetism in Molecular Materials, Gordon Research Seminar
    • Place of Presentation
      Mount Holyoke College, USA
    • Year and Date
      2016-08-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 電荷ガラス/電荷秩序物質theta-(ET)2RbZn(SCN)4における面内/面間電気抵抗測定2016

    • Author(s)
      佐藤拓朗
    • Organizer
      日本物理学会第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学, 仙台市, 宮城県
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 電荷ガラス形成物質theta-(ET)2RbZn(SCN)4における電荷秩序化ダイナミクス2015

    • Author(s)
      佐藤拓朗
    • Organizer
      日本物理学会2015年秋季大会
    • Place of Presentation
      関西大学, 吹田市, 大阪府
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Crystallization and vitrification in charge degrees of freedom in geometrically frustrated organic conductors2015

    • Author(s)
      佐藤拓朗
    • Organizer
      International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Ferromagnets (ISCOM)
    • Place of Presentation
      Bad Gogging, Germany
    • Year and Date
      2015-09-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 一軸圧縮下θ-(ET)2CsZn(SCN)4における電荷ガラス相・電荷秩序相の系統性2015

    • Author(s)
      佐藤拓朗
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      早稲田大学、東京都
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 明らかになった電荷ガラス形成のメカニズム

    • URL

      http://www.jps.or.jp/books/jpsjselectframe/2014/files/14-08-2.pdf

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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